Tweet
الأوتار ، الأغشية ، البعد11 ، M ، S الأكوان الموازية
كتابة فيلم وثائقي
(الكون البديع ، نظرية الأوتار ، أهلا بالبعد الـ 11)
كتبها ونقلها لكم
أخوكم العبد الفقير/ سيف اليماني
نسالكم الدعاء
* * * *
سنذهب في رحلة مثيرة الى عالم أغرب من الخيال العلمي
حيث نمارس اللعبة ، ونحن نكسر بعض القواعد
حيث تدفع بك رؤية جديدة للكون الى ما وراء حدود أبعد خيالاتك
مرحبا بك في عالم نظرية .... الأوتار.
انها طريقة لوصف كل قوة وكل المادة ، من الذرة إلى الأرض
وحتى حدود المجرات
منذ بداية الزمن وحتى دقته الأخيرة
في نظرية واحدة
نظرية صف كل شيئ
دليلنا في هذا العالم الجديد الرائع ، الآن في هذه الأسطر هو:
( براين جرين )
الفيزيائي والمؤلف ذو المبيعات الواسعة
براين : "مهما تعددت مرات زيارتي لهذا المكان (احد المقاهي أو البارات) فلم استطع ابدا العتياد عليه ."
هل يمكن لبراين أن يساعدنا على حل اعظم معضلة في الفيزياء الحديثة؟
معضلة ان فهمنا للكون مبني على مجموعتين من القوانين.
لا وفاق بينهما .
حل ذلك التناقض راوغ حتى آينشتاين
وهو الذي اختاره ليكون تحديه الأخير
وبعد عقود ، قد نكون أخيرا على حافة فتح جديد
الحل هو ... الأوتار
نتف دقيقة من الطاقة تهتز أوتار نشيللو
(تشيللو آله أشبه بآلة الكمان الموسيقية ولكن حجمها كبير)
سينفونية كونية في قلب الواقع
لكن ،،، الثمن فادح ، أكوان موازية واحدى عشر بعدا (11 بعدا)
أغلبها لم تره قط
براين : " ربما نعيش بالفعل في كون به ابعاد أكثر مما تراه العين".
أحد العلماء :" أولئك الذين ادعوا ابعادا اضافية بالكون ، سماهم الناس بـ ،،، معتوهين أو مخرفين..."
اهي سراب من العلم والرياضيات أم انها حقا النظرية النهائية لوصف كل شيئ؟
أحد العلماء : " لو فشلت نظرية الأوتار في اقتراح تنبؤ يمكن قياسه ، لوجب على الكل التخلي عنها"
يقول أحد العلماء : " أهي نظرية فيزيائية أم فلسفة؟ ".
براين : "الأمر المؤكد هو أن نظرية الأوتار بالفعل تصور لنا الكون ، بشكل أغرب كثيرا مما تخيله اي منا ".
الآن ...
جاذبية الأوتار التي لا يمكن انكارها
كانت الأجواء مثارة
نظرية الأوتار تمر بثورتها الخاصة.
فهناك خمس نظريات أوتار مختلفة
وتكشف النظرية عن شكل مستقبلها
يقول احد العلماء : " ربما نعيش على غشاء ثلاثي الأبعاد "
يقول أحد العلماء : " كوننا ربما شابه شريحة من الخبز "
يقول أحد العلماء : " نحن مسجونون على سريحة رقيقة من كون ذو ابعاد متعددة"
يقول أحد العلماء : " – وهو يضحك- انها فعلا مشكلة..."
شاهد الكون البديع الآن.
(سننطلق الآن في أجواء نظرية الأوتار)
ومرحبا بك في البعد الحادي عشر
تخيل لو اتيح لنا ان نتحكم في الفضاء أو الزمن
سنتمكن ساعتها من فعل الروائع
ربما امكنني ان اذهب من هنا (الحضار)
الى هنا (الماضي)
الى هنا (دول أخرى)
وهنا وهنا وهنا...
كل هذا في لحظة واحدة
كلنا نرى ان هذه الرحلة مستحيلة
وقد تكون مستحيلة فعلا
لكن في السنوات القليلة الأخيرة
معتقداتنا عن حقيقة طبيعة الفضاء والزمن مرت ببعض التعييرات
والأشياء التي اعتدنا أن نسميها خيال علمي ، لم تكن بعيدة عن أرض الواقع
والفضل في كل هذا يرجع لثورة في الفيزياء تسمى ... نظرية الأوتار.
والتي تقدم منظورا كاملا جديدا لآليات عمل الكون
يقول العالم joseph lykken :" نظرية الأوتار تمنحنا الأمل في فهم أسئلة غاية في الأساسية ومثل : طبيعة كون الكون على ما هو عليه "
يقول العالم david gross :" نظرية الأوتار هي بحق أجرأ ساحات الفيزياء"
يقول العالم Michael b. green :" انها فرع من الفيزياء النظرية ، مختلف جذريا عن كل ما شهدناه سابقا"
تبدأ النظرية الجديدة بفكرة بسيطة ، وهي ان كل شيئ بالكون ، الأرض ، وهذه المباني ، وحتى القوى مثل الجاذبية والكهرباء ، كلها مصنوعة من جدائل طاقية مهتزة وغاية في الضآلة ، تدعى أوتـــــــار
وبالرغم من ضآلتها ، فالأوتار تغير كل شيئ ظننا معرفته عن الكون ، وبالأخص أفكارنا عن طبيعة الفضاء.
ولكي نرى السبب ، دعنا أولا نقزّم (نصغـّـر) كل الفضاء الى حجم معقول
تخيل ، لو ان الكون كله يتكون من الحي الذي أعيش به (مانهاتن)
اذن ، احد احياء مدينة نيويورك يشكل النسيج الفضائي كله
وفقط للمعته ، دعنا نتخيل انني مدير تنفيذي لمؤسسة كبرى تقع في شارع (وال ستريت)
ولأن الوقت يساوي مالا ، احتاج لمعرفة أسرع الطرق من شقتي السكنية التي هي في مانهاتن ، الى مكتبي في جنوب مانهاتن.
نعلم جميعا ان اقصر مسافة بين نقطتين هي خط مستقيم.
ولكن حتى لو لم يكن الطريق مزدحما (وهذا محض خيال في منهاتن).
فلا زال الأمر يستغرق بعض الوقت للوصول لعملي.
بزيادة السرعة أكثر فأكثر ، نقلل زمن الرحلة
ولكن لأنه لا يمكن لأي شيئ السفر بأسرع من سرعة الضوء ، فهناك حد اقصى للزمن الذي يمكنني أن أوفره من زمن الرحلة.
كون مانهاتن هذا يتفق مع رؤية قديمة كلاسيكية للفضاء ، رؤية تدعي ان الفضاء شبكة مسطحة وثابتة لا تتغير.
لكن ، عندما تمعن آينشتاين في النسيج الفضائي ، فقد رأى شيئا مختلفا تماما.
قال آينشتاين : " قال ان الفضاء ليس ثابتا ، بل يمكنه الانبعاج والمط ، وقد يحتوي حتى تركيبات عادية تسمى الثقوب الدودية ".
الثقب الدودي هي جسر أو نفق يمكنه الوصل بين مناطق متباعدة في الفضاء.
بشكل فعلي ، فهو طريق كوني مختصر.
في مثل هذا الكون ، رحلتي اليومية للعمل ستكون حلم كل مواطن بنيويورك
لكن ،،، هناك قيدًا...
لكي تخلق ثقبا دوديا ، لابد وأن تخرق أو تثقب ثقبا في نسيج الفضاء.
لكن...
هل يمكن فعلا للنسيج الفضائي أن يتمزق؟
هل يمكن القيام بالخطوة الأولى لبناء ثقب دودي؟
لن نتمكن من اجابة هذه الأسئلة ونحن بمعدة فارغة
يتبين ، انه بالنظر الى افطاري (القهوة والكعكة المحلاة).
يمكننا ان نتفهم جيدا ما تقوله نظرية الأوتار ، عما اذا كان بالامكان تمزيق النسيج الفضائي.
تخيل ،،، لو أن الفضاء ، شكله كهذه الكعكة (كـ كعكة الدونات الدائرية والمفرغة بالمنتصف ، كحرف O (
ربما تطن ان هذا سيبدو مختلفا جدا عن منطقة الفضاء شكلها كفنجان القهوة
لكن هناك طريقة للنظر في الأمور بها يماثل شكل الكعكة ، وشكل فنجان القهوة
اكيد بأنهما متشابهان ، مع بعض التنكر.
كما ترى ، كلاهما به ثقبا واحدا
في منتصف الكعكة ، وفي مقبض الفنجان الجانبي
هذا يعني ، اننا يمكننا تغيير الكعكة الى شكل مقبض الفنجان والعكس
بدون الحاجة الى تمزيق أو قطع الكعكة على الاطلاق
(انظر للرابط للشرح في الدقيقة 9:49)
حسنا ، لكن ، افترض انك تريد تغيير شكل الكعكة الى شكل مختلف تماما ، شكلا بدون أي ثقوب. الطريقة الوحيدة لهذا هو ان تمزق الكعكة مثل هذا... (اي أن تقضم منها لتتحول من حرف O الى حرف C )
ثم تغير شكلها (اي كعكة الدونات)
ومن ثم تغير شكلها بعد العجن على قطعة دائرية مثل الكرة ، وهي مصمته وصلدة.
لسوء الحظ ، فطبقا لقوانين آينشتاين ، فهذا مستحيل.
تنص القواني ، ان الفضاء يمكنه الانبعاج والمط ، ولكن لا يمكنه التمزق.
الثقوب الدودية يمكن ان تكون موجودة ، جاهزة بمكان ما.
( انظر للرابط في الدقيقة 10:43 )
لكنك لا يمكنك تمزيق الفضاء لتصنع ثقبا دوديا في منهاتن أو اي مكان آخر.
بمعنى آخر ،، لن يمكنني ارتياد ثقب دودي للذهاب للعمل.
لكن الآن ، نظرية الأوتار تنظر للفضاء من منظور جديد تماما.
وترينا ان آينشتاين لم يكن على صواب طوال الوقت.
ولكي نرى كيف ، دعنا نلقي نظرة على النسيج الفضائي.
لو امكننا ان ننكمش لجزء من مليون من بليون من حجمنا العادي ، سندخل في عالم ميكانيكا الكم.
وهي القوانين التي تتحكم في سلوك الذرات.
هذا هو عالم الضوء والكهرباء وكل ما يعمل على أصغر المقاسات
هنا ، النسيج الفضائي ، عشوائي ، فوضوي
التمزقات والقطوع ، ربما كانت شائغة جدا
(انظر للرابك في الدقيقة 11:30)
لكن لو ان هذا صحيحا... فما الذي يمنع قطع النسيج الفضائي من أحداث كارثة كونية؟
حسنا ، هنا نتبين قوة مفهوم الأوتار.
تـُهـَدّئ الأوتار هذه الفوضى
وبينما يتراقص وتر منفرد عير الفضاء ، فهو يمسح شكل انبوبي
والأنبوب تعمل كفقاعة تحيط بالتمزق
درع واقي له تبعات عميقة
الأوتار تتيح للفضاء امكتنية أن يتمزق
وهذا يعني ، ان الفضاء يتحرك ويتغير بشكل أكبر بكثير حنى مما ظنه آينشتاين
اذن ، هل يعني هذا ان الثقوب السوداء ، ممكنة؟
هل سيمكنني ابدأ ان أتنزه فوق جبل ايفرست؟ ، واتناول افطارا في باريس؟ ، واعود ثانية الى نيويورك قبل موعد اجتماعي الصباحي؟
سيكون الأمر ممتعا ولا شك ، بالرعم من ان هذا لا يزال ،،، امكانية بعيدة.
لكن المؤكد هو ،،، ان نظرية الأوتار ترينا الكون بطريقة أغرب بكثير مما تخيلناه ابدا.
على سبيل المثال / تنص النظرية على اننا محاطون بابعاد فضائية خفية.
أماكن غامضة وراء الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي نعرفه.
يقول أحد العلماء : " أولئك الذين ادعوا ابعادا اضافية بالكون ، سماهم الناس ، معتوهين أو مخرفين ، ما عنيه هو ، هل تعتقد حقا بأن هناك أبعاد اضافية؟
حسنا ، نظرية الأوتار تتنبأ بهذا حقا." .
هذا الذي نراه ، كوننا ربما كان مجرد جزء صغير للغاية مما هو أكبر بكثير.
يقول أحد العلماء : " ربما نعيش على غشاء ، غشاء ثلاثي الأبعاد ، يطفو بداخل فضاء ابعاده أكبر" .
ربما كانت هناك عوالم كاملة بجوارنا ، لكنها حفية تماما.
يقول أحد العلماء : " هذه العوالم هي عوالم موازية بالمعنى الحرفي للكلمة، وهذه التسمية ليست غريبة أو مبالغ فيها".
لا عجب اذن ، ان طلبة الفيزياء يصطفون لاستكشاف هذا العالم الغريب لنظرية الأوتار.
يقول ****don lee glashow:" نظرية الأوتار نشطة جدا ، بها تقدمات تحدث الكثيرون يدرسونها ، أغلب الطلبة الصغار - اذا ما اتيح لهم الخيار- بنسبة عشرة الى واحد سيختارون دراسة نظرية الأوتار".
لكن الأوتار لم تكن دائما بهذه الشعبية .
------
(انظر للرابط في الدقيقة 15:00)
كافح رواد النظرية لسنوات ، كانوا يعملون لوحدهم على نظرية لم يؤمن بها أحد
ها هو ملخص ما حدث...
لعقود ، آمن الفيزيائيون بأن الجزيئات الضئيلة ، بداخل الذرة ، كانت جزيئات نقطية. والالكترونات كانت تطير كدائرة بالخارج ، وبالداخل ، كانت البروتونات والنيترونات التي تتكون من الكواركات. لكن نظرية الأوتار تدعي ان ما طنناها جسيمات غير قابلة للانقسام ، تتكون حقيقة من... جدائل طاقية ضئيلة.
يقول burt ovrut : " انها ليست شيئا غامضا ، مجرد وتر صغير ، قد ينغلق على نفسه وعلى شكل دائرة صغيرة وقد تكون له نهايتين ، لكنه مجرد وثر صغير".
--------
في عام 1984
في الثمانينات ، لمعت الفكرة ، وبدأ الناس في القفز على عربة نظرية الأوتار
يقول Michael b. green :" حسنا ، حقيقة انه كل هؤلاء الباحثون بدأوا العمل فجأة على نظرية لها ميزاتها وعيوبها ، كان رائعا أن ترى النمو المطرد للموضوع ساعتها ، بسبب العدد الكبير من الباحثين العاملين بالموضوع".
أحد أعظم مناحي جاذبية النظرية كان تنوعها ، تماما كاهتزاز التشيلو بترددات مختلفة، مما يجعلها تطلق النغمات الموسيقية المختلفة ، بنفس الطريقة ، تتذبذب أوتار النظرية وتتراقص في نماذج مختلفة ، لتخلق كل جسيمات الطبيعة الأساسية.
لو ان هذه الرؤية سليمة ، اذن ، ضعهم كلهم سويا لتحصل على أجل وأجمل سيمفونية ، وهي الكون الذي نعيش به.
المثير بالأمر حقا هو ، امكانية رائعة معينة يتيحها لو قدر ان نسيطر على الحان الأوتار ، لنلنا فرصة طيبة لشرح كل مادة وكل القوى بالكون. بداية من أصغر الجسيمات الدون ذرية وحتى مجرات الفضاء الخارجي.
هذه هي الامكانية الخافية لنظرية الأوتار ، لتصبح النظرية الموحدة لوصف كل شيئ.
لكن ، في غمرة حماسنا للفكرة ، يبدو أننا ذهبنا بها بعيدا. لأننا لم ننتج حتى الآن نظرية أوتار واحدة ، ولا حتى اثنان. بطريقة ما تراكمت لدينا خمس نظريات.
يقول Michael duff :" خمس نظريات أوتار مختلفة ، كلها تنافس على لقب نظرية كل شيئ".
يقول أحد العلماء :" ولو انها ستصبح النظرية الأساسية لوصف الطبيعة ، لوجب أن تكون واحدة فقط".
