-التسارع- و-التباطؤ- في -التطوُّر الكوني-

جواد البشيتي

الحوار المتمدن-العدد: 1744 - 2006 / 11 / 24 - 10:17
المحور: الفلسفة ,علم النفس , وعلم الاجتماع
    

"التسارع" و"التباطؤ" في "التطوُّر الكوني"

على ما أعرف وأعلم، لم يتحدَّث آينشتاين، في شرحه للقوانين والمبادئ والمفاهيم الفيزيائية والكوزمولوجية التي ابتنى منها نظريته، نظرية النسبية الخاصة والعامة، عن أوجه العلاقة، التي لا بد من افتراض وجودها، بين "التسارع" و"التطور الكوني"، وإن بدا لكل من أمعن النظر في نتائج وعواقب "التسارع" التي ذكَرَها آينشتاين أنَّ الاستنتاج الذي لا مناص منه هو أنَّ "التسارع ضد التطور الكوني".

"التسارع" إنما هو ظاهرة فيزيائية من ظواهر عالم الأجسام والجسيمات التي لها "كتلة" Mass. إنَّ الضوء، أي جسيماته وهي من نوع "الفوتون"، لا يتسارع. قد يتباطأ، وهو يتباطأ بالفعل، عند اختراقه وسطا ماديا كالماء أو الزجاج، فتقل، في هذه الحال، سرعته عن 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة، وهي سرعته (الثابتة المقدار) في الفراغ أو الفضاء، والتي تُعرِّفها نظرية النسبية على أنها السرعة العظمى في الكون والطبيعة. وهذا التباطؤ في سرعة الضوء ليس بالمسار الذي لا نهاية له، فالتجارب الفيزيائية لم تُظْهِر لنا حتى الآن، وربما لن تُظْهِر لنا أبدا، أنَّ الضوء، وفي أثناء اختراقه لبعض الأوساط المادية، قد تتباطأ سرعته لتبلغ، مثلا، 100 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة، وكأنَّ للتباطؤ في سرعة الضوء في وسط مادي غير الفراغ أو الفضاء حدَّا نهائيا لا يمكنه أبدا تجاوزه. وهذا الضوء الذي تباطأ إذ اخترق جسما من الزجاج، مثلا، ما أن يَخْرُج من هذا الجسم (إلى الفراغ أو الفضاء) حتى يعود إلى سرعته الأصلية الطبيعية وهي 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة.

إنَّ "التسارع"، أي زيادة سرعة جسم أو جسيم، ظاهرة نراها في عالم الأجسام والجسيمات التي لها "كتلة". وثمة علاقة جدلية بين "التسارع" و"الكتلة"، فكلما زاد تسارع الجسم زادت كتلته، التي كلما زادت اشتدت صعوبة زيادة سرعة الجسم. وتقول "النسبية" باستحالة أن يتسارع الجسم أو الجسيم الذي له كتلة حتى يبلغ (أو يتخطى) سرعة الضوء، فليس من مركبة فضائية، أو مجرة، أو نجم، أو كوكب، أو بروتون، أو إلكترون، أو كوارك (إذا ما تأكَّد أنَّ للكوارك كتلة) يمكنها، أو يمكنه، أن يتسارع حتى تعدل سرعتها، أو سرعته، سرعة الضوء، فـ "الكتلة" هي الخاصية الفيزيائية التي تمنع، منعا مطلقا، أي جسم أو جسيم من السير في سرعة الضوء.

الضوء، أي جسيمه وهو "الفوتون"، لا يملك، بحسب نظرية "النسبية" هذه الخاصية الفيزيائية، أي "الكتلة". ولكونه لا يملكها، يسير بسرعة 300 ألف كيلو متر في الثانية الواحدة. ويكفي أن نرى جسيما يسير بمثل هذه السرعة حتى نستنتج أن لا كتلة له.

