أعظم ألغاز الجاذبية

محمد عبد الكريم يوسف
مدرب ومترجم وباحث
(Mohammad Abdul-karem Yousef)

الحوار المتمدن-العدد: 8588 - 2026 / 1 / 15 - 12:22
المحور: قضايا ثقافية
    

حوار بين برايان غرين وكيب ثورن حول أعظم ألغاز الجاذبية
إليكم النص الكامل للمحادثة التي أجراها الحائز على جائزة نوبل كيب ثورن مع برايان غرين في مهرجان العلوم العالمي حول "أعظم ألغاز الجاذبية"، والتي عُرضت لأول مرة في 6 ديسمبر 2025.
ملاحظات موجزة: في هذا الاستكشاف البارع للكون، يجلس برايان غرين مع الحائز على جائزة نوبل كيب ثورن ليستعيد معه نصف قرن من الكفاح الفكري والاكتشافات الرائدة التي أدت إلى اكتشاف موجات الجاذبية. يقدم ثورن نظرة نادرة على الشكوك المبكرة التي أحاطت بالثقوب السوداء، موضحًا كيف تعامل عمالقة مثل أينشتاين وأوبنهايمر مع مفهوم "التفرد"، ويشاركنا حكايات شخصية عن معلمه الأسطوري، جون ويلر.
يتتبع الحوار الرحلة الجريئة التي استمرت لعقود لمرصد ليغو - من مخططاته الأولية في السبعينيات إلى التحولات الإدارية عالية المخاطر و"الارتياح العميق" الذي تحقق في النهاية مع أول اكتشاف في عام 2015. وبعيدًا عن الأجهزة، يناقش الاثنان مستقبل علم فلك الموجات الثقالية، وإمكانية "سماع" الانفجار العظيم، والتعاونات الإبداعية الفريدة لثورن التي أحيت الجانب المشوه من كوننا في فيلم Interstellar.
مقدمة: رائد في فيزياء الجاذبية
برايان غرين: مرحباً بالجميع. شكراً لانضمامكم إلينا اليوم. سنتحدث عن فيزياء الجاذبية - الثقوب السوداء، والثقوب الدودية، وموجات الجاذبية - من منظور علمي بالطبع، ولكن أيضاً من منظور فني وسينمائي.
ويسعدني انضمام شخصٍ إلينا، كان رائدًا في فهمنا لفيزياء الجاذبية لأكثر من نصف قرن. كان القوة الدافعة وراء تجربة ليغو، مرصد موجات الجاذبية بالتداخل الليزري، الذي رصد موجات الجاذبية لأول مرة عام ٢٠١٥، والذي نال عنه جائزة نوبل في الفيزياء عام ٢٠١٧. لا شك أنكم خمنتم من هو. إنه كيب ثورن. شكرًا لك.
كيب ثورن: شكراً جزيلاً لك يا برايان على وجودك هنا. أنت تبالغ، ولكن شكراً لك.
برايان غرين: على الإطلاق. على الإطلاق. لذلك فكرت أن نبدأ بالثقوب السوداء، وهو موضوع قريب وعزيز على قلبك.
وإذا لم يكن ذلك طلباً كثيراً، فهل يمكننا أن نعود للحظة إلى جون ميتشل ولابلاس، أولئك الذين استشعروا إمكانية وجود أشياء مثل الثقوب السوداء حتى قبل النظرية النسبية العامة بفترة طويلة.
البدايات المبكرة: ميتشل ولابلاس
كيب ثورن: أجل. في ذلك العصر، كان فهم الجاذبية قائماً على نظرية نيوتن، ولم يكن أحد يعرف شيئاً عن حد سرعة الضوء، ولكن كان بالإمكان تخيل جسم قوي لدرجة أنه مهما كانت سرعة الضوء، فلن يتمكن الضوء من الإفلات منه. وهذا ما فعله جون ميتشل.
وكان من المعقول جداً أن يكون على حق، لكنهم لم يكونوا يعرفون ما يكفي عن قوانين الفيزياء ليتمكنوا حقاً من تحديد ما إذا كان على حق.
برايان غرين: وماذا كان رد الفعل العام؟ هل كان هناك رد فعل في تلك الأيام على هذا الاحتمال؟
كيب ثورن: لا أعرف. لم أبحث في الأمر بعمق كافٍ. من المؤكد أن تبني هذه الأفكار على نطاق واسع لم يحدث إلا مؤخرًا. وأفترض أنه كان هناك الكثير من الشكوك آنذاك، كما كان الحال في عشرينيات القرن الماضي، وحتى في ثلاثينيات وأربعينيات وخمسينيات وستينيات القرن الماضي.
برايان غرين: بالتأكيد. بالتأكيد. فلننتقل إذن إلى النسخة الأكثر حداثة، والتي تأخذنا فعلاً إلى خنادق الحرب العالمية الأولى، أليس كذلك؟
اختراق شوارتزشيلد
كيب ثورن: كارل شوارتزشيلد، رجلٌ عظيم. كان كارل شوارتزشيلد فلكيًا وفيزيائيًا فلكيًا بارزًا. كان يقاتل في خنادق الحرب العالمية الأولى، وكان آينشتاين قد صاغ للتو قوانين النسبية العامة. قرأ شوارتزشيلد عن ذلك، وأجرى بعض الحسابات، ثم أرسل إلى آينشتاين رسالةً يقول فيها: "لقد وجدتُ حلًا دقيقًا لمعادلاتك".
سرعان ما أُطلق عليه اسم حل شوارزشيلد. لكن ما وصفه في الواقع ظل لغزًا محيرًا. ربما كان يصف مجال الجاذبية الخارجية للأرض. لكن ماذا لو أزلنا الأرض من المعادلة وبقي الحل قائمًا؟ وماذا لو اتجهنا نحو المركز؟
هذا ما استغرق عقودًا لحسمه. اتضح أنه مجال جاذبية نجم مضغوط، ومجال جاذبية ثقب أسود، ومجال جاذبية ثقب دودي. اتضح أنه كل هذه الأشياء اعتمادًا على كيفية التلاعب به.
برايان غرين: وكان هذا أول حل دقيق لأينشتاين. لم يكن لدى أينشتاين نفسه حل دقيق لمعادلاته الخاصة، أليس كذلك؟
كيب ثورن: بالضبط. لذا كان الأمر بالغ الأهمية.
برايان غرين: ولماذا تعتقد أن آينشتاين - أعني، عندما تنظر إلى الكتب الدراسية، قد يكون الأمر مضللاً للغاية لأننا نبسط التاريخ ونجعله منطقيًا ومباشرًا. لكن على الأقل عندما تصل إلى حل شوارزشيلد في الكتب الدراسية، لا يتطلب الأمر الكثير. أنت تضع بعض الافتراضات، مثل التناظر الكروي والسكون، كما تعلم. فلماذا لم يجد آينشتاين هذا الحل؟
كيب ثورن: لا أعرف. أعتقد أن اهتمامه كان منصباً في الغالب على اتجاهات أخرى. أعني، كان لديه الكثير من الأعمال الفكرية في حياته. لم يكن منشغلاً فقط بالنظرية النسبية العامة في ذلك الوقت، بل كان يعمل في مجالات أخرى في الفيزياء الإحصائية، وكان يطور أفكاراً مبكرة حول نظرية الكم.
كان من المذهل عدد المشاريع المختلفة التي كان يعمل عليها في تلك الفترة.
لغز تفرد شوارزشيلد
برايان غرين: لقد كان من أشدّ المؤيدين لهذا الحل. الأمر ليس كما تتخيل، أن تصل الرسالة فيقوم ببساطة برميها في سلة المهملات وينفذ نسخته الخاصة من الحل أو ما شابه. لقد كان منفتحًا جدًا.
كيب ثورن: وكان منفتحًا جدًا على الفكرة. لكنها كانت تنطوي على خاصية محيرة للغاية، وهي أنه عندما تبتعد مسافة معينة عن المركز، تُسمى نصف قطر شوارزشيلد، أو نصف قطر الجاذبية، تصبح المعادلات الرياضية شاذة. شيء ما يتضاعف بشكل هائل، ويصبح لانهائيًا، وشيء آخر يؤول إلى الصفر.
ويبدو الأمر كما لو أن الزمان والمكان ينعكسان. يبدو الأمر جنونياً عند الذهاب إلى ذلك الموقع. لذلك سُمّيَت هذه الظاهرة بتفرد شوارزشيلد، وظلت تُعرف بهذا الاسم لعقود. اتضح لاحقاً أنها ليست تفرداً فيزيائياً بالمعنى الحرفي، بل هي تفرد في الرياضيات بالصيغة التي دوّنها شوارزشيلد.
برايان غرين: وهكذا ظل هذا لغزاً لفترة طويلة. ولم يكن السبب الوحيد، ولكنه كان جزءاً من السبب الذي جعل أشخاصاً مثل أينشتاين يقاومون أخذ هذا الحل على محمل الجد كما نفعل نحن اليوم، على سبيل المثال.
كيب ثورن: أجل. كان آينشتاين يحاول فهم هذا الأمر - تخيل أنك تأخذ نجمًا وتصغره إلى حجم صغير جدًا. لم يستطع تصغيره إلى ذلك القطر. وبدأ يعتقد أن كل ما هو أسفله ربما يكون وهميًا بطريقة ما. لم يستطع ببساطة فهم ما يحدث.
ليس الأمر أن آينشتاين كان غبياً، بل كان الأمر صعباً للغاية، واستغرق حله عقوداً لاحقاً.
مقاومة أينشتاين واختراق أوبنهايمر
برايان غرين: وهكذا، كما أتذكر، أعتقد أنه في أواخر الثلاثينيات، كتب أينشتاين ورقة بحثية حاول فيها على وجه التحديد وضع نموذج لمجموعة من الكتل التي ستكون في شكل كروي. كانت تتحرك، وحاول وضع نموذج لها وهي تنهار إلى الداخل.
كيب ثورن: لقد حركهم ببطء. لم تكن لديه الإمكانيات. لم يطرح حتى سؤال الانهيار الديناميكي. قال: "دعني أقلصها أكثر فأكثر". وبمجرد أن وصلت إلى شيء أكبر قليلاً من نصف قطر شوارزشيلد هذا، لم يستطع تقليصها أكثر من ذلك.
كان ذلك أحد الأسباب الرئيسية التي جعلته متشككًا فيما يحدث في الأسفل. لذا، تطلّب الأمر من روبرت أوبنهايمر وطالبه هارتلاند سنايدر، ولأول مرة، إجراء محاكاة ديناميكية لانهيار كرة من الغبار عبر ذلك القطر وصولًا إلى نصف قطر شوارزشيلد، ثم تغيير أنظمة الإحداثيات، وتغيير طريقة إجراء العمليات الحسابية، وتطبيقها على كامل السطح الداخلي، ليكتشفا، على حد تعبير أوبنهايمر نفسه، "أن النجم يعزل نفسه عن الكون".
برايان غرين: نوعاً ما يقطع نفسه. أجل.
كيب ثورن: إنه يعزل نفسه عن بقية الكون، وهو ما ندركه نحن في العصر الحديث بأنه قد اجتاز أفق ثقب أسود. لقد ترك وراءه أفق الثقب الأسود. لكن هذا الجانب منه لم يُفهم إلا في ستينيات القرن الماضي.
برايان غرين: بالتأكيد. الآن، في عمل أوبنهايمر وسنايدر، إذا كنت أتذكر بشكل صحيح، فإن جزءًا من الطريقة التي حققوا بها اختراقًا كان أشبه بوضع شوارزشيلد لافتراضات مبسطة لا تزال بطريقة ما تستوعب قدرًا كافيًا من الفيزياء لتمنحك رؤية حقيقية.
فن التبسيط
كيب ثورن: هذا في الأساس أحد الأمور التي تعلمتها على مر السنين، وهي أن أعظم عقول الفيزيائيين كانوا أعظم العقول التي قابلتها. وهذا يشمل أوبنهايمر، وياكوف بوريسوفيتش زيلدوفيتش في موسكو. لقد استطاعوا بطريقة ما فهم أي التبسيطات تُجسّد الفيزياء الصحيحة دون فقدان جوهرها.
لأن معظم التبسيطات قد تؤدي إلى تجاهل الفيزياء الأساسية أو حتى عدم تجسيدها بشكل صحيح. لكن أوبنهايمر وسنايدر نجحا في ذلك.
برايان غرين: وأعتقد، بالنظر إلى الماضي، صحيح؟ وجزء من افتراضهم، على ما أعتقد، كان افتراضهم أنه لا يوجد ضغط لا داعي له في الداخل.
كيب ثورن: لذا، ولتبسيط الأمر، افترضوا ببساطة أن هذا غبار. وبالتالي، لا يوجد ضغط على الإطلاق. وبالطبع، قال المتشككون على الفور: "حسنًا، الأمور لا تسير هكذا في الواقع. إذا ضغطت عليه، فلن يستمر في الانكماش".
برايان غرين: يمكنهم القول إن السبب الرئيسي لانكماشها هو أنك أهملت الشيء الذي يمكن أن يدفعها.
كيب ثورن: صحيح، ادفع للخارج. لكن في الواقع، اتضح أن الأمر ليس كذلك. بمجرد الضغط، يستمر هذا. لكن أوبنهايمر وسنايدر لم يمتلكا الخبرة التقنية اللازمة للضغط والاستمرار.
برايان غرين: إذن ما الذي تطلبه الأمر حتى يصل الناس إلى تلك النقطة؟
الرياضيات الثورية لبنروز
كيب ثورن: حسنًا، أعتقد أن ما تطلبه الأمر - الشيء الرئيسي الذي حدث، في رأيي، هو رؤى روجر بنروز، والتي حصل عليها بالفعل على جائزة نوبل قبل بضع سنوات، بعد نصف قرن من قيامه بالعمل، أكثر من نصف قرن قدم فيه - أدخل إلى الفيزياء فرعًا من الرياضيات يسمى الطوبولوجيا التفاضلية، والذي كان لديه القدرة على إثبات نظريات قوية لدرجة أن النظريات كانت صحيحة، سواء كان لديك غبار أو ضغط.
وقد استطاع أن يثبت ذلك، في الواقع، حتى مع الضغط، أنه ستكون هناك ظروف سيظل فيها يشكل هذا الأفق.
برايان غرين: وهل أقنع ذلك المجتمع في تلك المرحلة، أم أنه كان لا يزال...
كيب ثورن: حسنًا، كان من المثير للاهتمام حقًا أنه أقنع المجتمع العلمي في نهاية المطاف. لكن تقنياته كانت غريبة بما يكفي على الفيزيائيين - كانت مألوفة لبعض علماء الرياضيات وغريبة بما يكفي على الفيزيائيين - لدرجة أن الأمر استغرق بضع سنوات حتى اقتنع بها المجتمع العلمي، وخاصة المجتمع العلمي في موسكو.
كانت تربطني علاقات وثيقة جداً بالفيزيائيين الروس في بداية مسيرتي المهنية، وكنت أتردد عليهم ذهاباً وإياباً. لذا كنت أعرف هؤلاء الأشخاص. حدث هذا قبل انضمامي إلى هذا المجال، لكن يفغيني ليفشيتز، أحد أعظم فيزيائيي تلك الحقبة، قال لي: "كيب، لا يمكنك أن تتخيل مدى غرابة ما رآه أوبنهايمر سنايدر على العقل البشري، ولا مدى غرابة الرياضيات التي كان روجر بنروز يُدخلها، لأنها كانت مختلفة تماماً عما كنا نفعله من قبل".
وقال بشكل أساسي، لقد استغرق الأمر منا بعض الوقت لنفهم الأمر وندرك كيف - أي ثلاث أو أربع سنوات.
برايان غرين: لكن من المضحك كيف أن ما هو غريب على جيل ما يصبح ببساطة لغة الجيل التالي.
كيب ثورن: إنه مجرد منطق سليم، كما تعلم.
منظوران: من داخل الثقب الأسود ومن خارجه
برايان غرين: لكن جزءًا مما كان غريبًا أيضًا، على ما أظن، هو وجود روايتين مختلفتين، قصتين مختلفتين يجب سردهما. إذا كنت تشاهد شيئًا يسقط في ثقب أسود، مقابل القصة التي سيرويها الشخص، للأسف، الذي يمرّ إلى الثقب الأسود. هل يمكنك أن تشرح لنا ذلك؟ لأن هذا أيضًا غير مألوف تمامًا.
كيب ثورن: أجل، أجل. لذا، إذا كنتُ أنا من سيسلك هذا الطريق، إذا سقطتُ في الثقب الأسود أو طفتُ على سطح نجم يتقلص ليُشكّل ثقبًا أسود وأنتَ في الخارج، فإن الوقت بالنسبة لي - أنتَ ترى الوقت، وقتي، يتباطأ حتى يتوقف. لذا تراني أتحرك ببطء شديد، ثم أتجمد عند الأفق لأن وقتي متوقف مقارنةً بمعدل تدفق وقتك.
من ناحية أخرى، من وجهة نظري، يتدفق الزمن بشكل عشوائي إلى الأمام، فأعبر الأفق وأستمر في التقدم. ولكن بمجرد دخولي الأفق، يتدفق الزمن في اتجاه مكاني نحو المركز، كما قد تظن. وهذا أحد أسباب عدم قدرتي على العودة إلى الوراء أو إرسال إشارات، لأنه لا شيء يستطيع التحرك عكس اتجاه تدفق الزمن المحلي.
قد يكون السفر عبر الزمن ممكنًا، لكن فقط بالخروج إلى الفضاء والعودة إلى ما قبل البداية. لا يمكنك العودة عكس اتجاه الزمن المحلي. ببساطة، لا يمكنك. لذا، أدخل إلى الثقب الأسود، وأحب أن أقول إن الزمن يتدفق نحو الداخل في انحدار متسلسل. والتعبير التقني هو أن مخاريط الضوء تشير إلى الداخل.
لكن كل هذا غير مرئي لك لأنك رأيتني أسقط. بالنسبة لك، أنا ثابت في الأفق، متجمد هناك. إلا أن آخر فوتون أطلقته لأخبرك بما كان يحدث قد وصل إليك منذ زمن بعيد. ولم يعد هناك فوتونات لأن الفوتونات منفصلة. لم يتبقَّ فوتونات لتُخبرك بما حدث لي.
برايان غرين: إذن، هناك أمران جديران بالتأكيد. أولاً، حركتك كما وصفتها، بمجرد تجاوزك الحافة، أي الأفق باتجاه مركز الثقب الأسود، هي حركة عبر الزمن محلياً. لذا فمن المحتوم أن تتجه نحو المركز كما لو أن الغد يصبح اليوم.
كيب ثورن: صحيح تماماً.
برايان غرين: والأمر الثاني، أعني، يصعب فهمه بحد ذاته، لكن الأمر الثاني هو إلى متى أو كيف يستطيع الناس التوفيق بين هاتين الصورتين المختلفتين جذرياً؟ أعني، اعتدنا أن نقول من النسبية الخاصة، كما تعلم، ساعتك تسير ببطء، ساعتي، كما تعلم، يمكننا استيعاب هذا الأمر، لكن هذا يبدو غريباً للغاية.
كيب ثورن: حسنًا، أعتقد أننا نفعل ذلك بشكل عام من خلال إيجاد وجهة نظر ثالثة حيث تتناسب كل الأمور معًا بطريقة أنيقة وجميلة.
برايان غرين: مثل فينكلشتاين.
جمال هندسة الزمكان
كيب ثورن: نعم، ما يسمى بنظام إحداثيات إيدينجتون-فينكلشتاين. وبالتالي، إذا تبنيت فكرة أن المكان والزمان متحدان، وفكرت من منظور الزمكان رباعي الأبعاد وخصائصه بدلاً من التفكير من منظور المكان والزمان بشكل منفصل، فإن كل شيء، إذا فكرت في الأمر قليلاً وقرأت بعض الكتب الدراسية الجيدة، الكتب الدراسية الحديثة، سيصبح طبيعياً.
من الواضح أنه جميل، أنيق، ومذهل، ويتناسب بشكل رائع. لا توجد مفارقات، ولا مشكلة على الإطلاق.
برايان غرين: صحيح، مع القصتين، ولكن لا تزال هناك مشكلة قائمة حول ما يحدث بالفعل عند تلك النقطة المركزية، تلك النهاية لرحلة الزمن.
مشكلة التفرد
كيب ثورن: في المركز، توجد نقطة تفرد. ومرة أخرى، في حل شوارزشيلد، حيث نقول إن انحناء الزمكان يؤول إلى اللانهاية، فإن قوة الجاذبية تؤول فعلاً إلى اللانهاية في أي مقياس قد تحاول استخدامه لقياس قوة الجاذبية.
وهذا ما تنبأ به روجر بنروز أيضاً. تنص نظريته على أن شيئاً ما يحدث خطأ، لأن أي شيء يقع ضمن هذا النطاق لا يمكن أن يبقى موجوداً. وقد أثبت ذلك باستخدام تقنياته الطوبولوجية. ولكن، مرة أخرى، استغرق الأمر وقتاً طويلاً بعد ذلك لفهم ما كان يحدث فعلاً.
اتضح أن تلك النقطة المتفردة غير مستقرة. وهذا ليس ما يحدث في النهاية. فعندما تسقط فيها الأشياء، يتغير شكلها بالكامل. لذا، على عكس أفق الثقب الأسود، الذي يتميز بثباته العالي، فإن أي اضطراب فيه يجعله يهتز قليلاً ثم يستقر. إنه شديد الثبات لدرجة أنه لا يمكن تفجيره.
على النقيض من ذلك، فإن ما يحدث في الأعماق غير مستقر للغاية. وعندما تسقط الأجسام، تُغير جاذبيتها تمامًا ما يجري داخل الثقب الأسود. هذا ما نفهمه اليوم - وهذا جزء من خلفية فيلم " بين النجوم" . أعلم أنك لا ترغب في الحديث عن ذلك الآن، لكننا سنتطرق إليه بالتأكيد.
لكن هناك ثلاث نقاط تفرد، على حد علمنا، ثلاث مناطق ذات خصائص مختلفة حيث تفشل نظرية النسبية العامة لأينشتاين فشلاً ذريعاً. ويجب استبدالها بـ... وهذا الفشل يتجلى في ارتباط وثيق بقوانين الجاذبية الكمومية. وتسيطر قوانين الجاذبية الكمومية على كل ما يحدث هناك.
إذن، ثلاث مناطق تشهد خللاً غريباً في قوانين الفيزياء كما نعرفها. لذا، فإن باطن الثقب الأسود أكثر ثراءً بكثير مما كنا نعتقد قبل بضعة عقود.
برايان غرين: لذا إذا عدنا إلى تردد أينشتاين، وقد لا يكون هذا دقيقًا تاريخيًا، ولكن إذا تخيلنا أن جزءًا من التردد السائد كان حقيقة أن الانحناء يصبح غير منتظم في المركز الحقيقي للثقب الأسود، فلا يمكنك لومه على ذلك.
أوبنهايمر ضد ويلر: مواجهة تاريخية
كيب ثورن: لا، ليس الأمر كذلك على الإطلاق. وهذه أيضًا قصة مثيرة للاهتمام بين اثنين من زملائي في جامعة برينستون، روبرت أوبنهايمر وجون ويلر. ينظر جون ويلر إلى تحليل أوبنهايمر-سنايدر ويقول: "هناك نقطة تفرد في المركز. ثمة خطأ ما في تحليلك. وعندما توجد نقطة تفرد، يصبح كل شيء غير مضمون. أنا لا أصدق تحليلك، لأن نقطة التفرد هذه إشارة إلى أننا بحاجة إلى إعادة النظر في الأمر برمته."
ويقول أوبنهايمر - وقد حدثت مواجهة كبيرة بينهما، فيما يسمى مؤتمر سولفاي في عام 1956 أو 1957 - حيث يقول أوبنهايمر: "حسنًا، الأمر بسيط للغاية. النجم المنهار يعزل نفسه عن بقية الكون. وما يحدث في الداخل ليس له أي تأثير على الكون الخارجي، فلماذا القلق؟"
لذا، فهم يتبنون وجهة نظر مختلفة جذريًا. وفي الواقع، يُعدّ فهم ما يحدث مع التفرد أمرًا بالغ الأهمية للفيزياء الحديثة. جون ويلر مُحق تمامًا، وأوبنهايمر مُحق أيضًا في أن التفرد لا يؤثر على ما يحدث في الخارج.
برايان غرين: الآن، جون ويلر، إذا كنتُ مخطئًا - أرجو تصحيحي - فقد افترض إمكانية وجود عمليات كمومية في المركز تولد إشعاعًا متدفقًا للخارج، يحمل معه كتلة وطاقة كافيتين لتجنب تشكل الثقب الأسود نفسه. ألم تكن تلك رؤيته؟
كيب ثورن: كانت تلك رؤيته، وهذا ما كان يروج له عندما كنتُ طالب دراسات عليا لديه. هذا ما كان يروج له عندما كنا نكتب كتابًا معًا بعنوان " نظرية الجاذبية والانهيار الجاذبي ". وهنا قلت له: "لا يمكننا إدراج هذا".
"أوه حقًا؟"
"لا يمكننا وضع هذا في كتابنا. لا يمكن أن يكون صحيحاً."
برايان غرين: وماذا قال؟
كيب ثورن: حسنًا، لقد جادلني. لذا استعنت بكل من استطعت من طلابه السابقين وباحثي ما بعد الدكتوراه وزملائه للضغط عليه، وفي النهاية رضخ. وهذا الكلام غير موجود في كتابنا. يظهر في كتاباته الأخرى، لكنه غير موجود في كتابنا الصغير الذي ألفناه معًا.
وأندم على ذلك إلى الأبد لأن جون ويلر كان يتمتع بفهم عميق للفيزياء. لم يكن على دراية كاملة بالقصة، لكنه كان يستشعر إشعاع هوكينغ، والذي، كما نفهمه الآن - إحدى أعمق طرق فهم إشعاع هوكينغ هي تلك التي توصل إليها ستيفن هوكينغ وزميله جيمس هارتل، والتي تربط في الواقع بين التفرد الداخلي الذي يُنتج إشعاع هوكينغ.
إشعاع هوكينغ ومشكلة المعلومات
برايان غرين: لكن هذا مثير للاهتمام لأن إشعاع هوكينغ - وربما ستوضح لي الأمر بطرقٍ، كما تعلم - عادةً ما نصفه بأنه إنتاج أزواج بالقرب من أفق حدث الثقب الأسود. يسقط جسيم واحد، ويتدفق الآخر بعيدًا، وهكذا. والانفصال بين هذه العملية والمركز هو ما يُنشئ ما يُسمى بمشكلة المعلومات. كنتَ تصف نوعًا من الربط.
كيب ثورن: إذا كنت تريد حقًا إثبات أنك على حق بشأن إشعاع هوكينج، فلديك مشكلة لأن إشعاع هوكينج يتم تحفيزه بشكل أساسي، في حساب هوكينج الأصلي، عن طريق تقلبات الفراغ، مجرد تقلبات أزواج الإلكترون-بوزيترون التي تتذبذب في الوجود والاختفاء.
تتدفق الفوتونات نحو النجم، نحو الثقب الأسود أثناء تكوّنه. وتمتص الطاقة من الفضاء المتوسع أثناء تكوّن الثقب الأسود. ويتولد كل هذا الإشعاع فوق أفق الحدث مباشرةً عند تكوّن الثقب الأسود، ثم يستغرق ملايين السنين ليتسرب إلى الخارج.
لكن ثمة مشكلة حقيقية تتمثل في أن المادة التي تتسرب بعد مليون عام تمتلك طاقة هائلة في البداية، تتجاوز بكثير ما تسمح به قوانين الجاذبية الكمومية. ولذا، قام هارتل وهوكينغ بإجراء حسابات مختلفة تمامًا، حيث حوّلا الزمن إلى زمن تخيلي.
وهكذا كانوا يؤسسون لطريقة تفكير مختلفة. وفي هذه الطريقة المختلفة، تلعب النقطة المتفردة في المركز دورًا محوريًا. فهم يمتلكون جسيمات افتراضية تدخل وتخرج من هذه النقطة. ويمكن لهذه الجسيمات أن تتحرك بسرعة تفوق سرعة الضوء. ولا يوجد تدفق للمعلومات.
لكن هذا التحليل هو ما دفع الناس في النهاية، على ما أعتقد، إلى التخلي عن الفكرة والقول: "حسنًا، لستم مضطرين إلى افتراض أو التظاهر بالتفكير بأن إشعاع هوكينغ هذا يتشكل بطاقات هائلة ثم ينتظر مليون سنة محاولًا الخروج بطاقة تتناقص تدريجيًا حتى يخرج أخيرًا". يبدو هذا هراءً.
كانت هناك فترة في السبعينيات، حين كان يجري ترتيب الأمور، لكن الأدوات المستخدمة في ذلك كانت وثيقة الصلة بوجهة نظر جون ويلر في الخمسينيات والستينيات. أوبنهايمر، لقد بذلت قصارى جهدي لمنع جون من نشرها.
برايان غرين: وهل قال جون يوماً: "يا كيب، أتمنى لو كنا قد أدرجنا ذلك"؟
كيب ثورن: لا، لا، لا، لا. ولكن على النقيض من ذلك، وبسبب هذه الفكرة، كان متشككًا تمامًا بشأن الثقوب السوداء. كان متشككًا تمامًا بشأن أوبنهايمر وسنايدر حتى قام أحد طلاب تشارلي ميسنر، بيكنشتاين، بتحليل أعمال أوبنهايمر وسنايدر بطريقة مختلفة جعلت من الواضح فجأة أن هذا الأمر منطقي.
وهذا كان عام ١٩٦٢. تم اكتشاف الكوازارات في عام ١٩٦٣. عُقدت ندوة كبيرة في تكساس حول الفيزياء الفلكية النسبية في عام ١٩٦٣، حيث بذل الباحثون جهودًا حثيثة لفهم الكوازارات. وألقى جون ويلر محاضرة حول الانهيار الجذبي وتكوّن الثقب الأسود باعتبارهما السبب الحقيقي وراء انبعاث الطاقة من الكوازارات.
ويرى جون في هذا اعتذارًا علنيًا لأوبنهايمر، إذ يقول الآن: "أوبنهايمر مُحِقّ، وأنت تُشكِّل ثقبًا أسود". لم يستخدم جون كلمة "ثقب أسود" صراحةً بعد. لكن أوبنهايمر جلس في الردهة خلال ذلك الاجتماع، ولم يُكلِّف نفسه عناء الدخول إلى منزل ويلر، فقد تراكمت بينهما ضغائن كثيرة على مر السنين.
برايان غرين: أوه، لقد تغيب عن المحاضرة؟
كيب ثورن: لقد تخطيت الحديث تمامًا. ثم دخل ويلر - كنتُ هناك، كنتُ مع ويلر. خرج ويلر ورأى أوبنهايمر في الردهة، فبدا عليه التأثر الشديد. أتخيل اعتذاره واعتذار أوبنهايمر - لقد كانت لحظة فارقة في تاريخ العلم، لحظة سوء فهم بين هذين الرجلين العظيمين.
برايان غرين: وهل كان ذلك، كما تعلم، غروراً من جانب أوبنهايمر أم مجرد شعور بالسوء أم ما هو برأيك الشعور الذي كان ينتابه؟
كيب ثورن: أعتقد أنه كان ببساطة... لا أعرف. لم أكن أعرف. كنت أعرف ويلر أكثر مما كنت أعرف أوبنهايمر. من المؤكد أن أوبنهايمر قادر على الغرور، لكنني لا أعتقد ذلك. انطباعي أنه ببساطة سئم من هذه المشاحنات مع ويلر، لكنني لست متأكدًا.
برايان غرين: صحيح، صحيح. لقد سئمت قليلاً. الآن، قلتَ - عفواً - أن ويلر لم يكن يستخدم مصطلح "الثقب الأسود" بعد. في النهاية، استخدمه. بل يُنسب إليه في بعض القصص تسميتها. هل هذا...
نشأة مصطلح "الثقب الأسود"
كيب ثورن: حسنًا، لقد استخدم آخرون عبارة "الثقب الأسود" سابقًا في هذا السياق، لكن ويلر لم يكن على دراية بها ولم تنتشر. وقد طرحها ويلر عام ١٩٦٨، كما أذكر، في مقال كتبه. ولم يقل: "دعونا نسميه ثقبًا أسود". بل كتبه ببساطة - وهذا أسلوب ويلر المعهود - كما لو أننا كنا نسميه دائمًا ثقبًا أسود. وفجأة أصبح الجميع يستخدمه.
برايان غرين: الآن، سمعت قصة مفادها أن هناك مؤتمراً عُقد في شارع 112 وبرودواي في معهد غودارد.
كيب ثورن: هل كنت هناك؟ نعم، كنت هناك.
برايان غرين: والقصة التي سمعتها هي أن أحد الحضور، بينما كان جون ويلر يتحدث عن هذه الأشياء، قال: "أوه، هذا يشبه الثقب الأسود".
كيب ثورن: لا أتذكر ذلك. كنتُ هناك. سمعتُ القصة، وقد يكون ذلك صحيحًا، لكن من المؤكد أنها لم تنتشر في ذلك الوقت. ولا أعتقد أنها أثرت على ويلر آنذاك. كان ذلك على الأرجح عام 1967، على ما أظن. أعتقد أنه كان قبل عام من بدء جون باستخدام العبارة.
أدرك جون قوة الكلمات، وقضى وقتاً طويلاً في صياغة العبارات والكلمات لوصف الأشياء. وكما وصف لي الأمر، كان يحب الاستلقاء في حوض الاستحمام الدافئ والتفكير في العبارة المناسبة التي سيستخدمها.
الآن، قد يكون الأمر قد أثار غضبه قبل عام أو نحو ذلك ولم يتذكره على الإطلاق، لكن الجزء الخلفي من عقله الباطن تذكره.
برايان غرين: إذن كيف كان الأمر حينها، العمل مع جون ويلر، الذي يهتم كثيراً باللغة والكلمات، على كتاب ينتهي به الأمر، لا أعرف، إلى 1200 صفحة مليئة بالكلمات والصور؟
كتابة الجاذبية : الحدس الجسدي من خلال الصور
كيب ثورن: والمعادلات. لذا، فهو ثاني أكبر كتاب كتبته على الإطلاق. أجل، لقد كان ذلك متعة حقيقية. متعة عظيمة. هذا الكتاب، "الجاذبية "، كان كتابًا دراسيًا في النسبية. وقد كتبناه - انتهينا منه عام 1973، ونشرناه في نفس العام. بدأنا العمل عليه حوالي عام 1968، لذا استغرق الأمر حوالي خمس سنوات.
عندما بدأنا العمل على هذا المشروع، كانت النسبية العامة، ولا تزال كذلك منذ عقود، مجالًا للرياضيين أكثر من الفيزيائيين. شعر جون، وأنا أوافقه الرأي تمامًا، وكذلك تشارلي ميسنر، أن هناك مشكلة تتمثل في أن الرياضيين - مع أن الرياضيات مهمة للغاية، إلا أنك تحتاج حقًا إلى الحدس الفيزيائي كأداة لتحقيق تقدم سريع - يحتاجون إلى فهم عميق للفيزياء.
قد تكون الحسابات بطيئة ومملة ومعقدة. عليك أن تكون قادرًا على تحديد ما يستحق الحساب. لذا، عليك تطوير حدسك الفيزيائي كأداة لاتخاذ قراراتك بشأن ما يستحق الحساب. ثم تستشعر شيئًا ما، ثم تُجري الحساب. ترى إن كنت مُصيبًا أم لا، وتُتقن التفاصيل.
وكان أساس الحدس الجسدي، بالنسبة لجون ولي ولستيفن هوكينج، هو الصور، الصور الذهنية أو الصور، والرسوم البيانية التي ترسمها، بالإضافة إلى الكلمات التي تصاحب تلك الصور.
لذا، فإن نسبة الكلمات والصور إلى المعادلات في ذلك الكتاب غير مسبوقة في أي كتاب من كتب النسبية. إنه كتاب مصمم لتعليم الحدس الفيزيائي لجيل جديد من الفيزيائيين الذين بدأوا للتو يهتمون بالنسبية.
بسبب اكتشاف الكوازارات والنجوم النابضة مؤخرًا في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، أصبح هذا الأمر فجأةً ذا صلة بالعالم الفلكي. ولذا، نحن بحاجة إلى بناء جيل يفكر بطريقة فيزيائية. هذا هو الهدف من الكتاب. وكان بيل بريس، الذي كان طالبًا لديّ آنذاك، هو...
برايان غرين: مستشاري عندما كنت طالبًا جامعيًا في جامعة هارفارد.
متعة العمل مع جون ويلر
كيب ثورن: حسنًا، أنت حفيدي. جدي. ثم يدخل بيل. لقد وزعنا للتو على أعضاء مجموعتي البحثية مسودة فصل من هذا الكتاب. ويتضمن الفصل حوارًا بين سالفاتيوس وساغريتيس حول ماهية الثقب الأسود. إنه موضوع ذو طابع ويلري بامتياز.
وضع بيل ذلك على مكتبي وقال: "لماذا سمحتَ لجون ويلر بكتابة شيء كهذا في كتابك؟" قلتُ بفخر: "أنا من كتبته. أنا قادر على الكتابة بأسلوب ويلر." رائع! وأنا أتفق مع جون على أننا بحاجة إلى تنمية الحدس الجسدي، وهذا جزء منه. بالتأكيد. وهكذا كانت إحدى متع العمل مع جون ويلر.
