أخبار عامة - وكالة أنباء المرأة - اخبار الأدب والفن - وكالة أنباء اليسار - وكالة أنباء العلمانية - وكالة أنباء العمال - وكالة أنباء حقوق الإنسان - اخبار الرياضة - اخبار الاقتصاد - اخبار الطب والعلوم
إذا لديكم مشاكل تقنية في تصفح الحوار المتمدن نرجو النقر هنا لاستخدام الموقع البديل

الصفحة الرئيسية - ابحاث يسارية واشتراكية وشيوعية - هشام غصيب - جدل الوجود والعدم في الفيزياء















المزيد.....

جدل الوجود والعدم في الفيزياء


هشام غصيب

الحوار المتمدن-العدد: 3528 - 2011 / 10 / 27 - 08:50
المحور: ابحاث يسارية واشتراكية وشيوعية
    



إن الفيزياء هي ماكنة لخلق المعنى وتحويله. فهي تعمل باستمرار على تحويل معاني المفهومات المألوفة بطرائق غير متوقعة البتة. إنها هيجان بركاني دائم. وهي تتخطى باستمرار حدود الممكن صوب “المستحيل”، وتتحدى “المستحيل” باستمرار. فمنذ نيوتن، أخذت المفهومات اليومية المألوفة، كالكتلة والوزن والقوة والزخم والقدرة والطاقة، تكتسب معاني جديدة بعيدة عن معانيها الحسية المباشرة.

لكن هذا النزوع وصل إلى ذرى غير مسبوقة في القرن العشرين. ويمكن القول إن ثورة في المعنى وقعت في المائة عام الأخيرة، ثورة عارمة قلبت المعاني رأساً على عقب. وقد مست هذه الثورة جل المفهومات والأفكار، بما في ذلك مفهومات المكان والزمان والطاقة والمادة والكتلة. لكن أعمق تحويل في المعنى وقع في مفهوم العدم أو الخلاء. ولنتتبع هذه التطورات في معنى مفهوم العدم أو الخلاء في الفيزياء تحديداً.



في الفيزياء الكلاسيكية، التي انبثقت من ميكانيكا نيوتن وسادت إبان القرنين الثامن عشر والتاسع عشر، لم يكن مفهوم العدم إشكالياً، لأنه لم يكن بعيداً جداً عن الخيرة اليومية. إذ تضمنت الفيزياء الكلاسيكية إطاراً مطلقاً، مطلق الثبات، للوجود، هو المكان الكلاسيكي، الذي احتوى في داخله الموجودات العيانية كافة. ولم يكن الوجود متصوراً من دون هذا الإطار. وقد عده نيوتن حاسة الله. أما كانط، فقد عده الشكل القبلي لحدسنا الخارجي. من ثم، عد العدم غير متصور من دون هذا الإطار الأبدي، أي عد متصوراً داخله فقط، لا خارجه. وصار العدم يعني في الفيزياء الكلاسيكية الخلاء المطلق، أي انعدام المادة والإشعاع في حيز مكاني. إذ نحصل على العدم إذا أفرغنا حيزاً ما من كل المادة والإشعاع اللذين يحتويهما الحيز. صحيح أن علماء القرن التاسع عشر مالوا إلى ملء المكان المطلق بمادة لطيفة أسموها الأثير، وعدوا الأثير مرجعاً ساكناً لكل الحركات وحاملاً للضوء والمجالين الكهربائي والمغناطيسي، إلا أن إمكانية الخلاء، أي المكان المطلق المفرغ من المادة والإشعاع، ظلت ماثلة في أذهانهم.



ولكن، مع ظهور نظرية النسبية العامة، تغير ذلك كله بصورة جذرية. إذ إن هذه النظرية جلبت معها الأفكار الثورية الآتية:
1. إن المكان والزمان يتحدان هندسياً معاً في الزمكان.
2. للزمكان بنية هندسية وخصائص هندسية، وبخاصة التحدب أو الانحناء.
3. إن الزمكان قابل للتمدد والمط والتقلص والانكماش.

4. هناك علاقة عضوية بين المادة والزمكان. فبعكس المكان والزمان المطلقين، الذين لا يأبهان للمادة ولا يتأثران بوجودها، فإن الزمكان النسبي يتفاعل جوهرياً مع المادة.

5. من ثم، فإن الكون، بمادته ومكانه وزمانه، كل مترابط وقائم في ذاته. إنه كل زمكاني متشابك مع المادة.
1.إن كل حل لمعالة آينشتاين المجالية يمثل كوناً ممكناً.

