٣٫١٩ انحراف الجاذبية مقابل انكسار المادّة — الحدّ الفاصل بين هندسة الخلفية واستجابة الوسط

الصفحة الرئيسية ／ ٣ الفصل الثالث: الكون العياني

أولًا الخلاصة (خريطة للقارئ)

• انحراف الجاذبية: يسير الضوء في مسار أطول هندسيًا داخل خلفية «أشدّ توترًا». قرب الأجسام الضخمة تزداد شدّة الخلفية وترتفع حدود الانتشار المحليّة، فينحني الشعاع نحو الجهة «الأشدّ». ولأن المسار يطول غالبًا يزداد زمن الرحلة الكلي. الأثر لا يميّز بين الألوان ويشمل عدة مراسلين مثل الفوتونات وموجات الجاذبية.
• انكسار المادّة: داخل الوسط يقترن الضوء مرارًا بشحنات مقيّدة فتقلّ سرعته الفاعلة وتظهر ظاهرة التشتت اللوني؛ تنحرف الألوان بزوايا مختلفة مع امتصاص وتشتيت واتساع للنبضات، وتتغير المسارات عند الواجهات وداخل المادّة.

ثانيًا الفروق الجوهرية (أربع بطاقات «فصل المياه»)

1. التشتت اللوني
   • انحراف الجاذبية: غير لوني؛ تنحني جميع النطاقات وتتأخر معًا.
   • انكسار المادّة: تشتت قوي؛ يختلف انحراف الأزرق عن الأحمر وتتباعد أزمنة الوصول.
2. مصدر الزمن الإضافي
   • انحراف الجاذبية: السقف المحلي أعلى لكن الطريق أطول وأشدّ تقوسًا؛ يهيمن طول المسار على زمن العبور.
   • انكسار المادّة: التقدم أبطأ فعليًا بسبب دورات التوقف وإعادة الإشعاع، مع امتصاص وتشتيت متعدد يزيدان التأخر.
3. الطاقة والتماسُك
   • انحراف الجاذبية: تغيّر هندسي بالأساس مع فقد طاقة مهمل وحفاظ أفضل على التماسُك.
   • انكسار المادّة: امتصاص وضجيج حراري وفقدان للتماسُك يوسّع النبضات ويمحو الأهداب التداخليّة.
4. نطاق التأثير
   • انحراف الجاذبية: يخضع له الفوتونات وموجات الجاذبية والنيوترينوات بقاعدة هندسية واحدة.
   • انكسار المادّة: يطال الموجات الكهرومغناطيسيّة المقترنة بالمادّة؛ أما موجات الجاذبية فتكاد «لا تلتفت» إلى الزجاج.

ثالثًا مقطعان توضيحيان

1. انحراف الجاذبية (هندسة الخلفية)
   • المشهد: جوار المجرات والثقوب السوداء والعناقيد.
   • الهيئة: تنحني الأشعة نحو الجهة «الأشدّ». العدسات القوية تُظهر صورًا متعددة وأقواسًا، والعدسات الضعيفة تسبّب قصًّا وتجميعًا.
   • التوقيت: المسارات المتعددة للمصدر الواحد تنتج تأخيرات غير لونية؛ تنتقل الحزم معًا «أبكر–أ позже».
   • التشخيص: نقارن فروق الوصول وزوايا الانحراف بين النطاقات والمراسلين؛ إذا اتفقت التحولات وبقيت النِّسَب ثابتة نُرجِح العامل الهندسي.
2. انكسار المادّة (استجابة الوسط)
   • المشهد: الزجاج والماء وسُحُب البلازما وطبقات الغبار.
   • الهيئة: زاوية الانكسار تتعلق بالطول الموجي مع انعكاس وتشتيت وامتصاص.
   • التوقيت: يتسع عرض النبض بوضوح؛ في البلازما تتأخر الترددات المنخفضة أكثر، وتظهر منحنيات تشتت واضحة.
   • التشخيص: نطرح المكوّنات الأماميّة المعروفة؛ إن بقي تشتت متبقٍ نبحث عن وسط غير مُنمذج، وإن زال التشتت وبقي انزياح مشترك نعود إلى تفسير هندسي.

رابعًا معايير الرصد والقائمة العملية

• رصد متعدد النطاقات: إذا أظهرت القنوات البصريّة وتحت الحمراء القريبة والراديو على مسار واحد انحناءً أو تأخرًا مشتركًا دون تشتت واضح، نُفضّل انحراف الجاذبية.
• تحقق متعدد المراسلين: إذا تحركت الفوتونات وموجات الجاذبية أو النيوترينوات من حدث واحد في الاتجاه نفسه وبمقادير متقاربة، فالعلة هندسة الخلفية لا تشتت المادّة.
• تفاضل الصور المتعددة (عدسات قوية): نطرح منحنيات الضوء بين صور المصدر الواحد لإزالة التغيّر الذاتي؛ إن بقيت بقايا غير لونية ومترابطة دلّت على فروق مسار هندسية.
• منحنى اتساع النبض: إذا تباعد زمن الوصول منهجيًا مع التردد وتراجع التماسُك، ننسب السبب إلى تشتت الوسط وامتصاصه.

خامسًا إجابات مختصرة عن لبس شائع

1. هل يبطؤ الضوء قرب جسمٍ ضخم؟
   • محليًا ترتفع حدود الانتشار.
   • من بعيد يطول الطريق ويتقوّس، فيزداد الزمن الكلي غالبًا. نتيجتان لقيَمين مختلفتين وليستا متناقضتين.
2. هل يمكن لانكسار المادّة أن يتقمّص هيئة عدسة جاذبية؟
   صعب عبر نطاقات واسعة ومع مراسلين متعددين؛ فالمادّة تسبّب تشتتًا وفقدان تماسُك، بينما العدسة الجاذبية غير لونية وعابرة للمراسلين.
3. هل تكفي قناة طيفية واحدة للحسم؟
   مخاطرة. النهج الأمتن يجمع بين تعدد النطاقات وتعدد المراسلين وتفاضل الصور المتعددة.

سادسًا وصلات مع فصول أخرى

• مع جاذبية الشدّ الإحصائية: يظهر انحراف الجاذبية بوصفه أثرًا «توجّهه الانحدارات».
• مع ضجيج الخلفية الشدّي: نلاحظ كثيرًا «ضجيجًا أولًا ثم قوة»؛ ترتفع الخلفية ثم تتعاظم الحدود الهندسية.
• مع إعادة تفسير الانزياح نحو الأحمر: التحولات غير اللونية في التردد والوقت المتراكمة على المسارات الطويلة تُعد «بنود مسار» لهندسة الخلفية وتطوّرها.
• مع خلفية الميكروويف الكونية: الصورة المبكرة «لوح + تظهير» تعتمد على آثار خلفية غير لونية، ويجب نزع مقدّمات المادّة بطريقة منظّمة.

سابعًا خلاصة

• الجملة الجامعة: انحراف الجاذبية يعيد تشكيل الطريق، أما انكسار المادّة فيبدّل «إحساس الخطوة» داخل الوسط.
• ما ينبغي فحصه: التشتت، التماسُك، تفاضل الصور المتعددة، وتطابق المراسلين.
• منهج العمل: ننسب «الانزياحات المشتركة» إلى هندسة الخلفية و«الاتساعات التشتتية» إلى استجابة الوسط، ونضعهما على خريطة شدٍّ واحدة للخلفية.