برايان غرين: الآن، هناك شيء واحد في ذلك الكتاب يثير اهتمامي وهو أنه عندما يتعلم الفيزيائيون عادةً الأساليب الرياضية للنسبية العامة، والهندسة التفاضلية على وجه التحديد، فإن معظم الفيزيائيين يتعلمونها في ما يسمى بصيغة الإحداثيات، وهي المكونات الأساسية اللازمة لإجراء أنواع معينة من الحسابات.
لقد بذلتَ جهدًا كبيرًا في ذلك الكتاب لتقديم كلٍّ من النسخة الإحداثية والنسخة غير الإحداثية، وهو ما قد يُمثّل الطريقة التي يُفكّر بها معظم علماء الرياضيات في الأمور من منظورٍ أشمل. من المفيد امتلاك كلا النسختين. ولكن هل كان هذا هو مجال تخصصك الرئيسي، أم أنك أنت وجون - هل احتجتم إلى دراسة هذه الأمور، أم أن هذه كانت طريقتكم في التفكير أصلًا؟
كيب ثورن: حسنًا، هكذا كان يفكر تشارلي ميسنر. كان تشارلي متعمقًا جدًا في الرياضيات. وكان جون شغوفًا بالرياضيات وقادرًا على الخوض في مسائل رياضية معقدة. دعني أروي لك قصة جانبية قصيرة، من فضلك.
في أحد الأيام، كان جون معروفًا في جيلي، وحتى قبل عقد أو عقدين من الزمن، بأنه لا يتقن الرياضيات، بل يعتمد على الحدس الفيزيائي. وفي أحد الأيام، كنت جالسًا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في حفلة مع ريتشارد فاينمان، الذي كان تلميذًا لجون قبل عقود من انضمامي. وكنا ثملين قليلًا، وكان يسترجع ذكرياته.
قال: "نعم، أتذكر عندما كان البروفيسور ويلر" - كان دائمًا يناديه البروفيسور ويلر. كنت أناديه جوني. يقول فاينمان: "أتذكر يومًا كنا أنا والبروفيسور ويلر نجري عملية حسابية معًا، وانتقل البروفيسور ويلر من هذه الخطوة إلى تلك، ولم أفهم كيف وصل إلى هناك. فأراني إياها. وبينما كان يشرح لي، قال: "خطوات صغيرة لأناس صغار".
كان جون ويلر أكثر شخص مهذب عرفته في حياتي. ولم أره قط يتصرف بقلة أدب كهذه. من الواضح أن فاينمان كان مغرورًا بنفسه كطالب دراسات عليا، وشعر ويلر أنه بحاجة إلى التواضع. وقد فعل ويلر ذلك. لكن قدرته على ذلك كانت دليلاً على أنه كان متعمقًا جدًا في الرياضيات.
برايان غرين: هذا مثير للاهتمام للغاية.
كيب ثورن: وكان بإمكانه أن يتفوق على فاينمان فكرياً. بالطبع، كان لديه سنوات عديدة من الخبرة، وكان فاينمان في بداية مسيرته، ولكن مع ذلك.
براعة فاينمان الرياضية
برايان غرين: لكن فاينمان، كما تعلم، إنه شخص استثنائي. اسمح لي أن أروي لك قصة قد تكون على دراية بها. كنت أدرس نظرية الحقل الكمومي مع سيدني كولمان، وأعتقد أن هذا كان أسلوبه المعتاد كل عام خلال تدريسه لهذه النظرية. لا أعتقد أنه كان عفوياً، لكنه كان يطرح مسألة على السبورة ويقول: "دعني أولاً أريك كيف سيحلها فاينمان".
ثم التفت فجأةً إلى السبورة، ووضع يده على رأسه، ثم كتب الإجابة. قال: "كما تعلمون، فاينمان يستطيع إجراء كل تلك الحسابات في رأسه. أما نحن البشر العاديون، فعلينا القيام بها خطوة بخطوة."
كيب ثورن: لذا بالنسبة لويلر ليلعب نوعًا ما—
برايان غرين: الأمر نفسه ينطبق على فاينمان، وهو أمر مذهل نوعاً ما.
كيب ثورن: إنه لأمر مذهل، لكنه كان واضحًا بالفعل. ولا يزال فاينمان يتذكر هذا الأمر بأسى. لقد أظهر ذلك ما كان قادرًا عليه. ولذا، عندما كنا نكتب الكتاب معًا، كان يتبنى الرياضيات الجديدة. حسنًا، ما كان يُعتبر رياضيات جديدة بالنسبة للفيزيائيين هو الترميز غير المعتمد على الإحداثيات، والتفكير في الأشياء دون أنظمة إحداثيات، وهو جزء لا يتجزأ من توحيد المكان والزمان، وكان ذلك أساسيًا لفهم ما يحدث داخل الثقوب السوداء.
لذا كان ويلر متحمسًا للأمر، بل كان يتقبله بحماس. كان تشارلي ميسنر أكثر إلمامًا بالرياضيات منا نحن الاثنين، وكنت أتعلمها منهما. لقد جلبت معي فهمًا للفيزياء الفلكية، لكن ليس ذلك العمق في الرياضيات الذي يتمتع به الآخران.
المسار الأول والمسار الثاني: ابتكار تربوي
برايان غرين: أجل، يا لها من تجربة رائعة، أن أتعلم وأساهم وأُبدع شيئًا خالدًا ككتاب. ومن الأمور الأخرى التي أعجبتني كثيرًا في هذا الكتاب هو تقسيمه إلى مسارين. المسار الأول للمبتدئين، والمسار الثاني لمن يرغب في التعمق أكثر، وهذا تنظيم ممتاز.
منذ ذلك الحين، عندما كنت أقرأ كتابك لسنوات، وعندما كنت ألقي محاضرة تقنية، كنت أعرض شرائح المسار الأول وشرائح المسار الثاني، محاولاً الوصول إلى شريحة أوسع من الأفراد الذين يمكنهم فهم الأفكار، ولكن ربما ليس الرياضيات. أعتقد أنها طريقة فعّالة.
لكن لنعد إلى الثقوب السوداء إذن. برأيك، ما الذي جعل المجتمع مقتنعاً تماماً، من خلال كل ما ناقشناه تاريخياً، بأن هذه الأشياء يجب أن تكون حقيقية؟
كيب ثورن: أعتقد أن الأمر يعتمد على المجتمع العلمي. كان هناك أشخاص مثل فيل موريسون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وهو عالم فيزياء فلكية بارع يحظى باحترام كبير، ولم يقتنع أبدًا بوجود الثقوب السوداء. ولذلك، بعد وفاته، اقتنع المجتمع العلمي بهذه الفكرة.
برايان غرين: هل تلك المقولة الشهيرة بأن الفيزياء تتقدم جنازة تلو الأخرى هي نوع من أنواع الكلام؟
كيب ثورن: لم أسمع بهذا من قبل، لكن نعم. لكن بالتأكيد، الجيل الشاب، جيلي، الذين كانوا يتعلمون ويفكرون ملياً، تبنوا هذا المفهوم وكان لديهم، على ما أعتقد، فهم واضح جداً له بحلول أوائل ومنتصف سبعينيات القرن الماضي. واستغرق الأمر بضع سنوات أخرى حتى استوعبه بعض أفراد الجيل الأكبر سناً، ولكن بحلول ثمانينيات القرن الماضي، أصبح الأمر شبه عالمي، باستثناء عدد قليل جداً من الناس الذين ظلوا متمسكين به حتى الموت.
أدلة رصدية على وجود الثقوب السوداء
برايان غرين: ومن الناحية النفسية، بالنسبة لأولئك الذين كانوا مقتنعين، هل كانوا ينتظرون تأكيدًا بالملاحظة أم كان الأمر مجرد...
كيب ثورن: حسناً، كانت الملاحظات ترد إلينا بشأن أمور تتعلق بالثقوب السوداء. كان هناك عدد من المرشحين للثقوب السوداء في السماء، ولم تظهر موجات الجاذبية إلا بعد عقود. لكن من خلال الملاحظات الكهرومغناطيسية، كنا نتعلم عن إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وكنا نتعلم عن الثقوب السوداء من خلال الكوازارات والنجوم النابضة والنفثات المنبعثة من نوى المجرات وما إلى ذلك.
كانت النظريات التي تم تطويرها والنماذج التي تم تطويرها، بحلول ثمانينيات القرن العشرين، صحيحة إلى حد كبير.
برايان غرين: وهكذا، على سبيل المثال، البيانات الإضافية التي مُنحت في نهاية المطاف جائزة نوبل، وهي ملاحظات مسارات النجوم في مركز مجرتنا. هل نُظر إلى ذلك على أنه مجرد إضافة إلى جبل الأدلة؟
كيب ثورن: حسنًا، أعتقد أنه كان هناك دائمًا قلق - بل أملٌ ممزوج بالقلق - من وجود خطأ ما. وشهدتُ خلال مسيرتي المهنية مفاجآتٍ كبيرةً حيث كنا مخطئين. على سبيل المثال، تسارع الكون، وهو أمرٌ لم أصدقه حتى ظهرت عدة بيانات مختلفة تمامًا تؤكد أن الكون يُسرّع من توسعه.
وهكذا رأيتُ أمورًا كهذه كانت مقدسة بالنسبة لي، وكان من البديهي أنه لا يوجد تسارع في نمو الكون. لقد فهمنا حقًا علم الكونيات في بدايات الكون، وقد تأكدتُ من ذلك تمامًا. وهذا الأمر يحمل في طياته مفاجآت هائلة محتملة لم نتمكن بعد من حلها.
لذا، ما زلتُ آمل دائمًا أن يكون هناك خطأ مماثل في الثقوب السوداء. هناك شيء ما يحدث عند الأفق ونحن مخطئون. ولذلك، وحتى وقتنا الحاضر، فأنا بالتأكيد من أشدّ المؤيدين للتعمق في الرصد والضغط عليه بشدة للتأكد من صحة ما نراه، وأتمنى أن نكون مخطئين لأن ذلك سيؤدي إلى ثورة.
تلسكوب أفق الحدث
برايان غرين: وتلسكوب أفق الحدث، الصور، عندما رأيتها لأول مرة، ما هذا؟
كيب ثورن: حسنًا، لقد كانت رائعة. مجرد رؤيتها. رؤيتها. لكن بالنسبة لي، الأهم هو مشاهدة الأفلام. كانت هناك شكوك عديدة ونقاشات معقدة حول فيزياء البلازما حول كيفية انطلاق النفاثات من جوار الثقب الأسود. فكما نرى النفاثات تخرج من الثقوب السوداء، كيف تنطلق؟
وهناك نظريات ونماذج مثيرة للاهتمام، وربما صحيحة، تتعلق بهذا الموضوع. لنبدأ بما يُعرف بتأثير بلاندفورد-زناجيك. لكن يوجد في أوساط فيزياء البلازما من يشكك في هذه الظاهرة، ولا يمكنني الجزم بخطئهم. لذا، أرغب في مشاهدة فيلم يوثق إطلاق هذه النفاثات.
لذا، أعتقد أن هذا ما سنحصل عليه في نهاية المطاف من تلسكوب أفق الحدث. لذلك، أنتظر بفارغ الصبر أن يُصدروا أفلامًا. ليس للثقب الأسود في مجرة M87، لأنه ثقب أسود هائل الحجم، وتصويره سيستغرق وقتًا طويلًا جدًا. بل للثقب الأسود في مركز مجرتنا. لكن هذا صعب للغاية من الناحية التقنية. وهنا تكمن الفائدة الحقيقية والمثيرة لتلسكوب أفق الحدث. وقد يأتي ذلك في أي وقت. لا أعرف تحديدًا موقفهم الحالي.
برايان غرين: نعم، لقد أجريتُ محادثاتٍ بين الحين والآخر مع شيب دوليمان، وكانت الأفلام بالتأكيد الخطوة التالية الأهم. لكن لا أعرف متى سيحدث ذلك. ومن المثير للاهتمام أنك ما زلت منفتحًا على احتمال أن يحتاج فهمنا إلى مزيدٍ من التدقيق أو التغيير.
كيب ثورن: قد يكون الأمر في بعض النواحي أكثر من مجرد ضبط دقيق. كما قلت، لقد رأيتُ العديد من المفاجآت الكبيرة. ولذلك، توصلتُ إلى الاعتقاد بأن هناك مواقف لا نكون فيها أذكياء كما نظن، وحيث نكون على يقين تام بأمور ستتبين لاحقًا أنها خاطئة.
إذا أخذنا أي شيء بعين الاعتبار، ونظرنا إليه، فسنجد أن احتمالية خطئنا فيه ضئيلة للغاية. لكننا سنخطئ حتماً في بعض الأمور التي نعتز بها كثيراً. وعلينا أن نبذل جهداً كبيراً للبحث عن أي خطأ.
نظرية الأوتار واقتراح كرة الفزبول
برايان غرين: وبالمناسبة، هناك اقتراح في نظرية الأوتار - لا أعرف إن كنتَ على دراية باقتراح كرة الضباب. سمير ماثور، من جامعة ولاية أوهايو، يقترح فكرة أن الثقوب السوداء ربما ليست كما كنا نعتقد لفترة طويلة، بل ربما تكون أقرب إلى كيان. قد يكون هذا الكيان عبارة عن تجمع من الأوتار وأجسام أخرى شبيهة بالأغشية ضمن نظرية الأوتار.
ويمكنه محاكاة خصائص الثقب الأسود، كما وجد. لكن لو تعمقت فيه ونظرت إليه بدقة كافية، لما كان مطابقًا لما كتبه شوارتزشيلد حرفيًا. هل هذا شيء يمكنك تخيله؟
كيب ثورن: حسنًا، لا أعرف الكثير عن ذلك. أعرف بعض التكهنات الأخرى حول ما يحدث في الأفق. اسمحوا لي أن أدلي بملاحظة حول نظرية الأوتار. أعتقد أن نظرية الأوتار وقوانين الجاذبية الكمومية هما أهم وأكثر مجالات الفيزياء إثارة للاهتمام. وقد كانا كذلك لعقود عديدة، وسيظلان كذلك لعقود أخرى.
لم أتعامل معهم بتاتًا لأنني أحتاج إلى مساحة شخصية. ولا أشعر بالراحة إذا كنت أعمل في بيئة مزدحمة بالناس، فهم جميعًا أذكياء جدًا، ولكن في رأيي، أنا أعمل ببطء أكثر منهم جميعًا. لذا أحتاج إلى مساحة شخصية، ولهذا السبب تجنبت ذلك. لكني معجب بك وبزملائك الذين يعملون في هذا المجال، وأتابع ما يجري على مستوى شبه عام، وأظل متفائلًا بمفاجآت كبيرة.
برايان غرين: بالتأكيد، نعم، نحن نأمل ذلك أيضاً. وكما تعلم، الأمر متبادل. عندما يعمل الكثير من الأشخاص بتعاون وثيق، نجد أن الأمور تسير على وتيرة واحدة، أليس كذلك؟ تنتشر فكرة ما، وتنتشر في المجتمع بدافع الحماس والرغبة في تحقيق التقدم، وهو أمر غريب، إذ تجد على الإنترنت بعض الأشخاص الذين يروجون لنظريات مؤامرة حول محاولتنا إقصاء الآخرين - كما تعلم، الأمر ليس كذلك. إنه مجرد حماس، ومجموعة من الأفراد يعملون بتعاون وثيق.
المرفقان متلامسان، كما تقول. وهذا أمر إيجابي وسلبي في آنٍ واحد. ولكن مع ذلك، ربما يمكننا الانتقال إلى المجال التالي الذي كان لك فيه تأثير هائل، وهو فيزياء الموجات الثقالية. لا يمكننا العودة إلى الوراء، على ما أعتقد، كما فعل جون ميتشل أو لابلاس أو أي شخص آخر هنا، ولكن يمكننا العودة إلى أينشتاين في عامي 1916 و1918.
لقد كتب ورقتين بحثيتين تشيران إلى هذا الاحتمال، لكنه هو نفسه، لا أدري، يبدو مرتبكًا بعض الشيء بشأنه - أعني، الأمر يعود إلى الإحداثيات وكيفية تحديد ما هو حقيقي في الرياضيات. ربما يمكنك أن تعطينا فكرة عن ماهية هذه المسألة.
أينشتاين وموجات الجاذبية
كيب ثورن: أجل. إذن، آينشتاين، عام 1916، صاغ نظريته النسبية العامة عام 1915. وكتب أول ورقة بحثية له عن موجات الجاذبية عام 1916. كان مرتبكًا إلى حد ما في تلك الورقة. لكنه سرعان ما أدرك ذلك، وفي عام 1918، تراجع عنها وأعاد صياغتها بشكل صحيح، مع اختلاف بسيط ربما يصل إلى الضعف.
لكن في تلك اللحظة، أعتقد أن انطباعي أنه يؤمن حقًا بهذه الموجات الثقالية الفيزيائية. مع ذلك، ثمة الكثير من اللبس حول هذا الأمر. وقد انتابته بعض الشكوك لاحقًا، لكنني أظن أنها مجرد لحظات عابرة.
برايان غرين: أوه، حقاً؟
كيب ثورن: هذا بالتأكيد انطباعي.
برايان غرين: نعم، لقد شعرت بأنه كان أكثر تشككاً بعض الشيء، لكنني لم أتعمق في الأمر بالتفصيل.
كيب ثورن: حسنًا، هذا ما أعتقده بالتأكيد، فهناك لحظات، لكنها لا تتجاوز الشهر أو الشهرين، يشعر فيها بالتردد. والسؤال الأساسي هو: كيف تصف موجات الجاذبية بطريقة واضحة تمامًا من الناحية الفيزيائية، بحيث يكون لها وجود مادي حقيقي؟
ويعود هذا في نهاية المطاف إلى ما يُسمى بمعادلة الانحراف الجيوديسي، التي صاغها فيليكس بيراني في لندن حوالي عام 1956 أو 1957 أو 1958. وقد عرّف بيراني ما يُسمى بموتر انحناء ريمان بأنه الكائن الذي يتمدد وينكمش. ويقول إنه إذا بدأنا بجسيمين يتحركان جنبًا إلى جنب بمسافة ثابتة بينهما، فإن موتر انحناء ريمان هذا، الذي لا علاقة له بالإحداثيات، هو كائن هندسي حقيقي. ويتفق الجميع على أنه في الواقع يضغط ويمد المسافة بين الجسيمين، حيث يتحركان ذهابًا وإيابًا بالنسبة لبعضهما البعض.
لكن في ذلك الوقت فقط، أعتقد أنه نشره عام 1958. كان قد حصل عليه عام 1957 أو 1956. تحدث عنه في مؤتمر شهير حول النسبية العامة في تشابل هيل، كارولاينا الشمالية، عام 1957، ثم نشره في العام التالي. لكنه أصبح بعد ذلك الأساس الذي انطلق منه فاينمان وهيرمان بوندي وغيرهما للتفكير في هذا الموضوع بطريقة فيزيائية بحتة.