7. يمكن لكون أن يتقلص إلى نقطة، أي إلى عدم مطلق، بلا مكان وبلا زمان وبلا مادة.

بذلك، برز للمرة الأولى في الفيزياء مفهوم العدم المطلق بصورة طبيعية وجلية. فهو ينبع بصورة منطقية وطبيعية من التصور الجديد للمكان والزمان. إن العدم المطلق لهو الحد إذ يتقلص الزمكان إلى نقطة. فالزمكان يتغير باستمرار بنيوياً، وليس هناك ما هو ضروري ودائم فيه. من ثم، لم يعد العدم المطلق غير قابل للتصور. كذلك، فقد أبرزت نظرية النسبية العامة السؤال عن مدى قدرتنا على التمييز بين الخلاء، أو المكان الخالي، وبين المادة. فإن كان هناك تحدب للمكان، وكان المكان خالياً من المادة، فهل نستطيع القول إنه فعلاً خالٍ؟

وفي عام 1917، اقترح آينشتاين إضافة حد جديد إلى معادلته المجالية، أسماه الثابت الكوني. وهو نوع من القوة النافرة التي تزداد بصورة منتظمة مع المسافة. ومن الواضح أن هذه القوة ليست مرتبطة بالمادة المألوفة، وإنما بالزمكان في حد ذاته. وفي عام 1934، نقل الفيزيائي البلجيكي، ليميتر، الثابت الكوني من الطرف الأيسر الهندسي لمعادلة آينشتاين المجالية إلى الطرف الأيمن، وأوله على انه نوع من طاقة الخلاء بخصائص غريبة حقاً. لقد أول الثابت الكوني على أنه شكل من أشكال الطاقة أو المادة لصيق بنيوياً بالمكان الخالي. وبين أن لهذا الشكل ضغطاً سالباً، بل وأن ضغطه يساوي سالب كثافة طاقته. وهذا يجعل منه قوة نافرة وفق معادلة آينشتاين المجالية.

والغريب حقاً في هذه الطاقة أن كثافتها لا تتناقص إذ يتمدد الكون، بعكس المادة العادية. من ثم، فإن قدرتها النافرة تزداد إذ يتمدد الزمكان. فلدينا إذاً الوضع الآتي: إن أثر الجاذبية يقل إذ يتمدد الزمكان، فيما تزداد القوة النافرة. ومآل ذلك أن التنافر يتغلب في النهاية على التجاذب.

ولم تعد هذه الأفكار مجرد تكهنات نظرية. فمنذ عام 1998، دلت الرصدات الفلكية على أن تمدد الكون يتسارع، وأن 74% من طاقة الكون هي من طاقة ليميتر أو طاقة الثابت الكوني، أو ما أخذ يسمى الطاقة الداكنة. وهكذا، فإن المكان الخالي ومجالات المادة يمتلكان طاقة، الأمر الذي يعني أنه ليس هناك جدران مطلقة تفصل بين الطرفين.

وهناك نقطة غريبة أخرى تبرز في هذا السياق، وهي أنه، لما كانت كثافة الطاقة الداكنة لا تتغير إذ يتمدد الكون، فمن أين تأتي هذه الطاقة؟ ألا تناقض هذه الفكرة قانون حفظ الطاقة؟

ويكمن الجواب عن ذلك في حقيقة تتعلق بطاقة الجاذبية. فبعكس طاقة المادة العادية والمادة الداكنة الموجبة، فقد تبين أن طاقة الجاذبية سالبة. وهذا يعني أنه، إذ يتمدد الزمكان، يتولد مزيد من الطاقة السالبة. لكن توليد مزيد من الطاقة الموجبة يعوض الكون عما يتولد فيه من طاقة سالبة. من ثم، تبقى الطاقة الكلية إما صفراً وإما قريبة من الصفر، ولا يحدث خرق لقانون حفظ الطاقة، ويعوض عن توليد مقدار هائل من الطاقة الداكنة بما بتولد من مقدار هائل مماثل من طاقة الجاذبية السالبة المتولدة عن التمدد.

هذه فكرة مدهشة حقاً. وقد تم استعمالها بفاعلية في نظرية التضخم الكوني وعلم الكون الكمي، كما سنبين لاحقاً.