لقد أقامت نظرية "النسبية" علاقة عضوية بين "التسارع" و"التباطؤ الزمني"، فالزمن الخاص بجسم متسارع يبطؤ مع كل تسارع، أي مع كل زيادة في سرعته، فليست "السرعة"، وإنما "التسارع" هو السبب الفيزيائي للتباطؤ الزمني. هذا إنما يعني أنَّ الجسم الذي يسير بسرعة ثابتة منتظَمة لا يعرف تباطؤاً في حركة عقارب ساعته، فانتظام سرعة الجسم يُنْتِج انتظاما في سرعة الزمن الخاص به.

جسيم الضوء، أي "الفوتون"، يسير في الفراغ بسرعة ثابتة منتظَمة، أي أنه لا يتسارع، ولا يتباطأ. وهذا الجسيم إنما يأتي إلى الدنيا وهو يتحرَّك بتلك السرعة، أي أنه لم يبلغها عَبْر "تسارع". ويكفي أن نقول بذلك حتى نتصوَّر "عقارب الساعة" فيه، لو تخيَّلْنا وجودها، على أنها ثابتة ثباتا مطلقا في مكانها، وكأن الزمن الخاص به في حال "التصفُّر".

والآن، دعونا نعود إلى فرضية "التضاد في العلاقة" بين "التسارع" و"التطور الكوني". لنتخيَّل أنْ كان لكوكب الأرض، في زمن الديناصور، توأما لصيقا به، ومماثِلا له في كل شيء، فانفصل عنه، وسار في الفضاء بسرعة 280 ألف كيلو متر في الثانية الواحدة، ثم عاد من رحلته ليلتصق بالكوكب الأرضي ثانية، بعد انقضاء زمن مقداره مثلا 1000 سنة بحسب الساعة الخاصة بالكوكب التوأم. بحسب نظرية "النسبية"، لجهة تباطؤ الزمن في الكوكب التوأم المتسارع، سنرى أنَّ الديناصورات بقيت في الكوكب التوأم العائد من رحلته بينما انقرضت في كوكب الأرض الذي ظهر فيه الإنسان.

الاستنتاج الذي لا مفر منه من هذا المثال الافتراضي الخيالي غير الواقعي، والذي فيه يكمن قانون العلاقة بين "التسارع" و"التباطؤ الزمني"، إنما هو "تأخُّر التطور الكوني"، فهذا التأخُّر إنما هو العاقبة الحتمية لـ "التأخُّر الزمني"، الذي هو العاقبة الحتمية لـ "التسارع".

لِنَفْتَرِض أنَّ ذلك المقدار الزمني (1000 سنة) الذي استغرقته رحلة الكوكب التوأم، ذهابا وإيابا، يعدل 60 مليون سنة أرضية. ولنَفْتَرِض أنَّ الكوكب المسافر سيجتاز حتما أطوار التطور الطبيعي والبيولوجي التي عرفها كوكب الأرض. عندما يصل الكوكب التوأم إلى طور "انقراض الديناصور وظهور الإنسان" يكون قد مرَّ على كوكب الأرض مليارات كثيرة من السنين، فإذا كان المقدار الزمني "1000 سنة" يعدل "60 مليون سنة أرضية"، فكم يعدل المقدار الزمني "60 مليون سنة" من الزمن الأرضي؟!

ليس من فَرْق جوهري، في المعنى الفيزيائي، بين هذا المثال ومثال التوأم الشهير الذي ذكره، غير مرَّة، آينشتاين.

إذا كان عُمْرُ العصفور يقل دائما عن عُمْر الإنسان، وإذا كان الفَرْق بين العُمْرين ثابتا لا يتغيَّر في وجه عام، فماذا يعني هذا بحسب نظرية "النسبية"؟ لنَفْتَرِض أنَّ عُمْر العصفور 5 سنوات، وأنَّ عُمْر الإنسان 70 سنة. إنَّ الفَرْق بين العُمْرين يبلغ 65 سنة. ولنَفْتَرِض أنَّ مركبة فضائية، على متنها عصفور وإنسان، غادرت الأرض بسرعة 280 ألف كيلو متر في الثانية الواحدة، بعد ثانية واحدة من ولادتهما. ولنَفْتَرِض أنها عادت إلى كوكب الأرض بعد رحلة فضائية استغرقت 69 سنة بحسب ساعتها. لقد مات العصفور بعد 5 سنوات من انطلاق الرحلة، فعُمْره يظل ثابتا، لا يزيد ولا ينقص عن 5 سنوات، أكان في الأرض أم في تلك المركبة. يظل 5 سنوات مهما كان موضعه في الكون. مهما كانت سرعة هذا الموضع، ومهما كانت جاذبيته. ولكن المقدار الزمني "5 سنوات" قد يعدل ملايين السنين الأرضية. أمَّا ذلك الإنسان فيجب أن يظل الفَرْق بين عُمْره وعُمْر العصفور ثابتا، لا يزيد ولا ينقص عن 65 سنة. لقد عاد هذا الإنسان إلى كوكب الأرض وقد بلغ من العُمْر 69 سنة؛ وهذا المقدار الزمني قد يعدل ملايين السنين الأرضية. ولسوف يموت بعد سنة أرضية واحدة.

هذا الفَرْق الثابت بين أعمار الأشياء جميعا إنما يشبه الفرق الثابت بين كتل الأشياء (المتماثلة الحجم) جميعا. إنَّ الفَرْق في الوزن بين 100 سنتيمتر مكعب من الرصاص و1000 سنتيمتر مكعب من الخشب يظل هو ذاته في كل موضع في الكون.

كم عُمْر جسيم "الميون"؟ لنَفْتَرِض أنَّ عُمْره بحسب ساعته هو 1 ميكرو ثانية. هذا الجسيم الأولي غير المستقر سيعيش، بحسب ساعته هو، 1 ميكرو ثانية، مهما كانت سرعته. ولكن عُمْره سيختلف ويتغيَّر بالنسبة إلى الساعة الأرضية باختلاف وتغيُّر سرعته، فكلما زادت سرعته زاد عُمْره بحسب ساعة المراقِب الأرضي.

إنَّ وزن 100 سنتيمتر مكعب من الرصاص سيظل دائما، وفي أي موضع كوني، ومهما كانت سرعة أو جاذبية هذا الموضع، أكبر من وزن 100 سنتيمتر مكعب من الخشب. وإنَّ عُمْر الإنسان يظل دائما، وفي أي موضع كوني، ومهما كانت سرعة أو جاذبية هذا الموضع، أكبر من عُمْر العصفور. وعليه قِسْ.

كل جسم أو جسيم إنما يتطور بحسب زمانه هو، فالجسم أو الجسيم الذي، بين لحظتي نشوئه وزواله، يعيش مقدارا من الزمن يبلغ 100 ثانية مثلا سيظل يعيش المقدار ذاته من الزمن (المقُاس بساعته هو) مهما كان موضع وجوده في الكون، ومهما كانت سرعة أو جاذبية هذا الموضع، فـ "عُمْر الشيء" إنما هو خاصية من خواصه الجوهرية. هو جزء لا يتجزأ من ماهيته.

على أنَّ القول بهذا يحتاج إلى توضيح، فالجسم أو الجسيم الذي متوسط عمره 100 ثانية مثلا قد يتأثَّر بمؤثِّرات فيزيائية أو بيئية تجعله يعيش أكثر، أو أقل، من 100 ثانية. ولكن، دعونا نفتَرِض أنه لن يتأثَّر بمؤثِّرات تزيد أو تنقص عمره الافتراضي هذا. ودعونا نفتَرِض، أيضا، أنَّ هذا الجسم أو الجسيم هو من النمط الذي لا يتأثَّر عُمْره الافتراضي، زيادة أو نقصانا، بالسرعة أو الجاذبية. في هذا الحال وتلك، فحسب، يصح القول بثبات عُمْره الافتراضي، مُقاسا بساعته هو، مهما كان موضع وجوده في الكون، ومهما كانت سرعة أو جاذبية هذا الموضع.

إنَّ تعاظُم سرعة الجسم، أو الجاذبية التي يتأثَّر بها، هو الذي يتسبب في إبطاء كل تغيير فيه، على أن يُفْهَم هذا "الإبطاء" فَهْما "نسبيا"، فبطء التغيير في هذا الجسم إنما هو ظاهرة لا يدركها إلا "المراقِب الخارجي".. المراقِب الذي هو في موضع سرعته أقل، أو جاذبيته أقل.