تقول Amanda peet :" اعتقد ان عددا من منظري الأوتار قالوا ، هذا رائع ، هذا عظيم ، ربما أحدى النظريات سينتهي بها الأمر لتكون النظرية السليمة لوصف العالم ، ومع هذا فلا بد وان كان هناك صوت مؤرق ملح بداخل الرأس : لكن ، لماذا معنا خمس نظريات؟ ".
بوجود خمس نظريات متنافسة ، كانت خشبة مسرح نظرية الأوتار مزدحمة بعض الشيئ.
اشتركت النظريات الخمس في العديد من الأمور.
مثلا / كلها تضمنت أوتارا مهتزة.
لكن تفاصيلها الرياضياتية كانت مختلفة تماما.
بصراحة ،،، كان الأمر محرجا.
كيف تأتي نظرية توحيد كل شيئ في خمس مذاقات مختلفة؟
كان هذا مالا للافراط المضر.
لكن بعدئذ ، حدث أمر مبهر.
--------
الأسم هو : إد – ادوارد- ويتن Edward witten
يعتبره الكثيرون احد أعظم الفيزيائيين الأحياء.
بل ، ربما حتى ، خليفة آينشتاين.
إد ويتن هو شهص مميز جدا في المجال ، واضح للغاية ، انه يفهم مبادئ الرياضياتية الأساسية، بشكل أعمق بكثير من كل الآخرين.
يقول joseph polchinski :" حسنا ، كلنا نظن اننا اذكياء جدا ، لكنه ( اي ، إد ويتن) هو أذكى منا كلنا ".
-----------------
في عام 1995
في هذا العام . منظرو الأوتار من كل أرجاء العالم عقدوا اجتماعهم بجامعة جنوب كاليفورنيا لمؤتمرهم السنوي. حضر (إد ويتن) مؤتمر أوتار95 ، وهز العالم
يقول إد ويتن :" كنت في الواقع اجاول ان افكر في شيئ ما يليق بالمناسبة ، وبما ان خمسة نظريات كانت أكثر مما نريد ، فقد قررت التخلص من بعضها".
لكي يحل المشكلة ، بني ويتن طريقة جديدة فريدة للنظر الى نظرية الأوتار.
يقول joseph polchinski :" اعلن (ويتن) انه فكر بالأمر ، بل ، وحتى حل المشكلة ، أعلن انه في طريقه لأن يخبرنا بحل لكل نظرية أوتار في كل بعد فضائي. كان ادعاءه جبارا ، لكن لم يكن مفاجئا تماما أن يأتي به ويتن".
كان الجو مثارا ، لأنه فجأة، نظرية الأوتار ، والتي كانت تمر بفترة ركود ، حظت بدفعة لا تصدق الى الأمام.
يقول Leonard Susskind :" إد ويتن ألقى محاضرته المشهورة ، قال جملتين أثارت اهتمامي ، ولبقية المحاضرة ، ظللت أفكر في الجمل الأولى التي قالها ، وفاتتني بقية المحاضرة تماما".
يقول أحد العلماء :" اتذكر أنني كان علي أن ألقي محاضرتي بعده ، وكنت غاية من الخجل".
لقد أذهل إد ويتن الكل ، اذهل الكل ، لأنه قدم منظورا جديدا تماما لنظرية الأوتار.
من هذا المنظور ، نستطيع أن ترى انه ليست هناك خمس نظريات حقا. مثل الانعكاسات في حائط من المرايا. ما رأينا انها نظريات مختلفة كانت مجرد خمس طرق مختلفة للنظر للأمر نفسه.
توحدت نظرية الأوتار في النهاية.
بحث ويتن ، أطلق شراره تقدم مفاجئ ، وكان تقدما ثوريا لدرجة ان أطلق عليه أسما خاصا
نظرية M أم
بالرغم من انه لا أحد يعلم معنى حرف الأم .
يقول أحد العلماء : " آه ،،، ما معنى حرف الأم ؟ "
عدد من العلماء والباحثين والمراقبين ، لا يعرفون لماذا حرف الأم !!
وقال بعضهم : هي نظرية الغموض ونظرية السحر Mystery Magic
وقال آخرون : ... ، انها نظرية الأم Mother
وآخرون : ... ، نظرية المصفوفة Matrix theory
وآخرون : ... ، النظرية الوحش Monstrous
ويقول اد ويتن : " الأم يرمز للسحر الغموض المصفوفة ، تبعا لمذاقك".
يقول آخر : ... ، أشك في أن الإم هي مقلوب حرف الدبليو W ، أول حرف من كلمة ويتن WITTEN ".
يقول ويتن :" اقترح بعض الساخرون في وقت ما ، ان الام ترمز لـ ضبابية Murky ، لأن مستوى فهمنا للنظرية لا زال بدائيا جدا ، ... ، ربما لا ينبغ علي أن أخبرك بهذا".
مهما عبر عنه الأسم ، كان الأمر بمثابة قنبلة ، فجأة ، اختلف كل شيئ.
يقول joseph lykken :" كان هناك ذعرا كبيرا عندما ادرك النناس ان تقدمات مهمة تحدث ، ولم يرد اي باحث ان يتخلف عن هذه الثورة الجديدة في نظرية الأوتار".
بعد محاضرة اد ويتن ، تجدد الأمل في أن هذه النظرية الواحدة قد تصبح نظرية وصف كل شيئ في الكون، لكن يتوجب ان ندفع ثمن هذا.
قبل نظرية الام (الاوتار) كانت الأوتار تشغل عالما من عشر أبعاد ، تتضمن العشرة بعدا...
للزمن والثلاثة المعتادة للفراغ ، بالاضافة الى ست ابعاد اضافية ملتفة ضئيلا جدا حتى انها كلها خفية .
يقول أحد العلماء :" حسنا ، نعتقد ان هذه الأبعاد الاضافية موجودة فعلا ، لأنها تنتج عن معادلات نظرية الأوتار ، ... ، تحتاج الأوتار لأن تتحرك في أكثر من ثلاثة ابعاد ، ... ، وكان هذا صدمة للكل ، لكننا تعلمنا كيف نتعايش مع هذه الحقيقة".
لكن نظرية الام ذهبت أبعد من هذا ، بافتراضها بعد فضائي زائد فوق كل هذا ، مما أوصل العدد الى 11 بعدا .
يقول أحد العلماء :" نعلم انه من الضروري وجود11 بعدا لتتاح لهذه النظرية فرصة النجاح ، لذا ، يجب أن يوجد 11 بعدا ، لكننا نرى فقط 3+1 منها ، كيف أمكن هذا؟ ".
بالنسبة لأغلبنا ، من المستحيل أن نتخيل أبعادا أعلى ، أنا شخصيا لا أستطيع ، وهذا ليس مفاجئا.
فادمغتنا تطورت لتشعر فقط بأبعاد الفضاء الثلاثة ، والتي نمر بها بحياتنا اليومية ، اذن ، كيف يمكننا أن نشعر بالأبعاد الزائدة؟
قد يمكننا هذا بالذهاب الى السينما. كلنا معتادون على عالمنا الواقعي ذو الأبعاد الثلاثة ، بمعنى انني في اي مكان اذهب اليه ، قد أتحرك يمينا ويسارا واماما وخلفا ، اعلى وأسفل. لكن في السينما تبدو الأشياء مختلفة .
بالرغم من ان شخصيات الفيلم تبدو كما لو كانت ثلاثية الأبعاد ، إلا أنها محصورة ببعدين فقط.
لا توجد حركة للأمام وللخلف بشاشة السينما ، هذا وجرد خداع بصري.
لكي اتكمن من الحركة أماما وخلفا ، يجب ان أخطو خارج الشاشة.
لذا ، فالابعاد هي الاتجاهات المستقلة التي يمكنك الحركة فيها. احيانا ما نسميها – درجات الحرية - .
كلما زادت الأبعاد أو درجات الحرية التي تتحرك بها ، كلما زاد ما يمكنك فعله.
ولو ان هناك حقا 11 بعدا ، فالأوتار يمكنها عمل الكثير أيضا.
اكتشف الباحثون سريعا ان هناك أشياءا موجودة بهذه النظريات ، ليست مجرد أوتار ، بل كانت أكبر من هذا ، لقد بدت الأغشية أو السطوح.
البعد الزائد الذي اضافه (ويتن) سمح للوتر بأن يمتط الى ما يشبه الغشاء
Membrane
لنسميه اختصارا ... برين brane
قد يكون البرين ثلاثي الأبعاد أو أكثر ، ومع توافر الطاقة ، يمكن أن ينمو البرين لأحجام هائلة ، وربما كان هائلا بحجم الكون. كانت هذه ثورة في نظرية الأوتار.
يقول Steven Weinberg : " اصبحت نظرية الأوتار أكثر زخرفة بكثير عن ذي قبل ، اقصد ، أننا الآن معنا أوتار ، وايضا أغشية ، ... ، استمر البحثون في تسميتها بنظرية الأوتار ، لكن منظري الأوتار لم يعودوا متأكدين من أنها نظرية أوتار بعد الآن".
وجود الأغشية العملاقة والأبعاد الاضافية سيفتح الباب لاحتمالية جديدة مفاجئة.
احتمالية ان كوننا كله يقبع على غشاء بداخل فضاء أكبر بكثير وذو ابعاد أكبر.
تقريبا كما لو كنا نعيش بداخل رغيف خبز
كوننا ربما يشبه شريحة خبز
مجرد شريحة واحدة بداخل رغيف أكبر بكثير ، يسميه العلماء أحيانا – الجملة - .
ولو ان هذه الأفكار صحيحة ، فالجملة ربما كان بها شرائح أخرى ، أكوان أخرى.
أكوان تجاورنا تماما ، أكوان موازية.
لم يعد كوننا كائنا معتادا فحسب ، وانما ايضا ربما كان لنا الكثير من الجيران.
بعضها ربما شابه كوننا
وربما كان بها مادة وكواكب ، وربما ايضا –من يدري- كائنات من نوع ما.
وأكوان أخرى ربما كانت أكثر غرابة
ربما حكمتها قوانين مختلفة جذريا
كل هذه الأكوان تتواجد في الأبعاد الاضافية بنظرية الإم M
الأبعاد الاضافية التي تحيط بنا من كل اتجاه
يدعي البعض حتى انها ربما كانت ملاصقة لنا ، على بعد ميليمار واحد منا
لكن لو ان هذا صحيحا ، فلم لا استطيع ان أراها أو لمسها؟
يقول أحد العلماء: " لو ان لديك برين يعيش في فضاء عالي الأبعاد ، فالجسيمات والذرات لا تستطيع انتزاع من البرين ، انه كما لو كنت تحاول أن تمد يديك لكنك لا تستطيع لمس اي شيئ ، تماما كما لو كان ما حولك في الطرف الآخر من الكون."
يقول أحد العلماء:" انها فكرة غاية في القوة لأنها لو صحت فستعني ان كل الصورة التي لدينا عن الكون تغممها حقيقة اننا محصورون فوق شريحة رقيقة من الكون العالي الأبعاد".
انها فكرة جبارة بالأخص لأنها قد تساعد على حل احد اعظم الغاز العلم الحديث.
انه لغز يتعلق بالجاذبية.
لقد مرت أكثر من ثلاثمائة عام منذ ان اكتشف اسحاق نيوتن قانون الجاذبية العام ، مستلهما ايه (كما تدعي القصة) عن تفتحة سقطت من على شجرة ، واليوم ، يبدو واضحا ان الجاذبية قوة جبارة.
يقول ****don lee glashow :" يترائ لمعظم الناس ان الجاذبية قوة هامة للغاية ، انها قوية جدا من الصعب للغاية ترك فراشك في الصباح وتقف ، وعندما تسقط الأشياء فانها تتكسر لأن الجاذبية قوية، لكن حقيقة الأمر هو أنها ليست قوية ، في الواقع انها قوة ضعيفة للغاية".
تشدنا الجاذبية الى الأرض وتحفظ الأرض في مدارها حول الشمس ، لكننا في الواقع نتغلب على الجاذبية طيلة الوقت ، ليس الأمر بهذه الصعوبة
حتى بالرغم من أن جاذبية الأرض كلها تشهد هذه التفاحة للأسفل ، فعضلات يدي تستطيع بسهولة التغلب عليها ، وليست عضلاتنا فقط هي التي تهزم الجاذبية ، فالمغناطيسات تفعلها ايضا ، لا أي مجهود.
(يستطيع المغناطيس رفع ميداليه مفاتيح سيارة معدنية ، من على الأرض ، وتتفوق على الجاذبية)
تحتوي المغناطيسات على قوة مختلقة ، القوة الكهرومغناطيسية ، انها نفس القوة المسئولة عن الضوء والكهرباء ، يتضح ان الكهرومغناطيسية اقوى بكثير وكثير من الجاذبية ، الجاذبية تبدو (بالمقارنة) ضعيفة بشكل مذهل ، لكن ،،، كم يبلغ ضعفها؟
القوة الكهرومغناطيسية اقوى منها (الجاذبية الأرضية) بألف بليون بليون بليون بليون مرة
(واحد ،، وأمامه تسعة وثلاثون صفرا)
أربك ضعف الجاذبية العلماء لعقود
لكن الآم ، في عالم نظرية الأوتار الثوري ، الممتلئ أغشية وابعاجد اضافية ، هماك طريقة جديدة تماما للتفكير بهذه المشكلة .
يقول أحد العلماء :" احدى طرق التفكر في السؤال عن سبب وراء ضعف الجاذبية بالمقارنة بكل القوى الأخرى ، هو أن نقلب السؤال راسا على عقب ، ونقول : لا ، الجاذبية ليست ضعيفة جدا في الواقع ، انها فقط تبدو ضعيفة بالمقارنة مع كل القوى الأخرى ".
ربما كانت الجاذبية لها نفس قوة الكهرومغناطيسية ، لكننا لا نشعر بقوتها لسبب ما .
يقول savas dimopoulos :" لنفكر في طاولة بلياردو ، طاولة بلياردو كبيرة جدا ، لنفترض ان سطح طاولة البلياردو تمثل كوننا ثلاثي الأبعاد ، بالرغم من انها ثنائية الأبعاد فقط ، وانفترض ان كرات البلياردو تمثل الذرات والجسيمات الأخرى التي يصنع منها الكون".
ساريك فكرة جريئة ، ذرات وجسيمات العالم من حولنا ستبقى قابعة في غشاءنا الحالي ، في شريحة الكون خاصتنا ، تماما كما تقبع كرات البلياردو على سطح الطاولة . لكن ، كلما اصطدمت الكرات ببعضها هناك ما يناسب بعيدا عن الطاولة ، اقصد بذلك الصوت... ، الصوت الناتج عن تصادم الكرات ، ولذا استطيع سناع الاصطدام.
الفكرة ، هي ان الجاذبية ربما كانت كموجات صوتية ، ربما لم تكن محصورة في غشاءنا. ربما هي قادرة على ان تناسب لحارج الجزء الخاص بنا في الكون.
لنفكر في الأمر بطريقة أخرى...
بدلا من طاولات البلياردو ، لنعود الى الخبز.
تخيل...
ان كوننا عبارة عن شريحة خبز محمص. واننا وانت وأنا وكل المادة والضوء وكل ما نراه مثل حلوي الجيلي السائل (المربى) ، يمكن للمربى أن تتحرك بحرية على سطح الخبز المحمص ، لكنها (اي المربى) ملتصقة بالسطح ، لا يمكن أن تغادرها، لكن ماذا لو كانت الجاذبية مختلفة؟
ماذا لو كانت مثل الملح أو السكر؟
هذه المواد ليست لاصقة على الاطلاق ، لذا فهي تنزلق بسهولة من على السطح.
(بمعنى ، لو وضعنا كمية من الملح على سحط شريحة الخبز المحمص ، وقمنا بشقلبة الخبر راسا على عقب ، حتما ستقط حبيبات الملح من على تلك الشريحة).
******
محتوى البحث:
1 فكرة مبسطة عن النظرية
2 أصل الحرف إم
3 نتائج النظرية
4 شرح النظريات الخمس وكيفيه اتصالها مع بعضها البعض
5 نظريه الأوتار البوزونيه
6 نظريه الأوتار النموذج الأول
7 نظريه الاوتار النموذج الثاني A و B
8 الوصول إلى نظريتين اوتار
9 نظريتين فقط
10 الخطوة أخيره
11 نظريه الجاذبيه الفائقه
1 [عدل] فكرة مبسطة عن النظرية
نظرية - إم واحدة من الحلول المقترحة لنظرية كل شيء التي يفترض بها أن تدمج نظريات الأوتار الفائقة Superstrings الخمس مع الأبعاد الأحد عشر للثقالة الفائقة Supergravity. قدمت النظرية من قبل الأستاذ إدوارد ويتن الذي يصرح شخصيا بأن هذه النظرية ما تزال تحتاج للكثير من العمل الرياضي وإيجاد أدوات رياضية جديدة لتطوير وإدراك مضامين هذه النظرية.
معروف ان نظريه الاوتار جاءت كمحاوله ناجحة جدا لتوحيد القوى الأساسية الأربع (الكهرومغناطيسية-النووية القويه -النووية الضعيفة- الجاذبية) في عشره ابعاد وتظل هي الامل الوحيد في توحيدها والدمج ما بين ميكانيكا الكم التي تصف القوى الثلاث والنسبيه العامة التي تصف الجاذبيه، ولكن لماذا ظهرت نظريه ام؟ ظهرت نظريه ام بعد أن ظهرت خمس معادلات في نظريه الاوتار بالتالي خمس نظريات اوتار سميت نظريه الاوتار الفائقة لكل واحده منها تصف شيء محدد فكانت تلك مشكله ويجب أن تتوحد هذه النظريات في نظريه واحده. نظريه الوتار النموذج الأول، نظريه الاوتار النموذج الثاني A، نظريه الاوتار النموذج الثاني B، نظريه الاوتار HE, نظريه الاوتار HO. في البدايه ظن ان كل معادله هي كون مستقل كل واحد له نظامه الخاص. والسؤال الآخر المحير لماذا قوه الجاذبية ضعيفه جدا، كيف يستطيع مغناطيس صغير رفع مسمار من الأرض رغم صغر حجمه بالمقارنة مع الأرض؟ تبين لاحقاً ان المعادلات الخمس متكافئه وعند حلول عام 1995 طرح إدوارد ويتين نظريه ام, بعد أن لخص العلاقات ما بين النظريات الخمس فيما يعرف بالازدواجيات أو الثنائيات التي تزيل الفروق مثل : ثنائية T تزيل الفرق بين المسافات الصغيرة والكبيرة وثنائية S تزيل الفرق بين التفاعلات القوية والضعيفة حتى ظهرت نظريه الجاذبيه الفائقة ومن ثم ولدت نظريه ام التي توحد الأنواع الخمس من نظريه الاوتار الفائقة. عدد الابعاد فيها توجب أن يكون 11 بعد إضافة بعد آخر. كن كان هنالك نتيجه غريبه لهذا البعد الاضافي، فهو يسمح للوتر ان يهتز ويتمدد ليكون غشاء.
2 [عدل] أصل الحرف إم
لايوجد معنى حقيقي لحرف ام، حتى إدوارد ويتن لم يعلم تماما ما هو حرف ام في اقتراحه الاسم M-theory، (مع أنه صرح في أحد المرات مازحا ان حرف إم يدل على الغموض والسحر والتشويق mystery).
يعتقد أيضا أن حرف ام يعني الغشاءMEMBRANE سميت نظريه الغشاء فبحسب النظريه نحن نعيش بعالم داخل غشاء من 11 بعد في كون مؤلف من عده اغشيه في ابعاد أكبر، وهذه الاغشيه تتحرك حركه معقده جدا، لانستطيع أن نشعر بها. في الحقيقة الجسيمات التي نتكون منها لا تستطيع الانتقال والدخول إلى عده اغشيه أخرى لان تكوين جسيماتنا عباره عن اوتار مفتوحة. غير قادره على الانتقال، رغم أن الاغشيه (كما يعتقد) متصله ببعضها البعض ومتداخله.
3 [عدل] نتائج النظرية
إذا كان الكون عباره عن غشاء فلماذا نرى الاشياء منفصله؟ تفسر النظرية هذا بأن جسيماتنا تستقبل ترددات الجسيمات التي لها نفس التردد ولا تستقبل الترددات الأخرى. هذه الاوتار لاتستطيع الانتقال بعكس الاوتار المغلقة ,من امثله الاوتار المغلقة جسيم الجرافيتون الحامل للجاذبيه. إذا قد حل لغز ضعف الجاذبيه فالجرافيتون هو وتر مغلق ينتقل عبر الاغشيه إلى أكوان أخرى موازية.أي أن ضعف الجاذبية سببه تأثير جرافيتونات الغشاء الآخر.
كيف تستطيع النظرية استيعاب الانفجار العظيم؟ ببساطه كان هنالك غشاء مماثل لغشائنا حجما فحدث اصطدام مهول بينهما أدى إلى انفجار عظيم في غشائنا في هذه الحالة نستنتج وجود عدد هائل من ولادة أكوان.
رغم هذه النتائج ومع أن نظريه ام وحدت النظريات الخمس إلا أنها تصف الاوتار ذات الطاقات المنخفظة وتفشل في وصف الاوتار ذات الطاقات العاليه لهذا يجب أن تتطور هذه النظريه لتصبح مكتمله، باستخدام صيغ رياضياتية جديده.
4 [عدل] شرح النظريات الخمس وكيفيه اتصالها مع بعضها البعض
5 [عدل] نظريه الأوتار البوزونيه
بداية نظريه الأوتار البوزونيه التي تصف البوزونات ولا تستوعب الفرميونات أبعادها 26 بعد إذا ليس هنالك تماثل فائق، والتماثل الفائق يعني ان لكل بوزون موجب لهو نظير سالب فرميوني والذي هو غير موجود في الاوتار البوزونيه وعند ادخال التماثل الفاثق تظهر نظريه جديده تسمى الاوتار الفائقة من 10 ابعاد كانت هذه بدايه الفكرة, ان نظريه الاوتار البوزونيه تعتبر الوتر جسيم اسمه تاكيوني وهذا الجسيم النظري يسير باضعاف سرعه الضوء وكما هو معروف هو اسير الرياضيات ولم يرى ولم يرصد إطلاقا, وأيضا الاوتار البوزونيه تصف الاوتار المفتوحة والمغلقة وعند إدخال التماثل الفائق تنتهي النظرية وتظهر نظريه الاوتار الفاثقة في خمس نظريات.
6 [عدل] نظريه الأوتار النموذج الأول
النموذج الأول من عشره ابعاد تصف الاوتار المفتوحة ذات النهايتين والاوتار المغلقة التي ليس لها نهايه هذا ما يجعلها مميز ومختلف عن بقيه الظريات الأخرى كا(نظريه الاوتار النموذج الثاني A والنموذج الثاني B والبقيه) لايوجد جسيم تاكيوني
7 [عدل] نظريه الاوتار النموذج الثاني A و B
في البدايه كل منهما يصف الاوتار المفتوحة في عشره ابعاد ,الفرميونات العديمة الكتلة مع وجود اختلاف صغير في المعادلات يتصل النموذجان الثاني أي والثاني بي عن طريق ثنائية T. فاذا كانت نظريه الاوتار الثانية A نصف نصف قطر دائره R فانه يخرج بنفس النتيجة في نظريه الوتار الثانية B عندما تصف نصف قطر دائره 1\R (حسب الثنائية) إذا وصفنا فضاء بنظريه الاوتار الثانية A فانه يوصف بشكل آخر بنظريه الاوتار الثانية B إذا النظريه الاوتار ثانية A تشعر بنفس شعور نظريه الاوتار الثانية B إذا الجسم الذي يوصف بنظريه الثانية أي لهو مكافؤ بالرغم من اختلافه في نظريه الثانية بي إذا هما تعطيان نفس سمات النظريه التحتيه. هذا بسبب النتئج التاليه : 1- ان النتائج الموجودة هي نفسها في مكانيكا الكم والتي هي بعيده عن الفزياء الكلاسيكيه. 2- يمكن أن يبنى فضاء بلصق حلقات مرئية يبعضها البعض.
8 [عدل] الوصول إلى نظريتين اوتار
نظريه الاوتار HO ونظريه الاوتار HE يمكن أن تتصلان مع بعضهما البعض أيضا عن طريق ثنائية T فلو كانت نظريه HO تصف نصف قطر دائره R فانه تماما نفس النتيجة عندما تصف نصف قطر دائره 1\R إذا نظريه واحده فتبقى لدينا الآن ثلاث نظريات فقط : نظريه الأوتار الأولى والأوتار الثانية والاوتار HO مره أخرى نستطيع استخدام الثنائية ولأكن ثنائية اس : نظريه الاوتار الأولى تصف التفاعلات القويه بين الجسيمات يمكن أن يرى بنظريه الاوتار HO التي تصف التفاعلات الشديدة القوه بين الجسيمات باستخدام ثنائية S إذا نظريه اوتار HO تتضمن نظريه الاوتار الأولى
9 [عدل] نظريتين فقط
يتبقى بعد هذا العمل بين النظريات الخمس نظريتين فقط نظريه الاوتار الثانية والاوتار HO والمذهل أيضا انه يمكن توحيدهما فتقريبا هما أيضا بالاستطاعة توحيدهما بخطوه أخيرة ومهمه للوصول للنظريه التحتيه التي تجمع كل النظريات الخمس.
10 [عدل] الخطوة أخيره
أهم خطوه للوصول لنظريه واحده تصف كل ما يجري في الكون، الاوتار فائقه الصغر بشكل لايصدق إذا احدا أراد أن يدرس الاوتار ولاكن داخل طاقات منخفظه إذا من الصعب الشعور بها, تلك الخيوط اجسام ممتدة لذلك ستصبح عمليا ذات 0-إبعاد مثل نقطه لذلك ميكانيكا الكم تصف حد الطاقة المنخفضة إذا هي النظريه التي تصف ميكانيكيه هذه النقاط أو الاوتار مثل هذه النظريات تسمى نظريه المجال الكمومي ونظريه الاوتار تصف وتفاعلات الجاذبيه لهذا إذا : أولا: يتوقع الحصول على نظريه الطاقة المنخفظة لتصف تفاعلات الجسيمات ذات الخلفيات الجاذبيه ثانيا : نظريه الاوتار الفائقة فيها التماثل الفائق لذا يتوقع ظهور التماثل الفائق في الطاقات الضعيفة هذا يعطي نتيجه ان تقريب الطاقات المنخفظة في نظريه الاوتار الفائقة يعطينا نظريه الجاذبيه الفائقة.
11 [عدل] نظريه الجاذبيه الفائقه
وصفت من قبل وارنر نام 1970 مثلا : نظريه الاوتار الثانية A لها مكافئ طاقه منخفظه في نظريه الجاذبيه الفائقة وكذالك نظريه الاوتار الثانية B لها مكافئ طاقه منخفظه من 11 بعد ونظريه الاوتار HE HO تعطيان نظريه الاوتار الثانية A والثانية Bمما يجعلهما متصلتان. يعني إذا أراد احدا دراسة زمكان من 11 بعد بالطاقة المنخفظة فانه من 10 ابعاد بالتقريب البعدي لخص إدوارد ويتين العلاقة كالتالي: نظريه الاوتار الثانية A تعطينا مكافئ في طاقه منخفظه (نظريه الاوتار الثانية A في الجاذبيه الفائقة ونظريه HO) إذا باسخدام ثنائية T لدمج نظريتين الاوتار الثانية Bو A في الطاقة المنخفظة نحصل على نظريه واحده بعد الوصول إلى نظريه واحده من 11 بعد ذات طاقه منخفظه تجمع كل النظريات إلا أنها لا زالت تفتقر للوصف في الطاقات العاليه.
لكن لماذا تتصرف الجاذبية بشكل مختلف عن كل شيئ آخر نعرفة بالكون؟
حسنا ، اتضح ان نظرية الأوتار ، أو نظرية إم ، تقدم اجابة لهذا.
يتعلق الأمر بـ الشكل
لسنوات ، ركزنا على أوتار لها شكل الحلقات المغلقة ، مثل الشرئط المطاطية
لكن بعد النظرية إم ، تحول اهتمامنا الى انواع اخرى
الآن نظن ان كل شيء نراه من حولنا ، كالمادة والضوء ، مصنوع من أوتار مفتوحة النهايات، وان نهايات كل وتر مثبته الى غشائنا ثلاثي الأبعاد
(انظر الرابط في الدقيقة 34:30)
لكن الأوتار ذات الحلقات المغلقة تتواجد أيضا ، واحد أنواعها مسئول عن قوة الجاذبية، يدعى بـ الجرافيتون .
ولأنه حلقات مغلقة ، فليست هناك نهايات مفتوحة قد تثبته بمكان ما، وهكذا فالجرافيتونات حرة في ان تهرب نحو ابعاد أخرى. مما يخفف قوة الجاذبية ويجعلها تبدو اضعف من قوى الطبيعة الأخرى.
هذا يطرح احتمالية مثيرة للفكر...
لو اننا نعيش على غشاء ، ولو ان هناك أكوان موازية على اغشية اخرى قريبة منا ، فربما لن نراها مطلقا ، لكن ربما استطعنا يوما ما تحسسها عبر الجاذبية.
يقول أحد العلماء :" لو حدث ووجدت حياة عاقلة على أحد الأغشية ، فقد تكون هذه الحياة العاقلة قريبة منا جدا ، ... ، هكذا فنظريا ، ونظريا بالبحتة ، ربما استطعنا التواصل مع هذه الحياة العاقلة عبر تبادل موجات جاذبية القوية ".
من يدري!!
ربما استطعنا يوما ما تطوير التكنلوجيا واستخدام موجات الجاذبية فعلا مع العوالم الأخرى.
لا نعرف حقيقة لو ان الأكوان الموازية قد تؤثر علينا حقا.
لكن هناك فكرة مثيرة للكثير من الجدل تدعى ان هذه الأكوان قد أثرت علينا فعلا.
في الواقع ، انها ترجع لها الفضل في وجودنا نحن.
كما تقول القصة : الكون فسيح الذي نراه اليوم، كان يوما ما صغيرا جدا لدرجة لا تعقل. وفجأة تمدد. تمدد أكثر وأكثر حلال الحدث الدرامي ، والمعروف باسم الانفجار العظيم أو الانفجار الكبير.
لقد مط الانفجار العظيم النسيج المكاني ، واطلق عنان سلسلة من الأحداث وأهدانا هذا الكون الذي نعرفه ونحبه اليوم. لقد كانت هناك دوما معضلتين رافقتا نظرية الانفجار العظيم.
الأولى / عندما تضغط الكون كله في كرة صغيرة لدرجة لا تصدق، وايضا كثيفة بشكل هائل ، فعند لحظة معينة ، تنهار قوانين الفيزياء. وتفقد كل معنى عندها.
يقول david gross : " تعطينا القوانين التي نعرفها اجابات كلها هراء ، نقابل كارثة كاملة ، كل شيء ينهار وتحاصرنا المشاكل".
وفوق كل هذا ، هناك أمر الانفجار نفسه...
ماهي طبيعنه بالضبط؟
يقول احد العلماء: " هناك مشكلة حقا ، فالضياغة التقليدية لنظرية الانفجار العظيم لا تفصح باي شيئ عن هذا الذي انفجر في الانفجار العظيم. ماذا حدث قبل ان ينفجر؟ وما الذي سبب انفجاره؟ ".
التحسينات التي ادخلت على النظرية تقترح تفسيرات للانفجار، لكن ايا منها لا يعود تماما للحظة التي بدأ كل شيئ عندها.
يقول paul Steinhardt : " معظم الناس يتغلبون على هذا القول بأنه كانت هناك بداية ، بطريقة ما انبثق المكان والزمان من اللاشيئ".
يقول burt ovrut : " حسنا ، لا أعرف رأيك بهذا ، لكني لا يعجبني اللاشيئ ، ... ، هل اعتقد حقا ان الكون كان انفجارا عظيما أتى من لاشيئ؟! ، لست فيلسوفا ، لذا فلن اعطيك اجابة ، لكني أتخيل انه بالنسبة لفيلسوف فالأمر مشكلة . وبالنسبة لفيزيائي ، غهو ايضا مشكلة باعتقادي".
الكل يعترف بأن هناك مشاكل ، والسؤال هو :
أيمكن لنظرية الأوتار أن تحلها ؟
اقترح بعض منظري الأوتار أن الانفجار العظيم لم يكن البداية للاطلاق. اقتحوا ان الكون ربما وجد قبل الانفجار الكبير بكثير ، ربما حتى منذ الأزل.
الفكرة ليست مريحة للكل.
يقول أحد العلماء :" اظن انني أكره ان ارى الكون بلا بداية ، يبدو لي ان كون بلا بداية هو ايضا كون بلا تفسير".
السؤال هو : ما هو التفسير اذن؟
ماذا لو ان نظرية الأوتار صحيحة؟
واننا كلنا نعيش على غشاء عملاق قابع بداخل فضاء ذو ابعاد اعلا؟
يقول احد العلماء :" أحد افكار نظرية الأوتار والتي كانت بالأخص صادمة بالنسبة لي... والتي ايضا احدثت توجها جديدا في علم الكونيات ، هي... فكرة الأغشية ، وفكرة أغشية انها تتحرك في ابعاد اضافية".
اقترح بعض العلماء ان الاجابة، عن لغز الانفجار الكبير تكمن في حركة هذه الأغشية العملاقة.
يقول أحد العلماء :" انها بسيطة للغاية ، ها هو غشاء نعيش به ، وهنا آخر يطفو في الأبعاد الاضافية ، ليس من الصعب تخيل هذه الأغشية تصطدم ببعضها ".
طبقا لهذه الفكرة ، ففي وقت ما قبل الانفجار الكبير ، غشاءان يحملان أكوانا موازية بدءا بالميل كل باتجاه بعضهما البعض.
(انظر للرابط عن الدقيقة 39:40)
قال أحد العلماء : " كل هذه الطاقة لابد وأن تذهب الى مكان ما ، الى اين تذهب...؟ انها تغذي الانفجار العظيم ، انها تخلق التمدد الذب نراه ، وتسخن كل جسيمات الكون غي هذه الكتلة النارية الضخمة".
وكأن غرابة الفكرة حتى الآن ، لم تكفيهم ، فقد خرج مؤيدوها باقتراح ثوري آخر.
ان الانفجار الكبير لم يكن حدثا فريدا من نوعه
يقولون ان الأكوان الموازية لم تصطدم مرة واحدة فقط في الماضي
بل ،،، مرات ، ومرات ومرات
(اي ان مع كل اصطدام ينتج عنه كون ومجرات وكواكب...الخ)
وان هذا سيتكرر في المستقبل
لو ان هذه الرؤية سليمة ، فها هو غشاء هناك الآن يتحرك باتجاه تصادم مباشر مع كوننا.
يقول أحد العلماء :" وهكذا ، فهناك اصطدام متوقع سيكون انفجار عظيم آخر وسيتكرر الحدث ذاتهمرات لا نهائية في المستقبل".
انها فكرة مثيرة للفكر ، لسوء الحظ ، هناك مشاكل تقنية قليلة...
يقول احد العلماء :" حسنا ، كان هذا سيناريو بارع للغاية ، نشأ طبيعيا في سياق نظرية الأوتار ، ومع هذا فلا زالت مشكلات النظرية القديمة تحلق فوقها".
الحقيقة هي اننا لا نعلم فعلا ما يحدث عندما يصطدم غشاءان.
يمكنك ان تنتهي لنفس الموقف الذي قابلنا مع الانفجار العظيم.
المعادلات تنتج ... هراء.
يقول bary horowitz :" يلزم عليهم القيام بالكثير من الافتراضات في نماذجهم ، ولا أظن انهم غعلا حلوا مشكلة الانفجار الكبير في نظرية الأوتار".
لو ان نظرية الأوتار هي نظرية الكون الحقيقية الوحيدة ، فلا بد وان تحل معضلة الانفجار الكبير. وهناك أمل عظيم في ان تنجح نظرية الأوتار يوما ما ، لكن اليوم ، هناك الكثير من التشكك ايضا، بالرغم من أن النظرية واعدة ومثيرة ، فنحن لا نفهمها بشكل كلي.
يقول david gross :" ان الأمر يبدو كما لو اننا اصطدمنا في الظلام بما ظنناه شقة سكنية ذات حجرتي نوم ، والآن ، نكتشف انه قصر ذو تسعة عشر حجرة نوم على الأقل ، وربما كان الف حجرة ، ونحن قد بدانا الرحلة حديثا جدا".
ما مدى تأكدنا من أن الكون هو بالفعل كما تصفه نظرية الأوتار؟
هل العالم حقا مكون من أوتار وأغشية؟
واكوان موازية وابعاد اضافية؟
اهذا كله علم أم خيال علمي؟
يقول عالم :" حسنا ، السؤال الذي نطرحه على أنفسنا اثناء عملنا على المعادلات هو ، اهذه كلها رياضيات مزركشة فحسب؟ أم انها فعلا تصف العالم الواقعي؟ ".
ويقول s. james gates jr. :" تمارين الرياضيات التي يأتي بها خيالنا ، كلها بنهاية الأمر خاضعة لسؤال واحد ، اهي موجودة هناك بالمعمل؟ أيمكن ايجاد الدليل عليها؟ ".
يقول joseph lykken :" نظرية الأوتار ومنظـّورها أمامهم مشكلة حقيقة ، كيف يمكننا فعلا اختبار نظرية الأوتار؟ لو لم يمكننا اخضاعها للاختبارات التي تخضع لها النظريات المعتادة فهي ليست علما ، انها فلسفة ، وهذه مشكلة حقيقية".
من المفترض أن الأوتار ضئيلة للغاية ، أدق بكثير من ذرة واحدة ، حتى انه ربما تستحيل رؤيتها مباشرة ، لكن حتى لو لم نتمكن ابدا من رؤية الأوتار ، ربما استطعنا يوما ما رؤية بصمتها ، لو ان الأوتار كانت متواجدة عند بداية الكون عندما كان الكون كله ضئيلا حقا فربما تركت آثارا أو تأثيرات على ما حولها ، وبعدها ، بعد الانفجار الكبير ، تمدد كل شيئ ، تلك الآثار تمددت هي الأخرى مع بقية الأشياء.
اذن ، لو ان هذا صحيحا ، فربما يوما ما استطعنا ان نرى الآثار الدالة على الأوتار في مكان ما بالنجوم.
لكن حتى هنا على الأرض ، هناك احتمال بأن نرصد الدليل على الأوتار.
ان المرعى في مدينة –إلينوي- يؤدي خدمة كركزية بالنسبة لهذا النوع من الأبحاث ، حسنا ، العمل الفعلي يتم تحت الأرض حيث يتم اصطياد الدليل لنظرية الأوتار. بما فيهم الأبعاد الاضافية.
يقول أحد العلماء :" قبل بضعة أعوام ، تم اعتبار أولئك الذين يتحدثون عن الأبعاد الاضافية وكأنهم معتوهين ، وحتى هذا الوصف به بعض الترفق".
لكن كل هذا تغير بفضل نظرية الأوتار.
(( مختبر ومعمل فيرمي))
ففي معمل فيرمي ، والآن ، هذا المعمل هو أفضل آمالنا لإثبات أن الأبعاد الزائدة حقيقية.
معمل فيرمي هو مصادم ذرات عملاق.
لنرى كيف يعمل...
(انظر للرابط عن الدقيقة 45:10)
يشحن العلماء ذرات الهيدروجين بكميات هائلة من الكهرباء.
بعدها ، يتخلصون من الكترونات هذه الذرات.
ويدفعون بالبروتونات لتدور سبعة كيلومترات في نفق دائري أسفل هذه الحقول.
وعندما تتسارع الذرات لتصل لحافة سرعة الضوء ، توجه في تصادمات مع جسيمات تدور في الاتجاه المعاكس.
أغلب تلك التصادمات مجرد تصادمات عرضية.
ولكن احيانا يحدث تصادم مباشر (وجها لوجه بشكل مباشر)
وحينها ، تكون النتيجة سيلا من الجسيمات دون ذرية فريدة.
الأمل هو انه بين هذه الجسيمات ستكون احداها وحدة الجاذبية ، الجرافيتون .
الجرافيتونات ، طبقا لنظرية الأوتار ، هي حلقات مغلقة ، وهكذا فهي تستطيع الهروب الى الابعاد الاضافية
الجائزة الكبرى محفوظة للقطة التي تصور الجرافيتون لحظة هروبه.
تقول أحد العلماء :" عندما يذهب الجرافيتون الى البعد الاضافي ، يختفي من شاشة الرصد. نراه عندما يختفي.".
لسوء الحظ ، لم ترى معمل فيرمي حتى الآن الجرافيتون المختفي. والبحث عنه جار بكل جهد ، لأن هناك فريقا علميا آخر يقتفي نفس الأثر.
(( مختبر ومعمل سيرن))
على بعد سبعة ألاف كيلومتر ، على الحدود بين فرنسا وسويسرا ، هناك معمل يسمى بـ سيرن ، يبنى مصادم ذرات جديد عملاق
وعندما يتم العمل به ، سيكون أقوى من مصادم معمل فيرمي بسبع مرات.
يقول أحد العلماء :" هناك احساس شامل بالتعجل لأن كل دقيقة لها ثمنها ، لكن بنهاية الأمر ، سيرن هو المعمل المنافس لنا ، سيدفع بنا خارج المنافسة ".
سيدفع سيرن معمل فيرمي لخارج المنافسة ، ليس بالنسبة للبحث عن الأبعاد الاضافية وحسب بل ايضا بالنسبة لأفكار جريئة عديدة أخرى .
((التماثلية الفائقة))
على رأس قائمة المهام في كلا المعملين هو البحث عن شيئ ما يدعي بـ (التماثلية الفائقة).
انها تنبؤ رئيسي في نظرية الأوتار.
وهي تدعي – باختصار – أن لكل جسيم دون الذري نعرفه كالالكترونات والفوتونات والجرافيتونات ، ينبغي ان يوجد ايضا رفيق اثقل بكثير يعدى بالجسيم إس S
( S particle )
وهذا الأخير (S) لم يرصده أحد حتى الآن.
ولأن نظرية الأوتار تدعي ان الجسيمات إس ينبغي أن تتواجد ، فالبحث عنها له أولوية رئيسية.
تقول أحد العلماء :" ستكون التماثلية افائقة اكتشافا هاما، اعتقد ان اكتشاف التماثلية الفائقة سيكون أهم من اكتشاف حياة على المريخ".
تقول Amanda peet : " لو عرفنا غدا ان التماثلية الفائقة تم اكتشافها ، فسنحتفل كلنا غبر ارجاء الكوكب".
المشكلة هي ، لو ان هذه الجسيمات موجودة (جسيمات إس) فستكون ثقيلة للغاية ، ثقيلة لدرجة ان مصادمات ذرات اليوم ربما لا تستطيع رصدها.
ان المعمل الجديد في سيرن ستكون افضل فرصة لنا.
بعدها تبنى وتشغل خلال بضعة اعوام ، تم هذا بالفعل في عام 2009
لكن هذا لن يمنع الاخوان في معمل فيرمي من محاولة اكتشاف الجسيمات أولا.
تقول أحد العلماء:" ان المنافسة ودية وعنيفة في الوقت نفسه ، نتنافس ككلاب مسعورة في واقع الأمر ، كان الأمر هكذا دوما ، وستظل المنافسة هكذا دائما ".
يقول joseph lykken :" ينبغي ان نتاكد من اننا لا نقع في اي خطاء ، نتأكد من أننا نفعل أفضل ما يمكن فعله في هذه التجارب ، وان نستفيد من أحد أعظم الفرص الذهبية للفوز بكشف علمي ".
لو وجدنا الجسيمات إس ، فهذا لن يثبت نظرية الأوتار ، لكنه سيكون دليل ظرفي قوي على اننا نسير في الاتجاه الصحيح.
في الفترة من عشرة أعوام الى عشرين عاما قادمة ، من المؤكد ان الجيل الجديد من المصادمات الذرات سيكشف حقائق مفاجئة عن طبيعة الكون.
لكن ،،، هل سيكون نفس طبيعة الكون التي تتنبأ بها نظرية الأوتار؟
ماذا لو لم نجد الجسيمات إس؟
أو ،،، الأبعاد الاضافية؟
ماذا لو لم نجد أبدا اي دليل يؤيد هذه الرؤية الغريبة الجديدة للكون؟
كون ممتلئ بأغشية وأوتار ضئيلة ومهتزة؟
أيمكن بهاية الأمر ، أن يتضح فشل نظرية الأوتار؟
يقول Michael duff :" نعم ، بالطبع من الممكن منطقيا ، ان نكون قد ضيعنا وقتنا عبر العشرين عاما الماضية ، وان النظرية كلها خاطئة ".
وعالم آخر يقول :" كانت هناك فترات زمنية من أعوام عديدة بها كان كل الأذكياء البارعين في العالم يعملون على دراسة نظرية واحدة ويتحركون في اتجاه واحد وبالرغم من انهم ظنوا انها نظرية رائعة فقد اتضح انها طريق مقفول بنهاية الأمر، وقد يحدث هذا لنظرية الأوتار".
حتى بالرغم من انه ليس لدينا دليل حقيقي حتى الآن ، فجانب كبير من نظرية الأوتار يبدو متسقا لحد كبير ، الكثير منا يؤمنون انها لا بد وان تكون صحيحة.
يقول steven Weinberg :" لا أظن انه حدث ابدا ان نظرية لها كل هذا الجمال الرياضياتي ، الذي تظهره نظرية الأوتار ، ثم اتضح انها نظرية خاطئة تماما ، ... ، أجد من الصعب تصديق ان كل هذا البهاء والجمال الرياضياتي يذهب هدرا".
يقول gary horowitz :" لا اعلم حقيقة كم نحن قريبون من النهاية ، أنحن على وشك الفوز بالقصة كاملة؟ إلا تزال امامنا عشر سنوات حتى يكتمل الأمر؟ لا احد يدري ، لكني أظن انها ستبقيني مشغولا لفترة طويلة ".
يقول آخر :" لقد كنا محظوظين لدرجة لا تصدق ، لقد سمحت لنا الطبيعة بالفعل وبطريقة ما ان نكشف النقاب عن الغاز رئيسية كثيرة حتى الآن ، الى أي مدى يمكننا التقدم ابعد من هذا؟ لم نعرف حتى نحاول".
قبل قرن مضى ، ظن بعض العلماء انهم قد انتهوا تقريبا من التوصل لكل قوانين الكون الأساسية ، لكن بعدها ، جان آينشتاين وراجع بشكل درامي رؤانا عن المكان والزمان والجاذبية ، وكشف ميكانيكا الكم وآليات عالم الذرات والجزيئات ، لتفصح عن عالم غريب وغير يقيني.
اذن ، بينما نحن بعيدين عن القول بأننا قد انتهينا من الأمر كله ، أرانا القرن العشرين انه كلما درسنا الكون عن قرب ، كلما اكتشفنا رؤية اضافية زجديدة للطبيعة.
وبينما نحن نقترب من القرن الحادي والعشرين
(الوقت من تاريخ انتاج هذا الفيلم الوثائيقي)
ها نحن نرى من بعيد الرؤية القادمة
اوتار مهتزة ، جسيمات إس ، أكوان موازية ، وابعاد اضافية
انها رؤية فتانة
وفي غضون سنوات قليلة ، ستبدأ التجارب في اخبارنا ما اذا كانت بعض هذه الأفكار صائبة أم خاطئة.
لكن ، بغض النظر عن النتيجة ، سنستمر في الدراسة
لأن هذه هي وظيفتنا
اننا نتبع فضولنا ونستكشف المجهول
وبعد مئة أو الف عام من الآن ، ربما بدت رؤيتنا الحاضرة للكون قاصرة بشكل مفجع ، وربما حتى طريفة.
لكن بلا شك ، فالأفكار التي نسميها بنظرية الأوتار هي شهادة لعظمة الابداعية الانسانية.
لقد فتحنا طيفا جديدا كاملا من الاجابات المحتملة لأسئلة قديمة قدم الزمن ، وبها قفزنا قفزة عملاقة في سعينا نحو فهم كامل لهذا الكون البديع.
* * * *
انتهى
قدمها لكم أخوكم العبد الفقير الجاهل
سيف اليماني
وكتباها من الفيلم الوثائقي (الكون البديع ، نظرية الأوتار ، اهلا بالبعد الـ11 )
ونسألكم الدعاء
(الكون البديع ، نظرية الأوتار ، أهلا بالبعد الـ 11)
كتبها ونقلها لكم
أخوكم العبد الفقير/ سيف اليماني
نسالكم الدعاء
* * * *
سنذهب في رحلة مثيرة الى عالم أغرب من الخيال العلمي
حيث نمارس اللعبة ، ونحن نكسر بعض القواعد
حيث تدفع بك رؤية جديدة للكون الى ما وراء حدود أبعد خيالاتك
مرحبا بك في عالم نظرية .... الأوتار.
انها طريقة لوصف كل قوة وكل المادة ، من الذرة إلى الأرض
وحتى حدود المجرات
منذ بداية الزمن وحتى دقته الأخيرة
في نظرية واحدة
نظرية صف كل شيئ
دليلنا في هذا العالم الجديد الرائع ، الآن في هذه الأسطر هو:
( براين جرين )
الفيزيائي والمؤلف ذو المبيعات الواسعة
براين : "مهما تعددت مرات زيارتي لهذا المكان (احد المقاهي أو البارات) فلم استطع ابدا العتياد عليه ."
هل يمكن لبراين أن يساعدنا على حل اعظم معضلة في الفيزياء الحديثة؟
معضلة ان فهمنا للكون مبني على مجموعتين من القوانين.
لا وفاق بينهما .
حل ذلك التناقض راوغ حتى آينشتاين
وهو الذي اختاره ليكون تحديه الأخير
وبعد عقود ، قد نكون أخيرا على حافة فتح جديد
الحل هو ... الأوتار
نتف دقيقة من الطاقة تهتز أوتار نشيللو
(تشيللو آله أشبه بآلة الكمان الموسيقية ولكن حجمها كبير)
سينفونية كونية في قلب الواقع
لكن ،،، الثمن فادح ، أكوان موازية واحدى عشر بعدا (11 بعدا)
أغلبها لم تره قط
براين : " ربما نعيش بالفعل في كون به ابعاد أكثر مما تراه العين".
أحد العلماء :" أولئك الذين ادعوا ابعادا اضافية بالكون ، سماهم الناس بـ ،،، معتوهين أو مخرفين..."
اهي سراب من العلم والرياضيات أم انها حقا النظرية النهائية لوصف كل شيئ؟
أحد العلماء : " لو فشلت نظرية الأوتار في اقتراح تنبؤ يمكن قياسه ، لوجب على الكل التخلي عنها"
يقول أحد العلماء : " أهي نظرية فيزيائية أم فلسفة؟ ".
براين : "الأمر المؤكد هو أن نظرية الأوتار بالفعل تصور لنا الكون ، بشكل أغرب كثيرا مما تخيله اي منا ".
الآن ...
جاذبية الأوتار التي لا يمكن انكارها
كانت الأجواء مثارة
نظرية الأوتار تمر بثورتها الخاصة.
فهناك خمس نظريات أوتار مختلفة
وتكشف النظرية عن شكل مستقبلها
يقول احد العلماء : " ربما نعيش على غشاء ثلاثي الأبعاد "
يقول أحد العلماء : " كوننا ربما شابه شريحة من الخبز "
يقول أحد العلماء : " نحن مسجونون على سريحة رقيقة من كون ذو ابعاد متعددة"
يقول أحد العلماء : " – وهو يضحك- انها فعلا مشكلة..."
شاهد الكون البديع الآن.
(سننطلق الآن في أجواء نظرية الأوتار)
ومرحبا بك في البعد الحادي عشر
تخيل لو اتيح لنا ان نتحكم في الفضاء أو الزمن
سنتمكن ساعتها من فعل الروائع
ربما امكنني ان اذهب من هنا (الحضار)
الى هنا (الماضي)
الى هنا (دول أخرى)
وهنا وهنا وهنا...
كل هذا في لحظة واحدة
كلنا نرى ان هذه الرحلة مستحيلة
وقد تكون مستحيلة فعلا
لكن في السنوات القليلة الأخيرة
معتقداتنا عن حقيقة طبيعة الفضاء والزمن مرت ببعض التعييرات
والأشياء التي اعتدنا أن نسميها خيال علمي ، لم تكن بعيدة عن أرض الواقع
والفضل في كل هذا يرجع لثورة في الفيزياء تسمى ... نظرية الأوتار.
والتي تقدم منظورا كاملا جديدا لآليات عمل الكون
يقول العالم joseph lykken :" نظرية الأوتار تمنحنا الأمل في فهم أسئلة غاية في الأساسية ومثل : طبيعة كون الكون على ما هو عليه "
يقول العالم david gross :" نظرية الأوتار هي بحق أجرأ ساحات الفيزياء"
يقول العالم Michael b. green :" انها فرع من الفيزياء النظرية ، مختلف جذريا عن كل ما شهدناه سابقا"
تبدأ النظرية الجديدة بفكرة بسيطة ، وهي ان كل شيئ بالكون ، الأرض ، وهذه المباني ، وحتى القوى مثل الجاذبية والكهرباء ، كلها مصنوعة من جدائل طاقية مهتزة وغاية في الضآلة ، تدعى أوتـــــــار
وبالرغم من ضآلتها ، فالأوتار تغير كل شيئ ظننا معرفته عن الكون ، وبالأخص أفكارنا عن طبيعة الفضاء.
ولكي نرى السبب ، دعنا أولا نقزّم (نصغـّـر) كل الفضاء الى حجم معقول
تخيل ، لو ان الكون كله يتكون من الحي الذي أعيش به (مانهاتن)
اذن ، احد احياء مدينة نيويورك يشكل النسيج الفضائي كله
وفقط للمعته ، دعنا نتخيل انني مدير تنفيذي لمؤسسة كبرى تقع في شارع (وال ستريت)
ولأن الوقت يساوي مالا ، احتاج لمعرفة أسرع الطرق من شقتي السكنية التي هي في مانهاتن ، الى مكتبي في جنوب مانهاتن.
نعلم جميعا ان اقصر مسافة بين نقطتين هي خط مستقيم.
ولكن حتى لو لم يكن الطريق مزدحما (وهذا محض خيال في منهاتن).
فلا زال الأمر يستغرق بعض الوقت للوصول لعملي.
بزيادة السرعة أكثر فأكثر ، نقلل زمن الرحلة
ولكن لأنه لا يمكن لأي شيئ السفر بأسرع من سرعة الضوء ، فهناك حد اقصى للزمن الذي يمكنني أن أوفره من زمن الرحلة.
كون مانهاتن هذا يتفق مع رؤية قديمة كلاسيكية للفضاء ، رؤية تدعي ان الفضاء شبكة مسطحة وثابتة لا تتغير.
لكن ، عندما تمعن آينشتاين في النسيج الفضائي ، فقد رأى شيئا مختلفا تماما.
قال آينشتاين : " قال ان الفضاء ليس ثابتا ، بل يمكنه الانبعاج والمط ، وقد يحتوي حتى تركيبات عادية تسمى الثقوب الدودية ".
الثقب الدودي هي جسر أو نفق يمكنه الوصل بين مناطق متباعدة في الفضاء.
بشكل فعلي ، فهو طريق كوني مختصر.
في مثل هذا الكون ، رحلتي اليومية للعمل ستكون حلم كل مواطن بنيويورك
لكن ،،، هناك قيدًا...
لكي تخلق ثقبا دوديا ، لابد وأن تخرق أو تثقب ثقبا في نسيج الفضاء.
لكن...
هل يمكن فعلا للنسيج الفضائي أن يتمزق؟
هل يمكن القيام بالخطوة الأولى لبناء ثقب دودي؟
لن نتمكن من اجابة هذه الأسئلة ونحن بمعدة فارغة
يتبين ، انه بالنظر الى افطاري (القهوة والكعكة المحلاة).
يمكننا ان نتفهم جيدا ما تقوله نظرية الأوتار ، عما اذا كان بالامكان تمزيق النسيج الفضائي.
تخيل ،،، لو أن الفضاء ، شكله كهذه الكعكة (كـ كعكة الدونات الدائرية والمفرغة بالمنتصف ، كحرف O (
ربما تطن ان هذا سيبدو مختلفا جدا عن منطقة الفضاء شكلها كفنجان القهوة
لكن هناك طريقة للنظر في الأمور بها يماثل شكل الكعكة ، وشكل فنجان القهوة
اكيد بأنهما متشابهان ، مع بعض التنكر.
كما ترى ، كلاهما به ثقبا واحدا
في منتصف الكعكة ، وفي مقبض الفنجان الجانبي
هذا يعني ، اننا يمكننا تغيير الكعكة الى شكل مقبض الفنجان والعكس
بدون الحاجة الى تمزيق أو قطع الكعكة على الاطلاق
(انظر للرابط للشرح في الدقيقة 9:49)
حسنا ، لكن ، افترض انك تريد تغيير شكل الكعكة الى شكل مختلف تماما ، شكلا بدون أي ثقوب. الطريقة الوحيدة لهذا هو ان تمزق الكعكة مثل هذا... (اي أن تقضم منها لتتحول من حرف O الى حرف C )
ثم تغير شكلها (اي كعكة الدونات)
ومن ثم تغير شكلها بعد العجن على قطعة دائرية مثل الكرة ، وهي مصمته وصلدة.
لسوء الحظ ، فطبقا لقوانين آينشتاين ، فهذا مستحيل.
تنص القواني ، ان الفضاء يمكنه الانبعاج والمط ، ولكن لا يمكنه التمزق.
الثقوب الدودية يمكن ان تكون موجودة ، جاهزة بمكان ما.
( انظر للرابط في الدقيقة 10:43 )
لكنك لا يمكنك تمزيق الفضاء لتصنع ثقبا دوديا في منهاتن أو اي مكان آخر.
بمعنى آخر ،، لن يمكنني ارتياد ثقب دودي للذهاب للعمل.
لكن الآن ، نظرية الأوتار تنظر للفضاء من منظور جديد تماما.
وترينا ان آينشتاين لم يكن على صواب طوال الوقت.
ولكي نرى كيف ، دعنا نلقي نظرة على النسيج الفضائي.
لو امكننا ان ننكمش لجزء من مليون من بليون من حجمنا العادي ، سندخل في عالم ميكانيكا الكم.
وهي القوانين التي تتحكم في سلوك الذرات.
هذا هو عالم الضوء والكهرباء وكل ما يعمل على أصغر المقاسات
هنا ، النسيج الفضائي ، عشوائي ، فوضوي
التمزقات والقطوع ، ربما كانت شائغة جدا
(انظر للرابك في الدقيقة 11:30)
لكن لو ان هذا صحيحا... فما الذي يمنع قطع النسيج الفضائي من أحداث كارثة كونية؟
حسنا ، هنا نتبين قوة مفهوم الأوتار.
تـُهـَدّئ الأوتار هذه الفوضى
وبينما يتراقص وتر منفرد عير الفضاء ، فهو يمسح شكل انبوبي
والأنبوب تعمل كفقاعة تحيط بالتمزق
درع واقي له تبعات عميقة
الأوتار تتيح للفضاء امكتنية أن يتمزق
وهذا يعني ، ان الفضاء يتحرك ويتغير بشكل أكبر بكثير حنى مما ظنه آينشتاين
اذن ، هل يعني هذا ان الثقوب السوداء ، ممكنة؟
هل سيمكنني ابدأ ان أتنزه فوق جبل ايفرست؟ ، واتناول افطارا في باريس؟ ، واعود ثانية الى نيويورك قبل موعد اجتماعي الصباحي؟
سيكون الأمر ممتعا ولا شك ، بالرعم من ان هذا لا يزال ،،، امكانية بعيدة.
لكن المؤكد هو ،،، ان نظرية الأوتار ترينا الكون بطريقة أغرب بكثير مما تخيلناه ابدا.
على سبيل المثال / تنص النظرية على اننا محاطون بابعاد فضائية خفية.
أماكن غامضة وراء الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي نعرفه.
يقول أحد العلماء : " أولئك الذين ادعوا ابعادا اضافية بالكون ، سماهم الناس ، معتوهين أو مخرفين ، ما عنيه هو ، هل تعتقد حقا بأن هناك أبعاد اضافية؟
حسنا ، نظرية الأوتار تتنبأ بهذا حقا." .
هذا الذي نراه ، كوننا ربما كان مجرد جزء صغير للغاية مما هو أكبر بكثير.
يقول أحد العلماء : " ربما نعيش على غشاء ، غشاء ثلاثي الأبعاد ، يطفو بداخل فضاء ابعاده أكبر" .
ربما كانت هناك عوالم كاملة بجوارنا ، لكنها حفية تماما.
يقول أحد العلماء : " هذه العوالم هي عوالم موازية بالمعنى الحرفي للكلمة، وهذه التسمية ليست غريبة أو مبالغ فيها".
لا عجب اذن ، ان طلبة الفيزياء يصطفون لاستكشاف هذا العالم الغريب لنظرية الأوتار.
يقول ****don lee glashow:" نظرية الأوتار نشطة جدا ، بها تقدمات تحدث الكثيرون يدرسونها ، أغلب الطلبة الصغار - اذا ما اتيح لهم الخيار- بنسبة عشرة الى واحد سيختارون دراسة نظرية الأوتار".
لكن الأوتار لم تكن دائما بهذه الشعبية .
------
(انظر للرابط في الدقيقة 15:00)
كافح رواد النظرية لسنوات ، كانوا يعملون لوحدهم على نظرية لم يؤمن بها أحد
ها هو ملخص ما حدث...
لعقود ، آمن الفيزيائيون بأن الجزيئات الضئيلة ، بداخل الذرة ، كانت جزيئات نقطية. والالكترونات كانت تطير كدائرة بالخارج ، وبالداخل ، كانت البروتونات والنيترونات التي تتكون من الكواركات. لكن نظرية الأوتار تدعي ان ما طنناها جسيمات غير قابلة للانقسام ، تتكون حقيقة من... جدائل طاقية ضئيلة.
يقول burt ovrut : " انها ليست شيئا غامضا ، مجرد وتر صغير ، قد ينغلق على نفسه وعلى شكل دائرة صغيرة وقد تكون له نهايتين ، لكنه مجرد وثر صغير".
--------
في عام 1984
في الثمانينات ، لمعت الفكرة ، وبدأ الناس في القفز على عربة نظرية الأوتار
يقول Michael b. green :" حسنا ، حقيقة انه كل هؤلاء الباحثون بدأوا العمل فجأة على نظرية لها ميزاتها وعيوبها ، كان رائعا أن ترى النمو المطرد للموضوع ساعتها ، بسبب العدد الكبير من الباحثين العاملين بالموضوع".
أحد أعظم مناحي جاذبية النظرية كان تنوعها ، تماما كاهتزاز التشيلو بترددات مختلفة، مما يجعلها تطلق النغمات الموسيقية المختلفة ، بنفس الطريقة ، تتذبذب أوتار النظرية وتتراقص في نماذج مختلفة ، لتخلق كل جسيمات الطبيعة الأساسية.
لو ان هذه الرؤية سليمة ، اذن ، ضعهم كلهم سويا لتحصل على أجل وأجمل سيمفونية ، وهي الكون الذي نعيش به.
المثير بالأمر حقا هو ، امكانية رائعة معينة يتيحها لو قدر ان نسيطر على الحان الأوتار ، لنلنا فرصة طيبة لشرح كل مادة وكل القوى بالكون. بداية من أصغر الجسيمات الدون ذرية وحتى مجرات الفضاء الخارجي.
هذه هي الامكانية الخافية لنظرية الأوتار ، لتصبح النظرية الموحدة لوصف كل شيئ.
لكن ، في غمرة حماسنا للفكرة ، يبدو أننا ذهبنا بها بعيدا. لأننا لم ننتج حتى الآن نظرية أوتار واحدة ، ولا حتى اثنان. بطريقة ما تراكمت لدينا خمس نظريات.
يقول Michael duff :" خمس نظريات أوتار مختلفة ، كلها تنافس على لقب نظرية كل شيئ".
يقول أحد العلماء :" ولو انها ستصبح النظرية الأساسية لوصف الطبيعة ، لوجب أن تكون واحدة فقط".
تقول Amanda peet :" اعتقد ان عددا من منظري الأوتار قالوا ، هذا رائع ، هذا عظيم ، ربما أحدى النظريات سينتهي بها الأمر لتكون النظرية السليمة لوصف العالم ، ومع هذا فلا بد وان كان هناك صوت مؤرق ملح بداخل الرأس : لكن ، لماذا معنا خمس نظريات؟ ".
بوجود خمس نظريات متنافسة ، كانت خشبة مسرح نظرية الأوتار مزدحمة بعض الشيئ.
اشتركت النظريات الخمس في العديد من الأمور.
مثلا / كلها تضمنت أوتارا مهتزة.
لكن تفاصيلها الرياضياتية كانت مختلفة تماما.
بصراحة ،،، كان الأمر محرجا.
كيف تأتي نظرية توحيد كل شيئ في خمس مذاقات مختلفة؟
كان هذا مالا للافراط المضر.
لكن بعدئذ ، حدث أمر مبهر.
--------
الأسم هو : إد – ادوارد- ويتن Edward witten
يعتبره الكثيرون احد أعظم الفيزيائيين الأحياء.
بل ، ربما حتى ، خليفة آينشتاين.
إد ويتن هو شهص مميز جدا في المجال ، واضح للغاية ، انه يفهم مبادئ الرياضياتية الأساسية، بشكل أعمق بكثير من كل الآخرين.
يقول joseph polchinski :" حسنا ، كلنا نظن اننا اذكياء جدا ، لكنه ( اي ، إد ويتن) هو أذكى منا كلنا ".
-----------------
في عام 1995
في هذا العام . منظرو الأوتار من كل أرجاء العالم عقدوا اجتماعهم بجامعة جنوب كاليفورنيا لمؤتمرهم السنوي. حضر (إد ويتن) مؤتمر أوتار95 ، وهز العالم
يقول إد ويتن :" كنت في الواقع اجاول ان افكر في شيئ ما يليق بالمناسبة ، وبما ان خمسة نظريات كانت أكثر مما نريد ، فقد قررت التخلص من بعضها".
لكي يحل المشكلة ، بني ويتن طريقة جديدة فريدة للنظر الى نظرية الأوتار.
يقول joseph polchinski :" اعلن (ويتن) انه فكر بالأمر ، بل ، وحتى حل المشكلة ، أعلن انه في طريقه لأن يخبرنا بحل لكل نظرية أوتار في كل بعد فضائي. كان ادعاءه جبارا ، لكن لم يكن مفاجئا تماما أن يأتي به ويتن".
كان الجو مثارا ، لأنه فجأة، نظرية الأوتار ، والتي كانت تمر بفترة ركود ، حظت بدفعة لا تصدق الى الأمام.
يقول Leonard Susskind :" إد ويتن ألقى محاضرته المشهورة ، قال جملتين أثارت اهتمامي ، ولبقية المحاضرة ، ظللت أفكر في الجمل الأولى التي قالها ، وفاتتني بقية المحاضرة تماما".
يقول أحد العلماء :" اتذكر أنني كان علي أن ألقي محاضرتي بعده ، وكنت غاية من الخجل".
لقد أذهل إد ويتن الكل ، اذهل الكل ، لأنه قدم منظورا جديدا تماما لنظرية الأوتار.
من هذا المنظور ، نستطيع أن ترى انه ليست هناك خمس نظريات حقا. مثل الانعكاسات في حائط من المرايا. ما رأينا انها نظريات مختلفة كانت مجرد خمس طرق مختلفة للنظر للأمر نفسه.
توحدت نظرية الأوتار في النهاية.
بحث ويتن ، أطلق شراره تقدم مفاجئ ، وكان تقدما ثوريا لدرجة ان أطلق عليه أسما خاصا
نظرية M أم
بالرغم من انه لا أحد يعلم معنى حرف الأم .
يقول أحد العلماء : " آه ،،، ما معنى حرف الأم ؟ "
عدد من العلماء والباحثين والمراقبين ، لا يعرفون لماذا حرف الأم !!
وقال بعضهم : هي نظرية الغموض ونظرية السحر Mystery Magic
وقال آخرون : ... ، انها نظرية الأم Mother
وآخرون : ... ، نظرية المصفوفة Matrix theory
وآخرون : ... ، النظرية الوحش Monstrous
ويقول اد ويتن : " الأم يرمز للسحر الغموض المصفوفة ، تبعا لمذاقك".
يقول آخر : ... ، أشك في أن الإم هي مقلوب حرف الدبليو W ، أول حرف من كلمة ويتن WITTEN ".
يقول ويتن :" اقترح بعض الساخرون في وقت ما ، ان الام ترمز لـ ضبابية Murky ، لأن مستوى فهمنا للنظرية لا زال بدائيا جدا ، ... ، ربما لا ينبغ علي أن أخبرك بهذا".
مهما عبر عنه الأسم ، كان الأمر بمثابة قنبلة ، فجأة ، اختلف كل شيئ.
يقول joseph lykken :" كان هناك ذعرا كبيرا عندما ادرك النناس ان تقدمات مهمة تحدث ، ولم يرد اي باحث ان يتخلف عن هذه الثورة الجديدة في نظرية الأوتار".
بعد محاضرة اد ويتن ، تجدد الأمل في أن هذه النظرية الواحدة قد تصبح نظرية وصف كل شيئ في الكون، لكن يتوجب ان ندفع ثمن هذا.
قبل نظرية الام (الاوتار) كانت الأوتار تشغل عالما من عشر أبعاد ، تتضمن العشرة بعدا...
للزمن والثلاثة المعتادة للفراغ ، بالاضافة الى ست ابعاد اضافية ملتفة ضئيلا جدا حتى انها كلها خفية .
يقول أحد العلماء :" حسنا ، نعتقد ان هذه الأبعاد الاضافية موجودة فعلا ، لأنها تنتج عن معادلات نظرية الأوتار ، ... ، تحتاج الأوتار لأن تتحرك في أكثر من ثلاثة ابعاد ، ... ، وكان هذا صدمة للكل ، لكننا تعلمنا كيف نتعايش مع هذه الحقيقة".
لكن نظرية الام ذهبت أبعد من هذا ، بافتراضها بعد فضائي زائد فوق كل هذا ، مما أوصل العدد الى 11 بعدا .
يقول أحد العلماء :" نعلم انه من الضروري وجود11 بعدا لتتاح لهذه النظرية فرصة النجاح ، لذا ، يجب أن يوجد 11 بعدا ، لكننا نرى فقط 3+1 منها ، كيف أمكن هذا؟ ".
بالنسبة لأغلبنا ، من المستحيل أن نتخيل أبعادا أعلى ، أنا شخصيا لا أستطيع ، وهذا ليس مفاجئا.
فادمغتنا تطورت لتشعر فقط بأبعاد الفضاء الثلاثة ، والتي نمر بها بحياتنا اليومية ، اذن ، كيف يمكننا أن نشعر بالأبعاد الزائدة؟
قد يمكننا هذا بالذهاب الى السينما. كلنا معتادون على عالمنا الواقعي ذو الأبعاد الثلاثة ، بمعنى انني في اي مكان اذهب اليه ، قد أتحرك يمينا ويسارا واماما وخلفا ، اعلى وأسفل. لكن في السينما تبدو الأشياء مختلفة .
بالرغم من ان شخصيات الفيلم تبدو كما لو كانت ثلاثية الأبعاد ، إلا أنها محصورة ببعدين فقط.
لا توجد حركة للأمام وللخلف بشاشة السينما ، هذا وجرد خداع بصري.
لكي اتكمن من الحركة أماما وخلفا ، يجب ان أخطو خارج الشاشة.
لذا ، فالابعاد هي الاتجاهات المستقلة التي يمكنك الحركة فيها. احيانا ما نسميها – درجات الحرية - .
كلما زادت الأبعاد أو درجات الحرية التي تتحرك بها ، كلما زاد ما يمكنك فعله.
ولو ان هناك حقا 11 بعدا ، فالأوتار يمكنها عمل الكثير أيضا.
اكتشف الباحثون سريعا ان هناك أشياءا موجودة بهذه النظريات ، ليست مجرد أوتار ، بل كانت أكبر من هذا ، لقد بدت الأغشية أو السطوح.
البعد الزائد الذي اضافه (ويتن) سمح للوتر بأن يمتط الى ما يشبه الغشاء
Membrane
لنسميه اختصارا ... برين brane
قد يكون البرين ثلاثي الأبعاد أو أكثر ، ومع توافر الطاقة ، يمكن أن ينمو البرين لأحجام هائلة ، وربما كان هائلا بحجم الكون. كانت هذه ثورة في نظرية الأوتار.
يقول Steven Weinberg : " اصبحت نظرية الأوتار أكثر زخرفة بكثير عن ذي قبل ، اقصد ، أننا الآن معنا أوتار ، وايضا أغشية ، ... ، استمر البحثون في تسميتها بنظرية الأوتار ، لكن منظري الأوتار لم يعودوا متأكدين من أنها نظرية أوتار بعد الآن".
وجود الأغشية العملاقة والأبعاد الاضافية سيفتح الباب لاحتمالية جديدة مفاجئة.
احتمالية ان كوننا كله يقبع على غشاء بداخل فضاء أكبر بكثير وذو ابعاد أكبر.
تقريبا كما لو كنا نعيش بداخل رغيف خبز
كوننا ربما يشبه شريحة خبز
مجرد شريحة واحدة بداخل رغيف أكبر بكثير ، يسميه العلماء أحيانا – الجملة - .
ولو ان هذه الأفكار صحيحة ، فالجملة ربما كان بها شرائح أخرى ، أكوان أخرى.
أكوان تجاورنا تماما ، أكوان موازية.
لم يعد كوننا كائنا معتادا فحسب ، وانما ايضا ربما كان لنا الكثير من الجيران.
بعضها ربما شابه كوننا
وربما كان بها مادة وكواكب ، وربما ايضا –من يدري- كائنات من نوع ما.
وأكوان أخرى ربما كانت أكثر غرابة
ربما حكمتها قوانين مختلفة جذريا
كل هذه الأكوان تتواجد في الأبعاد الاضافية بنظرية الإم M
الأبعاد الاضافية التي تحيط بنا من كل اتجاه
يدعي البعض حتى انها ربما كانت ملاصقة لنا ، على بعد ميليمار واحد منا
لكن لو ان هذا صحيحا ، فلم لا استطيع ان أراها أو لمسها؟
يقول أحد العلماء: " لو ان لديك برين يعيش في فضاء عالي الأبعاد ، فالجسيمات والذرات لا تستطيع انتزاع من البرين ، انه كما لو كنت تحاول أن تمد يديك لكنك لا تستطيع لمس اي شيئ ، تماما كما لو كان ما حولك في الطرف الآخر من الكون."
يقول أحد العلماء:" انها فكرة غاية في القوة لأنها لو صحت فستعني ان كل الصورة التي لدينا عن الكون تغممها حقيقة اننا محصورون فوق شريحة رقيقة من الكون العالي الأبعاد".
انها فكرة جبارة بالأخص لأنها قد تساعد على حل احد اعظم الغاز العلم الحديث.
انه لغز يتعلق بالجاذبية.
لقد مرت أكثر من ثلاثمائة عام منذ ان اكتشف اسحاق نيوتن قانون الجاذبية العام ، مستلهما ايه (كما تدعي القصة) عن تفتحة سقطت من على شجرة ، واليوم ، يبدو واضحا ان الجاذبية قوة جبارة.
يقول ****don lee glashow :" يترائ لمعظم الناس ان الجاذبية قوة هامة للغاية ، انها قوية جدا من الصعب للغاية ترك فراشك في الصباح وتقف ، وعندما تسقط الأشياء فانها تتكسر لأن الجاذبية قوية، لكن حقيقة الأمر هو أنها ليست قوية ، في الواقع انها قوة ضعيفة للغاية".
تشدنا الجاذبية الى الأرض وتحفظ الأرض في مدارها حول الشمس ، لكننا في الواقع نتغلب على الجاذبية طيلة الوقت ، ليس الأمر بهذه الصعوبة
حتى بالرغم من أن جاذبية الأرض كلها تشهد هذه التفاحة للأسفل ، فعضلات يدي تستطيع بسهولة التغلب عليها ، وليست عضلاتنا فقط هي التي تهزم الجاذبية ، فالمغناطيسات تفعلها ايضا ، لا أي مجهود.
(يستطيع المغناطيس رفع ميداليه مفاتيح سيارة معدنية ، من على الأرض ، وتتفوق على الجاذبية)
تحتوي المغناطيسات على قوة مختلقة ، القوة الكهرومغناطيسية ، انها نفس القوة المسئولة عن الضوء والكهرباء ، يتضح ان الكهرومغناطيسية اقوى بكثير وكثير من الجاذبية ، الجاذبية تبدو (بالمقارنة) ضعيفة بشكل مذهل ، لكن ،،، كم يبلغ ضعفها؟
القوة الكهرومغناطيسية اقوى منها (الجاذبية الأرضية) بألف بليون بليون بليون بليون مرة
(واحد ،، وأمامه تسعة وثلاثون صفرا)
أربك ضعف الجاذبية العلماء لعقود
لكن الآم ، في عالم نظرية الأوتار الثوري ، الممتلئ أغشية وابعاجد اضافية ، هماك طريقة جديدة تماما للتفكير بهذه المشكلة .
يقول أحد العلماء :" احدى طرق التفكر في السؤال عن سبب وراء ضعف الجاذبية بالمقارنة بكل القوى الأخرى ، هو أن نقلب السؤال راسا على عقب ، ونقول : لا ، الجاذبية ليست ضعيفة جدا في الواقع ، انها فقط تبدو ضعيفة بالمقارنة مع كل القوى الأخرى ".
ربما كانت الجاذبية لها نفس قوة الكهرومغناطيسية ، لكننا لا نشعر بقوتها لسبب ما .
يقول savas dimopoulos :" لنفكر في طاولة بلياردو ، طاولة بلياردو كبيرة جدا ، لنفترض ان سطح طاولة البلياردو تمثل كوننا ثلاثي الأبعاد ، بالرغم من انها ثنائية الأبعاد فقط ، وانفترض ان كرات البلياردو تمثل الذرات والجسيمات الأخرى التي يصنع منها الكون".
ساريك فكرة جريئة ، ذرات وجسيمات العالم من حولنا ستبقى قابعة في غشاءنا الحالي ، في شريحة الكون خاصتنا ، تماما كما تقبع كرات البلياردو على سطح الطاولة . لكن ، كلما اصطدمت الكرات ببعضها هناك ما يناسب بعيدا عن الطاولة ، اقصد بذلك الصوت... ، الصوت الناتج عن تصادم الكرات ، ولذا استطيع سناع الاصطدام.
الفكرة ، هي ان الجاذبية ربما كانت كموجات صوتية ، ربما لم تكن محصورة في غشاءنا. ربما هي قادرة على ان تناسب لحارج الجزء الخاص بنا في الكون.
لنفكر في الأمر بطريقة أخرى...
بدلا من طاولات البلياردو ، لنعود الى الخبز.
تخيل...
ان كوننا عبارة عن شريحة خبز محمص. واننا وانت وأنا وكل المادة والضوء وكل ما نراه مثل حلوي الجيلي السائل (المربى) ، يمكن للمربى أن تتحرك بحرية على سطح الخبز المحمص ، لكنها (اي المربى) ملتصقة بالسطح ، لا يمكن أن تغادرها، لكن ماذا لو كانت الجاذبية مختلفة؟
ماذا لو كانت مثل الملح أو السكر؟
هذه المواد ليست لاصقة على الاطلاق ، لذا فهي تنزلق بسهولة من على السطح.
(بمعنى ، لو وضعنا كمية من الملح على سحط شريحة الخبز المحمص ، وقمنا بشقلبة الخبر راسا على عقب ، حتما ستقط حبيبات الملح من على تلك الشريحة).
******
محتوى البحث:
1 فكرة مبسطة عن النظرية
2 أصل الحرف إم
3 نتائج النظرية
4 شرح النظريات الخمس وكيفيه اتصالها مع بعضها البعض
5 نظريه الأوتار البوزونيه
6 نظريه الأوتار النموذج الأول
7 نظريه الاوتار النموذج الثاني A و B
8 الوصول إلى نظريتين اوتار
9 نظريتين فقط
10 الخطوة أخيره
11 نظريه الجاذبيه الفائقه
1 [عدل] فكرة مبسطة عن النظرية
نظرية - إم واحدة من الحلول المقترحة لنظرية كل شيء التي يفترض بها أن تدمج نظريات الأوتار الفائقة Superstrings الخمس مع الأبعاد الأحد عشر للثقالة الفائقة Supergravity. قدمت النظرية من قبل الأستاذ إدوارد ويتن الذي يصرح شخصيا بأن هذه النظرية ما تزال تحتاج للكثير من العمل الرياضي وإيجاد أدوات رياضية جديدة لتطوير وإدراك مضامين هذه النظرية.
معروف ان نظريه الاوتار جاءت كمحاوله ناجحة جدا لتوحيد القوى الأساسية الأربع (الكهرومغناطيسية-النووية القويه -النووية الضعيفة- الجاذبية) في عشره ابعاد وتظل هي الامل الوحيد في توحيدها والدمج ما بين ميكانيكا الكم التي تصف القوى الثلاث والنسبيه العامة التي تصف الجاذبيه، ولكن لماذا ظهرت نظريه ام؟ ظهرت نظريه ام بعد أن ظهرت خمس معادلات في نظريه الاوتار بالتالي خمس نظريات اوتار سميت نظريه الاوتار الفائقة لكل واحده منها تصف شيء محدد فكانت تلك مشكله ويجب أن تتوحد هذه النظريات في نظريه واحده. نظريه الوتار النموذج الأول، نظريه الاوتار النموذج الثاني A، نظريه الاوتار النموذج الثاني B، نظريه الاوتار HE, نظريه الاوتار HO. في البدايه ظن ان كل معادله هي كون مستقل كل واحد له نظامه الخاص. والسؤال الآخر المحير لماذا قوه الجاذبية ضعيفه جدا، كيف يستطيع مغناطيس صغير رفع مسمار من الأرض رغم صغر حجمه بالمقارنة مع الأرض؟ تبين لاحقاً ان المعادلات الخمس متكافئه وعند حلول عام 1995 طرح إدوارد ويتين نظريه ام, بعد أن لخص العلاقات ما بين النظريات الخمس فيما يعرف بالازدواجيات أو الثنائيات التي تزيل الفروق مثل : ثنائية T تزيل الفرق بين المسافات الصغيرة والكبيرة وثنائية S تزيل الفرق بين التفاعلات القوية والضعيفة حتى ظهرت نظريه الجاذبيه الفائقة ومن ثم ولدت نظريه ام التي توحد الأنواع الخمس من نظريه الاوتار الفائقة. عدد الابعاد فيها توجب أن يكون 11 بعد إضافة بعد آخر. كن كان هنالك نتيجه غريبه لهذا البعد الاضافي، فهو يسمح للوتر ان يهتز ويتمدد ليكون غشاء.
2 [عدل] أصل الحرف إم
لايوجد معنى حقيقي لحرف ام، حتى إدوارد ويتن لم يعلم تماما ما هو حرف ام في اقتراحه الاسم M-theory، (مع أنه صرح في أحد المرات مازحا ان حرف إم يدل على الغموض والسحر والتشويق mystery).
يعتقد أيضا أن حرف ام يعني الغشاءMEMBRANE سميت نظريه الغشاء فبحسب النظريه نحن نعيش بعالم داخل غشاء من 11 بعد في كون مؤلف من عده اغشيه في ابعاد أكبر، وهذه الاغشيه تتحرك حركه معقده جدا، لانستطيع أن نشعر بها. في الحقيقة الجسيمات التي نتكون منها لا تستطيع الانتقال والدخول إلى عده اغشيه أخرى لان تكوين جسيماتنا عباره عن اوتار مفتوحة. غير قادره على الانتقال، رغم أن الاغشيه (كما يعتقد) متصله ببعضها البعض ومتداخله.
3 [عدل] نتائج النظرية
إذا كان الكون عباره عن غشاء فلماذا نرى الاشياء منفصله؟ تفسر النظرية هذا بأن جسيماتنا تستقبل ترددات الجسيمات التي لها نفس التردد ولا تستقبل الترددات الأخرى. هذه الاوتار لاتستطيع الانتقال بعكس الاوتار المغلقة ,من امثله الاوتار المغلقة جسيم الجرافيتون الحامل للجاذبيه. إذا قد حل لغز ضعف الجاذبيه فالجرافيتون هو وتر مغلق ينتقل عبر الاغشيه إلى أكوان أخرى موازية.أي أن ضعف الجاذبية سببه تأثير جرافيتونات الغشاء الآخر.
كيف تستطيع النظرية استيعاب الانفجار العظيم؟ ببساطه كان هنالك غشاء مماثل لغشائنا حجما فحدث اصطدام مهول بينهما أدى إلى انفجار عظيم في غشائنا في هذه الحالة نستنتج وجود عدد هائل من ولادة أكوان.
رغم هذه النتائج ومع أن نظريه ام وحدت النظريات الخمس إلا أنها تصف الاوتار ذات الطاقات المنخفظة وتفشل في وصف الاوتار ذات الطاقات العاليه لهذا يجب أن تتطور هذه النظريه لتصبح مكتمله، باستخدام صيغ رياضياتية جديده.
4 [عدل] شرح النظريات الخمس وكيفيه اتصالها مع بعضها البعض
5 [عدل] نظريه الأوتار البوزونيه
بداية نظريه الأوتار البوزونيه التي تصف البوزونات ولا تستوعب الفرميونات أبعادها 26 بعد إذا ليس هنالك تماثل فائق، والتماثل الفائق يعني ان لكل بوزون موجب لهو نظير سالب فرميوني والذي هو غير موجود في الاوتار البوزونيه وعند ادخال التماثل الفاثق تظهر نظريه جديده تسمى الاوتار الفائقة من 10 ابعاد كانت هذه بدايه الفكرة, ان نظريه الاوتار البوزونيه تعتبر الوتر جسيم اسمه تاكيوني وهذا الجسيم النظري يسير باضعاف سرعه الضوء وكما هو معروف هو اسير الرياضيات ولم يرى ولم يرصد إطلاقا, وأيضا الاوتار البوزونيه تصف الاوتار المفتوحة والمغلقة وعند إدخال التماثل الفائق تنتهي النظرية وتظهر نظريه الاوتار الفاثقة في خمس نظريات.
6 [عدل] نظريه الأوتار النموذج الأول
النموذج الأول من عشره ابعاد تصف الاوتار المفتوحة ذات النهايتين والاوتار المغلقة التي ليس لها نهايه هذا ما يجعلها مميز ومختلف عن بقيه الظريات الأخرى كا(نظريه الاوتار النموذج الثاني A والنموذج الثاني B والبقيه) لايوجد جسيم تاكيوني
7 [عدل] نظريه الاوتار النموذج الثاني A و B
في البدايه كل منهما يصف الاوتار المفتوحة في عشره ابعاد ,الفرميونات العديمة الكتلة مع وجود اختلاف صغير في المعادلات يتصل النموذجان الثاني أي والثاني بي عن طريق ثنائية T. فاذا كانت نظريه الاوتار الثانية A نصف نصف قطر دائره R فانه يخرج بنفس النتيجة في نظريه الوتار الثانية B عندما تصف نصف قطر دائره 1\R (حسب الثنائية) إذا وصفنا فضاء بنظريه الاوتار الثانية A فانه يوصف بشكل آخر بنظريه الاوتار الثانية B إذا النظريه الاوتار ثانية A تشعر بنفس شعور نظريه الاوتار الثانية B إذا الجسم الذي يوصف بنظريه الثانية أي لهو مكافؤ بالرغم من اختلافه في نظريه الثانية بي إذا هما تعطيان نفس سمات النظريه التحتيه. هذا بسبب النتئج التاليه : 1- ان النتائج الموجودة هي نفسها في مكانيكا الكم والتي هي بعيده عن الفزياء الكلاسيكيه. 2- يمكن أن يبنى فضاء بلصق حلقات مرئية يبعضها البعض.
8 [عدل] الوصول إلى نظريتين اوتار
نظريه الاوتار HO ونظريه الاوتار HE يمكن أن تتصلان مع بعضهما البعض أيضا عن طريق ثنائية T فلو كانت نظريه HO تصف نصف قطر دائره R فانه تماما نفس النتيجة عندما تصف نصف قطر دائره 1\R إذا نظريه واحده فتبقى لدينا الآن ثلاث نظريات فقط : نظريه الأوتار الأولى والأوتار الثانية والاوتار HO مره أخرى نستطيع استخدام الثنائية ولأكن ثنائية اس : نظريه الاوتار الأولى تصف التفاعلات القويه بين الجسيمات يمكن أن يرى بنظريه الاوتار HO التي تصف التفاعلات الشديدة القوه بين الجسيمات باستخدام ثنائية S إذا نظريه اوتار HO تتضمن نظريه الاوتار الأولى
9 [عدل] نظريتين فقط
يتبقى بعد هذا العمل بين النظريات الخمس نظريتين فقط نظريه الاوتار الثانية والاوتار HO والمذهل أيضا انه يمكن توحيدهما فتقريبا هما أيضا بالاستطاعة توحيدهما بخطوه أخيرة ومهمه للوصول للنظريه التحتيه التي تجمع كل النظريات الخمس.
10 [عدل] الخطوة أخيره
أهم خطوه للوصول لنظريه واحده تصف كل ما يجري في الكون، الاوتار فائقه الصغر بشكل لايصدق إذا احدا أراد أن يدرس الاوتار ولاكن داخل طاقات منخفظه إذا من الصعب الشعور بها, تلك الخيوط اجسام ممتدة لذلك ستصبح عمليا ذات 0-إبعاد مثل نقطه لذلك ميكانيكا الكم تصف حد الطاقة المنخفضة إذا هي النظريه التي تصف ميكانيكيه هذه النقاط أو الاوتار مثل هذه النظريات تسمى نظريه المجال الكمومي ونظريه الاوتار تصف وتفاعلات الجاذبيه لهذا إذا : أولا: يتوقع الحصول على نظريه الطاقة المنخفظة لتصف تفاعلات الجسيمات ذات الخلفيات الجاذبيه ثانيا : نظريه الاوتار الفائقة فيها التماثل الفائق لذا يتوقع ظهور التماثل الفائق في الطاقات الضعيفة هذا يعطي نتيجه ان تقريب الطاقات المنخفظة في نظريه الاوتار الفائقة يعطينا نظريه الجاذبيه الفائقة.
11 [عدل] نظريه الجاذبيه الفائقه
وصفت من قبل وارنر نام 1970 مثلا : نظريه الاوتار الثانية A لها مكافئ طاقه منخفظه في نظريه الجاذبيه الفائقة وكذالك نظريه الاوتار الثانية B لها مكافئ طاقه منخفظه من 11 بعد ونظريه الاوتار HE HO تعطيان نظريه الاوتار الثانية A والثانية Bمما يجعلهما متصلتان. يعني إذا أراد احدا دراسة زمكان من 11 بعد بالطاقة المنخفظة فانه من 10 ابعاد بالتقريب البعدي لخص إدوارد ويتين العلاقة كالتالي: نظريه الاوتار الثانية A تعطينا مكافئ في طاقه منخفظه (نظريه الاوتار الثانية A في الجاذبيه الفائقة ونظريه HO) إذا باسخدام ثنائية T لدمج نظريتين الاوتار الثانية Bو A في الطاقة المنخفظة نحصل على نظريه واحده بعد الوصول إلى نظريه واحده من 11 بعد ذات طاقه منخفظه تجمع كل النظريات إلا أنها لا زالت تفتقر للوصف في الطاقات العاليه.
لكن لماذا تتصرف الجاذبية بشكل مختلف عن كل شيئ آخر نعرفة بالكون؟
حسنا ، اتضح ان نظرية الأوتار ، أو نظرية إم ، تقدم اجابة لهذا.
يتعلق الأمر بـ الشكل
لسنوات ، ركزنا على أوتار لها شكل الحلقات المغلقة ، مثل الشرئط المطاطية
لكن بعد النظرية إم ، تحول اهتمامنا الى انواع اخرى
الآن نظن ان كل شيء نراه من حولنا ، كالمادة والضوء ، مصنوع من أوتار مفتوحة النهايات، وان نهايات كل وتر مثبته الى غشائنا ثلاثي الأبعاد
(انظر الرابط في الدقيقة 34:30)
لكن الأوتار ذات الحلقات المغلقة تتواجد أيضا ، واحد أنواعها مسئول عن قوة الجاذبية، يدعى بـ الجرافيتون .
ولأنه حلقات مغلقة ، فليست هناك نهايات مفتوحة قد تثبته بمكان ما، وهكذا فالجرافيتونات حرة في ان تهرب نحو ابعاد أخرى. مما يخفف قوة الجاذبية ويجعلها تبدو اضعف من قوى الطبيعة الأخرى.
هذا يطرح احتمالية مثيرة للفكر...
لو اننا نعيش على غشاء ، ولو ان هناك أكوان موازية على اغشية اخرى قريبة منا ، فربما لن نراها مطلقا ، لكن ربما استطعنا يوما ما تحسسها عبر الجاذبية.
يقول أحد العلماء :" لو حدث ووجدت حياة عاقلة على أحد الأغشية ، فقد تكون هذه الحياة العاقلة قريبة منا جدا ، ... ، هكذا فنظريا ، ونظريا بالبحتة ، ربما استطعنا التواصل مع هذه الحياة العاقلة عبر تبادل موجات جاذبية القوية ".
من يدري!!
ربما استطعنا يوما ما تطوير التكنلوجيا واستخدام موجات الجاذبية فعلا مع العوالم الأخرى.
لا نعرف حقيقة لو ان الأكوان الموازية قد تؤثر علينا حقا.
لكن هناك فكرة مثيرة للكثير من الجدل تدعى ان هذه الأكوان قد أثرت علينا فعلا.
في الواقع ، انها ترجع لها الفضل في وجودنا نحن.
كما تقول القصة : الكون فسيح الذي نراه اليوم، كان يوما ما صغيرا جدا لدرجة لا تعقل. وفجأة تمدد. تمدد أكثر وأكثر حلال الحدث الدرامي ، والمعروف باسم الانفجار العظيم أو الانفجار الكبير.
لقد مط الانفجار العظيم النسيج المكاني ، واطلق عنان سلسلة من الأحداث وأهدانا هذا الكون الذي نعرفه ونحبه اليوم. لقد كانت هناك دوما معضلتين رافقتا نظرية الانفجار العظيم.
الأولى / عندما تضغط الكون كله في كرة صغيرة لدرجة لا تصدق، وايضا كثيفة بشكل هائل ، فعند لحظة معينة ، تنهار قوانين الفيزياء. وتفقد كل معنى عندها.
يقول david gross : " تعطينا القوانين التي نعرفها اجابات كلها هراء ، نقابل كارثة كاملة ، كل شيء ينهار وتحاصرنا المشاكل".
وفوق كل هذا ، هناك أمر الانفجار نفسه...
ماهي طبيعنه بالضبط؟
يقول احد العلماء: " هناك مشكلة حقا ، فالضياغة التقليدية لنظرية الانفجار العظيم لا تفصح باي شيئ عن هذا الذي انفجر في الانفجار العظيم. ماذا حدث قبل ان ينفجر؟ وما الذي سبب انفجاره؟ ".
التحسينات التي ادخلت على النظرية تقترح تفسيرات للانفجار، لكن ايا منها لا يعود تماما للحظة التي بدأ كل شيئ عندها.
يقول paul Steinhardt : " معظم الناس يتغلبون على هذا القول بأنه كانت هناك بداية ، بطريقة ما انبثق المكان والزمان من اللاشيئ".
يقول burt ovrut : " حسنا ، لا أعرف رأيك بهذا ، لكني لا يعجبني اللاشيئ ، ... ، هل اعتقد حقا ان الكون كان انفجارا عظيما أتى من لاشيئ؟! ، لست فيلسوفا ، لذا فلن اعطيك اجابة ، لكني أتخيل انه بالنسبة لفيلسوف فالأمر مشكلة . وبالنسبة لفيزيائي ، غهو ايضا مشكلة باعتقادي".
الكل يعترف بأن هناك مشاكل ، والسؤال هو :
أيمكن لنظرية الأوتار أن تحلها ؟
اقترح بعض منظري الأوتار أن الانفجار العظيم لم يكن البداية للاطلاق. اقتحوا ان الكون ربما وجد قبل الانفجار الكبير بكثير ، ربما حتى منذ الأزل.
الفكرة ليست مريحة للكل.
يقول أحد العلماء :" اظن انني أكره ان ارى الكون بلا بداية ، يبدو لي ان كون بلا بداية هو ايضا كون بلا تفسير".
السؤال هو : ما هو التفسير اذن؟
ماذا لو ان نظرية الأوتار صحيحة؟
واننا كلنا نعيش على غشاء عملاق قابع بداخل فضاء ذو ابعاد اعلا؟
يقول احد العلماء :" أحد افكار نظرية الأوتار والتي كانت بالأخص صادمة بالنسبة لي... والتي ايضا احدثت توجها جديدا في علم الكونيات ، هي... فكرة الأغشية ، وفكرة أغشية انها تتحرك في ابعاد اضافية".
اقترح بعض العلماء ان الاجابة، عن لغز الانفجار الكبير تكمن في حركة هذه الأغشية العملاقة.
يقول أحد العلماء :" انها بسيطة للغاية ، ها هو غشاء نعيش به ، وهنا آخر يطفو في الأبعاد الاضافية ، ليس من الصعب تخيل هذه الأغشية تصطدم ببعضها ".
طبقا لهذه الفكرة ، ففي وقت ما قبل الانفجار الكبير ، غشاءان يحملان أكوانا موازية بدءا بالميل كل باتجاه بعضهما البعض.
(انظر للرابط عن الدقيقة 39:40)
قال أحد العلماء : " كل هذه الطاقة لابد وأن تذهب الى مكان ما ، الى اين تذهب...؟ انها تغذي الانفجار العظيم ، انها تخلق التمدد الذب نراه ، وتسخن كل جسيمات الكون غي هذه الكتلة النارية الضخمة".
وكأن غرابة الفكرة حتى الآن ، لم تكفيهم ، فقد خرج مؤيدوها باقتراح ثوري آخر.
ان الانفجار الكبير لم يكن حدثا فريدا من نوعه
يقولون ان الأكوان الموازية لم تصطدم مرة واحدة فقط في الماضي
بل ،،، مرات ، ومرات ومرات
(اي ان مع كل اصطدام ينتج عنه كون ومجرات وكواكب...الخ)
وان هذا سيتكرر في المستقبل
لو ان هذه الرؤية سليمة ، فها هو غشاء هناك الآن يتحرك باتجاه تصادم مباشر مع كوننا.
يقول أحد العلماء :" وهكذا ، فهناك اصطدام متوقع سيكون انفجار عظيم آخر وسيتكرر الحدث ذاتهمرات لا نهائية في المستقبل".
انها فكرة مثيرة للفكر ، لسوء الحظ ، هناك مشاكل تقنية قليلة...
يقول احد العلماء :" حسنا ، كان هذا سيناريو بارع للغاية ، نشأ طبيعيا في سياق نظرية الأوتار ، ومع هذا فلا زالت مشكلات النظرية القديمة تحلق فوقها".
الحقيقة هي اننا لا نعلم فعلا ما يحدث عندما يصطدم غشاءان.
يمكنك ان تنتهي لنفس الموقف الذي قابلنا مع الانفجار العظيم.
المعادلات تنتج ... هراء.
يقول bary horowitz :" يلزم عليهم القيام بالكثير من الافتراضات في نماذجهم ، ولا أظن انهم غعلا حلوا مشكلة الانفجار الكبير في نظرية الأوتار".
لو ان نظرية الأوتار هي نظرية الكون الحقيقية الوحيدة ، فلا بد وان تحل معضلة الانفجار الكبير. وهناك أمل عظيم في ان تنجح نظرية الأوتار يوما ما ، لكن اليوم ، هناك الكثير من التشكك ايضا، بالرغم من أن النظرية واعدة ومثيرة ، فنحن لا نفهمها بشكل كلي.
يقول david gross :" ان الأمر يبدو كما لو اننا اصطدمنا في الظلام بما ظنناه شقة سكنية ذات حجرتي نوم ، والآن ، نكتشف انه قصر ذو تسعة عشر حجرة نوم على الأقل ، وربما كان الف حجرة ، ونحن قد بدانا الرحلة حديثا جدا".
ما مدى تأكدنا من أن الكون هو بالفعل كما تصفه نظرية الأوتار؟
هل العالم حقا مكون من أوتار وأغشية؟
واكوان موازية وابعاد اضافية؟
اهذا كله علم أم خيال علمي؟
يقول عالم :" حسنا ، السؤال الذي نطرحه على أنفسنا اثناء عملنا على المعادلات هو ، اهذه كلها رياضيات مزركشة فحسب؟ أم انها فعلا تصف العالم الواقعي؟ ".
ويقول s. james gates jr. :" تمارين الرياضيات التي يأتي بها خيالنا ، كلها بنهاية الأمر خاضعة لسؤال واحد ، اهي موجودة هناك بالمعمل؟ أيمكن ايجاد الدليل عليها؟ ".
يقول joseph lykken :" نظرية الأوتار ومنظـّورها أمامهم مشكلة حقيقة ، كيف يمكننا فعلا اختبار نظرية الأوتار؟ لو لم يمكننا اخضاعها للاختبارات التي تخضع لها النظريات المعتادة فهي ليست علما ، انها فلسفة ، وهذه مشكلة حقيقية".
من المفترض أن الأوتار ضئيلة للغاية ، أدق بكثير من ذرة واحدة ، حتى انه ربما تستحيل رؤيتها مباشرة ، لكن حتى لو لم نتمكن ابدا من رؤية الأوتار ، ربما استطعنا يوما ما رؤية بصمتها ، لو ان الأوتار كانت متواجدة عند بداية الكون عندما كان الكون كله ضئيلا حقا فربما تركت آثارا أو تأثيرات على ما حولها ، وبعدها ، بعد الانفجار الكبير ، تمدد كل شيئ ، تلك الآثار تمددت هي الأخرى مع بقية الأشياء.
اذن ، لو ان هذا صحيحا ، فربما يوما ما استطعنا ان نرى الآثار الدالة على الأوتار في مكان ما بالنجوم.
لكن حتى هنا على الأرض ، هناك احتمال بأن نرصد الدليل على الأوتار.
ان المرعى في مدينة –إلينوي- يؤدي خدمة كركزية بالنسبة لهذا النوع من الأبحاث ، حسنا ، العمل الفعلي يتم تحت الأرض حيث يتم اصطياد الدليل لنظرية الأوتار. بما فيهم الأبعاد الاضافية.
يقول أحد العلماء :" قبل بضعة أعوام ، تم اعتبار أولئك الذين يتحدثون عن الأبعاد الاضافية وكأنهم معتوهين ، وحتى هذا الوصف به بعض الترفق".
لكن كل هذا تغير بفضل نظرية الأوتار.
(( مختبر ومعمل فيرمي))
ففي معمل فيرمي ، والآن ، هذا المعمل هو أفضل آمالنا لإثبات أن الأبعاد الزائدة حقيقية.
معمل فيرمي هو مصادم ذرات عملاق.
لنرى كيف يعمل...
(انظر للرابط عن الدقيقة 45:10)
يشحن العلماء ذرات الهيدروجين بكميات هائلة من الكهرباء.
بعدها ، يتخلصون من الكترونات هذه الذرات.
ويدفعون بالبروتونات لتدور سبعة كيلومترات في نفق دائري أسفل هذه الحقول.
وعندما تتسارع الذرات لتصل لحافة سرعة الضوء ، توجه في تصادمات مع جسيمات تدور في الاتجاه المعاكس.
أغلب تلك التصادمات مجرد تصادمات عرضية.
ولكن احيانا يحدث تصادم مباشر (وجها لوجه بشكل مباشر)
وحينها ، تكون النتيجة سيلا من الجسيمات دون ذرية فريدة.
الأمل هو انه بين هذه الجسيمات ستكون احداها وحدة الجاذبية ، الجرافيتون .
الجرافيتونات ، طبقا لنظرية الأوتار ، هي حلقات مغلقة ، وهكذا فهي تستطيع الهروب الى الابعاد الاضافية
الجائزة الكبرى محفوظة للقطة التي تصور الجرافيتون لحظة هروبه.
تقول أحد العلماء :" عندما يذهب الجرافيتون الى البعد الاضافي ، يختفي من شاشة الرصد. نراه عندما يختفي.".
لسوء الحظ ، لم ترى معمل فيرمي حتى الآن الجرافيتون المختفي. والبحث عنه جار بكل جهد ، لأن هناك فريقا علميا آخر يقتفي نفس الأثر.
(( مختبر ومعمل سيرن))
على بعد سبعة ألاف كيلومتر ، على الحدود بين فرنسا وسويسرا ، هناك معمل يسمى بـ سيرن ، يبنى مصادم ذرات جديد عملاق
وعندما يتم العمل به ، سيكون أقوى من مصادم معمل فيرمي بسبع مرات.
يقول أحد العلماء :" هناك احساس شامل بالتعجل لأن كل دقيقة لها ثمنها ، لكن بنهاية الأمر ، سيرن هو المعمل المنافس لنا ، سيدفع بنا خارج المنافسة ".
سيدفع سيرن معمل فيرمي لخارج المنافسة ، ليس بالنسبة للبحث عن الأبعاد الاضافية وحسب بل ايضا بالنسبة لأفكار جريئة عديدة أخرى .
((التماثلية الفائقة))
على رأس قائمة المهام في كلا المعملين هو البحث عن شيئ ما يدعي بـ (التماثلية الفائقة).
انها تنبؤ رئيسي في نظرية الأوتار.
وهي تدعي – باختصار – أن لكل جسيم دون الذري نعرفه كالالكترونات والفوتونات والجرافيتونات ، ينبغي ان يوجد ايضا رفيق اثقل بكثير يعدى بالجسيم إس S
( S particle )
وهذا الأخير (S) لم يرصده أحد حتى الآن.
ولأن نظرية الأوتار تدعي ان الجسيمات إس ينبغي أن تتواجد ، فالبحث عنها له أولوية رئيسية.
تقول أحد العلماء :" ستكون التماثلية افائقة اكتشافا هاما، اعتقد ان اكتشاف التماثلية الفائقة سيكون أهم من اكتشاف حياة على المريخ".
تقول Amanda peet : " لو عرفنا غدا ان التماثلية الفائقة تم اكتشافها ، فسنحتفل كلنا غبر ارجاء الكوكب".
المشكلة هي ، لو ان هذه الجسيمات موجودة (جسيمات إس) فستكون ثقيلة للغاية ، ثقيلة لدرجة ان مصادمات ذرات اليوم ربما لا تستطيع رصدها.
ان المعمل الجديد في سيرن ستكون افضل فرصة لنا.
بعدها تبنى وتشغل خلال بضعة اعوام ، تم هذا بالفعل في عام 2009
لكن هذا لن يمنع الاخوان في معمل فيرمي من محاولة اكتشاف الجسيمات أولا.
تقول أحد العلماء:" ان المنافسة ودية وعنيفة في الوقت نفسه ، نتنافس ككلاب مسعورة في واقع الأمر ، كان الأمر هكذا دوما ، وستظل المنافسة هكذا دائما ".
يقول joseph lykken :" ينبغي ان نتاكد من اننا لا نقع في اي خطاء ، نتأكد من أننا نفعل أفضل ما يمكن فعله في هذه التجارب ، وان نستفيد من أحد أعظم الفرص الذهبية للفوز بكشف علمي ".
لو وجدنا الجسيمات إس ، فهذا لن يثبت نظرية الأوتار ، لكنه سيكون دليل ظرفي قوي على اننا نسير في الاتجاه الصحيح.
في الفترة من عشرة أعوام الى عشرين عاما قادمة ، من المؤكد ان الجيل الجديد من المصادمات الذرات سيكشف حقائق مفاجئة عن طبيعة الكون.
لكن ،،، هل سيكون نفس طبيعة الكون التي تتنبأ بها نظرية الأوتار؟
ماذا لو لم نجد الجسيمات إس؟
أو ،،، الأبعاد الاضافية؟
ماذا لو لم نجد أبدا اي دليل يؤيد هذه الرؤية الغريبة الجديدة للكون؟
كون ممتلئ بأغشية وأوتار ضئيلة ومهتزة؟
أيمكن بهاية الأمر ، أن يتضح فشل نظرية الأوتار؟
يقول Michael duff :" نعم ، بالطبع من الممكن منطقيا ، ان نكون قد ضيعنا وقتنا عبر العشرين عاما الماضية ، وان النظرية كلها خاطئة ".
وعالم آخر يقول :" كانت هناك فترات زمنية من أعوام عديدة بها كان كل الأذكياء البارعين في العالم يعملون على دراسة نظرية واحدة ويتحركون في اتجاه واحد وبالرغم من انهم ظنوا انها نظرية رائعة فقد اتضح انها طريق مقفول بنهاية الأمر، وقد يحدث هذا لنظرية الأوتار".
حتى بالرغم من انه ليس لدينا دليل حقيقي حتى الآن ، فجانب كبير من نظرية الأوتار يبدو متسقا لحد كبير ، الكثير منا يؤمنون انها لا بد وان تكون صحيحة.
يقول steven Weinberg :" لا أظن انه حدث ابدا ان نظرية لها كل هذا الجمال الرياضياتي ، الذي تظهره نظرية الأوتار ، ثم اتضح انها نظرية خاطئة تماما ، ... ، أجد من الصعب تصديق ان كل هذا البهاء والجمال الرياضياتي يذهب هدرا".
يقول gary horowitz :" لا اعلم حقيقة كم نحن قريبون من النهاية ، أنحن على وشك الفوز بالقصة كاملة؟ إلا تزال امامنا عشر سنوات حتى يكتمل الأمر؟ لا احد يدري ، لكني أظن انها ستبقيني مشغولا لفترة طويلة ".
يقول آخر :" لقد كنا محظوظين لدرجة لا تصدق ، لقد سمحت لنا الطبيعة بالفعل وبطريقة ما ان نكشف النقاب عن الغاز رئيسية كثيرة حتى الآن ، الى أي مدى يمكننا التقدم ابعد من هذا؟ لم نعرف حتى نحاول".
قبل قرن مضى ، ظن بعض العلماء انهم قد انتهوا تقريبا من التوصل لكل قوانين الكون الأساسية ، لكن بعدها ، جان آينشتاين وراجع بشكل درامي رؤانا عن المكان والزمان والجاذبية ، وكشف ميكانيكا الكم وآليات عالم الذرات والجزيئات ، لتفصح عن عالم غريب وغير يقيني.
اذن ، بينما نحن بعيدين عن القول بأننا قد انتهينا من الأمر كله ، أرانا القرن العشرين انه كلما درسنا الكون عن قرب ، كلما اكتشفنا رؤية اضافية زجديدة للطبيعة.
وبينما نحن نقترب من القرن الحادي والعشرين
(الوقت من تاريخ انتاج هذا الفيلم الوثائيقي)
ها نحن نرى من بعيد الرؤية القادمة
اوتار مهتزة ، جسيمات إس ، أكوان موازية ، وابعاد اضافية
انها رؤية فتانة
وفي غضون سنوات قليلة ، ستبدأ التجارب في اخبارنا ما اذا كانت بعض هذه الأفكار صائبة أم خاطئة.
لكن ، بغض النظر عن النتيجة ، سنستمر في الدراسة
لأن هذه هي وظيفتنا
اننا نتبع فضولنا ونستكشف المجهول
وبعد مئة أو الف عام من الآن ، ربما بدت رؤيتنا الحاضرة للكون قاصرة بشكل مفجع ، وربما حتى طريفة.
لكن بلا شك ، فالأفكار التي نسميها بنظرية الأوتار هي شهادة لعظمة الابداعية الانسانية.
لقد فتحنا طيفا جديدا كاملا من الاجابات المحتملة لأسئلة قديمة قدم الزمن ، وبها قفزنا قفزة عملاقة في سعينا نحو فهم كامل لهذا الكون البديع.
* * * *
انتهى
قدمها لكم أخوكم العبد الفقير الجاهل
سيف اليماني
وكتباها من الفيلم الوثائقي (الكون البديع ، نظرية الأوتار ، اهلا بالبعد الـ11 )
ونسألكم الدعاء
Comment