ومع نشوء ميكانيكا الكم ونظرية المجال الكمي، طرأت تحولات أخرى جذرية ودراماتيكية على مفهوم العدم. فعندما حلت معادلة شرودنغر للمتذبذب البسيط، لوحظ أن الطاقة الكلية غير متصلة وأنها تفقز من مستوى إلى آخر قفزات متساوية. لكن الجانب المدهش من هذا الحل تمثل في أن الطاقة الدنيا (الحالة الأرضية) للمتذبذب ليست صفراً، وإنما تساوي نصف ثابت بلانك مضروباً بالتردد. وتبين أن ذلك السلوك الغريب ينبع من مبدأ هيزنبرغ للاتحديد. إذ إن هذا المبدأ يحول دون أن يكون المتذبذب ساكناً في مركز الحركة. ويقود ذلك إلى تذبذبات في الطاقة قرب مركز الحركة.

وفي نظرية المجال الكمي، يمكن تصور المجال الكمي على أنه حشد (ربما لا نهائي) من المتذبذبات الكمية البسيطة يغطي الترددات كافة. من ثم، فإن الحالة الأرضية (الطاقة الدنيا) المجال لا يمكن أن تكون صفراً. هناك طاقة مرتبطة بالخلاء (طاقة خلاء). فإذا امتد طيف المجال من الترددات إلى جميع الترددات الممكنة، كانت هذه الطاقة لانهائية! وحتى لو كان هناك تردد محدود أقصى عند طول بلانك، كانت طاقة الخلاء محدودة, لكن هائلة حقاً- حوالي عشرة للقوة 120 مرة قدر طاقة الثابت الكوني الفعلية.

ويعني وجود هذه الطاقة أن أزواجاً من الجسيمات الأولية تبرز باستمرار في الخلاء لبرهات وجيزة جداً متوافقة مع مبدأ هيزنبرغ للاتحديد. إذ إن البرهات الوجيزة جداً تعني، وفق هذا المبدأ، لا تحديدات كبيرة في الطاقة، ومن ثم، فهي تعني خرقاً خاطفاً لقانون حفظ الطاقة. وتسمى هذه الجسيمات الجسيمات الإفتراضية. وهي مسؤولة عن تأثير القوى المجالية وغيرها من الظاهرات المهمة. وهكذا، فإن الخلاء يعج بالجسيمات الافتراضية، الأمر الذي يؤكد، مرة أخرى، غياب الفروق المطلقة والكيفية بين الوجود والعدم. وهناك دلائل عديدة على وجود طاقة الخلاء، وفي مقدمتها: مفعول كزيمير وإزاحة لامب. ما علاقة هذه الطاقة الهائلة بالثابت الكوني؟ هذا لغز لما يحل، برغم العديد من المحاولات التي تمت مؤخراً.

ونأتي الآن إلى مفهوم غريب آخر، هو مفهوم الخلاء الزائف. لقد اكتشف في ستينيات القرن العشرين أن توحيد قوى الطبيعة استلزم وجود مجالات غير متجهة بخصائص غريبة فعلاً. وهي تسمى بصورة عامة مجالات هغز ، نسبة إلى الفيزيائي السكتلندي، بيتر هغز. بأي معنى تعد هذه المجالات غريبة؟

في نظرية المجال، فإن الخلاء أو الحالة الأرضية لمجال هو حالة طاقة الوضع الدنيا. وفي حال المجالات المألوفة، فإن هذه الحالة تتطابق مع قيمة الصفر للمجال، أي مع حالة غياب الجسيمات الفعلية. أما مجالات هغز ، فوجه الغرابة فيها هو أن الحالة الأرضية لمجال هغز لا تتطابق مع قيمة الصفر للمجال. وهذا يعني أنه، عند قيمة الصفر للمجال، لا تكون الطاقة عند حدها الأدنى. وعندما تكون الطاقة عند حدها الأدنى، لا يكون المجال صفراً، أي يكون هناك محيط زاخر بجسيمات هغز. فإذا أزلنا هذه الجيسمات، أي أفرغنا المكان منها، ارتفعت الطاقة. وبتعبير آخر، فإننا نحتاج إلى ضخ طاقة كبيرة في المكان لكي نفرغه من جسيمات هغز. ونسمي الحد الأدنى المطلق أو الحالة الأرضية الخلاء الحقيقي، في حين نسمي حالة المكان الخالي من جسيمات هغز، أي حالة صفر المجال المشبعة بالطاقة، الخلاء الزائف. وبالطبع، فإن هذه الأخير يخلو من الجسيمات، لكنه مشبع بالطاقة. وهو إما غير مستقر وإما شبه مستقر. لذلك، فإنه يتحلل في النهاية إلى الخلاء الحقيقي. من ثم، وبمعنى من المعاني، فإن العدم غير مستقر، ويتحلل إلى وجود. وهي فكرة مذهلة بحق. فالوجود لا يحتاج إلى فاعلية خارجية لإيجاده. فعدم استقرار العدم يضمن نشوء الوجود من العدم.

والخاصية المدهشة الثانية للخلاء الزائف هي أن ضغط هذا الخلاء سالب. وهذا يعني، وفق معادلة آينشتاين المجالية، أن بذرة متناهية الصغر من الخلاء الزائف تتمدد، لحظة تكونها، بمعدل مذهل إلى كون بأكمله. إذ إنها تضاعف حجمها كل واحد مقسوم على عشرة للقوة سبع وثلاثين من الثانية. من ثم، وفي غضون جزء صغير جداً من الثانية، تتحول إلى كون بأكمله. لذلك، وإذ يتحلل الخلاء الزائف إلى خلاء حقيقي مليء بالمادة، يتولد مزيد من الخلاء الزائف، لنحصل على تضخم أبدي يتضمن بقاعاً كونية تتحول إلى إنفجارات كونية أبدية. أي، نحصل من هذه البذرة المتناهية الصغر من الخلاء الزائف على سيل دافق متواصل من الانفجارات الكونية، التي يتولد عنها أكوان بكاملها، أي سيل دافق متواصل من الأكوان.

وتنص النظرية أنه يمكن أن يكون هناك عدد من حالات الخلاء الزائف. وهذا يعني أن التحلل يمكن أن ينقل حالة من الخلاء الزائف إلى حالة أخرى، ومن ثم، يمكن أن تكون هذه العملية مستمرة ودائمة. وهذا بدوره يعني أن كوننا قد لا يكون في حالة خلاء حقيقي، ومن ثم، أنه يمكن أن يتحلل إلى حالات خلاء أدنى من الحالة الراهنة، مشكلاً كارثة لكوننا لا مثيل لها.

وفي نظرية الخيوط الفائقة، يقدر بأن هناك حوالي عشرة للقوة خمسمائة نمط من الخلاءات الزائفة، وأن كلا منها قد يشكل أساساً لنمط من الأكوان بقوانينه الخاصة به.

وفي علم الكون الكمي، فإن الكون ينبثق من العدم على النحو الآتي: في عام 1973، طرح الفيزيائي الأميركي، إدوارد ترايون، فكرة مثيرة مفادها أن الطاقة الكلية للكون يمكن أن تكون صفراً، بمعنى أن طاقة الكتلة، وهي موجبة، يمكن أن تلغي طاقة الجاذبية، وهي سالبة. فإذا كان الأمر كذلك، فإنه يمكن للكون بوصفه كلا أن ينشأ من العدم (الخلاء) ذبذبة كمية. فلما كانت الطاقة الكلية صفراً، فليس بالضرورة أن تبقى البذرة الكونية لبرهة خاطفة، كما هو الحال مع الجسيمات الافتراضية، وإنما يمكن أن تبقى لأزمان طويلة. وبمعنى ما، يمكن النظر إلى الكون على أنه جسيم افتراضي طويل العمر.

وفي ثمانينيات القرن العشرين، تصور الفيزيائي الروسي، أليكس فايلنكن، نشوء الكون من العدم بعملية تسرب كمي، تماماً كما يخرج جسيم ألفا من نواة ذرة يورانيوم عبر جدار الطاقة. وقد بنا علم كون كميا لوصف هذه العملية واشتقاق بنية كوننا المعلومة من هذه الفكرة.

وفي الوقت ذاته، طور الفيزيائي البريطاني المقعد، ستيفن هوكنغ، طريقة جديدة في التعامل مع عملية النشوء هذه، ترتكز إلى طريقة تكامل المسار، التي سبق أن وضعها الفيزيائي الأمريكي، ريتشارد فاينمان. ويمكن تصور الأمر على أنه تسرب بذرة صغيرة جدا من الخلاء الزائف من العدم المطلق. ثم إن هذه البذرة تتمدد بدورها إلى أكوان ضخمة من المادة والزمكان.

وخلاصة القول إن الفيزياء الحديثة حولت مفهوم العدم وعلاقته بالوجود، بصورة جذرية حقاً. واستطاعت أن تحطم الجدران الكلاسيكية المطلقة التي تعزل الوجود عن العدم. وعوضاً عن ذلك، فقد أقامت علاقة جدلية بينهما. وهذا يعني أن الودود هو عدم بالقوة، كما إن العدم هو وجود بالقوة. فالوجود والعدم يشتركان في كون طاقتهما الكلية صفراً. كذلك فإن للخلاء طاقة كما للمادة. ويمكن أن يكون هناك أنواع كثيرة من العدم، تماماً كما إن هناك أنواعاً كثيرة من الوجودات وحالات الوجود.

وينشأ الوجود عفوياً من العدم، ويمكن أن يعود عفوياً إلى العدم. فالعدم غير مستقر. لذلك لا بد أن ينهار إلى وجود. وهذه الأفكار تعد تحولاً جدلياً مذهلاً في التصور الكلاسيكي الجامد للوجود والعدم.



#هشام_غصيب (هاشتاغ)      



اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين
حوار مع الكاتبة السودانية شادية عبد المنعم حول الصراع المسلح في السودان وتاثيراته على حياة الجماهير، اجرت الحوار: بيان بدل


كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على: الفيسبوك التويتر اليوتيوب RSS الانستغرام لينكدإن تيلكرام بنترست تمبلر بلوكر فليبورد الموبايل



رأيكم مهم للجميع - شارك في الحوار والتعليق على الموضوع
للاطلاع وإضافة التعليقات من خلال الموقع نرجو النقر على - تعليقات الحوار المتمدن -
تعليقات الفيسبوك () تعليقات الحوار المتمدن (0)


| نسخة  قابلة  للطباعة | ارسل هذا الموضوع الى صديق | حفظ - ورد
| حفظ | بحث | إضافة إلى المفضلة | للاتصال بالكاتب-ة
    عدد الموضوعات  المقروءة في الموقع  الى الان : 4,294,967,295
- الثورة الدائمة في الوطن العربي
- الجمعية الفلكية الأردنية
- كيف ركب آينشتاين نظرية النسبية ؟
- أزمة الفيزياء الحديثة
- البحث عن الزمن التائه (سيرة ذاتية فلسفية)
- تعقيب على ورق د. أومليل حول العولمة
- حول كتاب “القفز بلا أقدام” لجلال فاخوري
- مغزى ثورة أكتوبر
- من الفلسفة إلى الثورة
- ما الإنسان؟
- فلسفة الثورة: من فويرباخ إلى ماركس
- تفكيك العقل بالعقل
- الحداثة وما بعد الحداثة
- الأمركة والقضايا العربية
- الفلسفة سياسة
- اغتراب العقل المطلق: نقد فويرباخ لهيغل
- عقيدة العقل في الغرب الحديث
- أفول العقل
- النقد وأنطولوجيا الوجود الاجتماعي
- كيف نقوم الديموقراطية في مجتمع ما؟


المزيد.....




- إصلاحُ الوزير ميراوي البيداغوجيّ تعميقٌ لأزمة الجامعة المغرب ...
- الإصلاح البيداغوجي الجامعي: نظرة تعريفية وتشخيصية للهندسة ال ...
- موسكو تطالب برلين بالاعتراف رسميا بحصار لينينغراد باعتباره ف ...
- تكية -خاصكي سلطان-.. ملاذ الفقراء والوافدين للاقصى منذ قرون ...
- المشهد الثقافي الفلسطيني في أراضي الـ 48.. (1948ـــ 1966)
- ناليدي باندور.. وريثة مانديلا وذراعه لرفع الظلم عن غزة
- ناليدي باندور.. وريثة مانديلا وذراعه لرفع الظلم عن غزة
- الجيش الإسرائيلي يعلن تنفيذ عملية بمجمع الشفاء الطبي في غزة ...
- الجبهة المغربية لدعم فلسطين ومناهضة التطبيع تدعو إلى تخليد ...
- النهج الديمقراطي العمالي بوجدة يعبر عن رفضه المطلق للأحكام ا ...


المزيد.....

- حول الجوهري والثانوي في دراسة الدين / مالك ابوعليا
- بيان الأممية الشيوعية الثورية / التيار الماركسي الأممي
- بمناسبة الذكرى المئوية لوفاة ف. آي. لينين (النص كاملا) / مرتضى العبيدي
- من خيمة النزوح ، حديث حول مفهوم الأخلاق وتطوره الفلسفي والتا ... / غازي الصوراني
- لينين، الشيوعية وتحرر النساء / ماري فريدريكسن
- تحديد اضطهادي: النيوليبرالية ومطالب الضحية / تشي-تشي شي
- مقالات بوب أفاكيان 2022 – الجزء الأوّل من كتاب : مقالات بوب ... / شادي الشماوي
- بصدد الفهم الماركسي للدين / مالك ابوعليا
- دفاعا عن بوب أفاكيان و الشيوعيّين الثوريّين / شادي الشماوي
- الولايات المتّحدة تستخدم الفيتو ضد قرار الأمم المتّحدة المطا ... / شادي الشماوي


المزيد.....
الصفحة الرئيسية - ابحاث يسارية واشتراكية وشيوعية - هشام غصيب - جدل الوجود والعدم في الفيزياء