جوزيف ويبر ومحاولات الكشف المبكر
برايان غرين: ثم بدأ الناس - حسناً، على الأقل شخص واحد بدأ يفكر بجدية في تلك الأوقات القديمة حول اكتشاف هذه الأشياء قبل LIGO: جوزيف ويبر.
كيب ثورن: وويبر - وقد ذكر ذلك قبل قليل - هو في بعض النواحي تلميذ لجون ويلر. وهو أستاذ هندسة كهربائية في جامعة ميريلاند، لكنه مهتم بالجاذبية وموجات الجاذبية. رافق ويلر إلى لايدن عندما كان ويلر في إجازة تفرغ علمي هناك في هولندا. وكانوا هناك، وكذلك تشارلي ميسنر وعدد قليل من الأشخاص الآخرين المقربين من ويلر، وكانوا يفكرون معًا في موجات الجاذبية.
ليس لدينا أي دليل على أنه يفكر في أي طرق للكشف في لايدن حتى الآن، مع أنه ربما كان يفكر في ذلك، لكن لا يوجد دليل على ذلك. وبعد بضعة أشهر من مؤتمر لايدن، عُقد هذا المؤتمر في تشابل هيل حيث قدم ويلر وويبر معًا تحليلًا للموجات الثقالية، ليس لتجربة، بل لتحليل رياضي يؤكد على الواقع الفيزيائي لهذه الموجات.
وبعد ذلك مباشرةً، بدأ يفكر في رصد موجات الجاذبية، ولدينا أدلة على أنه كان يفكر في هذا الأمر. لذا، في عامي 1957 و1958، بدأ العمل عليه. حتى أنه ألّف كتابًا صغيرًا خاصًا به عن النسبية العامة. في الحقيقة، كان كتابًا صغيرًا جيدًا، ذو منهج غير تقليدي، ولكنه يُظهر بوضوح أنه كان يفكر في الأمر من منظور تجريبي.
والشيء الوحيد هو أنه سيقيس تمدد وانضغاط الفضاء. ثم بدأ فعليًا بتجميع جهاز لقياس موجات الجاذبية، وعمل على ذلك حتى عام 1969. في ربيع عام 1969، عُقد مؤتمر في سينسيناتي، أوهايو، أعلن فيه عن أدلة على رؤيته لموجات الجاذبية باستخدام جهازه، وهو عبارة عن أسطوانة كبيرة ركّب حول خط استوائها بلورات تُسمى محولات الطاقة الكهروإجهادية، والتي عندما تُضغط ضغطًا طفيفًا جدًا، تُولّد فرق جهد كهربائي عبرها. ثم قام بتجهيز الجهاز لرصد هذا الجهد، وهذا الالتواء، الناتج عن انضغاط موجات الجاذبية ذهابًا وإيابًا.
برايان غرين: إنها فكرة ذكية.
كيب ثورن: إنها تقنية ذكية للغاية، لدرجة أن الآخرين استمروا في تطويرها حتى تمكنا نحن ومرصد ليغو من الوصول إلى حساسية أفضل منهم. لكن ذلك لم يحدث إلا في عامي 2006 أو 2007 تقريبًا. لذا، فإن هذه التقنية التي ابتكرها، والتي تصورها، استمرت في التطور بفضل جهود بعض الفيزيائيين التجريبيين المتميزين منذ الستينيات وحتى عام 2006، أي لمدة أربعين عامًا تقريبًا.
برايان غرين: ولإعطاء الناس فكرة عن التحدي، ما نوع الضغط والتمدد الذي يحتاجون إلى أن يكونوا قادرين على اكتشافه؟
كيب ثورن: كانوا يأملون أنه إذا قاموا بتمديد وضغط قضيب طوله متر واحد بمقدار يُعادل، على سبيل المثال، جزءًا كبيرًا من نواة الذرة، فسيكون ذلك كافيًا. نعلم اليوم أنه لم يكن كافيًا، وأنك تحتاج إلى شيء أصغر بكثير من ذلك. لكن هذا كان ما يصبو إليه. وكان من المذهل أنه استطاع تحقيق هذا النجاح الباهر. لكن ذلك لم يكن كافيًا على الإطلاق. وبالنظر إلى الماضي، نعلم أنه لم يكن كافيًا على الإطلاق.
برايان غرين: هل اقتنع يوماً بأنه لم يكتشف موجات الجاذبية؟
كيب ثورن: لا، أعتقد أنه لم يكن كذلك. في النهاية، وحتى وفاته، كان يعتقد - وحتى وفاته - أنه لم يقم أحد بتكرار تجربتي بدقة. أنا أرى شيئًا ما. لا أعرف على وجه اليقين ما إذا كانت موجات جاذبية، لكنني أرى شيئًا ما. ولم يقم أحد بتكرار ما قمت به بدقة. ونحن بحاجة حقًا إلى تحديد ماهية ما أراه.
برايان غرين: وأنت مقتنع بأنه لم يكن كذلك؟
كيب ثورن: لا بأي حال من الأحوال، نعم.
برايان غرين: ومتى كان ذلك إذن؟ استغرق الأمر بضع سنوات؟
كيب ثورن: استغرق الأمر بضع سنوات لأصل إلى قناعة بأنه لم يكن يرى تلك الأشياء، وذلك بعد تجارب سلبية أجرتها عدة مجموعات بحثية. كنتُ متفائلاً - وسرعان ما بدأتُ أظن أنه ربما لم يكن يراها.
برايان غرين: هل كنت تشجعه أم كنت تريد ألا يحدث ذلك حتى يبقى المجال مفتوحاً؟
كيب ثورن: كنت أشجعه بكل تأكيد.
ولادة تقنية التداخل الليزري
برايان غرين: ومن أين أتت فكرة التكنولوجيا الجديدة التي نجحت في نهاية المطاف؟
كيب ثورن: إذن، كانت التقنية الجديدة هي أن يكون لديك مرايا معلقة من دعامات علوية وأن يكون لديك شعاع ليزر يرتد ذهابًا وإيابًا بين المرايا، وتستخدم تقنية تسمى قياس التداخل بالليزر لمراقبة حركة المرايا.
طُرحت هذه الفكرة لأول مرة على يد ميخائيل غيرزنستين وفلاديسلاف بوستوفويت في موسكو قبل بضع سنوات فقط من بدء تعاوني الوثيق مع الفيزيائيين هناك. لذا كنت أعرفهم جيدًا. كانوا متخصصين في الفيزياء النظرية، ولم يكونوا على دراية تامة بمصادر التشويش التي سيواجهها هذا الجهاز. كانت الفكرة واضحة لديهم، وقد خطرت لهم قبل أي شخص آخر. لذلك، كانت الفكرة بديهية بمجرد التفكير فيها، وكانت منتشرة على نطاق واسع.
لكن راينر فايس في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هو من خطرت له الفكرة بشكل مستقل تمامًا في منتصف إلى أواخر الستينيات، ثم قام بتنفيذها بعد إجراء بعض الأعمال التجريبية لمعرفة أشياء مختلفة مثل ما إذا كان بإمكانه خفض مستوى الليزر إلى ما يسمى بمستوى ضوضاء الطلقة وبعض الأشياء التي ستكون مطلوبة - كتب ورقة فنية في عام 1972 وصف فيها هذا النوع من كاشف موجات الجاذبية.
وحلل الجهاز، وحدد جميع مصادر الضوضاء الرئيسية التي سيواجهها. ولكل مصدر ضوضاء رئيسي، ابتكر طريقة للتعامل معه. ثم حلل مدى إمكانية خفض مستوى مصدر الضوضاء باستخدام الطريقة التي ابتكرها. وخلص إلى أنه إذا صنع هذا الجهاز بطول بضعة كيلومترات، فقد يتمكن من رصد موجات الجاذبية.
هذه الورقة البحثية، والمثير للاهتمام، تُعدّ من كلاسيكيات هذا المجال. إنها، في رأيي، الورقة الأكثر استشرافًا للمستقبل في هذا المجال على الإطلاق. بل هي الأهمّ حقًا. لم ينشرها في مجلة علمية، بل نشرها ضمن سلسلة تقارير مرحلية داخلية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، لأنه كان يعتقد أنه لا ينبغي النشر قبل بناء الكاشف فعليًا، وربما رصد موجات الجاذبية. هذا هو راي، الذي أصبح من أعزّ أصدقائي.
لكنه أرسل هذا إلى زملائه. لذا حصلت على نسخة منه، فأرسلوها إليّ. كان ذلك تحديدًا في الوقت الذي كنت أفكر فيه منذ بضع سنوات في الموجات الثقالية وكيفية رصدها، وما يمكن فعله بها في علم الفلك. كنت أنا وبيل بريس قد انتهينا للتو من كتابة أو كنا على وشك الانتهاء من أول ورقة بحثية لنا حول رؤية لعلم فلك الموجات الثقالية.
ثم وصلني هذا الشيء من راي وايس. ألقيتُ عليه نظرة سريعة. وفي الوقت نفسه، كنا على وشك إرسال مخطوطة كتابنا "الجاذبية" مع تشارلي ميسنر وجون ويلر إلى دار النشر. نظرتُ إليه، وبدا لي من الجنون أن أتوقع نجاحه.
لذا، في هذه المخطوطة التي ستُطبع قريبًا، أكتب وصفًا موجزًا لهذه التقنية. ثم أترك للقارئ مهمة شرح سبب عدم جدواها. يُطبع كتابنا، ثم يُعاد طبعه بشكل متقطع على مدى ثلاث أو أربع سنوات. أظل أفكر في هذا الأمر. أجري محادثات مطولة مع راي فايس، ومع فلاديمير براغينسكي في موسكو. وأقتنع تدريجيًا بأن لديه فرصة للنجاح.
برايان غرين: لكن محاولة النجاح لا تزال جريئة.
كيب ثورن: حسنًا، سيكون الأمر صعبًا للغاية. لكن بحلول عام 1978 - 1976، أعتقد أنه سيكون كذلك. بحلول خريف عام 1976، أعتقد، نوفمبر من عام 1976، كنت مقتنعًا بأن لديه فرصة جيدة للنجاح. ولأن العائد سيكون هائلاً إذا نجح، قررت أن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) يجب أن يدخل في هذا المجال.
الرؤية: نافذة جديدة على الكون
برايان غرين: الآن، عندما تتحدث عن العائد، أعتقد أن هناك وجهتي نظر. الأولى هي أنك تؤكد تنبؤًا من النسبية العامة، أو أنك تفتح نافذة جديدة - وهذا ما أتساءل عنه. هل كان ذلك هو الدافع أم أنه فتح نافذة جديدة في علم الفلك؟
كيب ثورن: لقد فتح هذا الأمر نافذة جديدة تمامًا في علم الفلك. مجرد تأكيد - هذه موجات جاذبية. ما كان سيستغرق عقودًا من العمل والجهد الهائل. كنت سأقضي معظم حياتي المهنية في خدمة طلابي.
برايان غرين: ولكن ماذا عن راي وايس؟ هل كانت رؤيته مماثلة؟
كيب ثورن: رؤية متشابهة. رؤية متشابهة. القضية المحورية هي ابتكار علم فلك الموجات الثقالية. تكمن القضية في أن غاليليو، قبل 400 عام، بنى تلسكوبًا بصريًا صغيرًا، ووجهه نحو كوكب المشتري، فرأى أكبر أربعة أقمار له، وبدأ بذلك علم الفلك الكهرومغناطيسي القائم على الأجهزة، والذي ازدهر وأحدث ثورة في فهمنا للكون.
لم يكن هناك سوى نوع واحد آخر من الموجات التي عرفناها آنذاك، والتي نعرفها اليوم، والتي يمكن أن تتولد في الكون البعيد وتزودنا بمعلومات عما هو بعيد، ألا وهو موجات الجاذبية. لذا، كانت الرؤية هي القيام بدراسة موجات الجاذبية كما فعل غاليليو، وعلى مدى عقود أو قرون، كان من شأن ذلك أن يُحدث ثورة في فهمنا للكون.
برايان غرين: هذا بالتأكيد دافع، إذا صُوِّر الأمر بهذه الطريقة.
كيب ثورن: إذن كان هذا هو الدافع الحقيقي. لكن الأمر كان سيكون بالغ الصعوبة. عندما رأيت أن لدينا فرصة معقولة للنجاح، أفضل من فرصة 50/50، كتبتُ حينها وثيقة أقترح فيها أن ينضم معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) إلى هذا المجال. سلمتها إلى رئيس قسم الفيزياء والرياضيات والفلك في كالتك، والذي كان آنذاك مارتن شميدت، مكتشف الكوازارات.
وقد ناقشتُ الأمر مع مارتن من قبل. قال لي: "اكتب التقرير". فكتبته. ثم عيّن لجنة من علماء الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وعالم فلك راديوي متخصصين في الفيزياء ذات الصلة بهذه الأجهزة لدراسة هذا المقترح بتعمق وتقديم توصية.
برايان غرين: وكان هناك بعض المتشككين.
كيب ثورن: أوه نعم، كان هناك متشككون في اللجنة.
برايان غرين: هل كان ديك غاروين جزءًا من ذلك؟
كيب ثورن: هذا حدث لاحق. هذه الصورة من عام 1968 في مؤسسة العلوم الوطنية. وهذه الصورة - أقصد تلك كانت من عام 1976 في مؤسسة العلوم الوطنية. وهذه الصورة من عام 1960 - لحظة من فضلك، لقد خلطت بين العقود. هذه الصورة من عام 1976 وتلك من عام 1986 يا غاروِن.
وهذا يحدث في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك). ويأتي هذا في وقت استثمرت فيه مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) في راي فايس، على ما أظن، 56 ألف دولار. هذا هو إجمالي المبلغ الذي حصل عليه من مؤسسة العلوم الوطنية، وإجمالي المبلغ الذي سيحصل عليه في سبعينيات القرن الماضي، في حين أن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) لم يكن يكترث له. لذا، يسود التشكيك في كل مكان.
ولم أستطع لوم المتشككين لأني كنت متشككًا لأربع سنوات، لكنني اقتنعت في النهاية. وهكذا تم تشكيل هذه اللجنة. اللجنة - نحن كلجنة - تضم باري باريش الذي أصبح المدير الرئيسي لمرصد ليغو. ثم تواصلت اللجنة مع جميع العاملين في هذا المجال، ومع العديد من الأشخاص الآخرين ذوي الخبرة في هذه التقنية.
وبعد عام، قررنا الخوض في هذا المجال. أمضينا عامًا كاملًا في محاولة تحديد الشخص المناسب للانضمام إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) للمساعدة في التأسيس. وقع اختيارنا على رونالد دريفر في غلاسكو، اسكتلندا. وحظي اقتراحنا بتأييد حماسي من أعضاء هيئة التدريس في أقسام الفيزياء والرياضيات والفلك، ومن إدارة كالتك. حتى أنني قدمت عروضًا توضيحية لمجلس الأمناء حتى لا يضطروا إلى اتخاذ قرار. وهكذا، تم تبني الفكرة في كالتك.
اتصل مورف غولدبيرغر، الرئيس الجديد لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ببوب ديك في جامعة برينستون - ومن هنا جاء مورف. سأله: "ما رأيك في هذا؟" حسنًا، كان راي فايس باحث ما بعد الدكتوراه لدى ديك، وكنتُ طالب دراسات عليا في مجموعته، مع أنني أنجزتُ أطروحتي مع جون ويلر. يُعد ديك الفيزيائي التجريبي الأبرز في مجال النسبية في ذلك العصر، وقد بارك البحث بحماس. إنه يعرف راي، ويعرفني، وهو مُلِمٌّ بهذا المجال.
ونتيجة لذلك، يقول غولدبيرغر: "حسنًا، سنستثمر ما نحتاجه لبدء هذا الأمر". واتضح أن ذلك يعني أنه دفع مليوني دولار من أموال معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والتي ارتفعت إلى 14 مليون دولار اليوم.
برايان غرين: 14 مليون دولار بقيمة اليوم. يا للعجب!
كيب ثورن: للبدء في وقت استثمرت فيه مؤسسة العلوم الوطنية 56000 دولار ولم يستثمر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أي شيء.
الخطوة الجريئة إلى الأمام
برايان غرين: هذا أمر جريء.
كيب ثورن: خطوة جريئة. إنها خطوة جريئة للغاية. لكن معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) مؤسسة فريدة من نوعها. إنه صغير، وحميم، ومكان يمكنك فيه تحقيق الإنجازات. العلاقة بين مجلس الأمناء وأعضاء هيئة التدريس والإدارة قوية للغاية. ومجلس الأمناء هو مصدر تمويل المشاريع الناشئة كهذا.
برايان غرين: هل كان هناك أي استنكار؟ كيف يمكنك استثمار كل هذه الأموال في هذا المشروع؟
كيب ثورن: لا، لا. لقد حظي هذا الأمر بموافقة أعضاء هيئة التدريس في أكاديمية الفيزياء الأمريكية. ومورف غولدبيرغر فيزيائي. وقد حصل على مباركة بوب ديكي.
برايان غرين: وهكذا تنطلقون.
كيب ثورن: رأت مؤسسة العلوم الوطنية هذا الأمر وقالت: حسنًا، سنجري دراستنا الخاصة. وأجرت دراستها بسرعة على مدى أربعة أشهر تقريبًا، وتوصلت إلى النتيجة نفسها. وبدأت باستثمار الأموال في كل من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وانطلقنا في مسيرتنا.
برايان غرين: إذن ما هو أول شيء تفعله عندما...
كيب ثورن: حسنًا، بدأ معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) العمل مع رون دريفر، الذي وظفناه. أحضرنا ستان ويتكومب من شيكاغو. كان رون يتنقل بين كالتك ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ستان فيزيائي تجريبي بارع، أصبح في نهاية المطاف كبير العلماء فعليًا، رغم أنه لم يحمل هذا اللقب. شغل في أوقات مختلفة منصب نائب المدير، ومدير بالنيابة لمرصد ليغو. إنه ببساطة رائع للغاية، ويُحدث فرقًا كبيرًا في المختبر.
برايان غرين: وهل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في شراكة الآن؟
بناء النماذج الأولية
كيب ثورن: حسنًا، ليس بعد، لكن البحث والتطوير جارٍ الآن على قدم وساق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بنموذج أولي بطول 1.5 متر. وفي معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) بنموذج أولي بطول 40 مترًا، وفي غلاسكو، اسكتلندا، بنموذج أولي بطول 10 أمتار. هذا فريق رون دريفر. وهو يتنقل ذهابًا وإيابًا بين معهد ماكس بلانك ومعهد ماكس بلانك، حيث كان مقرهم في البداية في ميونيخ ثم في غارشينغ. انتقلوا إلى غارشينغ، وقاموا ببناء نموذج أولي بطول 3 أمتار، ثم نموذج أولي بطول 30 مترًا.
تتفاعل هذه المجموعات الأربع مع بعضها البعض بقوة، وما نعرفه هو أننا مضطرون لذلك. أعرف تقريبًا مدى قوة الموجات. وقد اتضح لي ذلك بالفعل بحلول عام 1978، وبافتراض أن المصدر في...
برايان غرين: لم يكن ذلك مهماً.
كيب ثورن: أنت تقول فقط أنه بحلول عام 1978 كانت هناك ثقوب سوداء ونجوم نيوترونية.
برايان غرين: لقد استنتجت بالفعل أن هذا هو—
كيب ثورن: أجل، هذا صحيح. وقد ركزتُ على ذلك. كنتُ أعلم أن أفضل تخميناتي كان صحيحًا عند 10 أس سالب 21. ومع وجود هامش خطأ كان واضحًا تمامًا بحلول عام 1992، حوالي عامل 100 بين 10 أس سالب 20 و10 أس سالب 22، وهو ما يصبح مهمًا لاحقًا.
لكن حتى نعرف وجهتنا ونقطة انطلاقنا، علينا تحسين مستوى الضوضاء الناتجة عن الإزاحة في المرايا بمقدار مليون ضعف. وبحلول عام ١٩٨٦، وبعد نحو عشر سنوات من الجهد، حقق الفريق تحسناً بمقدار ألف ضعف. أي أنهم وصلوا إلى منتصف الطريق تقريباً، وفقاً للمقياس اللوغاريتمي. لذا، فإن العمل على النموذج الأولي يسير على نحو جيد، كما قال زميلنا.
برايان غرين: هل اللوغاريتمية هي الطريقة الأمثل للتفكير في الأمر من الناحية النفسية؟
كيب ثورن: هل تعتقد ذلك؟ نعم، كان ذلك في تلك الحقبة. في تلك الحقبة، لأنك تسمع بوضوح...
برايان غرين: بالنسبة لنا، من ألف إلى مليون، تقولون: أوه، أمامكم طريق طويل.
كيب ثورن: حسنًا، ولا عجب أنني كنت متشككًا. أعني، هذا هو سبب تشككي. عامل المليون، ستفعل ذلك. أجل. لكن كما قلت، اقتنعت في النهاية.
السعي نحو التعاون
لذا، فإنّ المسؤولين الرئيسيين في مؤسسة العلوم الوطنية، مارسيل باردون، رئيس قسم الفيزياء، وريتشارد إيزاكسون، رئيس قسم فيزياء الجاذبية، يتبعان مارسيل مباشرةً. وهم يدركون أمرين: أولهما، أنه لا سبيل لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، كلٌ على حدة، لتوفير الكوادر البشرية والقدرات التقنية الكافية لإنجاز هذا المشروع، بل لا بدّ من التعاون بينهما. وثانيهما، أنه من غير المعقول أن يخصص الكونغرس تمويلاً لمجال تتنافس فيه مجموعات متعددة، حيث تتنافس مجموعتان مختلفتان. ولذلك، يؤكدون لنا على ضرورة بناء تعاون مثمر.
ويقول إد ستون، رئيس قسم الرياضيات الفيزيائية وعلم الفلك حاليًا، بكل تأكيد، نعم، علينا التعاون. أما جون دويتش، عميد كلية العلوم والذي سيصبح رئيسًا لجامعة MIT، فيرفض بشدة. ليس لدينا أي اهتمام بهذا المشروع. هذا المشروع محكوم عليه بالفشل. ليس لدينا أي رغبة في دعمه. لذا، فإن إدارة MIT غير مهتمة. بينما معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) متحمس للغاية.
هناك ثلاثي قيادي: راي وايس، ورون دريفر، وأنا. أنا وراي نقول: بالطبع نتعاون. أما رون دريفر فيقول: لا، لا يمكنني التعاون. رون شخص مثير للاهتمام للغاية، فهو مبدع جدًا. يبتكر مجموعة من الأشياء التي تدخل في أجهزة قياس التداخل النهائية، وهي بالغة الأهمية لتحقيق النجاح النهائي، وتُعدّ تحسينات على ما بدأه راي. لذا فقد حقق تحسينات جوهرية، لكنه لا يستطيع نفسيًا العمل بكفاءة وحماس إلا إذا كان مسيطرًا تمامًا على كل ما يشارك فيه.
لكنه أيضاً أكثر الفيزيائيين فوضويةً ممن قابلتهم في حياتي. من المستحيل أن يكون رئيساً لهذا المشروع. ببساطة، هذا أمرٌ حتميٌّ للفشل. مع ذلك، تمكنّا بطريقةٍ ما من بناء تعاونٍ مثمر. وضعنا له إطاراً واضحاً. كان لديّ لجنة توجيهية مؤلفة من ثلاثة أفراد، أطلقنا عليها اسم "الترويكا". وقد أنجزنا الكثير خلال تلك الفترة.
ثم في عام 1986، بين عامي 1984 و1986، حققنا هذا العامل، وهو تحسن هائل في الحساسية. لم يقتصر الأمر علينا فقط، بل شمل أيضًا مجموعات البحث الأربع التي تعمل على هذا المشروع. وفي عام 1986 بدأنا نتحدث مع مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) حول توسيع نطاق المشروع، والوصول إلى مستوى الكيلومتر.
تدخل ريتشارد غاروِن
ريتشارد غاروِن، الفيزيائي الأكثر نفوذاً، والأكثر نفوذاً سياسياً، في تلك الحقبة، والذي كان يعمل في شركة آي بي إم—
برايان غرين: كنت طالبًا صيفيًا، لذلك كنت أعرفه من أيام عملي كطالب صيفي في شركة IBM.
كيب ثورن: أجل، لقد لعب دورًا محوريًا في عملية تطوير القنبلة الهيدروجينية. لكنه أيضًا بنى أحد أجهزة الكشف لاختبار ويبر، وهو جهاز كشف قضيبي كان شائعًا في ذلك الوقت. لذا، كان يتمتع بمصداقية من هذه الناحية، وقد بنى بسرعة كبيرة تجربة جيدة جدًا، لكنه لم يرصد موجات الجاذبية.
يكتب رسالة إلى مؤسسة العلوم الوطنية، إلى مارسيل باردون، ويقول فيها باختصار: إذا كنتم تفكرون جدياً في إنفاق 40 أو 100 مليون دولار على هذا المشروع، فأنا أنصحكم بعدم القيام بذلك. وإذا كنتم ستفعلون ذلك، فعليكم تشكيل لجنة دراسة صيفية للنظر في الأمر بعمق، تضم أشخاصاً من خارج المجال لتقديم المشورة.
وهكذا، يبذل باردون قصارى جهده. لم يتمكن من إنجاز الدراسة الصيفية، فأجرىها في الخريف وشكّل لجنةً كان غاروِن عضوًا فيها. اختار غاروِن تحديدًا لأنه كان متشككًا تمامًا، بينما كان باقي أعضاء اللجنة خبراء مرموقين في هذا المجال، بالإضافة إلى شخص واحد من مجتمع فيزياء الموجات الثقالية، وهو شاول تيوكولسكي، الذي كان يعمل في جامعة كورنيل آنذاك. صحيح أنه كان فيزيائيًا بارعًا، لكنه كان مجرد فيزيائي نظري، إلا أنه كان قادرًا على تمثيل اللجنة وإطلاعها على فكر مجتمع فيزياء الموجات الثقالية خلال مداولاتها.
لكن جوهر عمل اللجنة الحقيقي يكمن في مجموعة تضم نحو ثمانية باحثين آخرين. ولذا، تُجري اللجنة دراسةً معمقةً لمدة أسبوع، تجمع خلالها جميع الباحثين من مختلف أنحاء العالم الذين يعملون على هذا المشروع، وتُجري معهم مقابلاتٍ مستفيضة، وتُمعن النظر في التكنولوجيا، ثم تُصدر تقريرًا يُرجّح نجاح هذا المشروع، بل ويُرجّح أن يُحدث ثورةً في فهمنا للجاذبية وعلم الفيزياء الفلكية.
يجب أن تتقدموا الآن. عليكم بناء جهازين يفصل بينهما ألف كيلومتر على الأقل. مع أن الأوروبيين يفكرون في بناء عدة أجهزة، لأن شبكة من الأجهزة الأوروبية والأمريكية ستكون حاسمة لنشر كل ما يمكن من نتائج علمية. وكما قلت، عليكم المضي قدمًا الآن.
برايان غرين: هل فوجئت بتقريرهم، أم شعرت بالارتياح بسببه؟
كيب ثورن: لقد شعرتُ بالارتياح بالتأكيد. لقد فوجئتُ بقوتها ودقتها، ولا سيما فيما يتعلق ببناء محطتين، على الرغم من أن الأوروبيين يهدفون إلى بناء محطتين فقط. لكنها في الواقع كانت بمثابة مخطط لما حدث بالفعل على مدى العقود اللاحقة. لقد تنبأت بهذا الأمر.
برايان غرين: إذن، أحياناً تنجح اللجان.
المضي قدماً رغم المعارضة
كيب ثورن: حسناً، لقد نجحت هذه اللجان، وكان سر نجاحنا في الحصول على التمويل في السنوات اللاحقة هو وجود لجان من الخبراء في هذا المجال. وقيل لي إن ريتشارد غاروِن، عندما اكتشف مرصد ليغو موجات الجاذبية، كان متحمساً للغاية. وقد رآه باري باريش بعد ذلك بفترة وجيزة، وكان غاروِن في غاية السعادة. ولكن قيل لي أيضاً إنه كان فخوراً جداً بأنه كان وراء إطلاق دراسة عام 1986 التي مكّنت المرصد من المضي قدماً.
وهكذا، على مدى السنوات القليلة اللاحقة، قدمنا مقترحًا وحصل على التمويل. كان من الأهمية بمكان وجود لجنة مراجعة كهذه، نظرًا لوجود فلكيين بارزين عارضونا بشدة في الكونغرس، متشككين تمامًا. ولم أستطع لومهم، فقد كنت متشككًا للغاية في البداية، بل كنت أظن أن هذا التمويل يجب أن يُخصص للتلسكوبات الفلكية التقليدية، لا لمرصد ليغو.
برايان غرين: وهكذا تحصل على الموافقة وتستقر على موقعين في الولايات المتحدة، واشنطن ولويزيانا. تمضي قدماً. لكن لا تزال هناك تحديات هائلة يجب التغلب عليها. لذا فأنت تبني الطائرة وأنت تحلق بها إلى حد ما.
التحولات القيادية
كيب ثورن: أجل، هذا صحيح. ولدينا أيضاً سلسلة من المديرين. وقد أوصت هذه اللجنة، في تقريرها، بالتخلص من هذه الثلاثية القيادية، هذه الثلاثية التي تعاني من خلل وظيفي، وتعيين مدير واحد. لذا، تم تعيين روبي فوغت، الذي كان يشغل منصب رئيس جامعة كاليفورنيا للتكنولوجيا. وكان أول كبير علماء في مختبر الدفع النفاث، وقد وضع أسس وظيفة كبير العلماء. كان رجلاً صارماً، حازماً، وذا شخصية جذابة.
وأجبر معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على بدء التعاون. وكان له دور محوري في الحصول على تمويل من الكونغرس، ودور محوري في كسب المعركة ضد علماء الفلك الذين كانوا يحاولون منعنا من الحصول على التمويل. ولكن بسبب سوء فهم بينه وبين المؤسسة الوطنية للعلوم، انتهى به الأمر بميزانية غير كافية لإدارة فعّالة. ولذلك، كان يدير المشروع بإدارة مُقتصدة بسبب سوء الفهم الذي حدث، وكان مُضطرًا لذلك - وأعتقد أن الإدارة المُقتصدة كانت خياره المُفضل أيضًا. لكنه أدرك أن الإدارة الفعّالة ستكون أكثر أمانًا. والفرق بين الإدارة المُقتصدة والإدارة الفعّالة في هذه الحالة هو تكلفة تُقدّر بعشرات الملايين من الدولارات لمجرد الحصول على إدارة فعّالة.
برايان غرين: وقوي، مجرد المزيد من الناس، المزيد من الناس، المزيد من الطبقات وما إلى ذلك.
كيب ثورن: المزيد من الطبقات، والمزيد من الوثائق، والمزيد من الاستجابة المستمرة للاستفسارات الواردة من مؤسسة العلوم الوطنية وغيرها. لذا، تتراجع مؤسسة العلوم الوطنية بمجرد أن نكون مستعدين لبدء البناء. وعندما تتراجع، يتراجع الكونغرس أيضًا، ويعودون ليقولوا: يجب أن تكون لديك إدارة قوية. يقول روبي: ليس لديّ المال لإدارة قوية. لن يمنحوه المزيد من المال لأنهم لا يثقون به حقًا للقيام بإدارة قوية، على الرغم من أنه قام بعمل ممتاز حتى الآن.
وهكذا، قام رئيس معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، الذي يملك صلاحية تغيير المدير، بفصل روبي، وعيّن باري باريش لتولي القيادة. وطلب باري مبلغًا إضافيًا قدره 30 مليون دولار تقريبًا مقابل الإدارة المتميزة، وهو ما ستقدمه له مؤسسة العلوم الوطنية.
شراكة استراتيجية
لكن الأمر المثير للاهتمام حقًا هو أن روبي فوغت، الذي لم يسبق له أن عمل بكفاءة تحت إدارة شخص آخر، اتفق مع باري على أن يتولى، بناءً على طلب باري، مسؤولية تصميم أول كاشفات موجات الجاذبية تمهيدًا لبنائها، وذلك تحت إدارة باري باريش. وهناك احترام متبادل كبير بين هذين الشخصين. وقد استمر روبي في هذا المنصب لمدة عامين خلال فترة انتقالية. كان هناك فريق شديد الولاء لروبي، الذي تم فصله للتو، لكنه بقي في منصبه. ثم قام باري بتسوية الأمور.
برايان غرين: من الناحية الاستراتيجية، هذه خطوة رائعة.
كيب ثورن: إنها خطوة رائعة. ولم أكن لأصدق أن روبي قادر على فعل ذلك، لكنه فعلها لمدة عامين. ثم عندما استقرت الأمور تمامًا، ترك روبي المشروع وانتقل إلى مشاريع أخرى. وبقي باري في مكانه.
وواصل باري العمل خلال تلك الفترة الحاسمة للغاية - كنا نعلم ذلك - كما أوضح باري - لم يكن روبي قد فكر كثيرًا في أجهزة الكشف المتقدمة. كنا نعلم أن أجهزة الكشف الأولية، كما كنا نخطط لتصميمها، لن ترصد على الأرجح موجات الجاذبية، وسنضطر إلى تجاوز ذلك. نعم. وكنا نعلم ذلك مع روبي. وكان هذا جزءًا من خطتنا - عندما قدمنا مقترح البناء، ذكرنا ذلك.
برايان غرين: وقد اقتنع الناس بفكرة بناء آلة تعتقد أنها من غير المرجح أن تنجح كخطوة أولى.
كيب ثورن: هذا صحيح.
برايان غرين: حسناً.
التخطيط لأجهزة الكشف المتقدمة
كيب ثورن: لكن هذا كان أيضاً جزءاً من مشكلة مؤسسة العلوم الوطنية وإدارة الأعمال القوية، إذ لم يروا تخطيطاً كافياً لأجهزة الكشف المتقدمة بينما كانت أجهزة الكشف الأولية لا تزال قيد التصميم، ناهيك عن الإنشاء. لكن روبي لم يكن لديه ميزانية كافية للقيام بالكثير بشأن أجهزة الكشف المتقدمة.
لذا عندما انضم باري إلى الفريق، قام بتحليل الوضع برمته وقال: انظروا، لا يمكن بأي حال من الأحوال أن نفشل إذا لم ترصد أجهزة الكشف المتقدمة أي شيء، ولم ترصد أجهزة الكشف الأولى أي شيء أيضاً. وبالتالي، يجب أن تتمتع أجهزة الكشف المتقدمة باحتمالية نجاح عالية جداً.
برايان غرين: لأنك لا تستطيع أن تفشل مرتين، على ما أعتقد.
استراتيجية التداخل الثنائي
كيب ثورن: وهكذا تصبح أجهزة قياس التداخل الأولية بمثابة مقدمة، ومنصة اختبار، ومكانًا يُمكن من خلاله تحديد المشكلات التي ستواجهنا لتصميم أجهزة قياس التداخل المتقدمة التي ستتعامل معها. ولذلك، لا يُتوقع من جهاز قياس التداخل الأول أن يرى شيئًا سوى أجهزة قياس التداخل المتقدمة. لا بد أن يرى شيئًا ما.
برايان غرين: وهل أطلعت الكونغرس على الأمر بما فيه الكفاية؟ أعني، هل قلتم لنا إننا سنعود إليكم ونقول إن هذا سيفشل أولاً؟
كيب ثورن: نعم، نعم، بالتأكيد. وعندما تولى باري رسمياً إدارة المشروع، وبعد مراجعة الميزانية وإعادة صياغتها، وإدراكه للحاجة إلى المزيد من التمويل، كان عليه الحصول على موافقة المؤسسة الوطنية للعلوم، ثم من الكونغرس، لإعادة إطلاق المشروع. وقد فعل ذلك في سياق استراتيجية مقياسَي التداخل.
التقينا - أنا وباري التقينا بمجلس العلوم الوطني الذي يشرف على مؤسسة العلوم الوطنية، وكان من المقرر أن يقدموا تقريرًا للكونغرس. وعندما التقينا بمجلس العلوم الوطني، كان المسؤولون في مؤسسة العلوم الوطنية متوترين للغاية. كان من المفترض أن أكون خبيرًا في تحديد مواقع موجات الجاذبية وقوتها.
وكنتُ صريحًا جدًا وقلتُ إنّ احتمالية عدم رصد أجهزة قياس التداخل الأولى لأي شيء ضئيلة. لكنّ أجهزة قياس التداخل المتقدمة ستكون ذات احتمالية نجاح عالية، وعلينا أن نكون مستعدين لذلك. وقد أجرينا نقاشًا مفصلًا مع المجلس الوطني للعلوم حول هذا الموضوع، وقد اقتنع المجلس الوطني للعلوم به، ثمّ اقتنع به الكونغرس.
وكان جزء من ذلك أن باري دخل وبدأ يطلب تمويلًا للبحث والتطوير واستخراج مكونات أجهزة التداخل المتقدمة قبل عدة سنوات من وصول أجهزة التداخل الأولية إلى حساسية التصميم الخاصة بها. لذا فأنت لا تفعل حتى...
برايان غرين: أنت لا تقوم بالمرحلة الأولى، ثم المرحلة الثانية، بل تقوم بالمرحلة الثانية بينما المرحلة الأولى...
كيب ثورن: هذا صحيح. لقد كانت خطوة جريئة للغاية، لكنها كانت ضرورية لأنها كانت ستؤدي إلى ارتفاع التكلفة بشكل كبير بسبب الوقت الممتد إذا لم تكن مستعدًا باستخدام أجهزة قياس التداخل المتقدمة بمجرد الانتهاء من البحث باستخدام أجهزة قياس التداخل الأولية.
عبقرية باري باريش الإدارية
برايان غرين: وكيف استطاع باري - وكان باري بالطبع، متخصصًا في فيزياء الجسيمات. لقد حقق بالفعل نجاحات كبيرة - هل كان هذا جزءًا من تجربته الشخصية؟
كيب ثورن: هذا الأمر مختلف تماماً من بعض النواحي، لكن باري كان استراتيجياً بارعاً ومصمماً ومديراً للمشاريع الضخمة. صحيح أنني لست خبيراً في هذا المجال، لكن انطباعي الأكيد أنه الأفضل على الإطلاق.
وكان يتعامل مع وضع يتطلب تطوير التكنولوجيا بالتزامن مع بناء وتصميم وتطوير الأجهزة على مدى جيلين. هذا الأمر غير مألوف في فيزياء الجسيمات، فهو ببساطة غير متبع. لذا كان وضعاً فريداً من نوعه.
وبالمثل، كان الأمر مثيرًا للاهتمام للغاية مع أولى أجهزة قياس التداخل. كان يُشيّد المنشآت اللازمة لإيواء هذه الأجهزة، بما في ذلك أنظمة التفريغ الكبيرة وغيرها. وكان ينوي البدء بتركيب أجهزة قياس التداخل فيها فور جاهزيتها. وكانت الاستعدادات جارية بالفعل لتركيب أولى هذه الأجهزة.
لذا، أدار هيكلين تنظيميين بالتوازي. فإذا كنت تعمل في مجال المرافق، فأنت ضمن هيكل تنظيمي هرمي للغاية، حيث يوجد رئيس، كما هو الحال في مشاريع البناء الكبيرة. أما إذا كنت تعمل على أجهزة قياس التداخل استعدادًا لبدء تركيب المكونات، فأنت ضمن هيكل تنظيمي مسطح للغاية.
وقد نجح في تشغيل الجهازين معًا لعدة سنوات. إنه لأمر مذهل حقًا. كان ذلك أول شيء رأيته في التسعينيات وحتى أوائل الألفية الجديدة. ثم ظهرت مسألة أجهزة قياس التداخل الأولية والمتقدمة التي تعمل جنبًا إلى جنب مع فارق زمني بسيط بينهما، ولكن الجهاز المتقدم كان قد وصل إلى مراحل متقدمة جدًا قبل أن تصل أجهزة قياس التداخل الأولية إلى حساسية التصميم المطلوبة.
سد فجوة الحساسية
برايان غرين: الآن، عندما انتقلنا من الحديث عن الحساسية العددية قبل قليل، كنا نتحدث عن ألف مقابل مليون. ما زال أمامنا ألف عامل. كيف يتم تضييق هذه الفجوة في ظل كل هذا؟
كيب ثورن: هذه الفجوة تتقلص بفضل استمرار البحث والتطوير في الأذرع التي يبلغ طولها أربعة كيلومترات. تم تركيب أجهزة قياس التداخل الأولية، ويجري اختبارها تدريجيًا على مدى أربع أو خمس سنوات تقريبًا، وصولًا إلى حساسية التصميم. وهذا يُحسّن الدقة بمقدار ألف ضعف.
برايان غرين: إذن ترى أن الفجوة تتقلص؟
كيب ثورن: ترى الفجوة تتقلص. وكانت هذه هي الخطة. هذا ما قلناه أساساً في عام 1986 حول كيفية القيام بذلك.
برايان غرين: إذن متى يتم تشغيل أول مرصد ليغو فعلياً؟
كيب ثورن: لذلك بدأت أولى أجهزة قياس التداخل في التركيب حوالي عام 2001. واقتربت بما يكفي من حساسية التصميم لبدء إجراء عمليات بحث جادة للغاية عن موجات الجاذبية حوالي عام 2005، 2006.
نواجه تأخيراً بسبب سياسة عدم البدء من جديد التي انتهجتها إدارة جورج دبليو بوش. لذا، لدينا تأخير لعدة سنوات. بحلول عامي 2006 و2007، نكون قد وصلنا إلى مرحلة حساسية التصميم، ولا يمكن تركيب أجهزة قياس التداخل المتقدمة بنظام البدء من جديد حتى عام 2010. فماذا نفعل؟
حسناً، هناك طالب دراسات عليا لدى راي وايس يُدعى رانا أدهيكاري، يقترح خطة مفصلة للحصول على حساسية إضافية بمقدار الضعف تتجاوز حساسية التصميم الأصلي، ثم إجراء تجربة أخرى. وقد تم قبول هذه الخطة.
ويحصلون على عامل آخر، وهو ضعف الترددات التي تزيد عن 150 هرتز أو 200 هرتز تقريبًا، مع تحسن أقل قليلًا عند الترددات المنخفضة. لكن الأمر مذهل حقًا. هذا يعني أنك ترى ضعف المسافة في الكون. حجم أكبر بثماني مرات، ومعدلات أحداث أكبر بثماني مرات للأشياء في نطاق الترددات الأعلى مما صُممت عليه أجهزة قياس التداخل الأصلية. وقد رصدنا ذلك خلال هذه الفترة.
ثقل المسؤولية
برايان غرين: لكنك ذكرت طلاب الدراسات العليا، وأنا أتساءل فقط - إذن، خلال هذه الفترة بأكملها، كان هناك طلاب دراسات عليا مشاركون. إن مستقبلهم المهني، بمعنى ما، يعتمد على هذه الفكرة. ما نوع الضغط الذي شعرت به أنت أو راي لإدخال هؤلاء الباحثين الشباب إلى هذا المجال، ومن الواضح أن لهم حرية اختيار اغتنام هذه الفرصة. لكنها فرصة كبيرة، أليس كذلك؟
كيب ثورن: حسنًا، عندما تم اكتشاف موجات الجاذبية أخيرًا في عام 2015، ظهر ذلك جليًا في ردود أفعالنا، ردود أفعالنا العاطفية. لقد أصبحنا أنا وراي صديقين مقربين للغاية منذ فترة طويلة. أسميه توأم روحي العابر للقارات.
وعندما اتضح أخيرًا أننا رصدنا موجات الجاذبية، كان رد فعلي شعورًا عميقًا بالرضا لأننا اتخذنا خيارات حكيمة في عدة مراحل من الرحلة. أما رد فعل راي فكان ارتياحًا عميقًا لهذا السبب تحديدًا، لأنه أقنع مئات الطلاب والباحثين، ليس فقط في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بل في جميع أنحاء العالم.
لأن باريش وسّع نطاق مشروع ليغو ليحقق النجاح، ليصبح في نهاية المطاف مشروعًا يضم 15 دولة و80 مؤسسة و1000 شخص. وقد ترك باري قيادة ليغو في عام 2006 تقريبًا عندما بدأت أجهزة الكشف الأولى بالوصول إلى حساسية التصميم، لأن علماء فيزياء الطاقة العالية كانوا بحاجة إليه مجددًا لقيادة أكبر تعاون دولي شهدوه على الإطلاق.
قيل له إن هذا المشروع لن يمضي قدمًا إلا إذا تولى قيادته - ما يُسمى بتصميم المصادم الخطي الدولي. وهكذا غادر ليغو، لكنه تركه في أيدٍ أمينة مع جاي ماركس، الذي استقدمناه من بيركلي خصيصًا لهذا الغرض. ثم تولى ديف ريتز، القادم من فلوريدا، زمام الأمور بعد ذلك.
لذا، لدينا سلسلة من المخرجين المتميزين الذين تولوا الإخراج لاحقًا، بينما انخفض وقت باري في المشروع إلى 20% فقط لانشغاله بفيزياء الطاقة العالية. على أي حال، كل هذا يحدث، ولكن عندما نرى أخيرًا موجات الجاذبية، كما ذكرت، يكون رد فعل راي ارتياحًا عميقًا، بينما يشعر الجيل الشاب بنشوة عارمة.
14 سبتمبر 2015: الكشف الأول
برايان غرين: إذن، دعنا نستعرض الفترة من سبتمبر 2015 إلى فبراير 2016. تلقينا إشارة، لا أتذكر التاريخ بالضبط، ربما في 14 سبتمبر 2015، حوالي الساعة 5:21 صباحًا. أنت تعرف التفاصيل أفضل مني.
كيب ثورن: نعم.
برايان غرين: أنت لست مقتنعاً على الفور بأن هذه إشارة حقيقية.
كيب ثورن: تلقيت بريدًا إلكترونيًا من كريستيان أوت، زميل شاب لي، يقول فيه: "اذهب إلى موقع إلكتروني داخلي كذا وكذا. قد يكون لدينا رصد". وقد وردت الإشارة بالفعل. تمت معالجتها بالكامل بواسطة نظام آلي دون أي تدخل بشري.
وقد قام هذا النظام الآلي بتحليل البيانات، وأعلن للجميع أن هذا اكتشاف محتمل. بدا الأمر وكأنه حلم. وقد حدث هذا قبل ثلاثة أو أربعة أيام من قيامنا بأول بحث جاد عن موجات الجاذبية باستخدام أجهزة قياس التداخل المتقدمة.
تم تركيب أجهزة قياس التداخل المتطورة. وقد تم ضبط حساسيتها لتصل إلى مستوى جيد، يكفي لإجراء البحث. تتمتع هذه الأجهزة بحساسية - لا أتذكر بالضبط - أفضل بخمس مرات تقريبًا من أجهزة قياس التداخل الأولية. لذا، فهي تمثل تحسنًا كبيرًا مقارنةً بأجهزة قياس التداخل الأولية. ويجري الآن ضبطها، ثم تبدأ الإشارة بالوصول.
أعلن ديف ريتز أن بحثنا الأول قد بدأ للتو. "ثبّتوا أجهزة قياس التداخل". والإشارة - باستثناء أجهزة قياس التداخل الأولية، أجرى الفريق عمليات حقن عشوائية، حيث قاموا بتطبيق قوى كهروستاتيكية أو مغناطيسية لتحريك المرايا ذهابًا وإيابًا في كلا الموقعين في لويزيانا وولاية واشنطن بنمط يتوافق مع مصدر معين، مثل اندماج ثقبين أسودين، أو موقع محدد في السماء. مجرد محاكاة.
وبعد ذلك ترى ما إذا كان الفريق قادراً على إيجاد الإشارة وتحليل البيانات أم لا.
برايان غرين: ثم تُبقي الجميع في حالة تأهب دائم.
كيب ثورن: صحيح. لذا قلتُ - رددتُ على كريستيان، أرسلتُ له بريدًا إلكترونيًا وقلتُ: "من الواضح أن هذه حقنة عشوائية". فأجاب كريستيان: "لا، أنا ضمن الفريق الذي يُجري الحقن العشوائية ولم نُجرِها".
ثم بدأت أتساءل عما إذا كان هذا صحيحاً حقاً. لكن يبقى السؤال الأهم: هل هذا هو الأمر الحقيقي؟
برايان غرين: هل كنت تخشى المتسللين؟
استبعاد كل الاحتمالات
كيب ثورن: نعم. وكان هذا هو مصدر القلق الكبير. المتسللون. عندما كان من الواضح تمامًا أن هذه الإشارة تبدو نقية تمامًا - ولكن الجهاز صُمم بحيث يمكنك فحص كل مكون فيه، والسؤال عما يفعله عند هذا المكون.
إذن، هناك 100 ألف قناة بيانات يمكنك استخدامها إذا أردت، أو 100 ألف مكون حيوي داخل النظام، ولكن في البيئة المحيطة، يوجد عدد أقل بكثير، لنقل 1000 مكون فقط، وهي المكونات المهمة حقًا. عندما قيل لي إن هناك 100 ألف قناة بيانات، تساءلت: "كيف يُعقل هذا؟" والجواب هو أن كل مكون بُني مزودًا بقناة بيانات.
لكن ذلك كان بالغ الأهمية لأنه كان بإمكانك حينها الدخول والاستعلام عن كل شيء. وأفضل الخبراء، الخبراء العمليين من هذا الجيل الشاب من المجربين - وأنا لست مشاركًا في هذا الأمر حاليًا - لا يستطيعون تصور كيفية اختراق النظام دون ترك بصمات في عدد من قنوات البيانات المختلفة. إنهم ببساطة لا يرون أي طريقة للقيام بذلك.
ولا توجد أي بصمات في أي مكان. وإذا لم يتمكنوا من فعل ذلك، فإذا كان هناك مخترق قام بذلك، فهذا المخترق أذكى من الجميع، أليس كذلك؟
برايان غرين: صحيح، صحيح.
كيب ثورن: عند هذه النقطة تحديداً، أصبحنا مقتنعين تماماً. وقد أمضت اللجنة التي تحقق في الأمر حوالي ستة أسابيع في إجراء كل هذا التحقيق والتدقيق. ولكن بعد ذلك بقليل، ظهرت إشارة أخرى في اليوم التالي لعيد الميلاد.
ليست إشارة قوية وواضحة، لكنها إشارة أخرى تُؤكد لكل من كان لديه أي شكوك، أنها كانت الفيصل. لكننا لا نُعلن عنها - الفريق لا يُعلن عنها إلا في وقت لاحق من ذلك العام. إنها مجرد إشارة داخلية تُعطي الثقة.
ثم ننتقل إلى مرحلة التحضير لمؤتمر صحفي، وإعلان، والذي سيحدث في نهاية المطاف في فبراير.
برايان غرين: والعالم يلاحظ ذلك.
كيب ثورن: والعالم يلاحظ ذلك.
التحدي الحسابي
برايان غرين: الآن، هناك أمر أخير أودّ الحديث عنه في هذه القصة، وهو الجانب الحسابي الكامل لها، حيث يتطلب الأمر تحليل الإشارات عكسيًا لمعرفة مصدر هذا التذبذب تحديدًا في ولايتي واشنطن ولويزيانا. وحسب فهمي، فقد تطلّب ذلك أيضًا بعضًا من تجربة الطائرة أثناء بنائها.
كيب ثورن: نعم. لذا دعني أخبرك مرة أخرى من وجهة نظر شخصية.
برايان غرين: نعم، من فضلك.
تحدي الضوضاء الكمومية والمحاكاة الحاسوبية
كيب ثورن: في عام ١٩٩٢ تقريبًا، كنتُ أفكر مليًا في الأمر. كنتُ أُمعن النظر في كل تفاصيله. كنتُ أُتابع الموضوع من منظور نظري، مع أنني كنتُ مُلمًا بالتجربة بشكل كبير. لقد صممتُ بعض أجزاء الجهاز، مثل الحواجز للتحكم في الضوء المُشتت وأنابيب الشعاع، بالتعاون مع أحد المُتقدمين. لذا، لديّ معرفة جيدة بالتجربة، لكنني لستُ مُجربًا مُحترفًا.
لكن لديّ فهم كافٍ للفيزياء الفلكية، ونظرية الموجات الثقالية، والتجربة، ما يسمح لي برؤية الصورة كاملة. وهذا ما يقلقني بشأن أمرين.
أول ما يقلقني هو أنني أظن، بحلول ذلك الوقت، أن أول ما سنراه على الأرجح هو اندماج ثقبين أسودين. هذه ليست وجهة نظر شائعة، لأننا لم نكن نملك معلومات كافية عن معدل حدوث اندماج الثقوب السوداء الثنائية كما كنا نملكها عن اندماج النجوم النيوترونية، لأن النجوم النيوترونية تظهر، في كثير من الأحيان، على شكل نجوم نابضة، بينما لا تظهر الثقوب السوداء على شكل أي شيء يمكن رصده. لذا، علينا أن نتوصل إلى فهم أعمق لهذا الأمر من خلال وسائل غير مباشرة.
لكنني أرى أن الأنظمة الثنائية للثقوب السوداء ستكون أثقل بنحو عشرة أضعاف من الأنظمة الثنائية للنجوم النيوترونية، ما يعني أننا سنراها على مسافة أبعد بعشرة أضعاف، أي على مساحة من الكون تبلغ 10^10 مكعب. أي مليون ضعف حجم الكون. وبدا لي من المرجح جدًا أن هذا العامل البالغ مليون ضعف سيفوق ندرة اندماج الثقوب السوداء واندماج النجوم النيوترونية.
لذا بدا لي من المرجح جدًا أن أول ما سنراه هو الثقوب السوداء الثنائية. كما بدا لي واضحًا تمامًا أنه إذا أردنا فهم الموجات حقًا عندما نرصد موجات من ثقب أسود ثنائي، فسيتعين علينا إجراء محاكاة حاسوبية لاندماج الثقوب السوداء، لأن تفاصيل الموجات الناتجة عن مرحلة الاندماج لا يمكن فهمها إلا من خلال محاكاة النسبية العددية. حل معادلات أينشتاين على الحاسوب.
لذلك بدأتُ بالضغط بشدة في عام 1992، وكذلك فعل ريتشارد إيزاكسون، الذي لديه وجهة نظر مماثلة في مؤسسة العلوم الوطنية بشأن عمليات المحاكاة الحاسوبية.
ثمّة أمرٌ ثانٍ يُقلقني في الوقت نفسه تقريبًا. بناءً على ما نعرفه عن المصادر، تتراوح حساسية أجهزة الكشف الأولى بين 10⁻²⁰ و10⁻²⁲، أي 10⁻²⁹، وهو ما توصّلنا إليه في النهاية كأفضل تقدير. لكن إذا كانت الحساسية قريبة من 10⁻²⁲، أو حتى 20⁻²⁲، أو ربما 30⁻²⁲، فإنّ الضوضاء الكمومية في هذه الأجهزة ستُلحق بنا ضررًا بالغًا.
صُممت هذه الكواشف لكل مرآة لمراقبة حركة مركز كتلتها. وقد أنفقنا 100 مليون دولار أو أكثر لضمان رؤية حركة مركز الكتلة فقط. لذا، تُشبه كل مرآة جسيمًا وزنه 40 كيلوغرامًا.
برايان غرين: لديك مبدأ عدم اليقين.
كيب ثورن: لديك مبدأ عدم اليقين، ليس مبدأ عدم اليقين الخاص بالذرة أو الإلكترون، بل بجسيم كتلته 40 كيلوغرامًا. وينص هذا المبدأ على وجود تقلبات بمستوى 10⁻¹⁸ متر، وبعض التقلبات بمستوى 10⁻¹⁹ متر، والتي ستحجب موجات الجاذبية. للوصول إلى هذا المستوى من الحساسية البالغ 10⁻²²، لا يمكنك ذلك - سيؤدي ذلك إلى حجب الإشارة.
لذا، علينا ابتكار وتطوير تقنيات متينة لتجاوز مبدأ هايزنبرغ للشك. تقنية الكم. تقنية قياس الكم. تُعرف الآن بتقنية قياس الكم الدقيقة.

كان فلاديمير براغينسكي في موسكو، الذي ذكرته سابقًا، أول من أشار إلى أن هذه ستكون مشكلة. وقد أشار إليها في عام 1968، قبل أن يرى ويبر أول إشارة له. وقال: مهما كان نوع الجهاز الذي تصنعه، ستواجه هذه المشكلة.
ولحسن الحظ، بحلول هذا الوقت، تم وضع الفكرة الأساسية لكيفية القيام بهذه التكنولوجيا التي تحتاجها في عام 1981، أي قبل حوالي 11 عامًا من قبل أحد طلابي.
برايان غرين: هذا هو الهدم الكمي غير المدمر.
كيب ثورن: هذه هي تقنية الكم غير الهدمية. إنها تقنية تُسمى الضغط أو الضغط المعتمد على التردد. كارلتون كيفز هو من ابتكر هذه التقنية وما تتطلبه. وجيف كيمبل، وهو باحث تجريبي بارع يعمل في نفس المكتب المجاور لكارل، ابتكر التقنية اللازمة من خلال ما يُسمى بالتحويل البارامتري التنازلي المتدهور في بلورة غير خطية. باختصار، هو من ابتكرها.
بحلول عام ١٩٩٢، كانت الأفكار قد تبلورت بشكل أساسي، وكان التحدي يكمن في دمجها ضمن نطاق ترددات مرصد ليغو، وتطويرها لتصبح أكثر متانة، وتطبيقها عمليًا، وكان لا بد من إنجاز ذلك قبل الحاجة إليها. ولذا، بدأتُ حينها العمل بجدٍّ في مشروع ليغو. نحن بحاجة إلى جهد موازٍ في هذا المجال الكمومي غير الهدمي للوصول إلى هذه المرحلة. لأنه إذا لم تكن الطبيعة رحيمة، فسيتعين علينا القيام بذلك لرؤية الموجات الأولى.
وفي الوقت نفسه، أؤكد بشدة على حاجتنا إلى عمليات المحاكاة الحاسوبية، كما يفعل ريتشارد إيزاكسون.
برايان غرين: انظر، هاتان طريقتان قد تفشل بهما.
كيب ثورن: هناك طريقتان قد تفشل بهما. حسنًا، سنرى الإشارة، إشارة الجاذبية—
برايان غرين: لا نعرف ماذا نفعل بهم.
كيب ثورن: أجل، لن تعرف ماذا تفعل.
برايان غرين: في الواقع، أنا أتساءل عن ذلك. إذا لم تكن لديك المحاكاة العددية، ولنفترض أن كل شيء آخر كان كموميًا وغير هدمي، ورأيت الإشارة، فهل ستكون مقتنعًا بأنها إشارة موجة جاذبية؟
كيب ثورن: أعتقد أننا كنا سنقتنع، بل كنا سنقتنع، بأنها ثقوب سوداء تندمج. لم نكن لنملك معلومات كافية عن كتل الثقوب السوداء أو دورانها. لكننا كنا نعرف ما يكفي عن الإشارات، ما جعلنا على ثقة من طبيعتها كمصدر، أي أنها ثقوب سوداء ثنائية.
الكشف في سبتمبر 2015
برايان غرين: إذن أين نحن اليوم؟ هذه الإشارة الواضحة جداً التي وردت في سبتمبر 2015.
كيب ثورن: إذن، المجتمع الذي يعمل على عمليات المحاكاة الحاسوبية، تلك المحاكاة، بدأت أسسها في مجموعة جون ويلر في الخمسينيات قبل أن أظهر على الساحة، وقد تم تنفيذها، لكنها لم تكن تسير على ما يرام في التسعينيات.
وهكذا تركتُ مشاركتي اليومية في مشروع ليغو في أوائل الألفية الثانية. لم تعد هناك حاجة لي. لقد درّبتُ أجيالاً عديدة من الباحثين النظريين الشباب القادرين على العمل عن كثب لإجراء التجارب والقيام بالأدوار التي كنتُ أقوم بها. ولذلك، وجّهتُ اهتمامي إلى المحاكاة. لستُ خبيراً في المحاكاة، لكنني أعرف ما هو مطلوب وأعرف ما هي العلوم التي نحتاج إلى نشرها.
وهكذا نبني تعاوناً بين معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وجامعة كورنيل، وتحديداً مع مجموعة شاول تيوكولسكي في جامعة كورنيل. وقد ذكرت تيوكولسكي سابقاً.
برايان غرين: نعم، كانت وظيفتي الأولى في جامعة كورنيل، لذلك كنت أعرف سول.
كيب ثورن: لذلك أنشأنا ما يُسمى تعاون SXS، وهو مشروع محاكاة الزمكان المتطرف، مع لي ليندبلوم في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك)، وهو عضو في هيئة التدريس البحثية ويلعب دورًا رئيسيًا في إطلاقه في كالتك. وهكذا أنشأنا هذا التعاون، أنا وساول، وبالتشاور مع آخرين، اتضح لنا أنه لكي نكون على ثقة من أننا سنحصل على عمليات المحاكاة قبل وصول موجات الجاذبية، نحتاج إلى جهد متوسط النطاق، جهد يضم حوالي 15 فيزيائيًا حاسوبيًا في جامعة كورنيل وحوالي 15 في كالتك.
لم يكن هناك سوى مجموعة واحدة بهذا الحجم، تضم حوالي 15 باحثًا في مؤسسة واحدة، وهي مجموعة إد سايدل في معهد ألبرت أينشتاين في ألمانيا. هذه هي المجموعة الوحيدة. ولا يمكن لمؤسسة العلوم الوطنية (NSF) بأي حال من الأحوال توفير التمويل اللازم لذلك.
وهكذا أعود إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك). يوفر كالتك التمويل الأولي للبدء، ثم يساعدني في الحصول على تمويل دائم بقيمة مليون دولار تقريبًا سنويًا من مؤسسة شيرمان فيرتشايلد، والذي يمكننا دمجه مع التمويل الذي لدينا من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) ووكالة ناسا ومصادر أخرى لإنجاح هذا المشروع. وما زلنا نعتمد على هذا التمويل. لقد كان لمؤسسة فيرتشايلد دور حاسم في إنجاح المشروع، أي التمويل الخاص.
وهكذا تم تشكيل فريق SXS، وكان الهدف هو إجراء أولى عمليات المحاكاة الناجحة. أُجريت أولى عمليات المحاكاة الناجحة على يد باحث ما بعد الدكتوراه في مجموعتي البحثية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والذي كان يعمل بمفرده فعليًا. وهو باحث حاصل على جائزة مالية، ما يمنحه حرية التصرف في أموال الجائزة كما يشاء. وقد ابتكر مزيجًا من التقنيات حيث فشل الآخرون ولم يتمكنوا من إتمام عمليات الاندماج. إنه فرانس بريتوريوس، الذي حقق أول اختراق في مجال الاندماج.
كان الأمر بالغ الأهمية لدرجة أنه أصبح أستاذاً في جامعة برينستون بسرعة كبيرة. وكان فرانس رائعاً حقاً. لكن للحصول على نموذج قوي، يسمح بإجراء مئات المحاكاة على مدى بضعة أشهر بمعايير مختلفة لكتل ودوران الثقوب السوداء، تطلب الأمر فريقاً من 30 شخصاً بقيادة شاول تيوكولسكي. وقد أنجز هذا الفريق ما نحتاجه بحلول عام 2013 تقريباً. ووصلت الإشارة في عام 2015.
برايان غرين: في اللحظات الأخيرة، إن صح التعبير.
كيب ثورن: ثم جاء قياس الدقة الكمومية، وعدم الهدم الكمومي. اتضح أنه لم يكن ضروريًا في الكشف الأولي. لكنه ضروري اليوم. كان ضروريًا منذ حوالي أربع سنوات. كانت أولى تطبيقاته مطلوبة في وقت مبكر جدًا في مرصد ليغو المتقدم، وهو الضغط، ولكن ليس ما يسمى بالضغط المعتمد على التردد.
لكن فريق ليغو بذل جهودًا مضنية لتطوير هذه التقنية إلى مستوى يمكّنها من أداء المهمة، وكان جاهزًا للاستخدام عند الحاجة. وقد عملت التقنية بكفاءة عالية، ويعود الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى فريق نرجس مافالفالا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ورومان شنابل في ألمانيا، وديفيد ماكليلاند في أستراليا. إذن، ثمرة تعاون ثلاثي.
مستقبل علم فلك الموجات الثقالية
برايان غرين: إذن، أين تعتقد أننا نقف الآن فيما يتعلق بالرؤية الأصلية التي دفعتك إلى الأمام من أجل امتلاك علم فلك الموجات الثقالية بالفعل؟
كيب ثورن: حسنًا، لقد وصلنا إلى هناك. منذ البداية، كنت أؤمن بأن المكاسب الحقيقية، المكاسب الهائلة، ستتحقق على مدى العقود والقرون القادمة. وما زلت أؤمن بذلك.
أصبح لدينا الآن قياس دقيق للغاية بتقنية الكم. وبفضله، يستطيع مرصد ليغو رصد عدة تصادمات بين الثقوب السوداء أسبوعيًا، بينما كنا نرصد تصادمًا واحدًا كل ستة أسابيع تقريبًا عند بدء تشغيله. هذا يعني انخفاضًا كبيرًا في مستوى التشويش، ما يسمح لنا برؤية تفاصيل الموجات التي لم نكن قادرين على رصدها سابقًا.
وقد قادنا ذلك إلى المجال الذي يختبر فيه الفريق قوانين ميكانيكا الثقوب السوداء التي وضعها واكتشفها ستيفن هوكينغ وزملاؤه في سبعينيات القرن الماضي. تُجرى اختبارات تفصيلية، على سبيل المثال، عند مستوى خمسة سيجما، وهو المعيار الذي يستخدمه الفيزيائيون للتأكد من صحة هذه القوانين، لإثبات أن مساحة سطح الثقب الأسود النهائي أكبر من مجموع مساحات أسطح الثقوب السوداء الأولية. وقد نُشرت نتائج هذه الاختبارات خلال الأسابيع القليلة الماضية. إنها حقًا فترة مثيرة، ولكنها مجرد البداية.
برايان غرين: هل ترى - إحدى الجوائز الكبرى، على الأرجح، هي سماع موجات الجاذبية منذ البداية، منذ الانفجار العظيم، هي أن -
كيب ثورن: هذه، بالنسبة لي، هي الجائزة الأكبر، الجائزة الأكبر على الإطلاق. لأن موجات الجاذبية البدائية... حسنًا، سأطرح عليك سؤالًا.
لديّ هذا الرأي، وهو أن هناك حقبة بلانك التي نشأ فيها المكان والزمان. والرأي السائد هو أنه عند نشأتهما، كان الشيء الوحيد الموجود من حيث التقلبات هو تقلبات الفراغ، أصغر وأضعف تقلب يمكن أن يوجد في كل شيء. الإلكترونات، والبروتونات، والفوتونات، وموجات الجاذبية.
وأنّ تلك التقلبات قد استنزفت الطاقة من المرحلة التضخمية المبكرة لتوسع الكون، وخلقت كل المادة والإشعاع اللذين نراهما في الكون اليوم، وذلك فقط من خلال تقلبات الكثافة ودرجة الحرارة اللازمة لتكوين المجرات. إنها صورة رائعة حقًا. هل تصدق هذه الصورة؟
برايان غرين: حسنًا، أعتقد أنها صورة فعّالة باللغة التي نستخدمها عادةً. أظنها نموذجًا جيدًا لما حدث بعد مرحلة بدائية ما. لكنني لا أعتبرها دليلًا لتلك المرحلة البدائية. أعتقد أنها تستند إلى مفاهيم تقليدية عن المكان والزمان، على سبيل المثال.
وأعتقد، مثل كثيرين منا، أننا اقتنعنا إلى حد كبير بأن المكان والزمان كميتان ناشئتان، وأن هناك وصفًا أكثر جوهرية لهما. تشير نظرية الأوتار إلى ذلك من اتجاهات مختلفة اليوم، لكنني لا أعتقد أننا توصلنا إليه بعد.
كيب ثورن: لذا، من نقطة معينة فصاعدًا، أعتقد أن هذا نموذج جيد حقًا. لكنني لا أعتبره حقيقة ما يجري فعلاً. ماذا عنك؟
برايان غرين: كل ما أملكه هو الأمل. نعم، كما أعتقد أنني ذكرت لك، أعتقد أن مجال فهم الجاذبية الكمومية، وفهم تفاصيل نشأة الكون، هو المجال الأكثر إثارة للاهتمام وأهمية في الفيزياء، وقد كان كذلك لعدة عقود وسيظل كذلك لعقود أخرى.
وقد تجنبتُ ذلك تمامًا لأنني أرغب في مساحةٍ كافيةٍ للتحرك. لذا أسألكم أنتم وزملاءكم عما يحدث بالفعل، وما تعتقدون أنه يحدث. آمل أن يكون شيءٌ من هذا القبيل صحيحًا، ولكن ما نتج عن تلك الحقبة المبكرة، لأننا لا نفهمها جيدًا بعد، يختلف نوعًا ما عن مجرد تقلبات الفراغ.
كيب ثورن: حسنًا، سيكون ذلك مذهلاً.
كيب ثورن: وإذا ثبتت صحة ذلك، فسنحصل بحلول منتصف هذا القرن تقريبًا على بيانات موجات الجاذبية المتعلقة بهذا الأمر في نطاقين تردديين متباعدين عن الاستقطاب الكوني لإشعاع الخلفية الكونية الميكروي. وهو الاستقطاب المكون الناتج عن موجات الجاذبية البدائية.
بعد ذلك، سيرصد مرصد LISA موجات الجاذبية غير المباشرة ذات الفترات الزمنية التي تصل إلى مئات الملايين من السنين. ثم ستتبعه مهمة أخرى. لن يقوم LISA بذلك بنفسه، بل ستتبعه مهمة أخرى. هناك دراسة أجراها ستيريل فيني وفريقه قبل بضع سنوات، تُعرف باسم "مرصد الانفجار العظيم"، وهي مهمة رصد مباشر محتملة لموجات الجاذبية ذات الفترات الزمنية التي تتراوح من ثوانٍ إلى دقائق.
لديك مئات الملايين من السنين، من ثوانٍ إلى دقائق. لديك بيانات في نطاقي التردد هذين. إذا كان هناك تناقض كبير بين هذه البيانات أو بينها وبين أفضل النظريات، فقد راودني حلم بأن كل شيء سينقلب ضدنا، وأن هناك لغزًا عظيمًا يجب حله، وأن هذه الملاحظات المتعلقة بالجاذبية، جنبًا إلى جنب مع جهود علماء نظريات لامعين مثلك، ستؤدي بطريقة ما إلى فهم عميق حقيقي للجاذبية الكمومية ونشأة الكون.
برايان غرين: أجل، أنا أشاركك هذا الحلم. كما تعلم، إنه أمر صعب، لكن لدينا بالفعل بعض البيانات الحقيقية. وإذا أشارت هذه البيانات إلى أمور لا تتوافق تمامًا مع النموذج التقليدي الذي نركز عليه جميعًا، فسيكون ذلك مذهلاً.
أريد أن أنتقل في الدقائق الأخيرة إلى موضوع ذي صلة. لقد شرحتَ أهمية المحاكاة في تفسير بيانات مرصد ليغو، على سبيل المثال. وقد استخدمتَ المحاكاة في مجال آخر، وهو بمثابة فصل جديد في مسيرتك المهنية حيث تعاونتَ مع أشخاص مثل كريستوفر نولان وأنتجت فيلم "بين النجوم". أخبرنا قليلاً عن ذلك، لأنني أعتقد أنك أجريتَ محاكاة حقيقية وسّعت آفاق التصوير المرئي، أليس كذلك؟
تصوير الثقوب السوداء لفيلم بين النجوم
كيب ثورن: حسنًا، نوعًا ما. تعاوني مع كريستوفر نولان كان تعاونًا رائعًا وتجربةً رائعة. إنه رجل مبدع للغاية، عميق جدًا، وخلفيته مختلفة تمامًا عن خلفيتي، ولديه حدس هائل حول الفيزياء والكون اكتسبه بالكامل تقريبًا من خلال تصفح الإنترنت. حقًا؟
نعم، قد يكون الأمر جيدًا أو سيئًا. حسنًا، في حالته هو جيد لأنه يُدرك حدود قدراته. لكن إبداعه، عندما تجمعه بي، بمعرفتي التي تأتي من منظور مختلف تمامًا، يتحول إلى تعاون رائع.
لكنك سألت عن جانب واحد، وهو أننا اتفقنا على أن نبني كل ما يتعلق بتصوير الثقوب السوداء والأنفاق الدودية على محاكاة حاسوبية تستند إلى نظرية النسبية العامة لأينشتاين. في كونٍ يمكن أن توجد فيه الأنفاق الدودية. لذا، هناك جوانب من قوانين الفيزياء لا نفهمها جيدًا. ولذلك، نختار خيارًا محددًا لتلك الجوانب من قوانين الفيزياء التي تسمح لحضارة متقدمة جدًا ببناء نفق دودي وتوفيره للبشر. وبالمثل، لدينا فيزياء الثقوب السوداء.
إذن، السؤال المطروح هو إجراء محاكاة حاسوبية لتصوير ما يحدث حول الثقب الأسود. ولذلك، قام بتوصيلي بفريق شركة المؤثرات البصرية "دابل نيجاتيف" التي كانت تُعرف آنذاك بهذا الاسم، ومقرها لندن، حيث كان بول فرانكلين، المؤسس المشارك للشركة، رئيس قسم المؤثرات البصرية لفيلم "إنترستيلر".
زميله الشاب، أوليفر جيمس، هو كبير العلماء، ويحمل شهادة ماجستير في البصريات والفيزياء. إنه عالم متعمق للغاية، وفيزيائي بارع في جميع جوانب البصريات، أكثر بكثير مما أعرفه. لذا، أقدم المعادلة التي نحتاجها لدراسة انتشار الضوء، مثلاً من قرص التراكم، وهو غاز ساخن يدور حول ثقب أسود. انتشار الضوء حول ثقب أسود وصولاً إلى كاميرا IMAX.
ولا ينجح الأمر لأنه يحلل ويكتشف أن المشكلة تكمن في أنه إذا كان لديك بكسلان متجاوران على الكاميرا، فإن أشعة الضوء هذه تنطلق من هذين البكسلين بشكل متوازٍ تقريبًا. تمر هذه الأشعة فوق الثقب الأسود وتهبط إلى القرص. قوى الجاذبية المدية، والفرق في قوة الجاذبية على طول هذا الشعاع وعلى طول ذاك، كبير جدًا لأنك قريب من أفق الثقب الأسود، مما يؤدي إلى تباعد أشعة الضوء هذه. لذا تهبط الأشعة على مسافة بعيدة جدًا.
برايان غرين: إذن يفتقد المرء الكاميرا.
كيب ثورن: حسنًا، تبدأ بالكاميرا. هناك الكثير من...
برايان غرين: أوه، إنه يسير للخلف.
كيب ثورن: أجل، أجل، بالتأكيد.
برايان غرين: أجل، أجل، بالتأكيد.
يقول كيب ثورن: "علينا إيجاد طريقة أخرى. علينا ابتكار طريقة جديدة. لديّ فكرة. نريد نشر حزم ضوئية، لا أشعة ضوئية." وستبدأ هذه الحزم على شكل دوائر، ذات حجم محدد. ثم تبدأ بالتداخل. فهمت. وبعد ذلك، تمر فوق الكاميرا وتنتشر، لكنها تبقى متداخلة. وتجمع بياناتها من الجانب الآخر، متداخلة.
فقال: "لكنني أحتاج إلى المعادلات لهذا." فبدأتُ بحساب المعادلات باستخدام النسبية العامة. الأمر أكثر تعقيدًا بكثير من مجرد انتشار أشعة الضوء. ثم اختبرتُ المعادلات على برنامج Mathematica. هذا هو مستوى معرفتي بالحوسبة. لكن Mathematica قادر على فعل ذلك للحصول على صور ثابتة، وليس مقاطع فيديو. وفهمتُ الأمر. صححتُ الأخطاء، وأعطيتُ الملف لآمي. فقام هو بحساب ذلك بلغة C. وكما تعلمون، نجح الأمر. لقد نجح.
وهكذا يُصمّم المؤثرات البصرية لفيلم "بين النجوم". ثم نقول لبعضنا: "حسنًا، دعونا نرى ما يمكننا تعلمه عن عدسة الجاذبية". فنأخذ ثقبنا الأسود، نموذجنا الرياضي للثقب الأسود، غارغانتوا، ونُحيطه بحقل من النجوم، فيأتي الضوء من النجوم ويدخل ويُكبّر بواسطة الثقب الأسود.
نرى كل تلك الأشياء الرائعة التي سمعت عنها سابقًا بخصوص الانعكاسات الضوئية. مخروط الضوء، وبنية البكسل على الكاميرا، وكيف تؤدي الانعكاسات الضوئية إلى تكوين صور متعددة. نشاهد صورًا متعددة تتشكل في أزواج من العدم على الشاشة. نشاهد هذه الأزواج وهي تتلاشى أمام صورة أخرى، وهكذا. نرى تلك الأزواج وهي تتلاشى أمام صورة ثالثة. نرى تلك الأشياء المذهلة التي سمعت عنها، ولكن لأول مرة، لدينا الدقة الكافية لنتمكن من ملاحظة بعض الأمور المذهلة حقًا في علم البصريات، والتي لم نشهدها من قبل.
برايان غرين: وصور جميلة.
كيب ثورن: صور رائعة. وقد نشرنا بحثًا مشتركًا، بالتعاون مع زملاء آخرين من فريق Double Negative، وهما بول فرانكلين وفون تونزيلمان. نشرنا بحثًا في مجلة Classical and Quantum Gravity يصف تفاصيل منهجنا وتطبيقاته على الفيلم وعلى لعبة Starfield تحديدًا. هذا البحث، وبفارق كبير، هو الأكثر تحميلًا في تاريخ هذه المجلة.
حقيقة الثقوب الدودية
برايان غرين: إذن، كيب، في فيلم "بين النجوم" وفي العديد من قصص الخيال العلمي الأخرى، تلعب الثقوب الدودية دورًا محوريًا. ما رأيك فيها؟ أعني، هل تعتقد أنها حقيقية؟ هل هي حلٌّ أصيل لمعادلات أينشتاين؟ ما هو رأيك فيها؟
كيب ثورن: أعتقد أن أول ما يجب قوله هو أنه إذا كان من المفترض أن تكون هذه الثقوب الدودية حقيقية، فيجب أن تتوافق مع معادلات النسبية العامة الكلاسيكية لأينشتاين وقوانين الفيزياء الكمية. وبالتأكيد، تتوافق الثقوب الدودية مع معادلات أينشتاين، فهي تنشأ بشكل طبيعي منها.
لكن ثمة أسباب تدعو للشك في أن فيزياء الكم، مقترنةً بالنسبية العامة، تمنع وجودها، أو على الأقل تمنع وجودها بشكل طبيعي في كوننا. لذا، أرجح أن هناك ثقوبًا دودية في رغوة كمومية على مقياس بلانك عند مقاييس متناهية الصغر. توجد تقلبات في طوبولوجيا الفضاء عند مقاييس متناهية الصغر. وقد افترض جون ويلر هذا على أنه رغوة كمومية. لكن لا يمكن أن توجد ثقوب دودية ماكروسكوبية تدوم طويلًا بما يكفي ليتمكن البشر من رصدها.
برايان غرين: السفر عبرها، حتى مع وجود نوع من المواد الغريبة.
كيب ثورن: حسنًا، هذا أفضل ما يمكنني تخمينه. مع ذلك، لا أستطيع إثبات ذلك. ونحن نعرف الكثير عن هذا السؤال أكثر مما كنا نعرفه عندما بدأتُ التفكير فيه لأول مرة، والذي أثاره كارل ساجان في منتصف ثمانينيات القرن الماضي.
نعلم أنه للحفاظ على الثقب الدودي مفتوحًا، يجب وجود شيء يصد الجاذبية، أي يدفع جدران الثقب الدودي بعيدًا عن بعضها. أُطلق على هذا النوع من المادة اسم "المادة الغريبة". ونعلم بثقة عالية أنه يمكن تمرير المادة الغريبة عبر الثقب الدودي عن طريق إعادة ترتيب تقلبات الفراغ.
ولدينا مثال بسيط للغاية أراه مقنعاً جداً. لنفترض أن لدينا لوحين كهربائيين، عفواً، لوحين موصلين، ولنسميهما موصلين فائقين للتبسيط. وضعتُ عليهما مقابض، وأمسكتُهما متباعدين، فكلما اقتربا من بعضهما، يتلاشى المجال الكهربائي الموازي للوحين تقريباً لأن التيار يتدفق فيهما ليقضي عليه.
وهكذا تقلّ التقلبات. يكون مركّب المجال الكهربائي موازيًا للصفيحتين. وكلما اقتربت الصفيحتان من بعضهما، قلّت التقلبات. وينتج عن ذلك قوة تجاذب بين الصفيحتين، وقد تم قياس هذه القوة، وتُسمى قوة كازيمير. هذا هو فراغ كازيمير بين الصفيحتين، ويمكنك الشعور به بيديك. تُسحب الصفيحتان معًا، وتبذلان شغلًا على يديك، حيث تستخلص يداك الطاقة من الفراغ بينهما.
برايان غرين: إنه تأثير كمي بحت.
كيب ثورن: إنه تأثير كمي بحت. لكنك في الواقع تحصل على شغل، وتحصل عليه من الفراغ. لذا، إذا بدأ الفراغ بطاقة صفرية، أي طاقة بمعنى ما يُنتج الجاذبية، فإنه يمتلك طاقة سالبة، وأن لديك مادة غريبة بداخله تتنافر جاذبياً.
أعتقد أن هذا مقنعٌ إلى حدٍ كبير. لا أعلم إن كان مؤكدًا بنسبة ١٠٠٪، لكنه مقنعٌ جدًا في إمكانية وجود مادة غريبة بين الصفائح. السؤال هو: هل يُمكن إنتاج كمية كافية من هذه المادة الغريبة ووضعها داخل ثقب دودي لإبقائه مفتوحًا؟ لأنه بدونها، سينكمش الثقب الدودي بسرعة كبيرة بحيث لا يستطيع أي شيء المرور من خلاله.
وهنا أجرى الباحثون العديد من الحسابات في محاولة للإجابة على هذا السؤال دون التوصل إلى إجابة قاطعة. انطباعي هو أن احتمالات إبقاء الثقب الدودي مفتوحًا ضئيلة. لكن هذه مجرد احتمالات. وكما أقول دائمًا، فقد ثبت خطئي مرارًا وتكرارًا في مجالات كنت أعتقد أنني أعرف إجابتها، لذا لا ينبغي أن تأخذوا كلامي على محمل الجد.
السفر عبر الزمن وفقدان المعلومات
برايان غرين: حسنًا، لكن دعونا نختبر حدسنا أخيرًا. تخيل أنك قادر على إبقاء جدران ثقب دودي مفتوحة باستخدام طاقة كازيمير أو نوع من المادة الغريبة المشابهة. هل تعتقد أننا سنتمكن يومًا ما من استخدام هذه التقنية للسفر عبر الزمن عن طريق سحب الفتحة إلى ثقب أسود وإنشاء انحناء زمني بينها وبين الفتحة الأخرى؟
كيب ثورن: لا أعرف. لكن هذا يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمسألة أخرى ذات صلة، وهي ما إذا كان السفر عبر الزمن ممكنًا على المستوى العياني أو المجهري. ولذا، فقد أجرت مجموعتان بحثيتان مختلفتان حسابات مثيرة للاهتمام.
قام جيم هارتل وموراي جيل مان بتطوير نسخة معدلة من منهج فاينمان، تُعرف باسم منهج التكامل المساري، في ميكانيكا الكم، وهي قادرة على التعامل مع حالات لا تستطيع ميكانيكا الكم التقليدية التعامل معها. وفي الحالات العادية، يكون منهج التكامل المساري مكافئًا تمامًا للمنهج القياسي لميكانيكا الكم. ولكن في حالة السفر عبر الزمن، فإن ميكانيكا الكم التقليدية لا تستطيع التعامل معه، بينما يستطيع منهج فاينمان ومنهج جيل مان ومنهج هارتل التعامل معه.
وهكذا أجرى جيم هارتل تحليلاً مشابهاً، وإن كان بنهج مختلف ولكنه لا يزال قائماً على نظرية فاينمان، أجراه جون فريدمان وزملاؤه في جامعة ويسكونسن في ميلووكي. في كلا الحسابين، يتصورون وجود منطقة ما. إذا قمنا بتمديد الزمن أفقياً في الفضاء، فسنجد منطقة ما يُسمح فيها بالسفر عبر الزمن عكسياً. لا يُسمح بالسفر عبر الزمن عكسياً هنا، ولا يُسمح به هناك. ولكن توجد منطقة صغيرة في الزمكان يُسمح فيها بذلك.
باستخدام منهج فاينمان، يمكنهم تطوير الحقول الكمومية من حالة ابتدائية هنا إلى حالة نهائية هناك. يحسبون الاحتمالات، وتُحفظ الاحتمالات. لا توجد أي مشكلة على الإطلاق. لكن المعلومات تُفقد. أو بتعبير أدق، التطور من هنا إلى هناك غير وحدوي، غير وحدوي. لذا لا يمكنك العودة، لذا لا يمكنك العودة.
وهذا الأمر ذو صلة، إذ يكتنفه الغموض والتناقض، ويطرح تساؤلاً حول ما إذا كانت المعلومات تُفقد. فإذا ما تشكل ثقب أسود نتيجة انفجار مادة ما، ثم تبخر هذا الثقب، فهل تُفقد المعلومات؟ وقد أصرّ ستيفن هوكينغ في وقت من الأوقات على أن المعلومات تُفقد. بل إننا تراهنّا أنا وهو على إمكانية فقدانها، بينما راهن جون بريسكيل، زميلنا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، على أنها لا تُفقد.
واستسلم ستيفن. أما أنا فلم أستسلم. ما زلت أعتقد أن المسألة مفتوحة، لأنني أظن أن هناك احتمالاً حقيقياً بأن السفر عبر الزمن إلى الماضي مسموح به، بل وضروري على المقاييس المجهرية. على الأقل، عند تطبيق منهج التكامل المساري على الجاذبية الكمومية، أي مجموع تاريخنا، يجب أن تكون هناك سعات احتمالية محدودة للسفر عبر الزمن إلى الماضي على المقاييس المجهرية.
وهذا ما يُفقد المعلومات، وهذا ما يمنع التطور الوحدوي. وهذا يعني ببساطة أن النهج الأمثل لدراسة الجاذبية الكمومية في الكون الحقيقي هو نهج التكامل المساري، وأن النهج التقليدي ليس واسع الأفق بما يكفي للتعامل مع هذه الحالات الشاذة. وأعتقد أن هذا سؤال مفتوح بالغ الأهمية.
برايان غرين: إذن تعتقد أن هوكينغ اشترى من بريسكيل موسوعة البيسبول في وقت مبكر جداً؟
السفر عبر الزمن والاتساق الذاتي
كيب ثورن: أعتقد ذلك فعلاً. إنه لأمر مثير للاهتمام، ولكن على المستوى العياني، أعتقد أنه سؤال مثير للاهتمام أيضاً. هل يمكن لقوانين الفيزياء أن تتكيف مع السفر عبر الزمن إلى الماضي؟ هذا هو نوع السؤال الذي بذلتُ فيه جهداً كبيراً لمحاولة فهمه.
ويبدو لي أن الإجابة على الأرجح هي نعم. يمكنهم استيعاب نوع من الاتساق الذاتي. يمكنك بناء حلول متسقة ذاتيًا. مع ذلك، ستكون هناك دائمًا بعض الظروف التي لا يمكن فيها لهذه الحلول المتسقة ذاتيًا أن تمتلك تقريبًا شبه كلاسيكي. بعض الحالات التي تُعطى فيها بيانات أولية، وتنتشر الاحتمالات بشكل كبير لأنك لا تستطيع تحقيق الاتساق الذاتي الكلاسيكي.
برايان غرين: لذا، يصبح الأمر مخفياً نوعاً ما في الانتشار الكمي. لكن لا يمكنك العودة بالزمن وقتل أجدادك.
كيب ثورن: نعم، صحيح، ممتاز. على أي حال، هذه وجهة نظري. لكن ما حدث هو أنني كنت أبحث بعمق، قدر استطاعتي، في هذه الأنواع من القضايا في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي. ثم تم تمويل مشروع ليغو وبدأ العمل. أوقفتُ كل ذلك البحث في مجموعتي البحثية. كان لدينا قدر لا يستهان به من الأبحاث في تلك المجموعة لأركز على ليغو، ولم أتراجع عن ذلك منذ ذلك الحين. صحيح.
برايان غرين: حسناً، ربما يكون هذا هو الفصل الرابع.
كيب ثورن: ربما.
التعاون مع الفنانين وإلهام الجمهور
برايان غرين: للأسف، الوقت يداهمنا. كان بإمكاني الاستمرار لبضع ساعات أخرى، لكنني أودّ أن أختم بسؤال واحد. أنت الآن تُركّز أكثر على محاولة خلق تجارب مميزة للجمهور. لقد شاركتَ في فعاليات مباشرة حول زيمر، وعروض مرئية، ونجوم، وموسيقى، وما إلى ذلك، وفيلم "إنترستيلر"، ومشاريع أخرى من هذا القبيل. ما الذي تأمل في تقديمه؟ ما هي التجربة التي تأمل أن يخوضها الجمهور؟ ولماذا من المهم بالنسبة لك أن يحظوا بهذه التجربة؟
كيب ثورن: حسنًا، دعني أقول إن دوافعي متعددة. أولها أنني كنت أستاذًا تقليديًا لما يقرب من 50 عامًا. لقد خضت هذه التجربة. أريد أن أفعل أشياء أخرى مثيرة للاهتمام وممتعة حقًا. لذا، فإن أحد دوافعي هو الاستمتاع. كان هذا أيضًا دافعي كأستاذ تقليدي. وقد استمتعت.
لكنني أرى في هذا أيضًا وسيلةً للتواصل مع الناس وإلهامهم بالعلوم من خلال هذه التعاونات بين العلماء والفنانين. وأعتقد أنني استلهمتُ بشكل خاص من تعاوني مع كريستوفر نولان. لقد تحدثنا مطولًا، وأجرينا نقاشًا معمقًا حول فيلمه "تينيت" قبل أن يبدأ التصوير، عندما كان في بداية مرحلة التخطيط له.
ماذا يحدث إذا كان لديك شخص يسير الزمن في اتجاه معاكس لبقية الكون؟ تزداد الإنتروبيا بداخلي في الاتجاه الخاطئ.
برايان غرين: من وجهة نظري.
كيب ثورن: ماذا يحدث عند نقطة التقاء هذين العالمين؟ لو كنتُ فيزيائيًا، وحاولتُ تطبيق الفيزياء الإحصائية في هذا النوع من الأكوان، لكان هذا سؤالًا مثيرًا للاهتمام فكريًا. لكنه دفعني أيضًا إلى تقديم بعض النصائح له بخصوص ذلك الفيلم. لم أكن لأطرح هذا السؤال أبدًا، لكنه طرحه، وكان ذلك مُحفزًا للغاية.
لذا، أشعر بسعادة غامرة عند التعاون مع أشخاص كهؤلاء. مع ليا هالوران، الرسامة التي تعاونت معها في كتابي "الجانب الملتوي من كوننا". لوحتها هي شعري. وقد ابتكرت هذا النوع الجديد من اللوحات والشعر المتكاملين كآلية لمحاولة نقل جوهر بعض جوانب العلم، في هذه الحالة الجانب الملتوي من كوننا، إلى جمهور مختلف تمامًا عن الجمهور الذي سعيت للوصول إليه سابقًا. إنه لأمر ممتع حقًا. ولم أكن أعلم أننا نحقق بعض النجاح في إلهام الناس بالعلم في الوقت نفسه.
لذا فأنا في مرحلة من حياتي أستمتع فيها كثيراً بهذا النوع من التعاون.
إدخال العلوم إلى المركز الثقافي
برايان غرين: حسنًا، انظر، إنه لإدراكٌ ثريٌّ للغاية أن ينظر الناس إلى العلم ليس فقط كشيءٍ يفعله العلماء في المختبرات أو الجامعات، بل كشيءٍ يسعى إلى الحقيقة في مسارٍ صحيح، يتردد صداه مع مسارٍ يمكن للفنانين والشعراء والكتاب اتباعه. لذا فهي طريقة رائعة حقًا لإدخال العلم إلى صميم الحياة الثقافية، وهو أمرٌ حيوي.
إذن، كيب ثورن، شكراً جزيلاً لك على هذه المحادثة.
كيب ثورن: رائع يا برايان. شكراً لك.

#محمد_عبد_الكريم_يوسف (هاشتاغ)       Mohammad_Abdul-karem_Yousef#          

---

ترجم الموضوع إلى لغات أخرى - Translate the topic into other languages

---

الحوار المتمدن مشروع تطوعي مستقل يسعى لنشر قيم الحرية، العدالة الاجتماعية، والمساواة في العالم العربي. ولضمان استمراره واستقلاليته، يعتمد بشكل كامل على دعمكم. ساهم/ي معنا! بدعمكم بمبلغ 10 دولارات سنويًا أو أكثر حسب إمكانياتكم، تساهمون في استمرار هذا المنبر الحر والمستقل، ليبقى صوتًا قويًا للفكر اليساري والتقدمي، انقر هنا للاطلاع على معلومات التحويل والمشاركة في دعم هذا المشروع.
 

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتبة انتصار الميالي حول تعديل قانون الاحوال الشخصية العراقي والضرر على حياة المراة والطفل، اجرت الحوار: بيان بدل	حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل