فلسفة الفيزياء -نظرية الخيط -

رائد عبيس

الحوار المتمدن-العدد: 6766 - 2020 / 12 / 20 - 23:09
المحور: الفلسفة ,علم النفس , وعلم الاجتماع
    

ربما نعيش في العالم حيث تقابل الحقيقة الخيال العلمي ,عالم له أحد عشر بعداً وله عوالم موازية بيت المقصد السليم, أن الكن الأنيق مركب كلياً من موسيقى الخيط ولكن لكل طموحه, الفكرة الأساسية لنظرية الخيط بسيطة لدرجة مدهشة , تقول : أن كل شيء في الكون من أصغر جسيم حتى أبعد نجم قد صنع من مكون واحد التذبذب الصغير لدلائل الطاقة بشكل لا يمكن تصوره (يسمى خيوط) تماماً مثل خيوط التشيلو يستطيع أن يتسبب بتشكيله غنية من الملاحظات الموسيقية الخيوط الدقيقة في نظرية الخيط تتذبذب بطرق عديدة مختلفة مكونة كل شيء في الطبيعة بمعنى آخر الكون يشبه سمفونية كبيرة, الرنين بكل الملاحظات المختلفة فتلك التذبذبات الدقيقة للطاقة تؤدي دورها , نظرية الخيط لا تزال في طفولتها ولكنها حقاً تكشف صور جديدة بذرية للكون ,هذا غريب وجميل في نفس الوقت , ولكن ما الذي يجلعها تعتقد أننا سنفهم كل تعقيدات الكون نهاهيك عن أنه يحول فقط إلى (نظرية كل شيء) ؟
نظرية الخيط ونحن نتذكر كيف يذهب هذا ويأتي من تغيير عمل ألبرت اينشتاين ونحصل على معادلات المجال وهذا الحد انت تتذكر ماذا يسمى؟ معامل رياضي، هل انت لا زلت تدرس هذا ، لا يوجد مصلحة كم هو صعب لتجربة انت لا تستطيع أن تُعلم الكلب الفيزياء ،فعقولها ليست جاهزة لإدراكها، ولكن ماذا عنا نحن البشر؟ كيف نعلم أننا جاهزين لفهم القوانين الأعمق للكون؟ حسنا الفيزيائيين اليوم واثقون بأننا جاهزين ونحن في تقدم ،حيث تخلى أينشتاين عن مسعاه في التوحيد، التوحيد سوف يكون صيغة القانون التي ربما تصف كل شيء في الكون المعروف من فكرة منفردة معادلة رئيسية واحدة ونحن نعتقد بوجود هذه المعادلة لأنه في ظلال الكورس منذ ٢٠٠عام أو أكثر. فهمنا للكون قد اعطانا تفسيرات مختلفة التي تتجه كلها نحو بقعة واحدة يبدوا كما لو أنها تتضافر في كتلة فكرة واحدة التي مازلنا نحاول أن نجدها التوحيد في المكان الذي يوجد فيه، التوحيد هنا ما نحاول أن تنجز الهدف الكامل للفيزياء الأساسية، يقول أستيفن وينبرج أن ترى اكثر وأكثر من ظواهر العالم بالمبادئ الأقل والأقل والابسط والأبسط، يقول ميشيل بكرين: نحن نشعر كفيزيائيين أننا لو نستطيع أن نشرح عدد عريض من الظواهر بطريقة بسيطة إن ذلك تقدم الى حد ما هناك تقريبا سمة عاطفية الى الطريق التي فيها النظريات العظيمة في الفيزياء، نوع يحيط لتشكيلة متنوعة، من الظواهر الفيزيائية المختلفة، لذلك هذه الفكرة هي هدفنا. لنوحد فهمنا ليكون متأصل وجوهرية الى الطريق الكامل الذي فيه هذا النوع من تقدم العلم. وطويلاً قبل إينشتاين السعي للتوحيد بدأ لأشهر حادثة في تاريخ العلم. كما تقول القصة، أحد أيام ١٦٦٥ كان هناك شاب يجلس تحت شجرة ، وفجأة رأى تفاحة تسقط من أعلى ،وبسقوط هذه التفاحة إسحاق نيوتن أحدث ثورة في نظرتنا للكون وفي إقتراح جرئ حينئذ اعلن نيوتن أن القوة التي تجذب التفاح الى الأرض والقوة التي تحفظ القمر في مداره حول الأرض هي قوة واحدة، وحد نيوتن السموات والأرض في نظرية واحدة ،اطلق عليها الجاذبية ،توحيد السماء والأرض التي هي نفس القوانين التي تحكم الكواكب في حركتها تحكم المد وسقوط الفاكهة هنا على الأرض كان هذا رائع توحيد صورة الطبيعة ،كانت الجاذبية هي القوة الأولى التي تفهم علمياً ولو أن هناك ثلاث قوى أخرى أيضاً فيما بعد وبالرغم من أن نيوتن أكتشف قانونه للجاذبية منذ أكثر من ٣٠٠سنة، فإن معادلاته تصف هذه القوة التي تعطينا التنبؤات الدقيقة التي مازلنا نستخدمها اليوم في الحقيقة العلماء لا يحتاجون شيء أكثر من معادلات نيوتن ليرسموا تفاصيل الصاروخ الذي هبط من الرجال على القمر رغم ذلك كان هناك مشكلة بينما تصف قوانينه قوة الجاذبية بدقة عالية كان لدى نيوتن سر محرج لم يكن لديه أي فكرة عن كيفية عمل الجاذبية بالضبط، تقريباً ٢٥٠عام إقتنع العلماء لمشاهدة الطريق الآخر، عندما واجهوا هذا اللغز ،ولكن مبكراً في عام ١٩٩٠ كاتب مغمور في مكتب براءة الاختراع السويسري غير كل ذلك، بينما يراجع التطبيقات المسجلة ،إلبرت إينشتاين كان أيضا يدرس سلوك للضوء وقد علم اينشتاين قليلا، بأن تفكيره في الضوء سيقوده لحل لغز نيوتن حول ماهية الجاذبية في سن السادسة والعشرين اكتشف إينشتاين أن سرعة الضوء هو نوع من السرعة الكونية المحدودة انها السرعة التي لا يستطيع أي شيء في الكون أن يتجاوزها ولكن بمجرد أن نشر اينشتاين الشاب فكرته وجد نفسه في حالة تضارب مع متكشف الجاذبية ،المشكلة كانت أن فكرة أنه لا يوجد شيء أسرع من الضوء تصطدم بوجه صورة نيوتن للجاذبية لنفهم هذا التضارب علينا أن نجري تجارب قليلة لتبدأ، دعنا نصنع كارثة كونية تخيل أنه فجأة وبدون اي تحذير أن الشمس تبخرت واختفت كلياً الآن دعنا نجري هذه الكارثة ولنرى ما تأثيرها على الكوكب طبقاً لنيوتن تتوقع نظرية نيوتن أن تدمر الشمس سيخرج الكواكب في الحال من مداراتها تائهة في الفضاء بمعنى آخر، إعتقد نيوتن أن الجاذبية هي القوة التي تتصرف بشكل أني عبر المسافة لذلك نحن نشعر في الحال لتأثير دمار الشمس ولكن إينشتاين رأى مشكلة كبيرة في نظرية نيوتن ،مشكلة نشأت عن بحثه في الضوء علم إينشتاين أن الضوء لا ينتقل بشكل آني في الحقيقة ،فهو يأخذ٨ دقائق لكي تنتقل أشعة الشمس٩٣ مليون ميل إلى كوكب الأرض ومنذ أن أعلن أنه لا شيء، حتى الجاذبية تستطيع أن تنتقل أسرع من الضوء، كيف أن الأرض تخرج من الدار قبل الظلام الناتج من اختفاء الشمس أن يصل إلى أعيننا؟ للشباب المبتدئ من مكتب براءة الاختراع أنه مستحيل أن يجتاز اي شيء سرعة الضوء، وهذا يعني أن صورة نيوتن البالغة من العمر ٢٥٠ عام للجاذبية كانت خاطئة؟ لو كان نيوتن مخطأ اذاً لماذا الكواكب مازالت قائمة؟ الآن تذكر انتصار معادلات نيوتن؟ يقول : جيمس كاتنز أتت من السعي لفهم الكواكب والنجوم وخصوصاً مشكلة احتفاظ الكواكب بالمظاهرات التي تقع فيها وبمعادلات نيوتن استطاعوا أن يحسبوا الطريق الذي ستحركه الكواكب، سعى إينشتاين لحل هذه المعضلة في أواخر عشريناته بدأ إينشتاين في رسم صورة جديدة للكون، حيث لا تزيد الجاذبية عن حد سرعة الضوء ومازال يعمل في دائرة براءة الاختراع إينشتاين بدأ بمسعى منفرد لكل هذه المعضلة تقريباً بعد ١٠سنوات من إرهاق عقله وجد الإجابة في نوع من التوحيد بدأ إينشتاين في التفكير في إبعاد الفضاء الثلاثة والبعد الواحد الزمن مرابطة في نسيج واحد الفضاء الزمن كان أمله أنه يفهم هندسة البعد الرابع ، الفضاء - الزمن. إن يجعل الحديث بسيطأ عن الاشياء التي تتحرك على طول الأسطح. في نسيج الفضاء الزمن هذا مثل أسطح الترامبولين هذا النسيج الموحد يشوه ويتمدد بواسطة الأشياء الثقيلة والكواكب والنجوم وهذا التقوس أو التشوه لنسيج الفضاء. الفضاء -الزمن هو الذي يخلق ما تشعره به كجاذبية كوكب مثل الارض ثابت في مداره ليس الآن الشمس تصل إليه وبشكل آني تقبض عليه،كما في نظرية نيوتن ولكنها ببساطة لأنها تتبع المنحنيات في النسيج المكاني الناتج من وجود الشمس لذلك بهذا المفهوم الجديد للجاذبية، دعنا نعيد الكارثة الكونية ودعنا نرى ماذا سيحدث الآن إذا أختفت الشمس الاضطراب الجذبي الناتج سيصنع موجة تنتقل خلال النسيج المكاني إلى حد كبير بنفس الطريقة التي تقوم بها معاه، عندما تقع في بركة فتقوم بعمل موجات تنتقل خلال سطح الماء لذلك نحن لا نشعر بتغيير في مدارسنا حول الشمس حتى تصل هذه الموجة الى الأرض، وماذا أيضاً لقد استنتج إينشتاين أن موجات الجاذبية هذه تنتقل بالضبط بسرعة الضوء، اذا فبهذه النظرية الجديدة حل إينشتاين التضارب مع نيوتن على كيفية إنتقال الجاذبية السريعة واكثر من ذلك أعطى إينشتاين للكون صورة جديدة لما هبة قوة إينشتاين بالضبط. إنها أعوجاجات وأقواس في نسيج الفضاء والزمان أطلق إينشتاين على هذه الصورة الجديدة للجاذبية " النسبية العامة" وخلال سنوات قليلة إلبرت إينشتاين أصبح اسم مألوف إينشتاين كان مثل نجم روك في أيامه كان واحد من أكثر المشاهير والأشكال المعروفة في الحياة، هو وربما شارلي تايلن كانا الملوك السائدون في أجهزة الإعلام الشعبية، إتبع الناس عمله وكانوا يتوقعون... بسبب الشيء الرائع الذي صنعه بالنسبية العامة إعادة صياغة قوانين الجاذبية خارج رأسه ،كان هناك إعتقاد أنه يمكن أن يفعلها مرة وأخرى وهُم، انت تعلم يريد الناس أن يكونوا في ذلك بالرغم من كل ما حققه إينشاين لم يكن راضياً، فهو في الحال وضع عينيه على هدف أعظم توحيد صورته الجديدة للجاذبية بالقوة الأخرى الوحيدة المعروفة في ذلك الوقت الكهرومغناطيسية الآن الكهرومغناطيسية هي القوة التي قامت بتوحيد نفسها منذ عقود قليلة فقط قبل ذلك، في منتصف ١٨٠٠ الكهرباء المغناطيسية كانتا تُثيراز إهتمام العلماء بدأت هاتان القوتان مشاركات في علاقة فضولية ،فالمخارعون مثل صاموئيل موريس كانوا يأخذون فائدتها في عمل الأدوات الجديدة، مثل التلغراف يتم إرسال نبضة كهربائية خلال سلك التلغراف. الى مغناطيس على بعد آلاف الأميال لتنتج النبضات المألوفة لإشارات موريس التي تسمح للرسائل أن تبث خلال القارة في جزء من الثانية بالرغم من أن التلغراف كان حساس فالعلم الأساسي الذي يقوده بقي إلى حد ما لغز، لكن بالنسبة للعالم الاسكتلندي جيمس كلارا ماكسويل العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية كانت واضحة جداً في الطبيعة أنها تتطلب توحيداً فإذا سبق وكنت على قمة جبل أثناء عاصفة رعدية فستجد كم أن فكرة كيف أن الكهرباء والمغناطيسية وثيقتا الصلة. عندما تتدفق كمية من الجسيمات المشحونة كهربائياً كما في البرق، فهذا يصنع مجال مغناطيسي ونستطيع أن نرى الدليل على هذا في البوصلة وبهوس تلك العلاقة قرر الاسكتلندي أن يشرح العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية بلغة الرياضيات بتسليط ضوء جديد على الموضوع إبتكر ما كسويل مجموعة من أربع معادلات رياضية رائعة التي توحد الكهرباء والمغناطيسية في قوة واحدة تسمى " الكهرومغناطيسية" ومثل أسحاق نيوتن قبله توحيد ماكسويل اخذ العلم خطوة أقرب لحل رموز الكون إنه حقيقة كان شيء رائع أن هذه الظواهر المختلفة متصلة بهذه الطريقة وهناك مثال آخر على الظواهر المتنوعة يأتي من كتل البناء التحتية أو من المبدأ الأساسي الوحيد تخيل أن كل شيء نستطيع أن تفكر فيه الذي يجب أن يعمل بالكهرباء المغناطيسية ويمكن أن يكتب في اربع معادلات بسيطة جداً أليس هذا غير معقول؟ أليس هذا مدهش؟ انا اسمي ذلك رائعا اعتقد إينشتاين أن هذا كان أحد لحظات إنتصار كل فيزياء والإعجاب بماكسويل لما فعله. حوالي ٥٠ عام بعد توحيد ماكسويل الكهرباء والمغناطيسية، كان إينشتاين واثق من أنه إذا استطاع أن يوحد نظريته الجديدة الخاصة بالجاذبية مع الكهرومغناطيسية الخاصة بماكسويل سيكون قادراً على أن يصوغ معادلة أساسية تستطيع أن تصف كل شيء ؛كل الكون,اعتقد إينشتاين بشكل واضح أن الكون له نمط كبير وجميل بالك الطريقة التي يعمل بها أذاً لكي تجيب على اسئلتك لماذا كان يبحث عن التوحيد؟ انا أعتقد أن الإجابة بسيطة إن إينشتاين واحد من هؤلاء الفيزيائيين الذين يريدون حقاً معرفة عقل الله، مما يعني الصورة كاملة، اليوم هذا هو هدف نظرية الخيط: توحيد فهمنا لكل شيء منذ ميلاد الكون حتى دوامة المجرات في مجموعة واحدة فقط من المبادئ ،معادلة أساسية واحدة، نيوتن وحد السماوات والأرض في نظرية الجاذبية، ماكسويل أو ماكس ويل وحد الكهرباء المغناطيسية، استخدم إينشتاين كل ذلك ، ليبني "نظرية كل شيء" أنها نظرية مفردة أماندا بيت: بالتأكيد كان لديه حافز من المحتمل أنه ربما كان أحدهما هو المجال أو مسعاه للتبسيط، حافز آخر أنه ربما كان فقط الحقيقية الطبيعية التي تبدوا في أن سرعة الجاذبية تساوي سرعة الضوء كذلك أذا سار الاثنان بنفس السرعة، فذلك ربما يكون إشارة على التشابه الأساسي لكن كما بدأ إينشتاين بمحاولة توحيد الجاذبية والمغناطيسية فسيجد اختلاف في القوة بين هاتين القوتان، تزن أكثر من نشا بهما، دعني اريكم ماذا أعني، ننوي أن نعتقد أن الجاذبية هي القوة القوية، وبعد كل ذلك أنها القوة التي الآن تجذبتي لهذه الحالة ولكن مقارنة بالكهرومغناطيسة فإنها تكون في الحقيقة ضعيفة جداً، في الحقيقة هناك اختيار بسيط وصغير ليظهر ذلك. تخيل أن اقفز من هذا المبنى المرتفع في الحقيقة دعنا لا تتخيل ذلك ،دعنا نفعله ،وسترى ما اعنيه، الآن بالطبع انا حقاً يجب أن أكون قد تسطحت ولكن السؤال المهم هو ما الذي يحميني من التحكيم على الرصيف؟ والاندفاع الى الأسفل إلى مركز الأرض؟ حسنا الغريب كما يبدو أن الإجابة هي الكهرومغناطيسية، كل شيء نستطيع أن نراه ،منى ومنك ، وحتى الرصيف مكون من قطع صغيرة جداً من الطاقة تسمى الذرات والإطار الخارجي لكل ذرة يحتوي على شحنات كهربائية سالبة، لذلك عندما تتصادم ذراتي مع ذرات الاسمنت هذه الشحنات السالبة تتنافر مع بعضهم البعض بقوة مساوية تقريباً لقوة قطعة صغيرة من الرصيف تستطيع أن تقاوم كل جاذبية الأرض وتمنعني من السقوط في الحقيقة القوة الكهرومغناطيسية أقوى بلايين بلايين المرات من الجاذبية هذا يبدوا الى. حد ما غريب لان الجاذبية تجعل اقدامنا على الأرض وتجعل الأرض تدور حول الشمس ،لكن الحقيقة الفعلية تستطيع عمل ذلك فقط لأنها تعتمد على التكتلات الهائلة الضخمة من المادة انت تعلم انا وانت الأرض الشمس، ولكن حقيقة فعلى مستوى الذرات الفردية تكون الجاذبية قوة صغيرة ضعيفة جداً بشكل غير معقول، كانت لتصبح معركة صعبة لإينشتاين ليوحد هاتان القوتان المخالفات جداً وما يجعل الأمور أسوأ انها قد بدأت بالكاد ،قبل التغيرات الشاملة في عالم الفيزياء أن تتجاوزه ،لقد حقق إينشتاين كثير جدا في السنوات تقريباً حتى ١٩٢٠ بأنه ت قع طبيعياً أنه يمكن أن يستمر بلعب نفس الألعاب النظرية والإستمرار في تحقيق أشياء عظيمة، ولم يستطع كشف الطبيعية عن نفسها بطرق أخرى في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين والخدع والأدوات المعينة التي استخدمها إينشتاين في اعتقاده كانت ناجحة بشكل رائع، فقط هي لم تكن قابلة للتطبيق أكثر، المقهى الكمي، نحن نرى في عام ١٩٢٠ مجموعة من العلماء الشباب سرقوا الأضواء من إينشتاين عندما أتوا بطريقة جديدة غريبة للتفكير في الفيزياء رؤيتهم للكون كانت غريبة جدا، فهي تجعل الخيال العلمي يبدوا كشيء عادي وهي تقلب سعي إينشتاين الا حيد رأيت على عقب التوحيد! التوحيد! بقيادة الفيزيائي الدنماركي نيلز بور، هؤلاء العلماء كشفوا كلياً عالم جديد للكون الذرات اعتقاد طويل بأنها أصغر وحدات الطبيعية، وجد أنها تتكون من وحدات أصغر النواة المألوفة الآن من البروتونات والنيترونات ادور حولها الالكترونات ونظرية إينشتاين وما كسويل كانت عديمة الجدوى في تفسير الطريقة الغريبة لهذه القطع الصغيرة من الطاقة التي تتفاعل بها مع بعضها داخل النواة، كان هناك سر كبير عن الطاقة التي تتفاعل بها مع بعضها داخل النواة، فقد بدأ التحريف في الذرة بطريقة مختلفة والنظريات القديمة كانت ناقصة كلياً في مهمة توضيحهم لم يكن للجاذبية علاقة كانت بعيدة الى حد كبير جداً والكهرباء والمغناطيسية لم تكونا كافيتان بدون نظرية تفسير هذا العالم الجديد الغريب، كان هؤلاء العلماء ليفقدوا في تلك المنطقة الذرية الغير مألوفة باحثين عن أي معالم سهلة التمييز ثم في أواخر العشرينات تغير كل ذلك أثناء هذه السنوات طور الفيزيائيون نظرية جديدة تدعى " ميكانيكيا الكم" وكانت قادرة على وصف العالم المجهري بنجاح كبير ،لكن هناك شيء ميكانيكا الكم كانت جذرية جداً فبالنظرية حطمت تماماً كل الطرق السابقة للنظر إلى الكون مطلب نظريات اينشتاين أن الكون منظم وقابل التوقع لكن نيلز بور اختلف هو وزملائه أعلنوا أن مقياس الذرات والجسيمات العالم هو لعبة حظ. في المستوى الذري والكمي، قواعد غير اكيده أفضل ما تستطيع عمله طبقاً لميكانيكا الكم هو توقع فرصة أو احتمال نتيجة واحدة أو أخرى، وهذه الفكرة الغريبة فتحت الباب للصور الجديدة المقلقة للحقيقة، كانت مقلقة جدا أنه لو الميزات الغريبة الميكانيكا الكم ،كانت ملحوظة في عالمنا اليومي مثلهم هنا في مقهى الكم، ربما تعتقد انك ستفقد عقلك القوانين في العالم الكمي مختلفة جدا عن القوانين التي اعتدنا عليها تجاربنا اليومية مختلفة تماما عن أي شيء سنراه في عالم الكم، أن العالم الكمي مجنون إنه من المحتمل افضل طريق أن يضعه أنه عالم مجنون تقريبا ل٨٠ عام أوضحت ميكانيكا الكم بنجاح أن الغريب والغريب متطابقان عن كيفية تصرف كوننا في الحقيقة على نطاق الضيق جداً، في نطاق حياتنا العادية نحن لا نواجه مباشرة غرابة ميكانيكا الكم، ولكن هنا في مقهى الكم الكبير، لأشياء كل يوم أحيانا تتصرف كما لو كانت اشياء صغيرة جداً ولا يهم كم مرة أن جئت إلى هنا فلا بدّ ابدو أبداً اني قد تعودت عليه ،لأنه كل شيء محكوم بالصدفة وهكذا تتعقد ميكانيكا الكم، لان كل الإمكانيات مثلما الحصول على طلب في مقهى وربما تحدث هذه الأشياء في الحقيقة لان الناس تحدث هذا، في الأكوان الموازية لنا والاكوان التي تبدو حقيقية الى سكانها، كما يبدوا عالمنا بالنسبة لنا، اذا كان هناك الف إحتمال وميكانيكا الكم لا تستطيع بكل تأكيد أن تقول ايهم سوف يحدث ثم سيحدث كل الألف نعم، انت تستطيع أن تضحك على ذلك وتقول: حسنا يجب على ذلك أن يكون خاطر لكن هناك أشياء أخرى كثيرة في الفضاء التي في الوقت الذي جاء الناس بها، كان يجب عليها أن تكون خاطئة لكنها لم تكن عليك أن تكون حريص إلى حد ما، انا أعتقد قبل أن تقول هذا خاطئ جداً وحتى في عالمنا الخاص تقول ميكانيكا الكم أن هناك فرص بأن الاشياء التي نعتقد أنها مستحيلة بشكل عادي يمكن أن تحدث، على سبيل المثال هناك فرصة ،ان تلك الجزيئات يمكن أن تعبر خلال الحوائط والمواقع التي تبدو منيعة لي ولك، هناك حتى فرصة أنه ربما استطيع أن اعبر خلال شيء صلب، مثلاً حائط الآن، الحسابات الكمية تجعلنا نرى أن احتمالية حدوث ذلك في حياتنا اليومية صغيرة جدا بأن احتاج ان استمر بدخول الحائط حتى الخلود تقريبا ،قبل الحصول على فرصة معقولة من النجاح لكن هنا، هذه الأنواع من الأشياء تحدث طوال الوقت عليك أن تتعلم ترك الفرضيات التي تمتلكها عن العالم، لكي تفهم ميكانيكا الكم في بطني، في داخلي هل اشعر كان لدي فهم عميق الميكانيكا الكم؟ لا ، وان يفعل إينشتاين ذلك، فهو لم يفقد ابدأ إيمانه بأن الكون يتصرف بطريقة مؤكدة وقابلة للتنبؤ الفكرة التي نستطيع كلنا أن تفعلها هي أن نحسب إحتمالات أن تلك الأشياء سوف تنقلب في طريق واحد أو آخر كان شيئا قاومه إينشتاين بعمق تقول ميكانيكا الكم لا نستطيع أن نعرف بشكل مؤكد نتيجة أي تجربة انت تستطيع فقط أن تتوقع احتمال مؤكد لنتيجة أي تجربة وهذا قد كرهه اينشتاين بشدة لقد اعتاد أن يقول: " الله لا يرمي نرد " رغم ذلك تجربة بعد تجربة أظهرت أن إينشتاين كان مخطأ وان ميكانيكا الكم حقيقة تصف كيف يعمل العالم في المستوى الذري الفرعي لذا ميكانيكا الكم ليست ترف ،الشيء الذي نستطيع أن تعمل بدونه انا اعني لماذا؟ بتلك الطريقة؟ لماذا يمر الضوء مباشرة خلال الماء؟ لماذا هو شفاف؟ لماذا الأشياء الأخرى ليست شفافة؟ كيف تتكون الجزيئات؟ لماذا يتفاعلون بالك الطريقة التي يتفاعلوا بها؟ اللحظة التي تريد انت أن تفهم اي شيء في المستوى الذري غير حدسي كما هو في هذه اللحظة ،لنت تستطيع فقط أن تحرز تقدما بميكانيكا الكم، ميكانيكا الكم دقيق بشكل خيالي لم يكن هناك ابدأ توقع لميكانيكا الكم قد ناقض ملاحظة ابدأ في الثلاثينات سعى إينشتاين للتوحد كان يتخبط بينما ميكانيكا الكم كانت تفتح أسرار الذرة العلماء وجدوا أن الجاذبية والكهرومغناطيسية ليستا القوى الوحيدة التي تحكم الكون لتقصي تركيب الذرات اكتشفوا قوتان آخرتان، احدهما سميت "قوة نووية قوية" تتصرف كالصمغ الممتاز تربط نواة كل ذرة معاً، تربط البروتونات والنيترونات، والأخرى سميت " القوة النووية الضعيفة" تسمح للنيترونات أن تتحول إلى بروتونات باعثة إشعاع في العملية في المستوى الكمي القوة التي نألقها نحن جيدا الجاذبية، تم التغلب عليها بالكهرومغناطيسية وهاتان القوتان الجديدتين الآن القوة القوية والضعيفة ربما تبدوان غامضتان لكن في إحساس واحد على الاقل،كلنا مدركين جداً لقوتهما. في صباح يونيو ١٩٤٥ كشفت تلك القوة بفعل سيغير مجرى التاريخ، في منتصف الصحراء في نيو مكسيكو على قمة برج حديدي حوالي ١٠٠ قدم فوق قمة هذا البناء ،فجرت اول قنبلة نووية كانت بعرض ٥ اقدام فقط لكن هذه القنبلة حملت قوة مساوية لحوالي ٢٠ الف طن tnt بهذا الإنفجار القوي ،العلماء أطلقوا العنان للقوة النووية القوية التي تحفظ للنيترونات والبروتينات ملتصقة معاً بأحكام داخل نواة الذرة بكسر روابط ذلك الالتصاق وبتقسيم الذرة على حده كميات غير قابلة للتصديق من الطاقة المدمرة قد أطلقت ،نحن نستطيع أن نكتشف بقايا هذا الإنفجار من خلال القوة النووية الأخرى، القوة النووية الضعيفة لأنها هي المسؤولة عن النشاط الاشعاعي ،اليوم بعد أكثر من ٥٠ سنة معدلات الإشعاع هنا مازالت أعلى ١٠ مرات من المعدل الطبيعي، اذاً بالرغم من أن بالمقارنة مع الكهرومغناطيسية والجاذبية القوة النووية التي تتصرف على نطاق ضيق تأثيرهم على الحياة اليومية يكون عميق، ولكن ماذا عن الجاذبية؟ النسبية العامة لإينشتاين؟ أين يدخل هذا في المستوى الكمي؟ ميكانيكا الكم تخبرنا كيف أن كل قوى الطبيعة تعمل في العالم المجهري ماعدا قوة الجاذبية بالتأكيد لا أحد يستطيع أن يفهم كيف تعمل الجاذبية عندما تنزل إلى حجم الذرات والجزيئات الذرية الفرعية هذا هو؟ لا احد يستطيع أن يفهم كيف يمكن أن توضع النسبية العامة وميكانيكا الكم معاً في مجموعة واحدة، لعقود كل محاولة لوصف قوة الجاذبية بنفس طريقة القوى الأخرى. لغة ميكانيكا الكم قوبلت بكارثة حاول أن تضع هاتان القوتان من الرياضيات معا أن يجتمعا بسلام، انت حصلت على الاجابات أن احتمالات الحدث الذي ينظر إليه تكون لا نهائية هذا هراء وليس دقيق إنه مجرد هراء إنه سافر جداً لأنها كانت القوة الأولى التي تفهم إلى حد ما بطريقة كمية محترمة لكن كنه مازال منقسم ومختلف جدا عن الأخريات قوانين الطبيعة يفترض أنها قابلة للتطبيق في كل مكان لذا لو أن قوانين إينشتاين افترضت أن تطبق في أي مكان وقوانين ميكانيكا الكم يفترض انها قابلة للتطبيق في كل مكان حسنا انت لا يمكنك أن تملك شيئين منفصلين في كل مكان في ١٩٣٣ بعد هروب ألمانيا النازية استقرت إينشتاين في برنستون بنيو جيرسي بعمل في خلوة مستمرة بعناد في مسعاه الذي بداه منذ أكثر من عقد مضى ليوحد الجاذبية والكهرمغناطيسية وكل بضع سنوات تظهر عناوين بارزة في الصحف ، معلنة أن إينشتاين على حافة النجاح لكن أغلب زملاءه اعتقدوا أن مسعاه قد خلل وان افضل أيامه أصبحت حقيقة خلفه، اينشتاين في سنوات التالية ترك بالأحرى عمل الفيزياء عموماً، وتوقف عن قراءة الصحف فأنا حتى لا اعتقد أنه علم أنه كان هناك شيء بالقوة النووية الضعيفة، هو لم يلق بألا لهذه الأشياء أستمر بالعمل على نفس المشكلة التي بدأ بالعمل عليها كشاب صغير، عندما جالية الفيزيائيين المدربين بدأت في تقصي الذرات خرج بعيدأ بشدة من الصورة هو بشكل ما اختار الا ينظر إلى الفيزياء التي تأتي من هذه التجارب هذا يعني أن قوانين ميكانيكا الكم لم تلعب دوراً في هذا النوع من تحقيقاته الأخرى هو اعتقد أن يكون بهذا الشكل الصورة القديمة المتعاطفة الذي قاد ثورة سابقة ولكن سقط بطريقة ما منها، إنه كان كما لو أن جنرال كان قائدا لسلاح الفرسان حقق أشياء عظيمة كالقائد في الحرب العالمية الأولى سيحاول أن يجلب سلاح الفرسان الصاعد في لعبة ضد السلك الشائك أسلحة وبنادق الجانب الآخر،توفي إلبرت إينشتاين في ١٨ أبريل ١٩٥٥ ولعدة سنوات ظهر أن حلم إينشتاين لتوحيد القوة في نظرية مفردة مات معه، لذا غاليتي للتوحيد أصبح ركود للفيزياء في وقت وفاة إينشتاين في الخمسينات تقريباً لم يكن أي فيزياوي جاد منشغل بمسعاه للتوحيد، الجانب الأيمن منذ تلك السنوات إنشقت الفيزياء الى معسكرين منفصلين أحدهما يستخدم الجاذبية العامة ليدرس الاشياء الكثيرة والثقيلة، الأشياء مثل النجوم والمجرات والكون ككل... الجانب الأيسر والاخرون الذين يستخدمون ميكانيكا الكم لدراسة اصغر الأجسام مثل الذرات والجزيئات هذا كان نوع كأمتلاك عائلتين الذي فقط لا يستطيعون التقدم ولا التحدث أبدا إلى بعضها ،الجانب الأيمن المعيشة تحت نفس السقف، الجانب الأيسر إنه فقط يبدو أنه مستحيل أن يتحدث ميكانيكا الكم، الجانب الأيسر والنسبية العامة في نظرية مفردة تستطيع أن تصف الكون على كل المقاييس الان بالرغم من ذلك لقد صنعنا تقدم كبير في فهم الكون لكن هنالك نقطة ،هناك عوالم غريبة من الكون التي لن تفهم بالكامل حتى تجد نظرية موحدة وهذا ليس أوضح في اي مكان أكثر من اعماق الثقب الاسود. فلكي ألماني يسمى كارل سوارزشيلد أقترح اولا ما نسميه الآن حل بالقلب الأسود عام ١٩١٦ بينما كان في الصفوف الأولى في الحرب العالمية الأولى حل معادلات النسبية العامة لاينشتاين بطريقة جديدة ومحيرة بين حسابات المدفعية سوارزشيلد قال أن كميات هائلة من الكتلة مثل نجم مكثف جداً اذا تركزت في مساحة صغيرة ستشوه نسيج الفضاء- الزمن لذا لا شيء حتى الضوء يمكن أن يهرب من سحبه الجذبي لعقود الفيزيائيون كانوا يشكون أن حسابات سوارزشيلد كانت أي أصبحت هدف الفيزياء الحديثة وإننا نعتقد أننا في النهاية قد نحقق حلم إينشتاين بمجموعة أفكار جديدة وجذرية ,تسمى "نظرية الخيط" ولكن إذا كانت هذه النظرية الثورية صحيحة ,سوف تكون في صدمة تامة. سوارزشيلد الآن تبدو وكأنها حقيقة اذا ها هي المعادلة: إذا أردت أن تتصور ما الذي يحدث في أعماق الثقب الأسود في المكان الذي تحطم فيه نجم كامل إلى نقطة صغيرة جداً، هل تستخدم النسبية العامة لأن النجم ثقيل بشكل لا يصدق أو ميكانيكا الكم لأنه صغير جداً بشكل لا يصدق؟ حسناً أنها المشكلة منذ أن مركز الثقب الاسود يكون صغير وثقيلة أيضاً. لا يمكنك أن تتجنب استخدام كلتا النظريات في نفس الوقت وعندما تحاول أن تضع النظريات معاً في عالم الثقوب السوداء تتضاربان وتتوقفان، فهما تغطيات توقعات غنية، والكون ليس غريباً فهو يوصل إلى صنع إحساس، ميكانيكا الكم تعمل جيدا جدا للأشياء الصغيرة والنسبية العامة، تعمل جيدا جدا للنجوم والمجرات ولكن الذرات الأشياء الصغيرة والمجرات ،هما جزء من الكون لذا يجب أن يكون هناك بعض الوصف الذي ينطبق على كل شيء لذا لا يمكن أن يكون لدينا وصف الذرات وآخر للنجوم، الآن مع نظرية الخيط، نعتقد أننا ربما وجدنا طريقة لتوحيد نظرتنا عن الكبير ونظريتنا عن الصغير جداً، وليفهم الكون على كل المقاييس وكل الأماكن بدلاً من تعدد الجزئيات الصغيرة جداً، أعلنت نظرية الخيط أن كل شيء في الكون كل القوى وكل المواد صنعت من مكون واحد جدائل التذبذبات الصغيرة جدا للطاقة تعرف بالخيوط، الخيط يمكن أن ينثني بها الخيط تمثل الانواع المختلفة من الجزئيات الأولية إنه مثل خيط الكمان ويمكن أن يتذبذب مثل الكمان الخيوط لذا هو لديه بشكل لا يصدق قوة توحيد هي فهمنا لكل هذه الأنواع المختلفة من الجزئيات ذلك توحيد القوة المختلفة والجزيئات قد تحقق لانهم كلهم جاؤوا من أنواع مختلفة من تذبذبات نفس الخيط الاساسي أنها فكرة بسيطة بنتائج بعيدة المدى ما تفعله نظرية الخيط هو تثبت الوعوظ، نحن يمكن حقاً أن نفهم أسئلة انت ربما لم تعتقد حتى أنها أسئلة علمية، أسئلة عن كيفية بداية الكون لماذا الكون ،بهذه الطريقة التي هو عليها على المستوى الأساسي في الغالب، فكرة النظرية العلمية التي بين أيدينا التي يمكن أن تجيب أكثر الأسئلة الأساسية مغرية جدا عالم الفلسفة؟ ولكن هذه النظرية الجديدة المغرية جدلية جدا أيضاً، الخيوط عندما تجدهم صغيرا جدا هناك امل صغير لرؤية أحدها ،نظرية الخيط وعلمائها لديهم حقاً مشكلة حقيقية كيف يمكنك أن لا تختبر نظرية الخيط في الحقيقة؟ اذا لم تكن تستطيع أن تخبرها بنفس الطريقة التي مختبر بها النظريات العادية، فهي ليست علم ،انها فلسفة؟ وتلك مشكلة حقيقية اذا فشلت نظرية الخيط في إثبات تنبؤ اختباري لن يصدقها أحد من الناحية الأخرى، هناك نوع من الروعة لهذه الأشياء وهناك تاريخ كيف أن الفيزياء النظرية تطورت لهذا الحد، أنها مقبولة كليا أن بعض اذا لم تكن كل تلك الأفكار سوف تصبح صحيحة، يقول أستيفن وينبرج انا أعتقد ١٠٠ عام منذ الآن هذه المدة المعنية عندما اغلب الفيزيائيين المدربون الشباب الألمعي يعملون على نظرية الخيط سوف يتذكر معمر بطولي عندما يحاول العلماء المدربون وينجحوا ليطوروا نظرية ووحدة لكل مظاهر الطبيعة على الجانب الآخر، ربما ذلك سوف يتذكر كفشل مأساوي الخميني أنه أنها ستكون كثيفة اكثر منها المذكور أخيراً لكن عندما أتساءل بعد ١٠٠ عام من الآن في الامكان الإجابة. فهمنا للكون اتى من طريق طويل جداً خلال الثلاثة قرون الأخيرة لتعبر هذا فقط إسحاق نيوتن الذي ربما قد يكون اعظم عالم في كل الأزمان قال ذات مرة :" انا مثل صبي يلعب على شاطئ البحر، ليحول نفسي أحياناً، محاولا إيجاد حصاة انعم أو صدفة اجمل بينما محيط الحقيقة العظيم يرقد خلفي غير منكشف" ورغم ذلك ٢٥٠ عام بعد ذلك ألبرت اينشتاين الذي كان وريث نيوتن الحقيقي، كان قادرا ليقترح بجدية أن هذا المحيط الواسع وكل قوانين الطبيعة ربما تختصر الى بضعة افكار أساسية يعبر عنها بمجموعة من الرموز الرياضية واليوم بعد موت إينشتاين بنصف قرن، نحن ربما تكون على حافة حلمه للتوحيد، بنظرية الخيط ولكن من اين تأتي هذه النظرية الجديدة والغريبة؟ كيف تحقق نظرية الخيط التوحيد النهائي لقوانين الأكبر وقوانين الأصغر؟ وكيف سنعرف اذا كانت صحيحة أو خاطئة. لا تجربة يمكن أبدا أن تفحص ما يحدث على المسافات التي يتم الدراسة عليها النظرية سليمة دائما هل هذه نظرية فيزياوية أو فلسفية ليس مكتوب في النجوم اننا سننجح لكن في النهاية نحن نأمل أن نملك نظرية مفردة تحكم كل شيء الابعاد.

#رائد_عبيس (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