"التغيير" إنما هو ثمرة حركة، يمكن تشبيهها بحركة عقارب الساعة، فإذا تثاقل، أو تباطأ، "العقرب" في حركته فلا بد لـ "التغيير" من أن يستغرِق، بالنسبة إلى المراقِب الأرضي مثلا، زمنا أطول.

كل تغيير لا بد له من أن يستوفي شروطه الفيزيائية والطبيعية والبيئية. وهذا الاستيفاء لا بد له من أن يستغرق مقدارا من الزمن، فهذا المقدار من الماء الذي نسخِّنه بهذا المُسَخِّن سيتبخَّر كله في زمن مقداره 100 ثانية. تعاظُم السرعة أو الجاذبية سيؤدي إلى تباطؤ هذا الفعل أو التفاعل الفيزيائي، فلا يتبخَّر هذا المقدار من الماء كله إلا في زمن أطول، مقداره، مثلا، 150 ثانية. "المراقِب الداخلي" سيُدْرِك هذا التباطؤ لو أنَّ حركة عقارب ساعته لم تتباطأ هي أيضا. ولكن "التباطؤ" يشمل كل شيء عنده، حتى حركة عقارب ساعته، فلا يُدْرِك، بالتالي، أنَّ ذاك الفعل أو التفاعل الفيزيائي قد تباطأ. وعندما يقيس زمن التغيير بساعته هو يرى أنَّ مقدار الماء ذاك قد تبخَّر كله في زمن مقداره (بحسب ساعته) 100 ثانية.

إنَّ "التغيير" يشبه لجهة استيفائه لشروطه عَبْر الزمن كوبا تريد ملأه ماءً حتى يفيض. تخيَّل أنَّ هذا التغيير، وهو فيض الكوب، يحتاج إلى 1000 قطرة ماء. قد تُدْخِل في الكوب هذا المقدار من قطرات الماء في زمن مقداره 100 ثانية. وتخيَّل أنَّ تعاظُم السرعة أو الجاذبية هو قوَّة تُبطئ أو تُؤخِّر هذا العمل الذي تقوم به. إنَّكَ في هذه الحال لن تتمكَّن من إدخال هذا المقدار من قطرات الماء في الكوب إلا في زمن مقداره، مثلا، 150 ثانية، أي أنَّ "التغيير"، وهو فيض الكوب، استغرق زمنا أطول؛ ولكنَّك لن تُدْرِك تلك الاستطالة الزمنية؛ لأنَّ القوَّة التي أخَّرت عملكَ هذا تؤخِّر، أيضا، وبالنسبة ذاتها، حركة عقارب ساعتكَ، فترى، بالتالي، أنَّ هذا "التغيير" ظل يستغرق المقدار الزمني ذاته، وهو 100 ثانية (بحسب ساعتكَ).

وهذا الثبات، بالنسبة إليكَ، في القيم الزمانية يَقْتَرِن، دائما، بثبات آخر، هو الثبات، بالنسبة إليكَ أيضا، بالقيم المكانية، فلو أنَّ كوكب الأرض انطلق في الفضاء بسرعة 280 ألف كيلومتر في الثانية فإنَّ حجمه قد يبلغ، في تضاؤله، حجم حبَّة العنب مثلا. ولكن تضاؤل حجمكَ، وتضاؤل طول "المتر" عندكَ، وتضاؤل حجوم سائر الأشياء من حولك، لن يمكِّنكَ أبدا من إدراك هذا التضاؤل الفعلي في حجم الكرة الأرضية. أنا الذي يعيش على كوكب يشبه كوكب الأرض لجهة سرعته وجاذبيته أستطيع أن أدْرِكَ أنَّ الكرة الأرضية قد غدت في حجم حبَّة العنب.

ولو تخيَّلْنا كوكبا كتلته أكبر من كتلة الشمس بعشر مرَّات مثلا قد تحوَّل إلى "ثقب أسود" Black Hole فإنَّ المراقب الأرضي لن يرى من هذا الجسم الكوني إلا ما يحمله على الاعتقاد بأنه جسم "معدوم الحجم"، لفرط جاذبيته لا يستطيع حتى الضوء الإفلات من قبضته. أمَّا لو تخيَّلْنا وجود كائنات فضائية عاقلة في هذا "الثقب الأسود" فإنَّهم لن يروا ما نرى. إنَّهم سيعتقدون أنَّهم يعيشون في جسم كوني، حجمه أكبر من حجم الشمس بعشر مرَّات، وقوانينه الفيزيائية غير مختلفة.

هذا الثبات في القيم الزمانية والمكانية إنما هو الوجه الآخر لتغيُّرها واختلافها، فأنتَ ترى ثباتا، وأنا أرى تغيُّرا واختلافا. أنتَ (الذي تسافر في مركبة فضائية بسرعة "شبه ضوئية") ترى أنَّ قلبكَ ينبض 72 نبضة في الدقيقة الواحدة، بحسب ساعتكَ، وأنا (الذي على الأرض) أرى أنَّ قلبكَ ينبض 10 نبضات، مثلا، في الدقيقة الواحدة، بحسب ساعتي. أنتَ ترى أنَّ ذاك المقدار من الماء يتبخَّر كله في زمن مقداره 100 ثانية، بحسب ساعتكَ، وأنا أرى أنَّ عُشْره فحسب يتبخَّر في زمن مقداره 100 ثانية، بحسب ساعتي. أنتَ ترى أنَّ طول مركبتكَ ظلَّ 1000 متر، بحسب أداة قياس الأطوال التي لديكَ، أي بحسب متركَ مثلا، وأنا أرى أنَّ طولها قد أصبح 500 متر، بحسب المتر الذي لديَّ. أنتَ ترى أنَّ حجم هذا الشيء الذي معكَ قد ظل 100 سنتيمتر مكعب، وأنا أرى أنه قد أصبح 50 سنتيمتر مكعب. أنتَ ترى أنَّ المسافة الفضائية بين مركبتكَ وبين الكوكب الذي تتجه إليه قد تقلَّصت، فغدت مليون كيلومتر، وأنا أرى أنها لم تتقلَّص، وظلَّت، بالتالي، 10 ملايين كيلومتر. إلا شيء واحد لن نختلف فيه، أو في قيمته، وهو سرعة الضوء، فأنتَ وأنا نرى دائما أنَّ سرعة الضوء في الفراغ لم تَزِدْ، ولم تَنْقُص، عن 300 ألف كيلومتر في الثانية. أنتَ قد ترى أنَّ هذا الشعاع من الضوء قد وصل إلى الموضع B بعد انطلاقه من الموضع A قاطِعاً مسافة مليون كيلومتر؛ أمَّا أنا فأراه قد قطع مسافة 10 ملايين كيلومتر. ولكننا لن نختلف في أنَّ سرعته قد ظلت 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة (بحسب ساعتكَ وساعتي). بالنسبة إليكَ، قطع شعاع الضوء تلك المسافة في زمن مقداره 3.3 ثانية، بحسب ساعتكَ؛ أمَّا بالنسبة إليَّ فقطعها في زمن مقداره 33.3 ثانية، بحسب ساعتي.

قصارى القول، كلما تسارع الجسم (أو تعاظمت الجاذبية التي يتأثَّر بها) تباطأ كل تغيير فيه، فالجسم الأسرع تطورا إنَّما هو الجسم الذي يسير في الفضاء بسرعة تقل كثيرا، وكثيرا جدا، عن السرعة "شبه الضوئية"، أو الذي يخضع لتأثير جاذبية ضعيفة.

لو أنَّ لكوكب الأرض توأما يماثله في كل الخواص الذاتية والبيئية؛ ولكنه يختلف عنه في كونه يسير في الفضاء بسرعة شبه ضوئية، أو في كون جاذبيته أعظم من جاذبية الأرض بآلاف المرَّات، فإنَّ هذا الكوكب التوأم لن يعرف "الآن" من التطوُّر البيولوجي إلا ما عرفته الأرض قبل مليارات السنين مثلا.

#جواد_البشيتي (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

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات