المنتديات العلمية

منتدى علم الفيزياء => منتدى دراسات الفيزياء والتعليم الجامعي => الموضوع حرر بواسطة: باسم صالح في يناير 17, 2006, 11:32:34 مساءاً

العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 17, 2006, 11:32:34 مساءاً
شباب أريد كل من يعرف عنها شيء يتكلم لأنه أريد أن نصل سويا إلى فهم هذه النظرية لأنها جديرة بالأهتمام عندما يقال أنها بوابة لتفسير كل شيء نظرية كل شيء كما قال عنها جون شوراتز أحد مطوري هذه النظرية أنا في جعبتي الكثير عنها ولكن أحببت أنا أرى أولا من لديه فكرة عنها أو شيء من هذا القبيل و أريد أن أجعل هذه الصفحات فيها الإجابات الشافية للباحثين عن هذه النظرية
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 17, 2006, 11:44:51 مساءاً
اتصدق اخي العزيز باسم انني كنت الان في بحث مستمر عن هذه النظريه واحاول ان اجمع عنها كل شي وسوف اضع هنا مقال كنت قد قراته ولا ادري ان كان هنا في هذا المنتدى ام اني قراته في مكان اخر ...
>نظــــــــرية الاوتار الفائقـــة:
قال أرسطوا إن المادة تتكون من كرات صغيرة أو جزيئات صغيرة  اطلق عليها أسم الذرات والذرة هي أصغر جزء في التركيب المادي وذكرة علماء العرب بأسم الجوهر الفرد وتعني الجزء الذي لا يتجزء . ومع تطور العلم والثورة  العلمية الحديثة أكتشفنا ان الذرة تتكون من كرات أصغر منها عرفت بالبروتونات والنيترونات داخل النواة والليلكترونات خارج النواة وهي الجسيمات الاكثر حيوية  وبعدها توالت الاكتشافات واكتشفنا ان  هذة الجسيمات تتكون في حيقيتها من جزيئات أصغر وعرفت بأسم اللكواركات وعرف حتى الان تقريبا 30 جسيم  والمتأمل لهذة الاحدات يعتقد اننا  دخلنا في دوامت المالانهاية من حيث التجزيء  إذ أننا لم نصل للبنة الاساسية في هذا الكون  والمحاولات جادة في البحث عن اساس الخلق ولكن دون جدوى .....  
وفي ظل هذا البحث وهذة الثورة العلمية ظهرت لنا نظريات كثيرة من اعظمها وأهمها نظريتين  لا بد من وجودهما في أي نظرية ترد أن تحكم هذا الكون هما النسبية العامة لأينشتاين  والنظرية الكمومية  وهاتين النظريتين هما خلاصة العقل البشري في جميع مراحل حياته العلمية وأنا في هذا الموضوع لست بصدد شرح هاتين النظريتين وذلك لأنهما تشغلان 90% من أرفف المكتبات العالمية  ولكن سوف أذكر ما له صله بموضوعي .
النظرية النسبية ( وأقصد دائما النظرية العامة حيث أن الخاصة جزء منها وحالة خاصة من العامة) هذة النظرية تهتم بدراسة الظواهر الكونية  العملاقة ودراسة القوى الجاذبية لها   من كواكب وافلاك ومجموعات شمسية ومجرات الى كوازارات وغيرها ....
أما النظرية الكمومية فهي تهتم بدراسة الظواهر الدقيقه جداً جداً فتهتم بدراسة الليكترونات والقوى بنها والفتونات والكواركات  وكان أول من نادى بها هو العالم الالماني الشهير ماكس بلانكعندما قال ان الضوء ينتقل عبر كمات من الطاقة سمها الفوتونات ...
(لاحظ أخي القارئ أن الفيزيائي يتمتع بقدره على الغوص في اعمق نقظة في الكونفي مادون الذرة وبطرفة عين وأختهايسبح في أبعد نقاط الكون وفي ماوراء المجرات وقد يحدث أن يحاول أن يخرج فتأمل في بدع صنع الله عزوجل.)
والهدف من ذكر هاتين النظريتين  هو أنه أذا اخذت أي نظرية على حدة حققت نجاحاً باهراً ولكن إذا  اجتمعتا فشلت كل تنبؤاتهما  وقد حاول عباقرة العلم الحديث في حل هذة المعضلة ولكن دون جدوى أو فائدة وأن من غرفتي الصغيرة أظمن لمن يحل هذة المشكلة بصورة نهائية بأن يحصل على جائزة نوبل للفيزياء......
وما تزال المحاولات قائمة لحل هذة المشكلة وظهرت حلول كثيرة وكل حل يفشل ولكن ظهرت في الفترة الاخيرة نظرية قلبت موازين الفيزياء رأسا على عقب وكان ظهوراها مصادفة  غريبة  .  كيف ظهرت هذة النظرية
تعود جذور النظرية الوترية إلى أواخر الستينات وإلى أعمال غابرييل فيننويزيانو  .كان عدة فيزيائيين آنئذ حاولون  العثور على  مغزى لكثرة الهدرونات تلك الجسيمات ذات التفاعل الشديد فيما بينها  والتي  كانت تظهر  تباعاً في التصادمات  العالية الطاقة  في المسرعات الجسيمية  . وكان ذلك قبل أن تتوطد النظرية  الكواركية في بناء المادة .
كان الشيء المحير  في  هذا الشأن هو الهدرونات التي فترة حياتها قصيرة جداً . وهي معروفة جماعياً باسم "تجاوبات" (أو جسيمات التجاوب) لأنها كما هو واضح جداً ، ليست جسيمات أولية  بل  إنها تبدو بالأحرى ضرباً من الحالات المثارة الهدرونات أخرى .إذ يمكن أن نتصور أن مكنونات الهدرونات أثيرت إلى مستويات كمومية طاقية عالية بفعل تصادمات عالية الطاقة . وقد بينت التحريات أن بعض  هذة الكائنات ذات سبين عالٍ ٍ جداً (11/2) . وفوق  ذلك  تم العثور على علاقة نظامية  بين سبين هذة الهدرونات وكتلتها .
ولتفسير هذة الوقائع اقترحت فينيزيانو نموذجاً وفق مقتضى الحال  لم يكن هذا العمل في ذلك الحين سوى إجراء رياضي خال من أية صورة فيزيائية . ولكن اتضح في سياق  التحريات اللاحقة أن نموذج فينيزويانو أوصاف حركة وتر كمومية فكانذلك خروجا ً ملحوظا ً  من أُطر النظريات  السابقة  التي كانت تُصر  كلها  على نمذجة المادة بلغة الجسيمات .  هذا رغم أن النموذج الوتري كان في بعض جوانبة على الأقل  ،على وفاق مع التجربة أحسن من وفاق النموذج الجسيمي.     يوجد على الاقل  جانب واحد يمكن أن يبرر نظرية وترية في الهدرونات فالمعلوم اليوم  أن الهدرونات تحوي  كواركات وهذة الكواركات تتفاعل بوساطة قوة فيما بينها . ويستطيع المرء أن ينثل الروابط الناتجة عن هذة القوة وكأنها قطع مطاطية تصل بين الكوركات لأن القوة بين الكواركات تشترك مع توتر المطاط بخاصة أنهما كليهما يشتدان  بازدياد المسافة والقوة في حال الكوركات شديدة  لدرجة أن طاقة التفاعل تضاهي طاقة كتلة الكواركات السكونية . وفي هذه الظروف يكون "المطاط"  في العملية الدينامية  أهم من الكوراكات في الأطراف . وعلى هذا فإن النموذج الوترلدينامية الحركة ليس شيئا ً  غير ملائم .
 

لم يكن في ذلك الوقت المبكر يوجد أحد يرى في النموذج الوتري أكثر من عملية تقريبية فجة . وقد بدا ، كمشكلة أخرى أنه مقصور على توصيف البوزونات فقط . ولكن  بعض النظريين درسوا النموذج بعناية وعثروا على نتائج تخص مقدرة النظرية . ففي عام 1970  اكتشف شوارتز و  نوفو  نظرية وترية ثانية تحوي أوصاف  الفرميونات.
 وفي حوالي 1974 حصل تطوير للكروموديناميك الكمومي  وتوقف الاهتمام بالنظرية الوترية كنموذج للهدرونات . وكان  يمكن أن تموت   ولكن  اكتشاف شوارتز وشريكة شيراك  إمكان استخدامها في مجال آخر أكثر أهمية بكثير فقد كان من مشكلات النظرية المبكرة أن الجسيمات التي بدت مستمدة منها تحوي جسيما عديم الكتلة  وسبينه 2 .  ولم يكن في تشكيلة الهدرونات  أي  شيء من هذا القبيل . لكن هذا الجسيم  له أوصاف  الغرافتون بكل دقة " جسيم الثقالة الحامل للثقالة"  فهل النظرية الوترية هي حقا ً نظرية ثقالية ؟؟؟ كما ادعى شيرك و شوارتز أو حتى نظرية لكل شيء؟؟؟
لقد كان على هذة الفكرة الجرئية أن تنتظر زهاء عشر سنوات كي تكتسب مصداقية أوسع وفي أثناء ذلك عكفت مجموعة صغيرة من النظريين فيها جون شوارتز وميكائيل غرين على دراسة كل أنواع مسائل التماسك الرياضي  - التاخيونات واللانهائيات والشذوذات والحاجة إلى أبعاد إضافية وإلى تناظر فائق .  وكانت وقتها أعمالهم تعتبر مضيعة للوقت في نظرية معتوهة  ولكن كل ذلك تغير  اليوم  فقد أصبحت  بصورتها الحديثة المعروفة ـــ باسم الاوتار الفائقة ـــ تلفت انتباه أمهر الفيزيائين النظريين في العالم .
وتبدل هذة النظرية الجسيمات النقطية بوتر أ ُحادي البعد يمتد في فضائة ويهتز بتواتر مختلف وهذا الاهتزاز هو سبب إختلاف الجسيمات والمواد في الكون وبدل الجسيم النقطي بالوتر لأنه عندما نريد أن نوحد النظريتين  على الجسيم النقطي تظهر لنا  شذوذات ــ صفر /صفر أو مالانهاية / مالانهاية ـــــ لذلك بدلنا الجسيم النقطي بالوتر  لأن تمواج الوتر يخفي هذة الشذوذات وتتنبأ هذة النظرية الجديدة بأن كوننا مكون في حقيقة من 26 بعداً ، وبعد تطورات أ ُخزلت هذة البعاد الى عشرة أبعاد ولم تكن هي أول فكرة للابعاد الاضافية أو أول نظرية فقد سبقها العالم كالوزة في طرحة للبعد الخامس  أ؟فتراضي وعندما أُسقط هذا البعد على النظرية النسبية  ظهرة نتائج  زائدة في حلول النسبية لم  يمضي وقت حتى أكتشف انها معادلة مكسويل في الكهرطيسية   وهكذا أثبت كالوزا أن الكهرطيسية ليست قوة منفصلة بل هي وجة من أوجة الثقالةوذلك في عالم ينطوي على خمس أبعاد . ولكن عدد هذة الابعاد كان بحق مشكلة ومعضلة كبيرة جدا حتى أنه حل خيب أمال العاملين على هذة النظرية ولكن الحل ظهر على يد السويدي أسكار كلاين بجواب بسيط ورائع وذلك عام 1926 يقول بأننا لا نلحظ البعد الخامس لأنة بمعنى ما متقوقع  على نفسه أي ملتف على نفسة في حيز صغير جدا ويمكن تشبية ذلك بخرطوم رش  الماء فعندما تنظر للخرطوم من بعيد  لا ترى سوى خط متعرج . لكنك إذا فحصة عن كثب  فسترى أنه عباره عن جسم في ثلاث أبعاد وهكذا أعتبرنا الأبعاد الجديدة ملتفة على نفسها في جزء صغير جدااً وتمسك هذة الأوتار قوة  لا ليست عن العودة الى وضعها الطبيعي قوة لا  أعرفها أنا ولكن تمثل بظاهرة كازميرا  وهي  نشوء قوة بين الصفائح ناقلة الكهرباء إذا قربت من بعض بشكل كبير فإنه تنشئ قوة  التصاق لا احد يعرف منشأها وتتنبأ هذة النظرية بالمادة السوداء أو المادة الظلية والتي سوف يرد ذكرها إنشاء الله في الحوار مع العلماء العاملين على هذة النظرة التي تشغل  أمهر الفيزيائيين....
 
وهنا ايضا لقاء مع جون شوارتز استاذ الفيزياء عن نظرية الاوتار:
جون شوارتز أستاذ في قسم الفيزياء بمعهد كاليفورنيا التقني (كالتيك)كانت أعماله الأولى وخصوصاً تلك التي قام بها مع ميكائيل غرين هي التي دفعت الموضوع من الركود النظري إلى مصاف نظرية عصرية فعالة في الأوتار الفائقة .
إن فكرة استخدام الأوتار لنمذجة الجسيمات الأساسية التي تعود إلى ماضٍ بعيد بعض الشيء فهل لك أن تحكي لنا نبذة عن الأيام الأولى للنظرية الوترية؟
للنظرية الوترية قصة غريبة جداً. الموضوع الذي يعود إلى محاولة جل مسألة مختلفة تماماً عن المسألة التي كانت تستخدم من أجلها هذه النظرية اليوم .فقد أُنشئت في الأصل بين عامي 1968 ـــ 1970 تقريباً كمحاولة لفهم القوة النووية الشديدة وكان أن أصابت قدرا من النجاح في هذا السبيل لكن نجاحها لم يكن كاملاً وظهرت في أواسط السبعينات نظرية أخرى اسمها الكروموديناميك الكمومي نجحت وصف التفاعلات الشديدة وبنتيجة ذلك وبالرغم من حصول قدر هائل من العمل في النظرية الوترية أثناء تلك المرحلة المبكرة هجر معظم  الناس الموضوع في أواسط السبعينات عندما أنشئ الكروموديناميك الكمومي.  وأنا لم أفعل ذلك لأنني قبل نشوء  الكروموديناميك الكمومي أو في أثناء ذلك تقريباً كنت أعمل مع فيزيائي فرنسي اسمه جوئيل شيرك كان في زيارة هنا في كالتيك وقد لاحظنا أن المشاكل التي كنا نواجهها في النظرية الوترية لدى محاولة استخدامها في توصيف القوة النووية الشديدة تعود إلى أن النظرية كانت تقود دوماً إلى نوع جسيمي خاص لم يكن له مكان في النظام النووي الشديد كان جسيم عديم الكتلة ويملك وحدتين من الاندفاع الزاوي  (السبين )ولم يكن يوجد في  العــمليات النووية أي شيء يستجيب لهذه الأوصاف لكننا كنا نعرف أن هذا كان بالضبط النوع الجسيمي في نظرية اينشتاين النسبوية العامة وهي نظرية في الثقالة وأن هذا الجسيم ليس سوى الذي يُدعى عادة غرافيتون ـ الجسيم الذي يحمل في ميكانيك الكم والقوة الثقالية و الثقالة شيء مختلف جداً عن القوة النووية الشديدة كما أنها في الظروف العادية أضعف منها بكثير كثير جداً  وبما أننا وجدنا أن هذا الجسيم موجود في نظريتنا بشكل ما قررنا أن علينا أن نتخلى عن مشروع استخدام الأوتار لتوصيف القوة النووية الشديدة و أن نفحص إذا كان بالإمكان استخدامها لتوصيف الثقالة في آن واحد مع قوى أساسية أخرى تبين أنها تقع على هذا الطريق .
شر تحول إلى خير في الواقع
صحيح.  لقد تطلب ذلك إعادة نظر جذرية إلى حد ما لأنه أسفر من جهة أولى عن أن الأوتار يجب أن تكون أصغر بكثير مما كنا نظن في البدء .
ما نوع الحيز الذي نتكلم عنه الآن؟
عندما كنا نفكر بالأوتار كنموذج لأوصاف الجسيمات النووية كانت الفكرة أن الأوتار يجب أن يكون لها (مقاس)يلائم النواة تماماً وهو 10^13 سنتمتراً . وعندما نستخدمه للثـقالة يوجد سلم أطوال طبيعي توحي به بنية الثقالة و هذا ما يدعى طول بلانك وهو أصغر لدرجة لا تصدق من السلم النووي ـــ أصغر ب 10^20 مرة و للتعبير عن ذلك طريقة تقول بأن  نسبة سلم بلانك على ((مقاس )) الذرة كنسبة هذا إلى مقاس المنظومه الشمسية . فنحن إذن أمام مسافات بالغة الصغر  حين نناقش الأوتار الفائقة المستخدمة لتوحيد الثقالة مع القوى الأخرى .وهكذا برز استخدام الأوتار الفائقة  من أجل الثقالة والتوحيد عام 1974 ، بعد أن طرأ على النظرية الوترية تطوير استغرق خمس سنين  . وقد ثابرت مع يراك  ، الذي مات ميتة مأساوية جداً بعد ذلك بست سنوات  ، على عمل في هذه المسألة  ، وبدأت عام 1979 أتعاون مع غرين  ،  من معهد الملكة ماري في لندن
قبل أن تنتقل إلى هذه التطويرات  هل لي أن أسألك  ما نوع الصورة  التي لديك  عن النيترونات  والبروتونات في النظرية الوترية القديمة ؟ هل هي بمعنى  ما وتر ُيفترض وجوده ضمن النترون والبروتون ؟
بكلام تقريبي ، كانت الصورة أن الهدرون كالنترون والبروتون  ، مصنوع من كواركات وهي فكرة أدخلها غيل- مان وزوايغ  قبل عرين عام . وعلى هذه الكواركات أن تكون مضمومة معاً بقوة ما ، وبذلك  كانت الصورة أن الأوتار وصف للقوة التي تمسك بالكواركات معاً ، على شاكلة نتف من المطاط . ويمكن  أن يفكر المرء بأن الكواركات  وكأنها مربوطة عند أطراف هذه الأوتار
و أن المجموعة كلها تدوم معاً بطريقة ما .
هذا صحيح .
ما هي الصعوبات الرئيسية في هذه الفكرة ؟
كان فيها عدة صعوبات واحدة  ذكرتها منذ قليل ذلك الجسيم عديم الكتلة ذو السبين 2  الذي تفرزه الرياضيات إلزامياً  ولا ينتمي إلى مجموعة الجسيمات التي نصادفها  في العمليات النووية . الصعوبة الأخرى  ، الأقرب إلى الطرافة ، هي أن تماسك النظرية رياضياً يتطلب  أن يكون الزمكان ذا أبعاد أكثر من أربعة  . كانت النظرية الوترية الأصلية ، التي تنطوي  على نقائص أخرى ، تقود ألى ستة وعشرين بعداً . وفي نظرية وترية محسنة أنشأها بيير رامُند وأندره نوفو  وأنا عام 1971 ، نول عدد الأبعاد إلى عشرة أبعاد  إضافية  مسألة خطيرة جداً  في مجال توصيف الجسيمات النووية ، لأننا نعلم حق العلم أنه يوجد ثلاثة أبعاد  مكانية  وواحد زمني ،وأن الموقف لا يحتمل مطلقا أبعاداً إضافية إذا كنا نريد نظرية واقعية.
هل لديك أمل في إعادة صياغة للنظرية تجعلها متماسكة في أربع أبعاد ؟
حسن ، لقد بُذلت جهود عديدة على مدى هذه السنين  لقد كرستُ جزءاً من جهودي في هذا السبيل أيضا  في محاولة العثور على أنواع من هاتين النظريتين منطوية على أربعة أبعاد بدلا  من عشرة أو ستة وعشرين  وقد سيقت اقتراحات عديدة في هذا السبيل كانت كلها تنطلق من منظومة جميلة جداً تصبح قبيحة حقا وغير مقنعة وتقود بشكل محتوم إلى اختلالات رياضية .
كان وجود التاخيونات إحدى المسائل الأخرى في سياق النظرية الوترية الأصلية وهي جسيمات تسير بأسرع من الضوء ألم يمكن تحاشي ذلك ؟
هذه سمة لا يمكن تحاشيها في النظرية الوترية البوزونية التي فيها ستة و عشرون بعداً . وإحدى مزايا النظرية التي لها عشرة أبعاد هي إمكانية انتخاب نسخة منها لا تحوي أياً من هذه الجسيمات التاخيونية التي نعرف أنها لا تتفق مع المبادئ الأساسية .
لقد أصابت النظرية الوترية القديمة بعض النجاح أيضاً، على ما أظن
نعم لقد أُنشئت هذه النظرية لأسباب وجيهة وقد فازت بعدة صفات عامة كنا نعلم أننا نستهدفها في نظرية تخص القوة النووية ـــ صفات بخصوص كيفية تفاعل الجسيمات في الطاقات العالية وما يتصل بذلك من أشياء ككتل شتى الجسيمات وعزومها الزاوية ونماذج العلاقات فيما بينها .
إذا ألقينا نظرة إلى الوراء ،هل يصح إلى حد ما،أن نقول إن على المرء أن لا يرى بتاتاً بعد الآن في الأوتار أوصاف الجسيمات النووية و أن الكروموديناميك الكمومي متفوق عليها في هذا الميدان ؟                                                                       إن جمهور رجال العلم يعترفون  بالكروموديناميك الكمومي كنظرية صحيحة في القوة النووية الشديدة وأرى أن أسباب ذلك واضحة جداً لكن يبدو مع ذلك من المعقول تماماً أن بالإمكان إعادة صياغة الكروموديناميك الكمومي  بشكل يجعل الأوتار تبدو ذات دور مهم لكن الأوتار التي ستنبثق في هذا الظرف لا بد أن تسلك سلوكاً رياضياً مختلف عن سلوك الأوتار التي اقُترحت قبل خمسة عشر عاماً . والبنية الصحيحة لنظرية من هذا القبيل لم تقُـترح إلا بشكل غامض فيما نعرفه اليوم . وفي الواقع يبدو أننا أمام مسألة أصعب بكثير من تلك التي تبدو أكثر طموحاً بكثيرــ نظرية الوتر الفائق التي نعمل فيها اليوم.
ماذا كانت نقطة الانعطاف الحقيقة في مسيرة النظرية الوترية أي الشيء الذي وضعها في مقدمة بحوث في فيزياء الجسيمات ؟
كانت نقطة البدء تعاوني مع ميكائيل غرين عام 1980 حين استأنفنا العمل الذي كنت بدأته  مع جوئيل شيرك بخصوص تطوير السلوك الرياضي المفصل للنظرية الوترية ذات الأبعاد العشرة والذي أريد أن أشير إليه من صفات هذه النظرية هامة هي أنها ذات نوع  من التناظر خاص جداً يسمى التناظر الفائق وله علاقة بصنفين من الجسيمات العنصرية يدعيان بوزونات و فرميونات .
هل لك أن تقول شيئاً عن ماهية هذين النوعين من الجسيمات ؟
إن كل الجسيمات العنصرية تقع في صنفين مختلفين وجسيمات أحد الصنفين البوزوني والفرميوني تختلف عن جسيمات الصنف الأخر بفرقين هامين بقيمة العزم الزاوي الذي يحمله الجسيم وهو الذي يسمى عادة (السبين) و سبينات البوزونات أمثال زوجية من وحدة أساسية في حين أن سبينات الفرميونات أمثال فردية من تلك الوحدة نفسها . الفرق الآخر وهو ذا صلة وثيقة جداً بنتائج ميكانيك الكم مستمد من سلوك النظرية إزاء حدوث تبديل بين جسيمين فإما أن تبقى على حالها إزاء تبديل هذا التبديل أو أن تكتسب إشارة سالبة الفرميونات تسبب هذه الإشارة السالبة
تقول إن التبديل الفائق وسيلة مزج هذين النوعين م الجسيمات في توصيف مشترك .
نعم هذا صحيح . وربما يجب أن أقول ليكون التعبير أقل تجريداً إن الكواركات و الإلكترونات فرميونات وإن الفوتونات و الغرافيتونات بوزونات .
هل يصح القول بأن الفرميونات  جسيمات المادة و البوزونا   جسيمات تنقل القوى بين جسيمات المادة ؟                              أعتقد أن ذلك طريقة جيدة للتعريف.
كنت تقول إن التناظر الفائق عنصر جوهري في النسخة الحديثة للنظرية الوترية فإلى أين قادت هذه التطويرات ؟
حسن ، إنها سلسلة طويلة من التقرعات. الواقع أن النظرية الوترية ذات الأبعاد العشرة التي جاءت عام 1971 كانت بالفعل ميلاد التناظر الفائق كان أحد مظاهر ذلك تعميم نظرية الثــقالة على التناظر الفائق وهي نظرية تدعى الثقالة الفائقة وقد أُنشئت عام 1976 و أُدخلت في النظرية الوترية الفائقة التناظر المعروفة بأكثر من أسم نظرية الوتر الفائق . لدى دراسة خصائص النظرية الوترية وجدتُ بالتعاون مع غرين عدداً من الأشياء على مدى السنين التي نعتقد أنها كانت مثيرة جداً فإحدى المسائل البالغة الأهمية التي كانت على الدوام تعترض صنع  نظرية ثقالية هي أن محاولة التوفيق بينها وبين مستلزمات نظرية الكم تنطوي على حسابات تقود دوماً على صيغ تباعدية عديمة المعنى شيء من نوع يشبه تقسيم الواحد على الصفر و هي عملية لا يمكن إجراؤها.وهكذا كان يحصل على أجوبة لا معنى لها لدى محولة  إجراء حسابات كمومية في الثقالة .كان ذلك يبدو سمة تشترك فيها كل النظريات التي كانت تعتبر الجسيمات الأساسية نقطاً رياضياً، وهي الطريقة التقليدية في معالجة هذه الأشياء. وعلى هذا فإن الشيء المهم في النظرية هو استبدلت بالنقاط منحنيات ذات بعد واحد تسمى أوتاراً . والشيء الذي وجدناه مثيراً للحماس هو أننا عندما حسبنا التصحيحات الكمومية للثقالة في النظرية الوترية بدأنا نحصل على أعداد ذات معنى فعلاً أعداد تخرج من صيغ منتهية. كان ذلك أول دليل على إمكانية صنع نظرية متناهية تتفق مع ميكانيك الكم وتحوي الثقالة ز كان ذلك مغرياً وقد قمنا به في غضون عام 1982 . وفي الوقت نفسه تقريباً وجدنا نظريتين في الأوتار الفائقة إحداهما التي طورناها تحوي ما نسميه الأوتار المفتوحة (للوتر نهايتان حرتان) و الأخرى ذات أوتار مغلقة بشكل حلقات .الممكن فعلاً أن يتبين بتحريات لاحقة أن بعضها غير منطقي ؛ فيصبح العدد الكلي أصغر زد على ذلك أن من المحتمل عل ما يبدو أن تكون النظريات المتغايرة الثلاث في الواقع نسخاً ثلاثاً من نظرية واحدة فقد يمكن البرهان على أنها متكافئة مما يجعلنا نعتبرها نظرية واحدة بالفعل وبمحاكمة من هذا القبيل يتولد لدينا أمل كبير في إمكانية أن ينخفض هذا العدد إلى نظرية واحدة فقط .
لماذا لم تعد توجد مشكلة في وجوب أن تصاغ هذه النظريات في أكثر من أبعاد الزمكان الأربعة ؟
بمجرد أن تخلينا عن البرنامج  الهدروني برنامج تمثيل القوة النووية الشديدة بأوتار ، وتواجهنا إلى المسألة توصيف الثقالة والقوى الأخرى ، أصبحت الأبعاد الإضافية مزية لا شراًًًًًًًًًًًً . والسبب هو أن نظريات الثقالة تصف هندسة المكان والزمان . وعلى هذا يتضح أن من المجدي أن نفترض جداً أن نفترض في إطار في إطار نظرية ثقالية أن الأبعاد الإضافية موجودة فعلاً لكنها متكورة على نفسها في كرية متقزمة متينة كنتيجة لهندسة تفرضها النظرية نفسها .ستحوي النظرية إذن أبعاداً إضافية لكنها ستقول لنا أيضاً ما يجب أن نفعل بخصوصها؛ لأنك عندما تحاول حل المعادلات ، وإذا تماشت كلها مع الخطة فستكشف أن حل المعادلات ينطوي على تكور هذه الأبعاد الإضافية الستة في كرية صغيرة لدرجة أن لا نلحظها.
صغيرة بقدر ماذا ؟
يبدو أنها من سلم الأطوال الذي ذكرته آنفاً ــ طول بلانك ــ تلك المسافة الصغيرة لدرجة لا تصدق ،10^33 سنتمتراً .
تريد أن تقول إذن إن كل نقطة من الفضاء ، أو ما نظنه نقطة من الفضاء هي في الواقع كرية صغيرة ذات ستة أبعاد قطرها حوالي  10^33 سنتمتراً فليس عجيباً إذن أن لا نلاحظ هذه الأبعاد الإضافية .
إنها أصغر من أن يستطاع كشفها .
كيف يجب نتصور هذه الأوتار ؟ هل يجب أن نتصور الجسيمات كالإلكترون و الكواركات مثلاً على أساس أنها بمعنى ما ، مصوغة  من أوتار ؟ هل نتصور أنه يوجد ضمنها وتر صغير ؟ حلقة ، أو شيء من هذا القبيل ؟
حسن إليك تعبيراً آخر يختلف قليلاً عما تقول هب أنك أمام وتر يمكن أن يهتز ويرتجف بأشكال شتى إن كل شكل من أشكال هذا الرجفان أو الاهتزاز يمكن أن يُعتبر وصفاً لنوع جسيمي خاص وعلى هذا تستطيع تتصور أن الإلكترون شكل اهتزازي معين و أن الكوارك شكل اهتزازي آخر و الغرافيتون شكل ثالث وهكذا .
نوع وتري في الداخل ، لكنه يتحرك بأشكال شتى ، وبصور حركية مختلفة ؟
نعم .
لقد ذكرت أن أحسن البشائر موجودة في النظرية الفائقة التي   تصاغ بالتعامل  مع  (E8  ×E8) .
  ؟؟؟ E8 ما معنى هاتين النسختين
ليس واضحاً تماماً كيف سيكون المنظر بعد أن ينقشع الضباب ؛ لكن الإمكانية التي تبدو محيرة اليوم هي أن تناظرات فيزياء الجسيمات كما نعرفها من خلال التجارب في الطاقات الشائع بلوغها هي جزء من
الآخر فيصف نوعاً جديداً E8 الاثنتين أما التناظرE8 تناظرات واحدة من  مـن المادة يسمى أحياناً المادة الظلية تفاعله معدوم أو بالغ الضعف مع المادة العادية التي نعرفها فإذا أردت بناء علم خيالي من ذلك تستطيع أن تتصور أن كل أجناس المجرات والكواكب مصنوعة من مادة ظلية لا نراها بتاتاً لأنها لا تتفاعل مع ضوء من نوع ضوئنا.
وبذلك تكون الإمكانية الطريفة أن المادة الظليلة المتصلة بثاني التناظرين           لا بد أن تكون خفية علينا لأنها زاهدة في التفاعل مع الضوء كالضوء  E8
الذي نستطيع كشفه .
هل يوجد مادة ظلية تمر في هذه اللحظة عبر هذه الغرفة ولا نعلم شيئاً عنها ؟
هذا صحيح ز إن بإمكانك أن تضع لها حدوداً لأنها تتفاعل حقاً من نوع ثقالتنا ــ إننا نقتسم ثقالتنا مع المادة الظلية .
إذن نستطيع أن نستشعر كوكباً ظلياً؟
نستطيع أن نستشعره بمفعولاته الثقالية برغم أننا لا نراه بالضوء .
هل يوجد برهان على وجود هذه المادة الظلية ؟
كلا لا يوجد لكنها تتفق مع ما نعلم عن هذا العلم لأن من الثابت أن من المادة المرئية فيه قد لا تشكل اكثر من عشرة بالمئة أو نحوها من كتلة العالم الكلية وهكذا حتى لو نصف مادة العالم لأن ظلية لكان ذلك معقولاً فهناك محل لها. هل هذا العالم الظلي مطابق لعالمنا كثيراً أو قليلاً في طبيعة جسيماته وتفاعلاته ؟
تلك مسألة تتوقف على تفاصيل سلوك النظرية . فهناك إمكانية أن يتكسر     منهما بأسلوب واحد إلى بنى تناظرية أصغر فإذا كان    E8      التناظران           نموذج هذا الانكسار واحداً لكل من المضروبين
يحصل التناظر نفسه الكامن في قوانين الفيزياء من أجل نوعي المادة . واليوم يبدو أكثر احتمالاً أن يحدث هذا الانكسار التناظري بأسلوبين
.                                                       (E8)             مختلفتين للتناظري
لماذا يكون ذلك ؟ وما الذي يميز أحدهما عن الآخر ؟
لدى محاولة حل معادلات النظرية  لا ننجح في العثور إلا على حلول   أسلوبي انكسار   E8أ ، للتناظرين تستدعي      
هو إذن انفصال بين العالم والعالم الظلي ؟
نعم ، لكن ليس من المستبعد العثور على حلول اخرى تعالجهما تناظرياً
الذي افهمه  هو أن أحدى المسائل البارزة الكبرى في برنامج الأوتار الفائقه هي مسألة تحديد الشكل الخاص الذي تتخذه الأبعاد الإضافية الستة في التفافها على نفسها . هل ترى في ذلك عقبة لا يمكن اجتيازها أم شيئا سوف يذعن  للرياضيات بعد بضع سنوات ؟
 حسن ، أن هذا تحدّ كبير وربما كان إحدى أهم مسألتين  أساسيتين في هذا الموضوع   اليوم  فإذا  علمنا سيم تلك الأبعاد الستة المكانيه نصبح في وضع جيد لحساب كل أنواع الأوتار التي نريد معرفتها  قد يكون هذا الكلام  مدهشاً  لكن هذا الفضاء  كما ذكرت  غير مرئي على كل حال  لأنه أصغر بكثير  من أن يرصد  مباشرة  وقد تبين أن تفاصيل هندسته وتوبولوجيته  تؤدي بالفعل دوراً حاسما في تحديد خواص الجسيمات القابلة للرصد في طاقات يمكن بلوغها
هل تستطيع أن تعطي مثالاً؟
يوجد خاصية توبولوجية لهذا الفضاء ذي الأبعاد الستة تدعى عدد أولر  ويمكن أن نمثلة بالتقريب  وكأنه قياس لعدد الثقوب في ذلك الفضاء ويتبين ان عدد أولر  هذا ذو صلة  بعدد المكررات الموجودة في طوائف الكواركات  واللبتونات  فقد وُجد أن عدد الكواركات واللبتونات  تظهر زُمر تسمى طوائف  وقد تم اكتشاف ثلاث من هذه الطوائف تجريبيا لكن سبب  وجود ثلاث طوائف من الكواركات واللبتونات ما يزال سراً من الأسرار  ومن الحقائق  التي تثير الفضول بخصوص  النظرية الوترية هو أن عدد الطوائف  الناتج يساوي بالضبط نصف عدد أولر  لهذا الفضاء ذي الأبعاد الستة.
لدينا إذن هنا مثال يُظهر كيف تؤثر توبولوجية أبعاد هذا الفضاء اللامرئية مباشرة  في شيء فيزيائي كعدد الأنواع المختلفة للجسيمات التي عُثر عليها في الطبيعة .
نعم.
 إن إحدى المشاكل في النظرية الوترية الفائقة هي ما يبدو في الوقت الحاضر من عدم وجود نظرية مفردة بل عدد كبير من النظريات تختلف باختلاف الشكل المختار لالتفاف تلك الأبعاد الإضافية ما هو على وجه التقريب عدد الخيارات التي حصلنا عليها ؟
دعني أولاً أعبر عن هذا الشعور بكلمات  مختلفة قليلاً  أريد أن اقول  إن النظرية واحدة وأن تعددها في حلولها  ليس المشكلة إن المشكلة الكبرى تكمن في محاولة فهم لماذا يجب أن يكون واحد من هذه الحلول احسن من سواها  لا يوجد في المرحلة الراهنة أية  طريقة للاختيار بين هذه الحلول سوى القول بأن أحدها يتفق مع الطبيعة أحسن من غيره  لكن لا يوجد  معيار رياضي لاختيار  الأحسن ، بيد أن النظرية ليست مفهومة فهماً كاملاً  ونحن نبحث عن أحسن صياغة لها  ، وأقول بشكل خاص إننا في الصياغات الراهنة للنظرية الوترية الفائقة  قادرون فقط على دراستها بتقريبات  متنوعة متوالية  وهي طريقة تسمى نظرية الاضطراب  ، والذي نسعى إليه  هو صياغة للنظرية تغنينا عن هذا النوع من التوسع في طريقة التقريبات المتوالية  ، ولو كنا نمللك للنظرية صيغة تعطينا نتائج دقيقة بدلا من تقريبات متوالية  ربما أمكننا  أن نكشف أن بعض تلك الفضاءات ذات الأبعاد الستة التي تظهر لدى حل المعادلات في أي مستوى من التقريب نسطيع اليوم دراستة ، لاتشكل إطارا لحلول المعادلات عندما ننظر إليها من وجهة نظر صحيحه
إذا أمكن إذن إجراء حسابات دقيقة يمكن بالفعل انتخاب حل وحيـد؟
هذا صحيح  وبطريقة التعبير الشائعة يقال انه توجد مفعولات غير اضطرابية في النظرية تنفي كل الحلول  إلا واحداً أو بعضاً منها.
وبانتظار ذلك   كم عدد الحلول المتنافسة المختلفة ؟
من الصعب إحصاؤها حقا لكنني أعتقد أنها قد تبلغ الآلاف وربما اكثر .
 وفيما عدا ذلك ماهي  في رأيك أبرز مسائل النظرية ؟
صياغة نسختها غير الاضطرابية  أوصافها الدقيقة  مع هذه النظرية  في موقف غريب بمعنى أننا نعرف بعض المعادلات  لكننا  لاندرك إدراكاً عميقاً حقاً المبادئ الكامنة في أساس  هذه المعادلات   والقصة هنا مستمدة من تاريخ تطوير نظرية أينشتاين الثقالية النسبية العامة فقد انطلق أينشتاين من مبدأ جميل  يدعى مبدأ التكافؤ  وبنى على أساسه بعض المعادلات يمكن بعد ذلك دراستها ، ونحن في حال النظرية الوترية لدينا مجموعة من المعادلات  لكننا  لا نفهم حقا تعميم مبدأ التكافؤ ذلك التعميم المسؤول  عن تلك المعادلات  لمن الواضح أن النظرية ذات عمق وجمال كبير  في بنيتها  الرياضية التي تحوي كل النتائج  المذهلة  التي نحصل عليها وأن فيها مبدأ أنيقاً وجميلاً يجب العثور عليه وقد بذلت جهود كثيرة  منذ عام أو عامين  في محاولة استيضاحهذا الجانب وهناك عمل مازال حديث جداً يمكن بالفعل أن يكون دليلاً  على الطريق الصحيح  ولكنه ما يزال تمهيديا ً جداً  ويحتاج الى دراسة أكثر قبل أن يبلغ مرتبة اليقين.
على فرض أن النظرية يستمر نجاحها أين تتوقع أن يجري التماس مع التجربة ؟ ونحن لدينا حتى الآن أشياء ذات صياغة أنيقة جداً وعُرفت مؤخراً ولكن النجاح الحقيقي  لأية نظرية يقاس  بعدد النبوءات التي يمكن اختبارها
هذا صحيح بالتأكيد  ومن المستحيل أن نعرف الزمن  اللازم لتحقيق النجاح في هذا السبيل  إذا كان مكتوباً له  النجاح  ، ولكن أملي  كبير في العثور على  برهان قاطع على النظرية قبل نهاية هذا  القرن  وأن كنت لا أستطيع أن أؤكد ذلك  وما من أحد يعرف كم سيستغرق  ذلك  ونحن نطرح هنا نوعاً من المسائل الطموحة جداً بخصوص مشروع طموح جداً  ولا يوجد أية ضمانة أن ذلك سينجح ولو أنه يبدو بالفعل واعداً أكثر  بكثير من أي تناول سبقه .
هل من المحتمل أن تتنبأ النظرية مستقبلا بجسيمات جديدة تكتشفها مسرعات جديدة؟
دعنا نفترض أننا نجحنا في فهم المبدأ الاساسي  وأننا نستطيع العثور على حل وحيد للمعادلات ، يمكن عندئذ أن ندرس بهذا الحل الخواص التوبولوجية  لذلك الفضاء ذي الستة الأبعاد  ومن ذلك نستطيع أن نعرف نوع الجسيمات التي يمكن أن  توجد في الطاقة المنخفضة  كما يمكن استخلاص نسب كتلها من خلال اعتبارات توبولوجية  وكذلك شدات تفاعلها  فيما بينها  هذا نوع  من المعلومات  التي نستخرجها  من التجارب  التي تتم في المختبر  وهناك يقيناً جسيمات لم تُكتشف بعد  من ذوات الصلة بالتناظر الفائق مثلا  أو بانكسار التناظر وليس لدينا في الوقت الحاظر سوى أفكار تقريبية عما يجب  أن تكون علية كتل هذه الجسيمات وبعض خصائصها الأخرى ولو كان لدينا تكثف نوعي للأبعاد الستة ناجح  في تفسير ما نعرفه  حتى الآن لأمكن على لأرجح  أن نصوغ  في الوقت  نفسه  نبوءات بخصوص التساؤلات التي يمكن اختبارها تجريبيا
 لديّ انطباع بأن التقدم لن يحدث غلا إذا تحقق تطور كبير جديد في فهم الخلفية الرياضية وبأنكم تلجؤون إلى بعض فروع الرياضيات الجديدة بذاتها والضرورية لاستمرار التقدم .
هذا صحيح  ذلك أن أحد جوانب الموضوع كله  الجانب الذي يثير لدى بعض العاملين نوعاً من الرعب  هو أن هذه الدراسات تتطلب قدراً هائلاً   من الرياضيات  والواقع  أن قسماً كبيراً  من هذه الرياضيات  لم يستنبطه الرياضيون حتى الآن ، وهناك الكثير ممكا يجب معرفته والكثير ممكا يجب تطويره في الرياضيات  في الوقت الذي نحاول فيه فهم الجانب الفيزيائي  إنها فترة حماسية يمر بها المرء حين يسهم  في هذا العمل كله  وأنا متفائل  بأن كل ذلك سيكون مثمراً على المدى الطويل
هناك من يتكلم عن برنامج الوتر الفائق وكأنه نظرية لكل شيء  لأن الهدف النهائي للنظرية هو تفسير كل الجسيمات  وكل القوى  ويقال غالباً إن تاريخ العلم عرف فترات قيل أثناءها عن نظرية كل شيء أصبحت (عند ناصية الشارع )  وقد تبين دوماً أن ذلك كان خطأً  حتى الآن  فما حظ مثل هذه المقوله  أن تكون صحيحة من أجل نظرية الوتر الفائق؟
حسن في كل نظريات التوحيد الجزئي السابقة التي نجحت كان التوصيف يستهدف بعض الجسيمات والقوى  التي كانت معروفه آنئذ دون سوها  كان الأمل من هذا البرنامج أن يحسب حساب كل القوى بما فيها الثقالة  لكن لم يكن النجاح حليفها  لأن الثقالة ما تزال خارج الصورة  وقد تم في الماضي لتوصيف الثقالة تقديم اقتراحات أخرى لم يكن لها أي حظ من النجاح في حالة القوى الأخرى . وهذا أول اقتراح (حسب معلوماتي على الأقل ) لبرنامج يشمل الثقالة وذي ملامح تجعله مرشحاً مقبولاً لتوصيف القوى الأخرى في الوقت نفسه انه بناء رياضي ذو حبكة متينة لدرجة أنه ليس شيئاً تستطيع تغييره جذرياً البتة . فإذا نجح في تفسير النتائج التجربيه يصبح من الصعب تصور أن يكون هذا النوع النظري عملية تقريبية لنظرية أحسن ستكتشف في المستقبل . إنه بناء متين لدرجة انك إذا فعلت به أي شيء فسيصعد كله على ما أعتقد . هو إذاً ، من وجهة النظر هذه ، مختلف عن النظريات التي سبقته . كانت النظريات تعتبر دوماً ، في الماضي ، اعمالاً تقريبيه ، في الطاقة المنخفضة ، لنظرية أعمق ستأتي في المستقبل .
لننظر للموضوع بعين التفاؤل ، مفترضين أن كل شىء سيجري على مايرام وأن من الممكن ، ربما في هذا القرن ، استصدار نبؤات بخصوص أشياء نستطيع رصده ، وأن الأوتار الفائقه أصبحت موضع ثقة في تمثيل المبدأ الأساسي الذي بني العالم بموجبة . ماذا عندئذٍ بشأن الفيزياء النظرية ؟ هل تكون قد بلغة نهايتها ؟
أعتقد ان ذلك إمكانية منطقية ، لكنها ليست مؤكدة  . فمجال فيزياء الجسيمات العنصرية يختلف  في رأيي عن كل أخر من الفيزياء والعلم في أنه يطرح أسئله نوعية وبالتحديد عن ماهية جسيمات الطبيعة الأساسية وقواها وعن القوانين التي تحكمها . وهي مسألة يستطيع المرء مبدئيا أن يجد لها الجواب الصحيح وهذا كل مافي الأمر . لكن المجالات العلمية الأخرى كلها على مايبدو لي قابلة لتكيف مع الحاجة فيها يمكن دوما أن تنطرح أسئلة جديدة  .فبهذا المعنى إذن يكون ماتهدف إلية شيء يمكن منطقيا إدراكه لكن خبرتنا حتى الأن تنبىء أن النجاح في الحصول على جواب صحيح يستتبع مزيدا من الأسئلة يطرحها ذلك الجواب .  و لا يوجد أي دليل  على  أن ذلك لن يستمر على هذا المنوال زمنا طويل جداً.  وهكذا بينما يتولد لدينا الأمل في الفهم الجيد للاجسيمات الأساسية والقوى وهذا مايمكن أن يحصل أعتقد أننا سنحتاج إلى أكثر بكثير من خمسة عشر عاما مثلا لتحقيق ذلك مع أنه في مثل هذه المدة يستطيع المرء أن يأمل في تحقيق  قدر كافٍ من النجاح  لتوليد القناعة  بأننا على الطريق الصحيح .
 هناك فرضية كامنة في كل طرائق توصيف الجسيمات الأساسية وقوى الطبيعة تقول بأننا نستطيع بطريقة بسيطة أن نصور الطبيعة من خلال شذرات وقطع
 رياضية وأملنا النهائي هو أن تكون الرياضيات بسيطة أو أنيقة على الأقل . هل هذا في رأيك مجرد أمل زائف أم تعتقد  أن العالم قائم حقا على مبادئ رياضية ؟
يبدو ان الأمر كذلك . أم السبب فهو بالأحرى قضية فلسفية عميقه وليس لدي جواب في هذا الشأن يبدوا من المعقول أن يوجد تفسير منطقي لكل شي والرياضيات طريقة لوصف الأشياء بشكل منطقي . إن هذا الأيمان كما يبدوا لي يستند بمعضمه على خبرتنا بأن الرياضيات كانت قد أحرزت نجاحات هائلة في تفسير الطبيعة حتى الأن وقد استمر ذلك على الدوام إلى سوية أعمق فأعمق. وعلى هذا أعتقد أن هذه الفكرة ستستمر في المستقبل قياسا على الماضي .
طبعا قد يكون الأمر أنك عندما تتعمق إلى سوية معينه ولنقل سوية الجسيمات مكنونات الذرة ممنتحراه هذه الأيام تبدو الأشياء مؤقتا  بسيطة جداً لكنك عندما تتعمق اكثر تجدها معقدة جدا.
 نعم هذا شعور عبر عنه العديد من الناس . فلو كانت نظرية الوتر الفائق سيئة الأداء لأمكن إعتماد وجهة النظر البديلة هذه . وشيء اخر قد يصادفة المرء هو أن الرياضيات التي تلزمه صعبة لدرجة أن يعجز الفكر البشري عن التعامل معها!!!!!!! وهذا محذور نصادفة من وقت لأخر .د
سمعت من يقول بأن نظرية الوتر الفائق أخر أمل في الحصول على نظرية كل شي  على الأقل كنظرية تستند إلى رياضيات بسيطة أو طيعة. هل تعتقد أن هذا صحيح ؟
 لا اعلم إن كان صحيحا أو لا . أعتقد أن هناك من فكر بهذه الطريقة بخصوص نظريات أخرى في الماضي وإذا كانت لسبب ما  لا تصلح للعمل  أعتقد ان لابد من ترشيح نظرية اخرى .
 لكي نختم الحديث بنغمة شخصية
 متى شعرت بأنك كنت بصدد شيء عظيم ؟
 في أثناء تعاوني مع غرين الذي بدأ عام 1980  كما ذكرت إكتشفنا عدة أشياء  واحدا أو أثنين كل عام  شعرنا أن فيها بعض الأهمية وبحماس كبير أن علينا أن ننشر ذلك وأن نتحدث عنه في محاضرات نلقيها  على زملائنا في أنحاء العالم  وقد شعرت في كل مناسبة وأعتقد  أن غرين شعر أيضا بأن ذلك كان الأكتشاف الذي سيقتع الناس بأهمية متابعة هذا الموضوع . وكانت مفاجأة لي قريبة من خيبة الأمل أن بقية الفيزيائين النظريين  في العالم ظلوا عدة سنوات غير مهتمين  كثيرا يهذا العمل  أو أنهم إن فعلوا ذلك فقد أخفوه . كانوا مهذبين معنا  فتحملونا لكن من المؤكد أن غيرهم قد أعرض عن العمل في هذا الموضوع .
عندما وجدنا طريقة حذف الشذوذ في صيف عام 1984 كنت قبل ذلك  قد تعودت على رد فعل جمهور النظريين  ولذلك لم أتوقع  من أحد ولو نوع قليل من الحماس  الذي يستحقه هذا العمل فعلا كان لدي على الدوام شعور بأن النظرية الوترية الفائقه سوف تصبح  الطريقة الهامة في التوحيد  لكني توقعت أن تكون هذه النقلة تدريجية . والذي حدث بعد صيف 1984  وقبل مضي عام واحد أن أصبح عدد المشتغلين بهذا الموضوع   كبيراً
كيف تشعر الأن  وقد أصبحت غارقاً في تلك  الزوبعة من النشاط الذي تجاوز موضوعك  ؟ هل تشعر أنك بمعنى ما تستطيع أن تتنحى  وتراقب تتطور الموضوع ؟ واضحا انك ماتزال نشيطا في هذا الميدان .
  أريد أن أظل نشيطاً وأن أحاول الأستمرار في الأسهام بهذا الموضوع . إذ يوجد اليوم حشد هائل من مهرة الناس يقومون بعمل مذهل وليس من السهل منافسة بعضهم . خصوصاً وان بعض الشباب منهم يعرفون قدراً هائلاً من الرياضيات الظرورية لذلك ويقومون بعمل جيد جداً . وإن هذا التطور يسعدني جداً بالطبع إذ  لما كان إثنان منا فقط يقومون بالعمل   أو ثلاثة  كانت إحدى السلبيات ظل بطيئاً بعض الشيء . كان يوجد  كثير من المسائل الهامه لكن لم يكن لدينا مايكفي من الوقت ولا من القدرة والقابلية على مااظن لمتابعتها كلها وكنا متلهفين لمعرفة ما سوف تسفر عنه  واليوم أصبح التطور سريعا يستحيل معه مسايرة ماينشر .د
  كيف تشعر الآن وقد أصبحت غارقاً في تلك الزوبعة من النشاط الذي تجاوز موضوعك؟ هل تشعر أنك بمعنى ما ، تستطيع أن تتنحى وتراقب تطور الموضوع ؟ واضح أنك ما تزال نشيطا في هذا الميدان.
أريد أن أظل نشيطا ً  وأن أحاول الأستمرار في الإسهام بهذا الموضوع إذ يوجد اليوم حشد هائل من مهرة الناس يقومون بعمل مذهل وليس من السهل منافسة بعضهم . خصوصا ً وأن بعض الشباب منهم  يعرفون قدراً هائلا من الرياضيات الضرورية لذلك  ويقومون بعمل جيد جداً  إن هذا التطور يسعدني جداً بالطبع  إذ لما كان اثنان منا فقط يقومان بالعمل   وأحيننا ثلاثة كانت إحدى السلبيات أن ما يكفي من الوقت ولا من القدرة والقابلية على ما أظن لمتابعتها كلها وكنا متلهفين لمعرفة ما سوف تسفر عنه . واليوم أصبح التطور سريعا ص يستحيل معه مسايرة مايُنشر  .

وسوف استمر في البحث وعند وجود اي معلومات اخرى سوف اضعها ...
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 17, 2006, 11:45:27 مساءاً
اتصدق اخي العزيز باسم انني كنت الان في بحث مستمر عن هذه النظريه واحاول ان اجمع عنها كل شي وسوف اضع هنا مقال كنت قد قراته ولا ادري ان كان هنا في هذا المنتدى ام اني قراته في مكان اخر ...
>نظــــــــرية الاوتار الفائقـــة:
قال أرسطوا إن المادة تتكون من كرات صغيرة أو جزيئات صغيرة  اطلق عليها أسم الذرات والذرة هي أصغر جزء في التركيب المادي وذكرة علماء العرب بأسم الجوهر الفرد وتعني الجزء الذي لا يتجزء . ومع تطور العلم والثورة  العلمية الحديثة أكتشفنا ان الذرة تتكون من كرات أصغر منها عرفت بالبروتونات والنيترونات داخل النواة والليلكترونات خارج النواة وهي الجسيمات الاكثر حيوية  وبعدها توالت الاكتشافات واكتشفنا ان  هذة الجسيمات تتكون في حيقيتها من جزيئات أصغر وعرفت بأسم اللكواركات وعرف حتى الان تقريبا 30 جسيم  والمتأمل لهذة الاحدات يعتقد اننا  دخلنا في دوامت المالانهاية من حيث التجزيء  إذ أننا لم نصل للبنة الاساسية في هذا الكون  والمحاولات جادة في البحث عن اساس الخلق ولكن دون جدوى .....  
وفي ظل هذا البحث وهذة الثورة العلمية ظهرت لنا نظريات كثيرة من اعظمها وأهمها نظريتين  لا بد من وجودهما في أي نظرية ترد أن تحكم هذا الكون هما النسبية العامة لأينشتاين  والنظرية الكمومية  وهاتين النظريتين هما خلاصة العقل البشري في جميع مراحل حياته العلمية وأنا في هذا الموضوع لست بصدد شرح هاتين النظريتين وذلك لأنهما تشغلان 90% من أرفف المكتبات العالمية  ولكن سوف أذكر ما له صله بموضوعي .
النظرية النسبية ( وأقصد دائما النظرية العامة حيث أن الخاصة جزء منها وحالة خاصة من العامة) هذة النظرية تهتم بدراسة الظواهر الكونية  العملاقة ودراسة القوى الجاذبية لها   من كواكب وافلاك ومجموعات شمسية ومجرات الى كوازارات وغيرها ....
أما النظرية الكمومية فهي تهتم بدراسة الظواهر الدقيقه جداً جداً فتهتم بدراسة الليكترونات والقوى بنها والفتونات والكواركات  وكان أول من نادى بها هو العالم الالماني الشهير ماكس بلانكعندما قال ان الضوء ينتقل عبر كمات من الطاقة سمها الفوتونات ...
(لاحظ أخي القارئ أن الفيزيائي يتمتع بقدره على الغوص في اعمق نقظة في الكونفي مادون الذرة وبطرفة عين وأختهايسبح في أبعد نقاط الكون وفي ماوراء المجرات وقد يحدث أن يحاول أن يخرج فتأمل في بدع صنع الله عزوجل.)
والهدف من ذكر هاتين النظريتين  هو أنه أذا اخذت أي نظرية على حدة حققت نجاحاً باهراً ولكن إذا  اجتمعتا فشلت كل تنبؤاتهما  وقد حاول عباقرة العلم الحديث في حل هذة المعضلة ولكن دون جدوى أو فائدة وأن من غرفتي الصغيرة أظمن لمن يحل هذة المشكلة بصورة نهائية بأن يحصل على جائزة نوبل للفيزياء......
وما تزال المحاولات قائمة لحل هذة المشكلة وظهرت حلول كثيرة وكل حل يفشل ولكن ظهرت في الفترة الاخيرة نظرية قلبت موازين الفيزياء رأسا على عقب وكان ظهوراها مصادفة  غريبة  .  كيف ظهرت هذة النظرية
تعود جذور النظرية الوترية إلى أواخر الستينات وإلى أعمال غابرييل فيننويزيانو  .كان عدة فيزيائيين آنئذ حاولون  العثور على  مغزى لكثرة الهدرونات تلك الجسيمات ذات التفاعل الشديد فيما بينها  والتي  كانت تظهر  تباعاً في التصادمات  العالية الطاقة  في المسرعات الجسيمية  . وكان ذلك قبل أن تتوطد النظرية  الكواركية في بناء المادة .
كان الشيء المحير  في  هذا الشأن هو الهدرونات التي فترة حياتها قصيرة جداً . وهي معروفة جماعياً باسم "تجاوبات" (أو جسيمات التجاوب) لأنها كما هو واضح جداً ، ليست جسيمات أولية  بل  إنها تبدو بالأحرى ضرباً من الحالات المثارة الهدرونات أخرى .إذ يمكن أن نتصور أن مكنونات الهدرونات أثيرت إلى مستويات كمومية طاقية عالية بفعل تصادمات عالية الطاقة . وقد بينت التحريات أن بعض  هذة الكائنات ذات سبين عالٍ ٍ جداً (11/2) . وفوق  ذلك  تم العثور على علاقة نظامية  بين سبين هذة الهدرونات وكتلتها .
ولتفسير هذة الوقائع اقترحت فينيزيانو نموذجاً وفق مقتضى الحال  لم يكن هذا العمل في ذلك الحين سوى إجراء رياضي خال من أية صورة فيزيائية . ولكن اتضح في سياق  التحريات اللاحقة أن نموذج فينيزويانو أوصاف حركة وتر كمومية فكانذلك خروجا ً ملحوظا ً  من أُطر النظريات  السابقة  التي كانت تُصر  كلها  على نمذجة المادة بلغة الجسيمات .  هذا رغم أن النموذج الوتري كان في بعض جوانبة على الأقل  ،على وفاق مع التجربة أحسن من وفاق النموذج الجسيمي.     يوجد على الاقل  جانب واحد يمكن أن يبرر نظرية وترية في الهدرونات فالمعلوم اليوم  أن الهدرونات تحوي  كواركات وهذة الكواركات تتفاعل بوساطة قوة فيما بينها . ويستطيع المرء أن ينثل الروابط الناتجة عن هذة القوة وكأنها قطع مطاطية تصل بين الكوركات لأن القوة بين الكواركات تشترك مع توتر المطاط بخاصة أنهما كليهما يشتدان  بازدياد المسافة والقوة في حال الكوركات شديدة  لدرجة أن طاقة التفاعل تضاهي طاقة كتلة الكواركات السكونية . وفي هذه الظروف يكون "المطاط"  في العملية الدينامية  أهم من الكوراكات في الأطراف . وعلى هذا فإن النموذج الوترلدينامية الحركة ليس شيئا ً  غير ملائم .
 

لم يكن في ذلك الوقت المبكر يوجد أحد يرى في النموذج الوتري أكثر من عملية تقريبية فجة . وقد بدا ، كمشكلة أخرى أنه مقصور على توصيف البوزونات فقط . ولكن  بعض النظريين درسوا النموذج بعناية وعثروا على نتائج تخص مقدرة النظرية . ففي عام 1970  اكتشف شوارتز و  نوفو  نظرية وترية ثانية تحوي أوصاف  الفرميونات.
 وفي حوالي 1974 حصل تطوير للكروموديناميك الكمومي  وتوقف الاهتمام بالنظرية الوترية كنموذج للهدرونات . وكان  يمكن أن تموت   ولكن  اكتشاف شوارتز وشريكة شيراك  إمكان استخدامها في مجال آخر أكثر أهمية بكثير فقد كان من مشكلات النظرية المبكرة أن الجسيمات التي بدت مستمدة منها تحوي جسيما عديم الكتلة  وسبينه 2 .  ولم يكن في تشكيلة الهدرونات  أي  شيء من هذا القبيل . لكن هذا الجسيم  له أوصاف  الغرافتون بكل دقة " جسيم الثقالة الحامل للثقالة"  فهل النظرية الوترية هي حقا ً نظرية ثقالية ؟؟؟ كما ادعى شيرك و شوارتز أو حتى نظرية لكل شيء؟؟؟
لقد كان على هذة الفكرة الجرئية أن تنتظر زهاء عشر سنوات كي تكتسب مصداقية أوسع وفي أثناء ذلك عكفت مجموعة صغيرة من النظريين فيها جون شوارتز وميكائيل غرين على دراسة كل أنواع مسائل التماسك الرياضي  - التاخيونات واللانهائيات والشذوذات والحاجة إلى أبعاد إضافية وإلى تناظر فائق .  وكانت وقتها أعمالهم تعتبر مضيعة للوقت في نظرية معتوهة  ولكن كل ذلك تغير  اليوم  فقد أصبحت  بصورتها الحديثة المعروفة ـــ باسم الاوتار الفائقة ـــ تلفت انتباه أمهر الفيزيائين النظريين في العالم .
وتبدل هذة النظرية الجسيمات النقطية بوتر أ ُحادي البعد يمتد في فضائة ويهتز بتواتر مختلف وهذا الاهتزاز هو سبب إختلاف الجسيمات والمواد في الكون وبدل الجسيم النقطي بالوتر لأنه عندما نريد أن نوحد النظريتين  على الجسيم النقطي تظهر لنا  شذوذات ــ صفر /صفر أو مالانهاية / مالانهاية ـــــ لذلك بدلنا الجسيم النقطي بالوتر  لأن تمواج الوتر يخفي هذة الشذوذات وتتنبأ هذة النظرية الجديدة بأن كوننا مكون في حقيقة من 26 بعداً ، وبعد تطورات أ ُخزلت هذة البعاد الى عشرة أبعاد ولم تكن هي أول فكرة للابعاد الاضافية أو أول نظرية فقد سبقها العالم كالوزة في طرحة للبعد الخامس  أ؟فتراضي وعندما أُسقط هذا البعد على النظرية النسبية  ظهرة نتائج  زائدة في حلول النسبية لم  يمضي وقت حتى أكتشف انها معادلة مكسويل في الكهرطيسية   وهكذا أثبت كالوزا أن الكهرطيسية ليست قوة منفصلة بل هي وجة من أوجة الثقالةوذلك في عالم ينطوي على خمس أبعاد . ولكن عدد هذة الابعاد كان بحق مشكلة ومعضلة كبيرة جدا حتى أنه حل خيب أمال العاملين على هذة النظرية ولكن الحل ظهر على يد السويدي أسكار كلاين بجواب بسيط ورائع وذلك عام 1926 يقول بأننا لا نلحظ البعد الخامس لأنة بمعنى ما متقوقع  على نفسه أي ملتف على نفسة في حيز صغير جدا ويمكن تشبية ذلك بخرطوم رش  الماء فعندما تنظر للخرطوم من بعيد  لا ترى سوى خط متعرج . لكنك إذا فحصة عن كثب  فسترى أنه عباره عن جسم في ثلاث أبعاد وهكذا أعتبرنا الأبعاد الجديدة ملتفة على نفسها في جزء صغير جدااً وتمسك هذة الأوتار قوة  لا ليست عن العودة الى وضعها الطبيعي قوة لا  أعرفها أنا ولكن تمثل بظاهرة كازميرا  وهي  نشوء قوة بين الصفائح ناقلة الكهرباء إذا قربت من بعض بشكل كبير فإنه تنشئ قوة  التصاق لا احد يعرف منشأها وتتنبأ هذة النظرية بالمادة السوداء أو المادة الظلية والتي سوف يرد ذكرها إنشاء الله في الحوار مع العلماء العاملين على هذة النظرة التي تشغل  أمهر الفيزيائيين....
 
وهنا ايضا لقاء مع جون شوارتز استاذ الفيزياء عن نظرية الاوتار:
جون شوارتز أستاذ في قسم الفيزياء بمعهد كاليفورنيا التقني (كالتيك)كانت أعماله الأولى وخصوصاً تلك التي قام بها مع ميكائيل غرين هي التي دفعت الموضوع من الركود النظري إلى مصاف نظرية عصرية فعالة في الأوتار الفائقة .
إن فكرة استخدام الأوتار لنمذجة الجسيمات الأساسية التي تعود إلى ماضٍ بعيد بعض الشيء فهل لك أن تحكي لنا نبذة عن الأيام الأولى للنظرية الوترية؟
للنظرية الوترية قصة غريبة جداً. الموضوع الذي يعود إلى محاولة جل مسألة مختلفة تماماً عن المسألة التي كانت تستخدم من أجلها هذه النظرية اليوم .فقد أُنشئت في الأصل بين عامي 1968 ـــ 1970 تقريباً كمحاولة لفهم القوة النووية الشديدة وكان أن أصابت قدرا من النجاح في هذا السبيل لكن نجاحها لم يكن كاملاً وظهرت في أواسط السبعينات نظرية أخرى اسمها الكروموديناميك الكمومي نجحت وصف التفاعلات الشديدة وبنتيجة ذلك وبالرغم من حصول قدر هائل من العمل في النظرية الوترية أثناء تلك المرحلة المبكرة هجر معظم  الناس الموضوع في أواسط السبعينات عندما أنشئ الكروموديناميك الكمومي.  وأنا لم أفعل ذلك لأنني قبل نشوء  الكروموديناميك الكمومي أو في أثناء ذلك تقريباً كنت أعمل مع فيزيائي فرنسي اسمه جوئيل شيرك كان في زيارة هنا في كالتيك وقد لاحظنا أن المشاكل التي كنا نواجهها في النظرية الوترية لدى محاولة استخدامها في توصيف القوة النووية الشديدة تعود إلى أن النظرية كانت تقود دوماً إلى نوع جسيمي خاص لم يكن له مكان في النظام النووي الشديد كان جسيم عديم الكتلة ويملك وحدتين من الاندفاع الزاوي  (السبين )ولم يكن يوجد في  العــمليات النووية أي شيء يستجيب لهذه الأوصاف لكننا كنا نعرف أن هذا كان بالضبط النوع الجسيمي في نظرية اينشتاين النسبوية العامة وهي نظرية في الثقالة وأن هذا الجسيم ليس سوى الذي يُدعى عادة غرافيتون ـ الجسيم الذي يحمل في ميكانيك الكم والقوة الثقالية و الثقالة شيء مختلف جداً عن القوة النووية الشديدة كما أنها في الظروف العادية أضعف منها بكثير كثير جداً  وبما أننا وجدنا أن هذا الجسيم موجود في نظريتنا بشكل ما قررنا أن علينا أن نتخلى عن مشروع استخدام الأوتار لتوصيف القوة النووية الشديدة و أن نفحص إذا كان بالإمكان استخدامها لتوصيف الثقالة في آن واحد مع قوى أساسية أخرى تبين أنها تقع على هذا الطريق .
شر تحول إلى خير في الواقع
صحيح.  لقد تطلب ذلك إعادة نظر جذرية إلى حد ما لأنه أسفر من جهة أولى عن أن الأوتار يجب أن تكون أصغر بكثير مما كنا نظن في البدء .
ما نوع الحيز الذي نتكلم عنه الآن؟
عندما كنا نفكر بالأوتار كنموذج لأوصاف الجسيمات النووية كانت الفكرة أن الأوتار يجب أن يكون لها (مقاس)يلائم النواة تماماً وهو 10^13 سنتمتراً . وعندما نستخدمه للثـقالة يوجد سلم أطوال طبيعي توحي به بنية الثقالة و هذا ما يدعى طول بلانك وهو أصغر لدرجة لا تصدق من السلم النووي ـــ أصغر ب 10^20 مرة و للتعبير عن ذلك طريقة تقول بأن  نسبة سلم بلانك على ((مقاس )) الذرة كنسبة هذا إلى مقاس المنظومه الشمسية . فنحن إذن أمام مسافات بالغة الصغر  حين نناقش الأوتار الفائقة المستخدمة لتوحيد الثقالة مع القوى الأخرى .وهكذا برز استخدام الأوتار الفائقة  من أجل الثقالة والتوحيد عام 1974 ، بعد أن طرأ على النظرية الوترية تطوير استغرق خمس سنين  . وقد ثابرت مع يراك  ، الذي مات ميتة مأساوية جداً بعد ذلك بست سنوات  ، على عمل في هذه المسألة  ، وبدأت عام 1979 أتعاون مع غرين  ،  من معهد الملكة ماري في لندن
قبل أن تنتقل إلى هذه التطويرات  هل لي أن أسألك  ما نوع الصورة  التي لديك  عن النيترونات  والبروتونات في النظرية الوترية القديمة ؟ هل هي بمعنى  ما وتر ُيفترض وجوده ضمن النترون والبروتون ؟
بكلام تقريبي ، كانت الصورة أن الهدرون كالنترون والبروتون  ، مصنوع من كواركات وهي فكرة أدخلها غيل- مان وزوايغ  قبل عرين عام . وعلى هذه الكواركات أن تكون مضمومة معاً بقوة ما ، وبذلك  كانت الصورة أن الأوتار وصف للقوة التي تمسك بالكواركات معاً ، على شاكلة نتف من المطاط . ويمكن  أن يفكر المرء بأن الكواركات  وكأنها مربوطة عند أطراف هذه الأوتار
و أن المجموعة كلها تدوم معاً بطريقة ما .
هذا صحيح .
ما هي الصعوبات الرئيسية في هذه الفكرة ؟
كان فيها عدة صعوبات واحدة  ذكرتها منذ قليل ذلك الجسيم عديم الكتلة ذو السبين 2  الذي تفرزه الرياضيات إلزامياً  ولا ينتمي إلى مجموعة الجسيمات التي نصادفها  في العمليات النووية . الصعوبة الأخرى  ، الأقرب إلى الطرافة ، هي أن تماسك النظرية رياضياً يتطلب  أن يكون الزمكان ذا أبعاد أكثر من أربعة  . كانت النظرية الوترية الأصلية ، التي تنطوي  على نقائص أخرى ، تقود ألى ستة وعشرين بعداً . وفي نظرية وترية محسنة أنشأها بيير رامُند وأندره نوفو  وأنا عام 1971 ، نول عدد الأبعاد إلى عشرة أبعاد  إضافية  مسألة خطيرة جداً  في مجال توصيف الجسيمات النووية ، لأننا نعلم حق العلم أنه يوجد ثلاثة أبعاد  مكانية  وواحد زمني ،وأن الموقف لا يحتمل مطلقا أبعاداً إضافية إذا كنا نريد نظرية واقعية.
هل لديك أمل في إعادة صياغة للنظرية تجعلها متماسكة في أربع أبعاد ؟
حسن ، لقد بُذلت جهود عديدة على مدى هذه السنين  لقد كرستُ جزءاً من جهودي في هذا السبيل أيضا  في محاولة العثور على أنواع من هاتين النظريتين منطوية على أربعة أبعاد بدلا  من عشرة أو ستة وعشرين  وقد سيقت اقتراحات عديدة في هذا السبيل كانت كلها تنطلق من منظومة جميلة جداً تصبح قبيحة حقا وغير مقنعة وتقود بشكل محتوم إلى اختلالات رياضية .
كان وجود التاخيونات إحدى المسائل الأخرى في سياق النظرية الوترية الأصلية وهي جسيمات تسير بأسرع من الضوء ألم يمكن تحاشي ذلك ؟
هذه سمة لا يمكن تحاشيها في النظرية الوترية البوزونية التي فيها ستة و عشرون بعداً . وإحدى مزايا النظرية التي لها عشرة أبعاد هي إمكانية انتخاب نسخة منها لا تحوي أياً من هذه الجسيمات التاخيونية التي نعرف أنها لا تتفق مع المبادئ الأساسية .
لقد أصابت النظرية الوترية القديمة بعض النجاح أيضاً، على ما أظن
نعم لقد أُنشئت هذه النظرية لأسباب وجيهة وقد فازت بعدة صفات عامة كنا نعلم أننا نستهدفها في نظرية تخص القوة النووية ـــ صفات بخصوص كيفية تفاعل الجسيمات في الطاقات العالية وما يتصل بذلك من أشياء ككتل شتى الجسيمات وعزومها الزاوية ونماذج العلاقات فيما بينها .
إذا ألقينا نظرة إلى الوراء ،هل يصح إلى حد ما،أن نقول إن على المرء أن لا يرى بتاتاً بعد الآن في الأوتار أوصاف الجسيمات النووية و أن الكروموديناميك الكمومي متفوق عليها في هذا الميدان ؟                                                                       إن جمهور رجال العلم يعترفون  بالكروموديناميك الكمومي كنظرية صحيحة في القوة النووية الشديدة وأرى أن أسباب ذلك واضحة جداً لكن يبدو مع ذلك من المعقول تماماً أن بالإمكان إعادة صياغة الكروموديناميك الكمومي  بشكل يجعل الأوتار تبدو ذات دور مهم لكن الأوتار التي ستنبثق في هذا الظرف لا بد أن تسلك سلوكاً رياضياً مختلف عن سلوك الأوتار التي اقُترحت قبل خمسة عشر عاماً . والبنية الصحيحة لنظرية من هذا القبيل لم تقُـترح إلا بشكل غامض فيما نعرفه اليوم . وفي الواقع يبدو أننا أمام مسألة أصعب بكثير من تلك التي تبدو أكثر طموحاً بكثيرــ نظرية الوتر الفائق التي نعمل فيها اليوم.
ماذا كانت نقطة الانعطاف الحقيقة في مسيرة النظرية الوترية أي الشيء الذي وضعها في مقدمة بحوث في فيزياء الجسيمات ؟
كانت نقطة البدء تعاوني مع ميكائيل غرين عام 1980 حين استأنفنا العمل الذي كنت بدأته  مع جوئيل شيرك بخصوص تطوير السلوك الرياضي المفصل للنظرية الوترية ذات الأبعاد العشرة والذي أريد أن أشير إليه من صفات هذه النظرية هامة هي أنها ذات نوع  من التناظر خاص جداً يسمى التناظر الفائق وله علاقة بصنفين من الجسيمات العنصرية يدعيان بوزونات و فرميونات .
هل لك أن تقول شيئاً عن ماهية هذين النوعين من الجسيمات ؟
إن كل الجسيمات العنصرية تقع في صنفين مختلفين وجسيمات أحد الصنفين البوزوني والفرميوني تختلف عن جسيمات الصنف الأخر بفرقين هامين بقيمة العزم الزاوي الذي يحمله الجسيم وهو الذي يسمى عادة (السبين) و سبينات البوزونات أمثال زوجية من وحدة أساسية في حين أن سبينات الفرميونات أمثال فردية من تلك الوحدة نفسها . الفرق الآخر وهو ذا صلة وثيقة جداً بنتائج ميكانيك الكم مستمد من سلوك النظرية إزاء حدوث تبديل بين جسيمين فإما أن تبقى على حالها إزاء تبديل هذا التبديل أو أن تكتسب إشارة سالبة الفرميونات تسبب هذه الإشارة السالبة
تقول إن التبديل الفائق وسيلة مزج هذين النوعين م الجسيمات في توصيف مشترك .
نعم هذا صحيح . وربما يجب أن أقول ليكون التعبير أقل تجريداً إن الكواركات و الإلكترونات فرميونات وإن الفوتونات و الغرافيتونات بوزونات .
هل يصح القول بأن الفرميونات  جسيمات المادة و البوزونا   جسيمات تنقل القوى بين جسيمات المادة ؟                              أعتقد أن ذلك طريقة جيدة للتعريف.
كنت تقول إن التناظر الفائق عنصر جوهري في النسخة الحديثة للنظرية الوترية فإلى أين قادت هذه التطويرات ؟
حسن ، إنها سلسلة طويلة من التقرعات. الواقع أن النظرية الوترية ذات الأبعاد العشرة التي جاءت عام 1971 كانت بالفعل ميلاد التناظر الفائق كان أحد مظاهر ذلك تعميم نظرية الثــقالة على التناظر الفائق وهي نظرية تدعى الثقالة الفائقة وقد أُنشئت عام 1976 و أُدخلت في النظرية الوترية الفائقة التناظر المعروفة بأكثر من أسم نظرية الوتر الفائق . لدى دراسة خصائص النظرية الوترية وجدتُ بالتعاون مع غرين عدداً من الأشياء على مدى السنين التي نعتقد أنها كانت مثيرة جداً فإحدى المسائل البالغة الأهمية التي كانت على الدوام تعترض صنع  نظرية ثقالية هي أن محاولة التوفيق بينها وبين مستلزمات نظرية الكم تنطوي على حسابات تقود دوماً على صيغ تباعدية عديمة المعنى شيء من نوع يشبه تقسيم الواحد على الصفر و هي عملية لا يمكن إجراؤها.وهكذا كان يحصل على أجوبة لا معنى لها لدى محولة  إجراء حسابات كمومية في الثقالة .كان ذلك يبدو سمة تشترك فيها كل النظريات التي كانت تعتبر الجسيمات الأساسية نقطاً رياضياً، وهي الطريقة التقليدية في معالجة هذه الأشياء. وعلى هذا فإن الشيء المهم في النظرية هو استبدلت بالنقاط منحنيات ذات بعد واحد تسمى أوتاراً . والشيء الذي وجدناه مثيراً للحماس هو أننا عندما حسبنا التصحيحات الكمومية للثقالة في النظرية الوترية بدأنا نحصل على أعداد ذات معنى فعلاً أعداد تخرج من صيغ منتهية. كان ذلك أول دليل على إمكانية صنع نظرية متناهية تتفق مع ميكانيك الكم وتحوي الثقالة ز كان ذلك مغرياً وقد قمنا به في غضون عام 1982 . وفي الوقت نفسه تقريباً وجدنا نظريتين في الأوتار الفائقة إحداهما التي طورناها تحوي ما نسميه الأوتار المفتوحة (للوتر نهايتان حرتان) و الأخرى ذات أوتار مغلقة بشكل حلقات .الممكن فعلاً أن يتبين بتحريات لاحقة أن بعضها غير منطقي ؛ فيصبح العدد الكلي أصغر زد على ذلك أن من المحتمل عل ما يبدو أن تكون النظريات المتغايرة الثلاث في الواقع نسخاً ثلاثاً من نظرية واحدة فقد يمكن البرهان على أنها متكافئة مما يجعلنا نعتبرها نظرية واحدة بالفعل وبمحاكمة من هذا القبيل يتولد لدينا أمل كبير في إمكانية أن ينخفض هذا العدد إلى نظرية واحدة فقط .
لماذا لم تعد توجد مشكلة في وجوب أن تصاغ هذه النظريات في أكثر من أبعاد الزمكان الأربعة ؟
بمجرد أن تخلينا عن البرنامج  الهدروني برنامج تمثيل القوة النووية الشديدة بأوتار ، وتواجهنا إلى المسألة توصيف الثقالة والقوى الأخرى ، أصبحت الأبعاد الإضافية مزية لا شراًًًًًًًًًًًً . والسبب هو أن نظريات الثقالة تصف هندسة المكان والزمان . وعلى هذا يتضح أن من المجدي أن نفترض جداً أن نفترض في إطار في إطار نظرية ثقالية أن الأبعاد الإضافية موجودة فعلاً لكنها متكورة على نفسها في كرية متقزمة متينة كنتيجة لهندسة تفرضها النظرية نفسها .ستحوي النظرية إذن أبعاداً إضافية لكنها ستقول لنا أيضاً ما يجب أن نفعل بخصوصها؛ لأنك عندما تحاول حل المعادلات ، وإذا تماشت كلها مع الخطة فستكشف أن حل المعادلات ينطوي على تكور هذه الأبعاد الإضافية الستة في كرية صغيرة لدرجة أن لا نلحظها.
صغيرة بقدر ماذا ؟
يبدو أنها من سلم الأطوال الذي ذكرته آنفاً ــ طول بلانك ــ تلك المسافة الصغيرة لدرجة لا تصدق ،10^33 سنتمتراً .
تريد أن تقول إذن إن كل نقطة من الفضاء ، أو ما نظنه نقطة من الفضاء هي في الواقع كرية صغيرة ذات ستة أبعاد قطرها حوالي  10^33 سنتمتراً فليس عجيباً إذن أن لا نلاحظ هذه الأبعاد الإضافية .
إنها أصغر من أن يستطاع كشفها .
كيف يجب نتصور هذه الأوتار ؟ هل يجب أن نتصور الجسيمات كالإلكترون و الكواركات مثلاً على أساس أنها بمعنى ما ، مصوغة  من أوتار ؟ هل نتصور أنه يوجد ضمنها وتر صغير ؟ حلقة ، أو شيء من هذا القبيل ؟
حسن إليك تعبيراً آخر يختلف قليلاً عما تقول هب أنك أمام وتر يمكن أن يهتز ويرتجف بأشكال شتى إن كل شكل من أشكال هذا الرجفان أو الاهتزاز يمكن أن يُعتبر وصفاً لنوع جسيمي خاص وعلى هذا تستطيع تتصور أن الإلكترون شكل اهتزازي معين و أن الكوارك شكل اهتزازي آخر و الغرافيتون شكل ثالث وهكذا .
نوع وتري في الداخل ، لكنه يتحرك بأشكال شتى ، وبصور حركية مختلفة ؟
نعم .
لقد ذكرت أن أحسن البشائر موجودة في النظرية الفائقة التي   تصاغ بالتعامل  مع  (E8  ×E8) .
  ؟؟؟ E8 ما معنى هاتين النسختين
ليس واضحاً تماماً كيف سيكون المنظر بعد أن ينقشع الضباب ؛ لكن الإمكانية التي تبدو محيرة اليوم هي أن تناظرات فيزياء الجسيمات كما نعرفها من خلال التجارب في الطاقات الشائع بلوغها هي جزء من
الآخر فيصف نوعاً جديداً E8 الاثنتين أما التناظرE8 تناظرات واحدة من  مـن المادة يسمى أحياناً المادة الظلية تفاعله معدوم أو بالغ الضعف مع المادة العادية التي نعرفها فإذا أردت بناء علم خيالي من ذلك تستطيع أن تتصور أن كل أجناس المجرات والكواكب مصنوعة من مادة ظلية لا نراها بتاتاً لأنها لا تتفاعل مع ضوء من نوع ضوئنا.
وبذلك تكون الإمكانية الطريفة أن المادة الظليلة المتصلة بثاني التناظرين           لا بد أن تكون خفية علينا لأنها زاهدة في التفاعل مع الضوء كالضوء  E8
الذي نستطيع كشفه .
هل يوجد مادة ظلية تمر في هذه اللحظة عبر هذه الغرفة ولا نعلم شيئاً عنها ؟
هذا صحيح ز إن بإمكانك أن تضع لها حدوداً لأنها تتفاعل حقاً من نوع ثقالتنا ــ إننا نقتسم ثقالتنا مع المادة الظلية .
إذن نستطيع أن نستشعر كوكباً ظلياً؟
نستطيع أن نستشعره بمفعولاته الثقالية برغم أننا لا نراه بالضوء .
هل يوجد برهان على وجود هذه المادة الظلية ؟
كلا لا يوجد لكنها تتفق مع ما نعلم عن هذا العلم لأن من الثابت أن من المادة المرئية فيه قد لا تشكل اكثر من عشرة بالمئة أو نحوها من كتلة العالم الكلية وهكذا حتى لو نصف مادة العالم لأن ظلية لكان ذلك معقولاً فهناك محل لها. هل هذا العالم الظلي مطابق لعالمنا كثيراً أو قليلاً في طبيعة جسيماته وتفاعلاته ؟
تلك مسألة تتوقف على تفاصيل سلوك النظرية . فهناك إمكانية أن يتكسر     منهما بأسلوب واحد إلى بنى تناظرية أصغر فإذا كان    E8      التناظران           نموذج هذا الانكسار واحداً لكل من المضروبين
يحصل التناظر نفسه الكامن في قوانين الفيزياء من أجل نوعي المادة . واليوم يبدو أكثر احتمالاً أن يحدث هذا الانكسار التناظري بأسلوبين
.                                                       (E8)             مختلفتين للتناظري
لماذا يكون ذلك ؟ وما الذي يميز أحدهما عن الآخر ؟
لدى محاولة حل معادلات النظرية  لا ننجح في العثور إلا على حلول   أسلوبي انكسار   E8أ ، للتناظرين تستدعي      
هو إذن انفصال بين العالم والعالم الظلي ؟
نعم ، لكن ليس من المستبعد العثور على حلول اخرى تعالجهما تناظرياً
الذي افهمه  هو أن أحدى المسائل البارزة الكبرى في برنامج الأوتار الفائقه هي مسألة تحديد الشكل الخاص الذي تتخذه الأبعاد الإضافية الستة في التفافها على نفسها . هل ترى في ذلك عقبة لا يمكن اجتيازها أم شيئا سوف يذعن  للرياضيات بعد بضع سنوات ؟
 حسن ، أن هذا تحدّ كبير وربما كان إحدى أهم مسألتين  أساسيتين في هذا الموضوع   اليوم  فإذا  علمنا سيم تلك الأبعاد الستة المكانيه نصبح في وضع جيد لحساب كل أنواع الأوتار التي نريد معرفتها  قد يكون هذا الكلام  مدهشاً  لكن هذا الفضاء  كما ذكرت  غير مرئي على كل حال  لأنه أصغر بكثير  من أن يرصد  مباشرة  وقد تبين أن تفاصيل هندسته وتوبولوجيته  تؤدي بالفعل دوراً حاسما في تحديد خواص الجسيمات القابلة للرصد في طاقات يمكن بلوغها
هل تستطيع أن تعطي مثالاً؟
يوجد خاصية توبولوجية لهذا الفضاء ذي الأبعاد الستة تدعى عدد أولر  ويمكن أن نمثلة بالتقريب  وكأنه قياس لعدد الثقوب في ذلك الفضاء ويتبين ان عدد أولر  هذا ذو صلة  بعدد المكررات الموجودة في طوائف الكواركات  واللبتونات  فقد وُجد أن عدد الكواركات واللبتونات  تظهر زُمر تسمى طوائف  وقد تم اكتشاف ثلاث من هذه الطوائف تجريبيا لكن سبب  وجود ثلاث طوائف من الكواركات واللبتونات ما يزال سراً من الأسرار  ومن الحقائق  التي تثير الفضول بخصوص  النظرية الوترية هو أن عدد الطوائف  الناتج يساوي بالضبط نصف عدد أولر  لهذا الفضاء ذي الأبعاد الستة.
لدينا إذن هنا مثال يُظهر كيف تؤثر توبولوجية أبعاد هذا الفضاء اللامرئية مباشرة  في شيء فيزيائي كعدد الأنواع المختلفة للجسيمات التي عُثر عليها في الطبيعة .
نعم.
 إن إحدى المشاكل في النظرية الوترية الفائقة هي ما يبدو في الوقت الحاضر من عدم وجود نظرية مفردة بل عدد كبير من النظريات تختلف باختلاف الشكل المختار لالتفاف تلك الأبعاد الإضافية ما هو على وجه التقريب عدد الخيارات التي حصلنا عليها ؟
دعني أولاً أعبر عن هذا الشعور بكلمات  مختلفة قليلاً  أريد أن اقول  إن النظرية واحدة وأن تعددها في حلولها  ليس المشكلة إن المشكلة الكبرى تكمن في محاولة فهم لماذا يجب أن يكون واحد من هذه الحلول احسن من سواها  لا يوجد في المرحلة الراهنة أية  طريقة للاختيار بين هذه الحلول سوى القول بأن أحدها يتفق مع الطبيعة أحسن من غيره  لكن لا يوجد  معيار رياضي لاختيار  الأحسن ، بيد أن النظرية ليست مفهومة فهماً كاملاً  ونحن نبحث عن أحسن صياغة لها  ، وأقول بشكل خاص إننا في الصياغات الراهنة للنظرية الوترية الفائقة  قادرون فقط على دراستها بتقريبات  متنوعة متوالية  وهي طريقة تسمى نظرية الاضطراب  ، والذي نسعى إليه  هو صياغة للنظرية تغنينا عن هذا النوع من التوسع في طريقة التقريبات المتوالية  ، ولو كنا نمللك للنظرية صيغة تعطينا نتائج دقيقة بدلا من تقريبات متوالية  ربما أمكننا  أن نكشف أن بعض تلك الفضاءات ذات الأبعاد الستة التي تظهر لدى حل المعادلات في أي مستوى من التقريب نسطيع اليوم دراستة ، لاتشكل إطارا لحلول المعادلات عندما ننظر إليها من وجهة نظر صحيحه
إذا أمكن إذن إجراء حسابات دقيقة يمكن بالفعل انتخاب حل وحيـد؟
هذا صحيح  وبطريقة التعبير الشائعة يقال انه توجد مفعولات غير اضطرابية في النظرية تنفي كل الحلول  إلا واحداً أو بعضاً منها.
وبانتظار ذلك   كم عدد الحلول المتنافسة المختلفة ؟
من الصعب إحصاؤها حقا لكنني أعتقد أنها قد تبلغ الآلاف وربما اكثر .
 وفيما عدا ذلك ماهي  في رأيك أبرز مسائل النظرية ؟
صياغة نسختها غير الاضطرابية  أوصافها الدقيقة  مع هذه النظرية  في موقف غريب بمعنى أننا نعرف بعض المعادلات  لكننا  لاندرك إدراكاً عميقاً حقاً المبادئ الكامنة في أساس  هذه المعادلات   والقصة هنا مستمدة من تاريخ تطوير نظرية أينشتاين الثقالية النسبية العامة فقد انطلق أينشتاين من مبدأ جميل  يدعى مبدأ التكافؤ  وبنى على أساسه بعض المعادلات يمكن بعد ذلك دراستها ، ونحن في حال النظرية الوترية لدينا مجموعة من المعادلات  لكننا  لا نفهم حقا تعميم مبدأ التكافؤ ذلك التعميم المسؤول  عن تلك المعادلات  لمن الواضح أن النظرية ذات عمق وجمال كبير  في بنيتها  الرياضية التي تحوي كل النتائج  المذهلة  التي نحصل عليها وأن فيها مبدأ أنيقاً وجميلاً يجب العثور عليه وقد بذلت جهود كثيرة  منذ عام أو عامين  في محاولة استيضاحهذا الجانب وهناك عمل مازال حديث جداً يمكن بالفعل أن يكون دليلاً  على الطريق الصحيح  ولكنه ما يزال تمهيديا ً جداً  ويحتاج الى دراسة أكثر قبل أن يبلغ مرتبة اليقين.
على فرض أن النظرية يستمر نجاحها أين تتوقع أن يجري التماس مع التجربة ؟ ونحن لدينا حتى الآن أشياء ذات صياغة أنيقة جداً وعُرفت مؤخراً ولكن النجاح الحقيقي  لأية نظرية يقاس  بعدد النبوءات التي يمكن اختبارها
هذا صحيح بالتأكيد  ومن المستحيل أن نعرف الزمن  اللازم لتحقيق النجاح في هذا السبيل  إذا كان مكتوباً له  النجاح  ، ولكن أملي  كبير في العثور على  برهان قاطع على النظرية قبل نهاية هذا  القرن  وأن كنت لا أستطيع أن أؤكد ذلك  وما من أحد يعرف كم سيستغرق  ذلك  ونحن نطرح هنا نوعاً من المسائل الطموحة جداً بخصوص مشروع طموح جداً  ولا يوجد أية ضمانة أن ذلك سينجح ولو أنه يبدو بالفعل واعداً أكثر  بكثير من أي تناول سبقه .
هل من المحتمل أن تتنبأ النظرية مستقبلا بجسيمات جديدة تكتشفها مسرعات جديدة؟
دعنا نفترض أننا نجحنا في فهم المبدأ الاساسي  وأننا نستطيع العثور على حل وحيد للمعادلات ، يمكن عندئذ أن ندرس بهذا الحل الخواص التوبولوجية  لذلك الفضاء ذي الستة الأبعاد  ومن ذلك نستطيع أن نعرف نوع الجسيمات التي يمكن أن  توجد في الطاقة المنخفضة  كما يمكن استخلاص نسب كتلها من خلال اعتبارات توبولوجية  وكذلك شدات تفاعلها  فيما بينها  هذا نوع  من المعلومات  التي نستخرجها  من التجارب  التي تتم في المختبر  وهناك يقيناً جسيمات لم تُكتشف بعد  من ذوات الصلة بالتناظر الفائق مثلا  أو بانكسار التناظر وليس لدينا في الوقت الحاظر سوى أفكار تقريبية عما يجب  أن تكون علية كتل هذه الجسيمات وبعض خصائصها الأخرى ولو كان لدينا تكثف نوعي للأبعاد الستة ناجح  في تفسير ما نعرفه  حتى الآن لأمكن على لأرجح  أن نصوغ  في الوقت  نفسه  نبوءات بخصوص التساؤلات التي يمكن اختبارها تجريبيا
 لديّ انطباع بأن التقدم لن يحدث غلا إذا تحقق تطور كبير جديد في فهم الخلفية الرياضية وبأنكم تلجؤون إلى بعض فروع الرياضيات الجديدة بذاتها والضرورية لاستمرار التقدم .
هذا صحيح  ذلك أن أحد جوانب الموضوع كله  الجانب الذي يثير لدى بعض العاملين نوعاً من الرعب  هو أن هذه الدراسات تتطلب قدراً هائلاً   من الرياضيات  والواقع  أن قسماً كبيراً  من هذه الرياضيات  لم يستنبطه الرياضيون حتى الآن ، وهناك الكثير ممكا يجب معرفته والكثير ممكا يجب تطويره في الرياضيات  في الوقت الذي نحاول فيه فهم الجانب الفيزيائي  إنها فترة حماسية يمر بها المرء حين يسهم  في هذا العمل كله  وأنا متفائل  بأن كل ذلك سيكون مثمراً على المدى الطويل
هناك من يتكلم عن برنامج الوتر الفائق وكأنه نظرية لكل شيء  لأن الهدف النهائي للنظرية هو تفسير كل الجسيمات  وكل القوى  ويقال غالباً إن تاريخ العلم عرف فترات قيل أثناءها عن نظرية كل شيء أصبحت (عند ناصية الشارع )  وقد تبين دوماً أن ذلك كان خطأً  حتى الآن  فما حظ مثل هذه المقوله  أن تكون صحيحة من أجل نظرية الوتر الفائق؟
حسن في كل نظريات التوحيد الجزئي السابقة التي نجحت كان التوصيف يستهدف بعض الجسيمات والقوى  التي كانت معروفه آنئذ دون سوها  كان الأمل من هذا البرنامج أن يحسب حساب كل القوى بما فيها الثقالة  لكن لم يكن النجاح حليفها  لأن الثقالة ما تزال خارج الصورة  وقد تم في الماضي لتوصيف الثقالة تقديم اقتراحات أخرى لم يكن لها أي حظ من النجاح في حالة القوى الأخرى . وهذا أول اقتراح (حسب معلوماتي على الأقل ) لبرنامج يشمل الثقالة وذي ملامح تجعله مرشحاً مقبولاً لتوصيف القوى الأخرى في الوقت نفسه انه بناء رياضي ذو حبكة متينة لدرجة أنه ليس شيئاً تستطيع تغييره جذرياً البتة . فإذا نجح في تفسير النتائج التجربيه يصبح من الصعب تصور أن يكون هذا النوع النظري عملية تقريبية لنظرية أحسن ستكتشف في المستقبل . إنه بناء متين لدرجة انك إذا فعلت به أي شيء فسيصعد كله على ما أعتقد . هو إذاً ، من وجهة النظر هذه ، مختلف عن النظريات التي سبقته . كانت النظريات تعتبر دوماً ، في الماضي ، اعمالاً تقريبيه ، في الطاقة المنخفضة ، لنظرية أعمق ستأتي في المستقبل .
لننظر للموضوع بعين التفاؤل ، مفترضين أن كل شىء سيجري على مايرام وأن من الممكن ، ربما في هذا القرن ، استصدار نبؤات بخصوص أشياء نستطيع رصده ، وأن الأوتار الفائقه أصبحت موضع ثقة في تمثيل المبدأ الأساسي الذي بني العالم بموجبة . ماذا عندئذٍ بشأن الفيزياء النظرية ؟ هل تكون قد بلغة نهايتها ؟
أعتقد ان ذلك إمكانية منطقية ، لكنها ليست مؤكدة  . فمجال فيزياء الجسيمات العنصرية يختلف  في رأيي عن كل أخر من الفيزياء والعلم في أنه يطرح أسئله نوعية وبالتحديد عن ماهية جسيمات الطبيعة الأساسية وقواها وعن القوانين التي تحكمها . وهي مسألة يستطيع المرء مبدئيا أن يجد لها الجواب الصحيح وهذا كل مافي الأمر . لكن المجالات العلمية الأخرى كلها على مايبدو لي قابلة لتكيف مع الحاجة فيها يمكن دوما أن تنطرح أسئلة جديدة  .فبهذا المعنى إذن يكون ماتهدف إلية شيء يمكن منطقيا إدراكه لكن خبرتنا حتى الأن تنبىء أن النجاح في الحصول على جواب صحيح يستتبع مزيدا من الأسئلة يطرحها ذلك الجواب .  و لا يوجد أي دليل  على  أن ذلك لن يستمر على هذا المنوال زمنا طويل جداً.  وهكذا بينما يتولد لدينا الأمل في الفهم الجيد للاجسيمات الأساسية والقوى وهذا مايمكن أن يحصل أعتقد أننا سنحتاج إلى أكثر بكثير من خمسة عشر عاما مثلا لتحقيق ذلك مع أنه في مثل هذه المدة يستطيع المرء أن يأمل في تحقيق  قدر كافٍ من النجاح  لتوليد القناعة  بأننا على الطريق الصحيح .
 هناك فرضية كامنة في كل طرائق توصيف الجسيمات الأساسية وقوى الطبيعة تقول بأننا نستطيع بطريقة بسيطة أن نصور الطبيعة من خلال شذرات وقطع
 رياضية وأملنا النهائي هو أن تكون الرياضيات بسيطة أو أنيقة على الأقل . هل هذا في رأيك مجرد أمل زائف أم تعتقد  أن العالم قائم حقا على مبادئ رياضية ؟
يبدو ان الأمر كذلك . أم السبب فهو بالأحرى قضية فلسفية عميقه وليس لدي جواب في هذا الشأن يبدوا من المعقول أن يوجد تفسير منطقي لكل شي والرياضيات طريقة لوصف الأشياء بشكل منطقي . إن هذا الأيمان كما يبدوا لي يستند بمعضمه على خبرتنا بأن الرياضيات كانت قد أحرزت نجاحات هائلة في تفسير الطبيعة حتى الأن وقد استمر ذلك على الدوام إلى سوية أعمق فأعمق. وعلى هذا أعتقد أن هذه الفكرة ستستمر في المستقبل قياسا على الماضي .
طبعا قد يكون الأمر أنك عندما تتعمق إلى سوية معينه ولنقل سوية الجسيمات مكنونات الذرة ممنتحراه هذه الأيام تبدو الأشياء مؤقتا  بسيطة جداً لكنك عندما تتعمق اكثر تجدها معقدة جدا.
 نعم هذا شعور عبر عنه العديد من الناس . فلو كانت نظرية الوتر الفائق سيئة الأداء لأمكن إعتماد وجهة النظر البديلة هذه . وشيء اخر قد يصادفة المرء هو أن الرياضيات التي تلزمه صعبة لدرجة أن يعجز الفكر البشري عن التعامل معها!!!!!!! وهذا محذور نصادفة من وقت لأخر .د
سمعت من يقول بأن نظرية الوتر الفائق أخر أمل في الحصول على نظرية كل شي  على الأقل كنظرية تستند إلى رياضيات بسيطة أو طيعة. هل تعتقد أن هذا صحيح ؟
 لا اعلم إن كان صحيحا أو لا . أعتقد أن هناك من فكر بهذه الطريقة بخصوص نظريات أخرى في الماضي وإذا كانت لسبب ما  لا تصلح للعمل  أعتقد ان لابد من ترشيح نظرية اخرى .
 لكي نختم الحديث بنغمة شخصية
 متى شعرت بأنك كنت بصدد شيء عظيم ؟
 في أثناء تعاوني مع غرين الذي بدأ عام 1980  كما ذكرت إكتشفنا عدة أشياء  واحدا أو أثنين كل عام  شعرنا أن فيها بعض الأهمية وبحماس كبير أن علينا أن ننشر ذلك وأن نتحدث عنه في محاضرات نلقيها  على زملائنا في أنحاء العالم  وقد شعرت في كل مناسبة وأعتقد  أن غرين شعر أيضا بأن ذلك كان الأكتشاف الذي سيقتع الناس بأهمية متابعة هذا الموضوع . وكانت مفاجأة لي قريبة من خيبة الأمل أن بقية الفيزيائين النظريين  في العالم ظلوا عدة سنوات غير مهتمين  كثيرا يهذا العمل  أو أنهم إن فعلوا ذلك فقد أخفوه . كانوا مهذبين معنا  فتحملونا لكن من المؤكد أن غيرهم قد أعرض عن العمل في هذا الموضوع .
عندما وجدنا طريقة حذف الشذوذ في صيف عام 1984 كنت قبل ذلك  قد تعودت على رد فعل جمهور النظريين  ولذلك لم أتوقع  من أحد ولو نوع قليل من الحماس  الذي يستحقه هذا العمل فعلا كان لدي على الدوام شعور بأن النظرية الوترية الفائقه سوف تصبح  الطريقة الهامة في التوحيد  لكني توقعت أن تكون هذه النقلة تدريجية . والذي حدث بعد صيف 1984  وقبل مضي عام واحد أن أصبح عدد المشتغلين بهذا الموضوع   كبيراً
كيف تشعر الأن  وقد أصبحت غارقاً في تلك  الزوبعة من النشاط الذي تجاوز موضوعك  ؟ هل تشعر أنك بمعنى ما تستطيع أن تتنحى  وتراقب تتطور الموضوع ؟ واضحا انك ماتزال نشيطا في هذا الميدان .
  أريد أن أظل نشيطاً وأن أحاول الأستمرار في الأسهام بهذا الموضوع . إذ يوجد اليوم حشد هائل من مهرة الناس يقومون بعمل مذهل وليس من السهل منافسة بعضهم . خصوصاً وان بعض الشباب منهم يعرفون قدراً هائلاً من الرياضيات الظرورية لذلك ويقومون بعمل جيد جداً . وإن هذا التطور يسعدني جداً بالطبع إذ  لما كان إثنان منا فقط يقومون بالعمل   أو ثلاثة  كانت إحدى السلبيات ظل بطيئاً بعض الشيء . كان يوجد  كثير من المسائل الهامه لكن لم يكن لدينا مايكفي من الوقت ولا من القدرة والقابلية على مااظن لمتابعتها كلها وكنا متلهفين لمعرفة ما سوف تسفر عنه  واليوم أصبح التطور سريعا يستحيل معه مسايرة ماينشر .د
  كيف تشعر الآن وقد أصبحت غارقاً في تلك الزوبعة من النشاط الذي تجاوز موضوعك؟ هل تشعر أنك بمعنى ما ، تستطيع أن تتنحى وتراقب تطور الموضوع ؟ واضح أنك ما تزال نشيطا في هذا الميدان.
أريد أن أظل نشيطا ً  وأن أحاول الأستمرار في الإسهام بهذا الموضوع إذ يوجد اليوم حشد هائل من مهرة الناس يقومون بعمل مذهل وليس من السهل منافسة بعضهم . خصوصا ً وأن بعض الشباب منهم  يعرفون قدراً هائلا من الرياضيات الضرورية لذلك  ويقومون بعمل جيد جداً  إن هذا التطور يسعدني جداً بالطبع  إذ لما كان اثنان منا فقط يقومان بالعمل   وأحيننا ثلاثة كانت إحدى السلبيات أن ما يكفي من الوقت ولا من القدرة والقابلية على ما أظن لمتابعتها كلها وكنا متلهفين لمعرفة ما سوف تسفر عنه . واليوم أصبح التطور سريعا ص يستحيل معه مسايرة مايُنشر  .

وسوف استمر في البحث وعند وجود اي معلومات اخرى سوف اضعها ...
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 17, 2006, 11:46:56 مساءاً
شكرا لك باسم

في الأول لابد ان تضع ما تملك في جعبتك عن هذه النظرية ، و سوف نناقش مجتمعين مصطلحات و مفردات هذه النظرية الخيالية جدا التي من تطبيقاتها التحكم بالعالم الذري الصغير


تحياتي
مدحت محمد
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 01:32:06 صباحاً
أعجبني جدا ما قلت يا مدحت و أشكر T4A على هذه المقدمة التي أصبحت محفوظة من كثر تكرارها والذي يؤسفني حقا هو عدم اهتمام جامعاتنا بهذه المستجدات والتطورات الفيزيائية ولا نستطيع اعتبارها مستجدات في الحقيقة لأنها من السبعينات والستنينات الميلادية أما هم الآن على وضع اللمسات الأخيرة على هذه النظرية ولكن المعضلة تكمن في أنهم كلما اقتربوا من نهايتها لاحظو أنهم بعيدون جدا عنها .
وهناك من العرب الذين يجب ذكرهم والثناء عليهم الذين يعملون في هذا الحقل وهذا ما يشدني أكثر لأننا لسنا أقل من هؤلاء الغرب ولكن متى نكون حقا قدر المنافسة إلا إذا تحركنا بجدية وفاعلية وموضوعية ومشكلتنا أننا نحتقر أنفسنا ونقول ماذا سنضيف على ما قال الغرب و هذا خظأ فلذلك أصبحت النفس العربية محبطة دائما وتذكروا قول الشاعر :
لاتحقرن صغيرا في مخاصمة *أن البعوضة تدمي مقلة الأسد

ورب همة أحيت أمة أحبابي لنرتقي بأنفسنا حتى نصل إلى الدرجات العلى بإذنه تعالى



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 01:36:18 صباحاً
نظرية الأوتار الفائقة: Superstring theory

نظرية نشأت في أواخر السبعينات من القرن الماضي، ثم برزت بصورة كبيرة في أواسط الثمانينات، وقد جاءت في إطار البحث عن نظرية موحدة عظمى (Grand Unified Teory، GUT)، نظريةٍ توحّد القوى الأربعة الرئيسة في الكون:
قوة الجاذبية (جذب الأرض لما حولها مثلاً)، النووية الضعيفة (تماسك أنوية الذرات)، النووية القوية (التجاذب بين كواركات في البروتونات والنيوترونات)، والقوة الكهرومغناطيسة (بين الجسيمات المشحونة).

تنظر النظرية إلى الكون باعتباره يتكون من أوتار (Strings) هذه الأوتار لها طول فقط، وليس لها سمك! أي أنها من بعد واحد، وهي محور القوى والأجسام في الطبيعة، وبعضها تتصل نهايته مع بدايته بشكل حلقي، وبعضها ممتد.
كذلك تفترض النظرية أن الكون ليس مكوناً من 4 أبعاد فحسب (طول-عرض-ارتفاع-زمن)، بل من عدد كبير، يصل إلى 21 بعداً في إحدى النظريات، وأن بقية الأبعاد غير المرئية لنا تكون منكمشة بشكل كبير، لكنها تشكل فجوات في (الزمان/المكان)، أي أن من النتائج إمكانية استثمار هذه الفجوات فيالتنقل بين الأمكنة البعيدة بعداً كبيراً عن بعضها.

حدد العلماء في الثمانينات ملامح النظرية الأساسية، وبقي البحث عن معادلاتها والقوانين التي تربطها بصورة كاملة، والتي تصلح لتفسير كل المشاهدات في العالم.

من أبرز الباحثين في هذا المجال، البروفيسور ستيفن هاوكينج (Stephen Hawking) أستاذ الفيزياء والرياضيات في جامعة كامبريدج، ببريطانيا. وقد تطرق إلى هذا الموضوع في كتابه القيم: Short History of Time، أو: تاريخ موجز للزمن.

كان من الصعوبة في هذا الوقت وضع الأسس الرياضية للنظرية، نظراً لاحتياجها لإمكانات رياضية هائلة، مما جعل العملية شبه مستحيلة، لكن مع تطور الحاسبات أصبح العثور عليها مسألة أقرب احتمالاً، خصوصاً أن هناك مراكز أبحاث متخصصة في البحث فيها منتشرة في عدة أماكن حول العالم، ولا يستبعد أن يكون هناك من عثر عليها، لكنه أبى الإفصاح عنها لآثارها الخطيرة التي ارتآها.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 02:29:23 صباحاً
الوترية:
إجتمع عليها ثلاثة من العلماء المشهورين كل في معمله على حده وهو العالم الباكستاني محمد عبد السلام المتوفي 1995 والياباني ميتشيو كاكو وآخر جون شوارتز وهناك غير هؤلاء كثر.
وشرحها ببساطه يقول:
لا يوجد قوى مختلفة (أي توحيد القوى الأساسية الأربعة في الطيبعة وجعلها في قوة واحدة مجال موجد) وكل المجالات ماهيتها واحدة ولا تعترف بالزمان والمكان ) الطول والعرض والارتفاع ) , وتعتبرها واحدة وشبهوها ببيانو فيه أوتار وتختلف النغمات بحسب الضارب أو كما يدعون دخول تلك القوى والزمان والمكان بنغمات بمجالات تجعلها متباينة أو مختلفة فللبيانو أوتار واحده ولكن السيمفونية الجميلة تأتي من يد الموسيقي المحترف ( مقت هذا المثل) ولكن العالم المسلم عبد السلام قال إن الضارب المغير هو الله فلا يجوز أن نقول هو الله .
و تكمن خطورة هذه النظرية في ما يلي :
عندما يقول الله سبحانه وتعالى (( والسماء بناء ((
أي أن السماء فيها نتوءات يتحلل فيها الضوء ويسبح كل بوزنه وإمكانيته المعرفية
وأمثلها بمثال بسيط للمؤمنين:
إن الذي تتنازع روحه يرى ملائكة الرحمة إن آمن بالله والآخرين لا يرون هؤلاء الملائكة (لماذا لانرى الملائكة)
ثم هناك مثال تعرفه البشرية:
وهي أن هذه النظرية تثبت وجود الجن ( لمذا لانرى الجن؟( وهم يعيشون معنا ولكن خاصيتهم لا نتلمسها على الرغم أنها أشغلت الفضاء الموجود بيننا ولكنها لا تزاحمنا, والمؤمن يشعر بثقل الهواء الفاسد وروحانية المسجد وبفطرته بأن هواء المسجد خفيف وهواء الأسواق أثقل ثم حتى نصل إلى أن هواء البارات والحانات أثقل فأثقل (فكر كيف يسترق الجني السمع هل يصل إلى السماء السابعة؟)
ثم هنالك سؤال سليمان عليه السلام من يأتيني بعرش بلقيس فقال المارد من الجن أنا آتيك به
ولكن سليمان عليه السلام سأل مرة أخرى...
فقال الذي عنده(( علم من الكتاب )) أنا آتيك به قبل أن يرتد طرفك إليك ( أي أن يذهب نظرك إلى الأفق ويأتي مرة أخرى.(
فوجد عرشها أمامه ماثلا حتى أن الدرة الملئله التي تزين العرش لم تهتز فسبحان الله العظيم
ثم أيضا قال محمد صلى الله عليه وسلم أن عيسى ينزل وشعره يقطر ماءا, ونحن نعرف أن عيسى عليه السلام رفع إلى السماء وهو يتوضأ للصلاة وهو باقي للآف السنين لم يزد عمره ولم تذهب عنه آثار الوضوء
وياجماعة كل هذا ليس عبث اقتنعوا بأنه ليس عبث تعالى الله عن أن يفعل شيئا عبثا فكله عن علم ما الله عز وجل أما أن نصل إليه إذا أراد ربك طبعا وإما لا إذا لم يرد ربك
وهنالك مثلا آخر:
رواد الفضاء يرون الجزيرة العربية من الأرض كل خمس وعشرين دقيقه ونحن بالنسبة لنا يمر 24 ساعة فلم يزد عمره دقيقه عن عمره الافتراضي ولكنه بحسبة رياضية في خلال ال 24 ساعة هؤلاء الرواد يكبرون 50 يوما

ونظريه الأوتار الفائقة تريد أن تثبت أن الإنسان بإمكانه أن يتحلل مع وقف الزمن ويخترق هذا الفضاء ويصل إلى المكان الأخر بدون أن يفقد شيئا )نظريا ممكن وذلك بأن تكون سرعة الجسم مثل سرعة الضوء أو أكثر فعندها يستطيع الجسم الذهاب لزمن آخر علما بأن سرعة الضوء 300مليون متر لكل ثانية وهذا ما يجعل الأمر معقد وصعب ولن أقول مستحيل فكل شيء جائز في ظل هذه الثورة والتقدم العلمي الهائل خصوصا في أم العلوم ألا وهي الفيزياء (  والأدهى والأمر أنها تتكلم عن 10 أبعاد والتي نحسها ونلتمسها هي أربعة فقط 3 مكانية وواحدة زمانية أين هي بقية الأبعاد وسأذكر لكم فيما  مقالا عن الأبعاد هذه وما فتح باب السفر عبر الزمن هو هذه الأبعاد ولكم أن تتخيلوا أن الملائكة والجن يتحركون في أبعاد لانراها وتذكروا هل أبليس يموت ؟ هل يعني ذلك أن الزمن لا يؤثر فيه والملائكة كذلك ؟تساؤلات ستراودك بلا شك ..
ما سأذكر الآن هو منقول من إحدى المنتديات (مع البحث لم أجد حتى مجرد اشتباه لوجود علاقه بين العالم القدير المرحوم بإذن الله عبدالسلام و أسامة بن لادن والذي أعرف أنا أكثر عن حياة العالم قضاها في برطانيا وله زيارت لأمريكا والله أعلم) وذكر المنتدى :
وأخيرا:
عندما نصل هذه الأمور ببعضها البعض, و علاقة أسامه بن لادن بالعالم عبد السلام ودعمه إياه ودعم علماء الباكستان, وتتلمذ أسامه بن لادن على يد هذا العالم المهاجر إلى أمريكا واتهام بعض علماء الباكستان من قبل أمريكا بأنها تتعاون مع أسامه  من جراء ذلك انفصل  العالم عبد السلام فجأة ( لمكسب الشهرة) عن أسامه وساعد على ذلك أيضا عدم إلمامه بعداء اليهود والنصارى وقله علمه الشرعي واعتماده على علم الطبيعيات مثل الفيزياء على الرغم من أنه يعرف القرآن ويستدل به ولكن القضية الكبرى وهي حسد هؤلاء النصارى واليهود للمسلمين ولا يريدون عزهم وتجييش العالم والسحر والجن والجيوش والأمم علينا
وأكبر حرب في التاريخ تكون ضد رجل. وعندما نريد أن نوصل التاريخ والعلاقات ببعض
فعندما ثبت أن علاقة بن لادن وانفصاله عن هذا العالم في أوائل التسعينات وهذا التكتم بعد تصريح هذا العالم في إحدى مجلات المهتمة بالفيزياء عندما قال : ( إن أسامه بن لادن خدعه وأنه يريد أن يبدأ من جديد في أمريكا )
ثم بعدما صرحت الوكالات العالمية :
بأن علماء توصلوا بأن ينقلوا بحجم البيبسى من غرفه إلى غرفه مجاوره بداية الألفية الثانية
ثم بدأت الحرب المعلنة
بين الضغط الأمريكي على بن لادن والمطالبة به حيا
ثم بعد انفجار 11 من سبتمبر طلبته حيا أو ميتا
هذه هي قصة تناثر أسامه في الهواء,وهل يعني ذلك أنه أصبح في أبعاد لا نراها ؟الأمر غير مستبعد من بعد تصريحات ستيفن هوكينج في كتاب موجز في تاريخ الزمن (ترجمة عبد الله حيدر والناشر أكاديميا ) عن احتمال وصول أحد للنظرية الصيغة النهائية.!!
وهذا العلم في بدايته وهو سلمي وليس حربيا ولكنه عامل مساعد للحروب
ولكن أسامه هو الذي تناثر بالهواء يا مسلمين أفيقوا يرحمكم الله
ملحوظة:
إذا أراد الله شيئا قال له (كن) فيكون
كيف يقرأها الناس
كن .. ك ن
فتعني له =
يكون ي ك و ن
فنقول إن الله جلة قدرته يقول (كن) إذا أراد شيئا
قوله يساوي فعله سبحانه وتعالى
إذا من هو متقن كل شيء أليس الله..  بلى وكان الله على كل شيء قديرا
كيف تعلم أسامة بن لادن هذه النظرية:
أسامه بن لادن هو رجل درس الفيزياء على يد أحد علماء الباكستان وكان هذا العالم عبد السلام من أكبر جهابذة العلم في الدنيا وباكستان وكان يطور نظرية المجال الموحد أي دمج كل نظريات في نظريه واحدة وحاصل على جائزة نوبل مع اثنين آخرين لتوحيد القوة النووية الضعيفة والقوة الكهرومغاطيسية  وأصبحت القوة الكهروضعيفة عام 1979
Sheldon Glashow StevenWeinbergAbdus Salam

ثم حصل شبه انقلاب في نظريات الفيزياء لما تمتلكه من الغرابة والصلابة وأسمها نظريه (( الوتر)) وكان أسامه بن لادن تلك الأيام في عز أوجه وتوهجه وامتلاكه لثروة لا تقدر بثمن بالإضافة لامتلاكه ثقافة دينية كبيرة وغيرة على دينه شديدة جدا ’ فأصبح من أنبغ وأنجب الطلاب في الدنيا لهذا العالم وأصبح ملازما له ومما يعرف عن أسامه شدة الملاحظة وقوه الفراسة وهذا ما كان يتميز به أسامه .ولكن كان يوجد بينهم ثمة اختلاف في الأهداف فكان أسامه من شده كرهه لأمة الكفر لا يثق بأي شخص وكان يردد دائما (( سوء الطن يورث العصمة)) للإمام مالك عندها أخذ أسامه بن لادن كل علم ذلك العالم وحفظه بذاكرته ( لحفظه القرآن )
أكثر من صاحبه فأصبح بن لادن خلال خمسه سنوات وبمنة من الله صاحب النظرية فطورها بشكل
مخيف وطبقها على نفسه ’ فنجح ونجحت النظرية.
فسأل بن لادن العالم الباكستاني:
لو قلت لك يا أستاذي أنني طورت النظرية واستخرجت قانونها فما أنت عامل بها
فقال العالم فرحا :كأنك فعلتها يا أسامه فلو صدق ظني بأنها طورت فأني سوف
أستخرج برائه اختراع وأنشرها في المجمع العلمي في ( أمريكا) ويتحدث العالم
عنها وتستخدم كأداة علمية مدنية متقدمة (ظنا من العالم بأن أسامه سيبوح بالنظرية وقانونها له).
فكان جواب أسامه حاسما : إذا لن أقولها لك وسوف تموت معي.
عندها هاجر العلامة الباكستاني إلى أمريكا لتطويرها فرحبوا به وسخروا من الإمكانيات حتى
هذه اللحظة وعلمت أمريكا أن أسامه بن لادن علامة وقايضوه فزاد كرها لهم وفضاضه ,
فهددوه بأن يلصقوا تهم الدنيا به ففعلوها.
على الرغم بأن بن لادن يمكنه التواجد في واشنطن وفي أي مكان في لحظات( واذا شئتم اقرأوا قصة بلقيس مع سليمان عليه السلام وكيف أحضروا عرشها ومن الذي أحضر العرش وهو الذي عنده علم من الكتاب.
عندها: اعتبرت أمريكا العلامة الباكستاني أهم عالم لديها وتقبلت كل شروطه.
فصدق حدس أسامه بن لادن فوصل العلامة لعلم بن لادن في خلال ستة سنوات ويشرف العلامة عبد السلام على التشكيلة النهائيه للمشروع.


وجدت هذا المقطع الغريب لهذا الرجل (michio kaku) ماهو المقصود مما قال ؟
ميتشو كاكو عالم ياباني مشهور من مؤسسي النظرية الوترية الحديثة وهو أستاذ في الفيزياء الدولية
Excerpts from Dr. Michio Kaku's appearance at The Next Twenty Years.
Boston, July 14, 1998: "I'm trying to complete Einstein's dream of a unified field theory: a theory which will unite the nuclear parts, the gravitational parts...an equation one inch long that will allow us to read the mind of God."

المقتطفات من الدّكتور ميتشيو كاكو مظهر في السنوات العشرون القادمة , بوسطن , 14 يوليو , 1998 : "أحاول أن أكمل حلم أينشتين لنظريّة المجال الموحّد : النّظريّة التي سوف توحّد الأجزاء النّوويّة , الأجزاء الجاذبة ... تلك المعادلة بطول واحد بوصة التي سوف تسمح لنا أن نقرأ رأي اللّه."

هذا رأي:
لا يستبعد أن يكون أسامة بن لادن قد درس الفيزياء، فهو يتقن عدة لغات، وله اهتمام بالغ بالعلم، وكل من رآه وصفه بالذكاء الحاد.

قد لا يصدق البعض الكلام حول نظرية ونتائجها، مثل إتاحة الانتقال المكاني/الزماني، لكنها لم تعد مما يقبل النفي هكذا في العلم الحديث، خصوصاً وأن لها قبول واسع النطاق حالياً.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 02:33:37 صباحاً
السماء التي زينها الخالق بمصابيح أي بنجوم وكواكب ومجرات ليست إلا السماء الدنيا التي نراها من أي مكان قال تعالى : ( ولقد زينا السماء الدنيا بمصابيح وجعلناها رجوما للشياطين وأعتدنا لهم عذاب السعير ) , من على سطح الأرض أو من داخل المجموعة الشمسية أو المجرة أو خارجها . قد نراها بصور وبألوان مختلفة ولكنها هي هي نفس السماء , بما فيها من كواكب ونجوم ومجرات . الآية التالية تؤكد هذا الفهم : ( أفلم ينظروا إلى السماء فوقهم كيف بنيناها وزيناها ) فالسماء تذكر هنا في صيغة المفرد فالسماء التي بناها وزينها الخالق هي السماء التي نراها فوقنا
أما بالنسبة للسماوات الأخرى فما نفهمه من الآيات الأخرى انهنا متطابقات : ( ألم تروا كيف خلق الله سبع سماوات طباقا ) أي أنها خارج السماء الدنيا ومحيطة بها ولكنا لا نستطيع أن نراها لاتساع السماء الدنيا هذا الاتساع الهائل فالسماء الدنيا بالنسبة لنا هي الكون الذي ندرسه والذي لم نبلغ أطرافه أو نهايته حتى نرى ما وراءه
لقد خطى الإنسان خطوات واسعة في مجال العلم والتكنولوجيا . وخاصة في النصف الثاني من القرن العشرين واستطاع أن يخرج من أقطار الأرض , فهل نأمل أن يستطيع الإنسان في وقت من الأوقات أن يخرج من أقطار السماء الدنيا أي من أقطار ما نسميه بكوننا ؟ إن القرآن الكريم يترك لنا إمكانية حدوث ذلك : ( يا معشر الجين والإنس إن استطعتم أن تنفذوا من أقطار السماوات والأرض فانفذوا لا تنفذون إلا بسلطان ) و خروج الإنسان من أقطار السماء هو أمر في منتهى الصعوبة إن كان أصلا ممكنا ولذلك فنحن نرجح بأن الجن هم المقصودون بالنفاذ من أقطار السماوات وبأن الإنس هم المعنيون بالنفاذ من أقطار الأرض
والصعوبات التي يقابلها الإنسان إذا حاول الخروج من أقطار السماوات تعود أصلا إلى طبيعة تكوينه وخلقه فالإنسان خلق من مادة والمادة صورة مركزة من صور الطاقة ولها كتلة ضخمة بخلاف صورة الطاقة الأخرى من ضوئية إلى حرارية وهذه الكتلة تحتاج لقوة لزيادة سرعتها والقوة تحتاج إلى شغل مستمر أو طاقة لنقل نقطة تأثيرها من مكان إلى آخر
وفي نطاق السرعات التي ننتقل بها على الأرض سواء كانت أقل أو أعلى من سرعة الصوت لا تجد صعوبة في نقل كتلة الإنسان من مكان إلى آخر فكمية الطاقة اللازمة لذلك لا زالت في متناول أيدينا ومتوفرة في البترول مثلا
ولبلوغ أقطار السماء أو حتى القيام برحلات كونية يتحتم علينا أن نسافر بسرعات قريبة من سرعة الضوء وإلا عاجلتنا المنية من قبل أن نصل إلى أقرب نجم إلينا وذلك للمسافات الكونية الهائلة التي تفصل النجوم والمجرات عن بعضها
نحن لا نرى للكون حدودا فكيف ننفذ من أقطاره إذا كان بلا حدود ؟
وهل يوجد شيء يسمى سرعة الهروب من الكون كسرعة الهروب من جاذبية الأرض ؟ وما قيمة هذه السرعة ؟
لا يستطيع العلم أن يجيب علي أسئلتنا حتى الآن وقد لا يستطيع الإجابة عليها لأحقاب طويلة
يبدو أن خروج الإنسان من أقطار السماوات أمر بعيد المنال ولم يتبق بعد ذلك إلا احتمال الوصول إلى أقطار هذا الكون بالمراقبة العينية وبمساعدة أجهزته أي رؤية أبعاد هذا الكون بينما هو يتمتع براحته وإطمئنانه على أرضه وبدفء كوكبه
وحتى الأن بالرغم من قوة الأجهزة التي اخترعها الإنسان فلم يصل إلى أبعاد الكون بل كان أقصى ما وصل إليه هو الإشعاع الخلفي الذي يملأ الكون كله ويأتي من كل جهة وقد يكون هذا الإشعاع الخلفي هو أحد علامات أقطار السماء , ولكنا حتى الآن لا نرى له بداية أو نهاية
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 02:34:44 صباحاً
الخيوط العظمى
وبسبب تلك الأبحاث وما توصل إليه العلم من حقائق وجدت نظرية الخيوط العظمى
Super Strings
ففي هذه النظرية تتكون الأجسام الأساسية من أشياء ذات بعد طولي وليس من جسيمات
Particles
تشغل حيز نقطة مادية في الفضاء كما كان الحال في نظرية الجسيمات . وتبدو هذه الأشياء الطولية وكأنها خيوط رفيعة لا نهائية الطول . وقد يكون لهذه الخيوط أطراف وحينئذ تسمى بالخيوط المفتوحة وقد تغلق هذه الخيوط على نفسها مكونة حلقة مغلقة . وحركة هذه الخيوط في الفضاء أو أثرها الزمني يعطي مستوى مفتوحا أي سطحا عاديا إذا كانت الخيوط مغلقة , وتسمى هذه المستويات بمستوى العالم
ولهذه الخيوط العظمى خواص أخرى . فهذه الخيوط تخضع لأعمال السمكرة العادية فمن الممكن أن تتلاحم مكونة خيطا واحدا وبالمثل ممكن أن تقطع أو تنقسم على نفسها مكونة خيطين . ويمكن تمثيل حركة الجسيمات بموجات تتحرك بطول الخيط تماما كالموجات . كذلك إنشطار الأجسام واندماج بعضها مع بعض يمكن تمثيله بإنقسام الخيوط وبتلاحمها وعلى سبيل المثل يمكن شرح قوة الجذب بين الأرض والشمس فيزيائيا بإنبثاق جسيم الجرافيتون
Gravtion
من الشمس وامتصاص بجسيمات أخرى في الأرض على شكل H الأجزاء الرأسية منها تمثل الخيوط والجسيمات في الأرض والشمس والجزء الأفقي يمثل مسار الجرافيتون بينهما
وربما نتساءل الآن عن علاقة نظرية الخيوط العظمى بالمساوات السبع . والجواب في خاصية غير عادية لنظرية الخيوط العظمى وهي ان الحل الرياضي لهذه النظرية يستلزم وجود عشر أبعاد . ونحن نعرف أننا إذا سرنا للأمام وللخلف فهذا يسمى بعدا , وإذا سرنا يمينا أو يسارا فهذا بعد ثان وإذا ارتفعنا إلى أعلى أو هبطنا إلى أسفل فهذا يمثل البعد الثالث . وأي شكل فراغي مثل سيارة أو منزل ممكن تمثيله بواسطة هذه الأبعاد الثلاثة الطول والعرض والارتفاع . وبعد اكتشاف النظرية النسبية أضيف إلى هذه الأبعاد الثلاثة الفراغية بعدا رابعا وهو الزمن
معنى ذلك أننا في حياتنا هذه في هذا الكون وتحت السماء الدنيا نعيش في أربعة أبعاد فقط ثلاثة أبعاد فراغية وبعدا رابعا للزمن فأين إذن الأبعاد الستة الباقية ؟
إحتار الفيزيائيون في الإجابة على هذا السؤال . فقد طرحوا اقتراحا للإجابة على هذا السؤال يقول إن الأبعاد الستة الباقية ملفوفة داخل هذه الخيوط في حيز يقل حجمة عن جزء من بليون بليون من المليمتر , ونتيجة هذا الصغر المتناهي فإننا لا نرى ولا نشعر بهذه الأبعاد . ولكن حتى الآن لم يظهر أي تدعين لهذا الاقتراح فلماذا لفت هذه الأبعاد الستة في ذلك الحيز الضيق المتناهي في الصغر وتركت الأربعة الآخرين ؟ وهل من الممكن أن يكون هناك تفسير آخر ؟ بدلا من أن تكون الأبعاد الستة متناهية في الصغر فقد تكون متناهية في الكبر . أي تكون خارج الكون أو خارج السماء الدنيا وفي هذه الحالة أيضا لن نلاحظها ولن نراها لأنها خارج كوننا
إن عدد السماوات التي تقع فوق سمائنا الدنيا هو ست السماوات وعدد الأبعاد الناقصة التي يبحث عنها الفيزيائيون ستة أبعاد فهل من الممكن أن تمثل كل سماء فوق السماء الدنيا ببعد من هذه الأبعاد ؟ ومن حسن الحظ أن الحل الرياضي يسمح بتكرار بعد أو أكثر في الأكوان الأخرى . فمن الممكن أن نشعر بعامل الزمن في هذه السماوات وممكن ألا نشعر به .
كذلك يمكن أن يكون في كل كون من هذه الأكوان بعدا واحدا فراغيا أو أكثر وإذا تلاشى عامل الزمن في أي سماء من هذه السماوات أو فيهن كلهن أصبحت الحياة فيهن خلودا متواصلا . وإذا تلاشى أي بعد فراغي من أبعادنا الرئيسية تصبح الحياة لمخلوقات في أشكالنا مستحيلة ولزم علينا إذا وصلنا إلى أي من هذه السماوات أن نتحول إلى مخلوقات مستوية تسطيع العيش في بعدين فراغيين فقط أو إلى مخلوق كالسهم المارق لا يتحرك إلا في بعد واحد كشعاع الضوء مثلا
قد تأخذنا هذه الاحتمالات والاقتراحات مرة أخرى إلى الخيال العلمي ولكن الافتراض بأن الأبعاد الستة تقع خراج سمائنا الدنيا ليس أكثر خيالا من الافتراض بأن الأبعاد الستة ملفوفة داخل الخيوط العظمى
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 02:43:38 صباحاً
قال لي شخص نحن بشر القرن الواحد والعرين وبالرغم كل مالدينا لم نصل إلى حقيقة كيفية بناء الأهرامات وصمودها كل هذه القرون وكيفية التحنيط الفرعوني الذي يحفظ الجثث لقرون من الزمن وناهيك عن قصة سليمان في عرش بلقيس كيف نقله في طرفة عين الذي عنده علم الكتاب فإنها ليست من فراغ بل عن علم لم نصل له وليس بسحر في نفس الوقت لأنه قال علم من الكتاب فسبحان الله علينا عمل شاق وكبير وهذا العصر على الأنسان في أن يقرأ كما أمر ديننا في أول الأسلام لأن القراءة تكشف لك آفاق لا تتخلها أبدا فالمفتاح هو القراءة في هذا العصر . أتمنى لكم التوفيق وهناك المزيد عن الوترية ... شكرا لكم.



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 02:47:56 صباحاً
وتُعَد نظرية الأوتار الفائقة استمرارًا لسائر النظريات التي سبقتْها وواكبتْها والهادفة إلى تحقيق الحلم الكبير: توحيد قوى الطبيعة المعروفة في قوة واحدة. وقد صار توحيد القوى يعادل التوحيد بين نظريتين فيزيائيتين أساسيتين، هما الميكانيكا الكوانتية Quantum Mechanics ونظرية النسبية العامة General Theory of Relativity؛ إذ تختص هذه الأخيرة في وصف قوة الجاذبية، في حين أن الأولى تنجح في وصف القوى الثلاثة الأخرى المعروفة: الكهرمغنطيسية والنووية الضعيفة والنووية القوية. من هنا محاولة تشييد نظرية جاذبية–كوانتية.

وقد اتخذت غالبية النظريات التوحيدية من النقطة الرياضية (التي لا أبعاد لها) لبنةً أساسية في تفسير الطبيعة ومركِّباتها المادية. أما نظرية الأوتار الفائقة فهي تعتمد "الوتر أحادي البُعد" one-dimension string كلبنة أساسية؛ ولا شك أنها في ذلك أقرب إلى الواقع من سابقاتها. ويتطلب تعريف "وتر فائق" كهذا المراحل التالية:

1.    اكتشاف صيغ العلاقات الرياضية التي تصف الصورة التي يتحرك الوتر وفقًا لها ويهتز؛

2.    التأكد من أن هذه العلاقات تتوافق مع نظرية النسبية؛

3.    "تكميم" علاقات الوتر النسبي (أي وصف العلاقات السابقة بحسب صيغة الفيزياء الكوانتية أو "الكمومية")؛ و

4.    التأكد أن للأوتار تناظُرًا فائقًا، وأنها ترتبط بإحدى زُمَر التناظر المعروفة في القُسيمات البسيطة (ويعني ذلك أنها تتفق مع النتائج التجريبية لعدد من النظريات التي تقوم بوصف القُسيمات وتجد لها تناظرًامعينًا).

يصف پيت هذه المراحل في دقة، وينقلنا إلى عالم الأوتار الغريب، من أوتار "مفتوحة" وأخرى "مغلقة"، ويفسِّر لنا لماذا تحتاج نظرية الأوتار الفائقة إلى تسعة أو أحد عشر بُعدًا، أي خمسة أو سبعة أبعاد إضافةً لأبعاد عالمنا الثلاثة والزمن.

تهدف الأوتار الفائقة إلى وصف المادة على أنها حالات اهتزاز مختلفة لوتر أساسي. أما نظرية التويستر، فقد انطلقت من النسبية ومن رياضيات الفراغات العُقَدية، ولم تنطلق من القُسيمات البسيطة. والهدف الأول منها كان فهم سلوك الزمكان space-time في عالم نسبي إذا أضفنا إليه الخواص الكوانتية. بعبارة أخرى، تهدف النظرية إلى إيجاد العلاقات الهندسية للفراغ إذا طبقنا عليه، في آنٍ معًا، شروط النظريتين النسبية والكوانتية. وتقبل هذه النظرية بوجود أربعة أبعاد فقط، لكن هذه الأبعاد عُقَدية.

ويصف پيت المحاولات الرامية إلى توحيد نظريتَي الأوتار الفائقة والتويستر أو إيجاد علاقة بينهما؛ إذ يرى عددٌ من الفيزيائيين أن على نظرية الأوتار أن تتبنى زمكان نظرية التويستر.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 02:56:55 صباحاً
العالم الفيزيائي ديفيد يبت:

يبدو لي أنه، بعد أنْ بحثنا في التفصيلات الخاصة بنظريتَي التويستر والأوتار الفائقة، مازلنا نعود إلى الأسئلة ذاتها، أسئلة ناقشتُها مع الأشخاص ذاتهم منذ عشرين سنة – أسئلة من نحو: ماذا يحصل للزمكان عند المسافات اللامتناهية في الصِّغَر، كطول پلانك؟ هل من معنى أن نتحدث عن الزمان والمكان ضمن هذه المسافات؟ ما المعنى الحقيقي للزمن واتجاهه – "متَّجهة الزمن"؟ هل لهذه المتَّجهة علاقة ثمة بالنظرية الكوانتية، أم أنها تنشأ عن مستوى آخر؟ هل يمكن عن حق النظرُ إلى كلٍّ من الزمان والمكان على قدم المساواة تحت طول پلانك؟ هل النظرية الكوانتية هي في صورتها النهائية، أم أن هنالك نظرية تحتية أعمق منها؟ هل يبقى للنظرية الكوانتية الحالية أي معنى عندما نتحدث عن لحظة خلق الكون؟ ما المعنى العميق للروابط غير المحلِّية [أي الشمولية] التي تبدو ملازِمة للفيزياء الكوانتية؟ هل يجب تغيير النظرية الكوانتية عندما نبدأ في استكشاف نظريةٍ عما يمكن تسميتُه مكانًا قبْليًّا prespace؟ هل من الممكن توحيد النظرية الكوانتية والنسبية العامة، أم أن على النظريتين أن تنشآ من صياغة أعمق؟ هل نحن، في الواقع، نفهم النظرية الكوانتية والمفارقات التي تُظهِرُها؟
.
ويضيف پيت:

 على الرغم من إنجازات الأوتار الفائقة، وعلى الرغم من عشرين سنة من العمل على الجاذبية الكوانتية، وعلى الرغم من استبصارات التويستر، تبقى هذه الأسئلة بالمثل من دون جواب !!

هل يجب أن نغيِّر الفيزياء الكوانتية أو النسبية، أو أن نتخلَّى عن هاتين النظريتين، باحثين عن نظرية أعمق؟ لقد مثلت النظريتان (الأوتار والتويستر) ولوجًا جديدًا إلى عالم الفيزياء، لكن الدَّفعة الأولى همدت أمام صعوبات الرياضيات المستخدَمة وتعذُّر حلِّ الكثير من إشكالاتها. ويقول پيت:

لكنْ على الأقل يعي عددٌ متزايد من الفيزيائيين أن الأزمة في الفيزياء قائمة، وهي تستلزم جهدًا كبيرًا وتحتاج إلى أفكار عميقة جديدة.

ديفيد پيت دليل أمين وعميق لولوج عوالم الفيزياء الجديدة.

ملاحظات:





[1] F. David Peat, Superstrings and the Search for the Theory of Everything (Contemporary Books, Chicago, 1989, pp. 362.

[2] التناظر هو نوع من الثبات بإزاء تحول معيَّن. فالكرة تبقى كرة إن نظرنا إليها في مرآة، مثلاً، أو إن أدرناها حول محورها.

[3] لا يمكن لي هنا الدخول في شرح لهذه المواد المعقدة التي ينجح پيت في وصفها في كتابه، المبسَّط والصعب في الوقت ذاته؛ المهم أن نظرية التويستر جاءت بمفهوم جديد للزمكان.

[4] جدير هنا بالذكر أنه لا توجد نظرية أوتار فائقة واحدة، بل عدة نظريات، وفقًا للوتر المعتمَد ولجملة من الافتراضات الأخرى المعتمَدة.

 للمتمكنين من اللغة الأنجليزية عليهم بشراء الكتاب لأنه مفيد جدا وهناك الكثير من هذة الكتب بلإضافه إلى أفلام علمية عن الوترية جدير بالأهتمام وتستحق التقدير .  
 
ها مدحت بيك .. إن شاءالله عجبتك و أخرجت لك ما جعبتي هدفي أن لم أذكر شيء في البداية هو أن أرى من لديه شيء في الوتريه أكثر ليساعدني في الطرح.... وشكرا لكم ..



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 03:09:48 صباحاً
«الكون الانيق: الأوتار الفائقة‚ والابعاد الدفينة‚ والبحث عن النظرية النهائية» كتاب جديد صدر عن المنظمة العربية للترجمة‚ من تأليف برايان غرين‚ ترجمة فتح الله الشيخ‚ ومراجعة د‚ احمد عبدالله السماحي‚ والكتاب يعرض احدث النظريات في الفيزياء وعلم الكون «الكوسمولوجيا»في لغة تجمع بين الدقة العلمية والاسلوب الادبي الرفيع‚ والمؤلف عالم من الذين شاركوا في ابداع هذه النظريات‚ وهو أديب يستخدم كل أدوات البلاغة في اللغة الانجليزية‚

ويتساءل الكاتب عن حدود المعرفة بالكون‚ ويتناول مأزق المكان والزمان والكم‚ ناظرا الى الكل الكوني‚ باعتباره سمفونية كونية يبني من خلالها نظرية الأوتار التي قد تبدو مستعصية على غير المتخصص في الفيزياء‚ ولكنها قراءة تستهوي جميع من يريدون التأمل في الكون‚ ومن هذه الوجهة يساهم الكتاب في تدريب القارئ العربي غير المتخصص على استيعاب المعرفة العلمية‚ اضافة الى ما يثيره من اسئلة جديدة لدى المتخصص‚

ويرى المؤلف ان آينشتاين ظل خلال الثلاثين سنة الأخيرة من حياته‚ يبحث من دون كلل على ما يطلق عليه نظرية المجال الموحد- نظرية قادرة على وصف قوى الطبيعة في اطار شامل مترابط‚ فآينشتاين لم يكن مدفوعا بأشياء ترتبط غالبا بالمسلك العلمي‚ مثل محاولة تفسير هذه أو تلك من البيانات التجريبية‚ لكنه كان مدفوعا باعتقاد حماسي في ان الفهم العميق للكون قد يكشف عن اكثر عجائبه مصداقية: بساطة ومقدرة المبادئ التي تأسس عليها‚ أراد آينشتاين ان يلقي الضوء على احداث الكون بوضوح لم يصل اليه أحد من قبل‚ مما يجعلنا نقف خاشعين أمام أناقة وروعة الكون‚

لم يتوصل آينشتاين ابدا لتحقيق هذا الحلم‚ لأن في أيامه كان كثير من الأمور يقف حجر عثرة في سبيل ذلك‚ كان هناك عدد من السمات الاساسية للمادة‚ وقوى الطبيعة إما غير معروفة‚ أو في أحسن الظروف مفهومه بقدر ضئيل‚ لكن الفيزيائيين خلال نصف القرن الاخير‚ مروا بعثرات ونجاحات ودخلوا طرقا معتمة في بعض الاحيان‚ وظلوا يشيدون بثبات بناء على اكتشافات من سبقوهم ليجمعوا معا فهما أكثر عمقا عن كيفية عمل الكون‚

والآن وبعد فترة طويلة من تساؤل آينشتاين حول نظرية موحدة خرج خاوي الوفاض‚ ولكن الفيزيائيين يعتبرون انهم توصلوا أخيرا الى اطار ينسج كل هذه الافكار مع بعضها بعضا في ثوب مناغم لنظرية متفردة‚ هي في الاصل قادرة على وصف كل الظواهر الفيزيائية‚ تلك هي نظرية «الأوتار الفائقة» التي هي موضوع الكتاب‚

تبعث هذه النظرية مجالا عريضا متشابكا‚ فهي موضوع عميق ومتسع‚ يتعرض لكثير من الاكتشافات المحورية في الفيزياء‚ وحيث ان هذه النظرية توحد القوانين المتعلقة بالأمور الكبرى والامور الصغرى‚ القوانين التي تتحكم في فيزياء أبعد مناطق الكون وفي فيزياء أدق اجزاء المادة‚ فإن هناك طرقا كثيرة يمكن التطرق اليها‚ وهنا ركز الكاتب على الفهم المتطور للفضاء والزمان‚ وقد وجد ان ذلك مسلطا متنام محكم لصفة خاصة‚ وهو المسلك الذي يشق طريقه بضربة منجل خلال الافكار الاساسية الجديدة‚ فآينشتاين بّين للعالم ان الفضاء والزمان يسلكان بطريقة غير مألوفة بل مذهلة‚ وقد ربطت احدث الابحاث اكتشافات آينشتاين بعالم الكم عن طريق العديد من الابعاد الدفينة الملفوفة فينسج الكون - الابعاد‚ التي تلتف باحكام هندسي يمكن ان تكون مفتاح حل اعقد الاسئلة‚ ومع ان بعض هذه المفاهيم غير واضح‚ إلا أنه يمكن فهمها من خلال استخدام تشبيهات في غاية البساطة‚ وعندما تصبح هذه الافكار مفهومة‚ فإنها تقدم منظورا مدهشا وثوريا عن الكون‚

رأى المؤلف في الفصل الأول: التشابك مع الوتر ان المشكلة تتمثل في ان الفيزياء الحديثة تقوم على ركيزتين اساسيتين‚ الاولى هي النظرية النسبية العامة لالبرت آينشتاين‚ وهي تمنحنا الاطار النظري لفهم العالم في العادة الكبرى: النجوم والمجرات وتجمعات المجرات‚ وحتى ما وراء المدى البعيد للكون نفسه‚ أما الركيزة الثانية فهي ميكانيكا الكم‚ وهي التي تزودنا بالاطار النظري لفهم العالم في اصغر ابعاده: الجزئيات والذرات وحتى الدقائق تحت الذرة مثل الالكترونيات والكواركاث‚وفي نهاية المطاف أيقن علماء الفيزياء تجريبيا‚ وعلى مدى سنوات طويلة من البحث‚ صحة كل التنبؤات التي بشرت بها كل من هاتين النظريتين‚ نجد ان نفس هذه الوسائل النظرية أدت وبشكل لا يقبل الجدل الى نتيجة غير مريحة‚ تبعا للصياغة الجالبة لنظرية النسبية العامة ونظرية ميكانيكا الكم‚ فإن احداهما تنفي الاخرى بحيث لا بد من ان تكون واحدة منهما فقط على صواب‚ وهكذا فإن النظريتين اللتين تشكلان اساس التقدم الهائل في الفيزياء خلال المائة عام الماضية غير متوافقتين‚

ويتحدث المؤلف في الفصل الثاني عن المكان والزمان وعين الراصد‚ مشيرا الى مقالة لآينشتاين كتبها في عام 1905 ووضع يده من خلالها على التناقض الخاص بالضوء الذي قلب المفاهيم التقليدية عن المكان والزمان رأسا على عقب وقدم بدلا منها مفهوما له خواص تتعارض مع كل شيء كان مألوفا لنا من خبرتنا العامة‚ وفي منتصف القرن التاسع عشر كان الفيزيائي الاسكتلندي جيمس كلارك نجح في توحيد الكهرباء والمغناطيسية في اطار المجال الكهرومغناطيسي وذلك بعد دراسة مستفيضة للتجارب العلمية التي انجزها الفيزيائي الانجليزي ميخائيل فاراداي‚ وتناقض هذا الفصل كيف تمكن آينشتاين من حل هذا التناقض من خلال نظرته النسبية الخاصة‚ وهو بذلك يكون قد غير وإلى الابد من مفهومنا للمكان والزمان‚ وقد يكون مدهشا ان الاهتمام الاساسي في النسبية الخاصة هو الفهم الدقيق للكيفية التي يبدو عليها العالم للافراد‚ والذين غالبا ما يسمون «الراصدين» الذين ينتقلون بعضهم بالنسبة لبعض‚ وقد يبدو ذلك لأول وهلة انه مجرد تدريب فكري متواضع الأهمية على العكس تماما على يد آينشتاين وبتخيله الراصدين الذين يركضون وراء اشعة الضوء‚ فإن هناك تطبيقات يدوية لادراك الكيفية التي تبدو عليها اكثر المواقف دنيوية بالنسبة للراصدين اثناء حركتهم النسبية‚

ويتطرق المؤلف في الفصل الثالث حول «الاعوجاجات والتموجات» الى اسحاق نيوتن المولود في عام 1642‚ والذي غير وجه البحث العلمي بأن ادخل قوة الرياضيات الكاملة في خدمة متطلبات الفيزياء‚ وقد مرت ثلاثة قرون قبل ان يأتي الى العالم عبقري آخر هو ستيفن هوكنغ‚ ومن بين اكتشافات نيوتن العديدة المدوية فيما يتعلق بعمل الكون‚ فإن ما توقف عنده المؤلف بالدرجة الاولى هو النظرية الكونية للجاذبية‚

ويرى ان قوى الجاذبية تعم حياتنا اليومية وهي التي تحفظنا وكل ما حولنا من اجسام مرتبطين بسطح الارض‚ وهي التي تحفظ الهواء الذي نتنفسه من الهروب الى الفضاء الخارجي كما تحتفظ بالقمر في مداره حول الارض وتحافظ على الارض في مدارها حول الشمس والجاذبية هي التي تفرض ايقاع الرقص الكوني من دون ملل او كلل‚ ويمكن تسمية نظرية نيوتن للجاذبية بالموازن العظيم‚ حيث اعلن ان كل شيء على الاطلاق يمارس قوة جاذبية على كل شيء آخر على الاطلاق‚

وفي الفصل الرابع «الغرابة المخيفة الجهرية» يتحدث المؤلف عن «ميكانيكا الكم» باعتبارها اطارا من المفاهيم لادراك الخواص المجهرية للكون‚
 

ظل آينشتاين خلال الثلاثين سنة الأخيرة من حياته يحث من دون كلل على ما يطلق عليه نظرية المجال الموحد-نظرية قادرة على وصف قوى الطبيعة في إطار شامل مترابط. لم يكن آينشتاين مدفوعاً باعتقاد حماسي في أن الفهم العميق للكون قد يكشف عن أكثر عجائبه مصداقية: بساطة ومقدرة المبادئ التي تأسس عليها. أراد آينشتاين أن يلقي الضوء على أحداث الكون بوضوح لم يصل إليها أحد من قبل، ما يجعلنا نقف خاشعين أمام أناقة وروعة الكون.
لم يتوصل آينشتاين أبداً لتحقيق هذا الحلم، لأن في أيامه كان كثر من الأمور يقف حجر عثرة في سبيل ذلك. كان هناك عدد من السمات الأساسية للمادة، وقوى الطبيعة إما غير معروفة، أو في أحسن الظروف مفهومة بقدر ضئيل. لكن الفيزيائيين خلال نصف القرن الأخير مروا بعثرات ونجاحات ودخلوا طرقاً معتمة في بعض الأحيان، وظلوا يشيدون بثبات، بناءً على اكتشافات من سبقوهم، ليجمعوا معاً فهماً أ:ثر عمقاً عن كيفية عمل الكون. والآن، وبعد فترى طويلة منذ أن تساءل آينشتاين عن نظرية موحدة وخرج من ذلك خاوي الوفاض، فإن الفيزيائيين يعتقدون أنهم توصلوا أخيراً إلى إطار ينسج كل هذه الأفكار مع بعضها في ثوب متناغم لنظرية متفردة. هي في الأصل قادرة على وصف كل الظواهر الفيزيائية.

تلك هي "نظرية الأوتار الفائقة، موضوع هذا الكتاب الذي بين يدينا والفريد من نوعه في عدة أمور، المر الأول أنه يعرض آخر ما توصلت إليه علوم الفيزياء والكون وأحدث أخبار علمائها، والأمر الثاني أنه مكتوب بلغة رصينة وأدبية رفيعة وبأسلوب رائع، أما الأمر الثالث فهو أن المؤلف يخاطب في الكتاب كل الناس طلاباً وعلماء ومثقفين وعاديين، والكتاب بذلك نادر وثمين.

والمؤلف ليأمل أن يجد كتابه هذا اهتماماً لدى القراء الذين يحظون بقدر من الخلفية العلمية. كما يأمل أن يبلور كتابه هذا بعض الموضوعات الأساسية من الفيزياء الحديثة لطلاب العلوم ومعلميهم، مثل النسبية الخاصة والنسبية العامة وميكانيكا الكم، وكذلك يأمل أن ينقل عدوى الحماس للباحثين ليسدوا كل الثغرات على طريق التوصل إلى النظرية الموحدة التي نفكر في اكتشافها منذ أمد طويل. وقد حاول أيضاً، بالنسبة للقارئ الشره للعلوم الميسرة، أنم يفسر الكثير من التقدم المبهج في فهمنا للكون والذي تم التوصل إليه في العقد الأخير.

وخلال كل الكتاب، حاول أن يلتزم ما أمكن بالجانب العلمي وفي نفس الوقت أن يقدم للقارئ فهماً حدسياً غالباً من خلال التشبيه والاستعارة عن الكيفية التي توصل بها العلماء إلى المفاهيم المعاصرة عن الكون. وبالرغم من تجنبه استخدام اللغة التقنية والمعادلات، وبسبب تضمن الموضوع لمفاهيم راديكالية جديدة، فإن القارئ يحتاج للتوقف بين حين وآخر ليتأمل مقطعاً هنا أو للتفكير في تفسير ما هناك، ليتمكن من متابعة تقدم الأفكار تماماً.

ومقاطع قليلة في الجزء الرابع من الكتاب (التي تركز على أحداث التطورات) هي الأكثر تجريداً من بقية الأجزاء، وقد حرص على أن يحذر القارئ مسبقاً من هذه المقاطع وأن يقسم المتن بحيث يتمكن القراء من المرور عليها في عجالة أو حتى تخطيها من دون أن يؤثر ذلك إلا في أضيق الحدود في الانسيابية المنطقية للكتاب. وقد ضمن الكتاب مسرداً بالمصطلحات العلمية لنذكر القارئ بطريقة سهلة ومتاحة بالأفكار الواردة في متن الكتاب.


بالمناسب هذا الكتاب هو كما ذكرت مترجم ولم أراد أسمه في الحقيقة بالأنجليزية the elegant univesre
by brain greene
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 03:19:03 صباحاً
ولننفس المسمى الأنجليزي يوجد فيلم علمي له من إنتاج شركة نوفا للإنتاج عام 2003 NOVA
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 03:26:11 صباحاً
هل تستطيعُ الفيزياءُ تفسيرَ كلِّ شيء؟

البحث عن المعرفة الكاملة حلمٌ راود الإنسان منذ آلاف السنين. فما أساطيره ودياناته القديمة وفلسفاته وسِرَّانياته وشعائره إلا تعبيرات عن محاولة سبر أغوار المطلق وتمثُّل شكل الحقيقة. لقد أراد الإنسان أن يعرف العالم، فاخترع أدوات كثيرة، منها الحساب ومنها الفيزياء. ومذ ذاك، أصبح دور العلوم دورًا رائدًا في تقدُّمه وازدهاره. ولكن، إلى أيِّ حدٍّ ستستمر العلوم في تقديم المعرفة للإنسان؟ هل التقدم العلمي لانهائي وبلا حدود؟ أم أن هناك حدودًا للعلم لا يستطيع تجاوزها؟ وما الذي يقدِّمه العلم فعلاً؟ هل يكتشف العلمُ القانونَ الطبيعيَّ، أم يصفه، أم يفسِّره؟ وكيف نميِّز بين هذه الحالات؟ ما هي النظرية العلمية؟ وإلى أيِّ حدٍّ تُعتبَر مبادئ الفيزياء وقوانين الطبيعة والثوابت الكونية التي يكتشفها العلم حدودًا لا تقبل التغيير أو التعديل؟ ألا يمكن أن يقودنا العلم إلى عوالم جديدة مختلفة كليًّا عن مداركنا، وحتى عن قوانيننا العلمية الحالية؟ هل يستطيع العلم، في النهاية، أن يصل بنا إلى معرفة كاملة ونهائية؟ وإذا كانت الفيزياء تستطيع تفسير كلِّ شيء فماذا سيحصل عندئذٍ للنوع البشري، الذي يقوم تطورُه، بل ووجوده، على تقدُّم المعرفة؟

كتب فولفغانغ باولي W. Pauli في العام 1954 يقول: "إن النظريات الفيزيائية تنتج عن المواجهة بين الوقائع التي تهدف إلى تفسيرها والصور العقلية: فالنظريات تولد من فهم توحي به المادةُ التجريبية، وهو فَهْمٌ يمكننا أن نفسِّره، في أفضل الأحوال، بالعودة إلى أفلاطون على أنه العلاقة القائمة بين الصور الداخلية والأجسام الخارجية وسلوكها."

 وفي هذا الإطار فإن حدود قدرتنا على تفسير العالم تخضع لعدم قدرتنا على الرصد والملاحظة المناسبين لبعض الظاهرات، أو عدم قدرتنا على وضع وإقامة مماثلات مُرْضِية. وهذه النقطة الثانية هي الأكثر جدلية، لا شك. إذ كيف يمكن التيقُّن، في النهاية، من تماثل بين صورة عقلية وواقع رصديٍّ يصبح أكثر فأكثر تجريدًا؟ أليست النظرية التفسيرية، في هذه الحالة، محاولة لوصف واقع وفق تصوراتنا الذاتية له في النهاية؟

يرى ستيفن واينبرغ S. Weinberg أن الفيزياء لا تعمل على وصف العالم، بل هي تفسِّره فعليًّا، متطوِّرةً تطورًا مستمرًا باتجاه نظريات أكثر عمومية وجوهرية. وهو يعتقد أيضًا أن الفيزيائيين سيتوصَّلون، بعد عدة مئات من السنين أو نحو ذلك، إلى مجموعة من المبادئ الأساسية التي ستسمح عموميتُها بأن تُستقرَأ منها حالاتُ انتظام العالم كلُّها. ولكن حتى وإن كان واينبرغ على حق، وهو ما يشك به جان–مارك ليفي–لوبلون J.-M. Lévy-Leblond، فهل سنفهم فعلاً العالم عندئذٍ؟ بالمثل يعترف بول ديفيس P. Davies أن الجمهور الذي يلتقي به من خلال محاضراته يجد، في غالب الأحيان، صعوبات كبيرة في القبول بأنه توجد أسئلة عادية في مظهرها وليس لها معنى فيزيائي، مثل: "ماذا كان يوجد قبل بداية الكون؟" أو "ما هو الحيِّز الذي وُلِدَ فيه الكون؟" فكيف يمكن أن نتمثَّل أن الزمان والمكان اللذين نختبر وجودهما اختبارًا يوميًّا لهما بداية، وبالتالي فهما لم يوجدا قبل وجود المادة؟ إن اعتيادنا على هذه المصطلحات الغريبة، على الرغم من أنها تفلت من إدراكنا المباشر والاعتيادي، يسمح لبعض الفيزيائيين بتشكيل الصور العقلية التي تشكِّل أساس النظريات الأساسية؛ فيستطيعون عندئذٍ أن يحاولوا تقاسُمَها مع زملائهم وطلابهم ومع عموم الناس.

لكن هل يمكن فعلاً أن تصل الفيزياء في النهاية إلى تفسير كلِّ شيء؟

تفسير أم وصف؟

هل يفسِّر العلم الأشياء أم يصفها فقط؟ هذا هو السؤال الذي يطرحه واينبرغ، محاولاً الوصول إلى إجابة حاسمة لصالح التفسير. كان الإبستمولوجيون، في النصف الأول من القرن العشرين، قد طرحوا بقوة هذه التساؤلات، التي يمكن أن يلخِّص إلى حدٍّ ما رأيَهم فيها، على سبيل المثال، قولُ فتغنشتاين L. Wittgenstein: "يكمن وراء تصورنا الحديث للعالم وَهْمُ أن القوانين المزعومة للطبيعة تفسِّر الظاهرات الطبيعية." وكان يعتقد أنه يكفي اكتشافُ سبب واقعة ما من أجل تفسيرها. غير أن برتراند راسل B. Russel نشر في العام 1913 مقالاً دافع فيه عن وجهة النظر القائلة بأن «كلمة "سبب" مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بعلاقات مضلِّلة، بحيث إنه يفضَّل حذفُها نهائيًّا من المصطلحات الفلسفية»[4]. وما كان ذلك ليترك للفلاسفة مثل فتغنشتاين سوى حلاً وحيدًا من أجل التمييز بين التفسير والوصف؛ وكان هذا الحلُّ غيبيًّا ولاهوتيًّا: فالواقعة يتم تفسيرها عندما يتم البرهان أن لها غاية ما.

إن التمييز بين الوصف والتفسير يتطلَّب، من هذا المنظور، معرفة الدافع. لكن قوانين الطبيعة لا تشتمل على دوافع غائية. ولجهله بوسيلة تمييز أخرى بين التفسير والوصف استنتج فتغنشتاين أن هذه القوانين لا يمكن أن تكون لها قيمة تفسيرية. فبين الذين يزعمون، برأي واينبرغ، أن العلم يصف ولا يفسِّر هناك منهم من يحاول ربما أيضًا القيام بمقارنة ومقابلة العلم باللاهوت – اللاهوت الذي يفسِّر الأشياء، في رأيهم، استنادًا إلى مخطَّط إلهي – وهو أمر لا يأخذ به العلم أو يقع خارج نطاقه.

إن هذا النمط من التفكير هو نمط خاطئ، شكلاً ومضمونًا. ويرى واينبرغ أن على الفلاسفة المهتمين بمعنى مصطلح "تفسير" في العلوم معرفة ما الذي يقوم به الفيزيائيون والعلماء عندما يقولون إنهم يفسِّرون شيئًا ما. وهو يعرِّف، بالتالي، مصطلح "التفسير" في الفيزياء بأنه "ما يكون الفيزيائيون قد قاموا به عندما يصرخون مندهشين: آه!" لكن التعريفات المسبَّقة، كما يردف، بما فيها هذا التعريف، ليست ذات فائدة على الإطلاق! ويرى واينبرغ أن الفلاسفة الحديثين الذين كتبوا في معنى التفسير، مثل بيتر أخنشتاين P. Achinstein وكارل هِمْبِل Carl Hempel وفيليب كِتشر Ph. Kitcher وويسلي سالمون W. Salmon، طرحوا الموضوع من منظور صحيح عندما حاولوا أن يجيبوا على السؤال: "ماذا يفعل العلماء عندما يحاولون تفسير شيء ما؟"

تفسيرات ضرورية

يعلن العلماء المختصون بالعلوم البحتة، أكثر من نظرائهم في مجال العلوم التطبيقية، أن عملهم يشتمل على تفسير الوقائع. ولهذا من المهم بالنسبة لهم، كما بالنسبة للفلاسفة، تعريف ماهية التفسير تعريفًا واضحًا. وكما كان من الصعب دائمًا، بالنسبة للإبستمولوجيين، تعريف ماذا يعني تفسير حدث ما (يلجأ فتغنشتاين مثلاً إلى الحديث عن "ظاهرات طبيعية")، فإن هذه المهمة تبدو لواينبرغ أكثر سهولة بالنسبة للفيزياء (والكيمياء) مما هي بالنسبة للعلوم الأخرى. (هل يمكن حقًّا فصل التفسير الفيزيائي عن التفسير الاقتصادي أو البيولوجي أو الاجتماعي مثلاً، خاصة مع تطور علوم الشواش والانتظام الذاتي وغيرها من العلوم التي توحِّد فروع المعرفة وتجمع التفاسير أو الوصف في حالة من التصميم أو التشكيل الموحَّد؟) فالفيزيائيون، بنظر واينبرغ، يهتمون بتفسير حالات الانتظام والمبادئ الفيزيائية، وليس بحوادث منعزلة ومنفصلة. لكننا، من هذا المنظور، كيف نعرف أن التفسير لا يتسع ليشمل المبادئ الإنسانية والجمالية والرياضية وغيرها؟ بعبارة أخرى، هل يمكن أن يوجد تفسير بمعزل عن وقائع العالم الأخرى؟

يقول واينبرغ إن البيولوجيين والمؤرِّخين وعلماء المناخ وغيرهم يبحثون عن أسباب أحداث منفصلة، مثل انقراض الديناصورات أو الثورة الفرنسية. بالمقابل، فإن الفيزيائي لا يهتم بحدث منفصل وخاص، مثل التشويش الذي ظهر في العام 1897 على الصفائح الفوتوغرافية التي تركها بِكريل قرب ملح اليورانيوم، إلا عندما يكشف مثلُ هذا الحدث عن انتظام أو تناسق عام ما في الطبيعة، ألا وهو، في هذه الحالة، لااستقرارية ذرة اليورانيوم. وقد حاول كِتشر أن يعيد إطلاق فكرة أن طريقة تفسير حدث معزول تكمن في الرجوع إلى أسبابه. ولكن، بين اللانهاية من الأشياء التي يمكن أن تؤثر على حدث ما، أيها يمكن اعتباره من أسبابه؟ إن لانهاية من الأسباب تكمن وراء ظهور حدث ما، أكان فيزيائيًّا، كما يراه واينبرغ، ويمكن أن يؤدي إلى تفسير انتظام أو نسق عام، أم كان اجتماعيًّا أو بيولوجيًّا أو غير ذلك من ظاهرات الطبيعة من الأحداث التي يعتبرها واينبرغ منعزلة!

يعتقد واينبرغ أن بالإمكان تقديم إجابة أولية في إطار الفيزياء فيما يتعلق بالتمييز بين التفسير والوصف البسيط، وذلك مع الأخذ بعين الاعتبار ما يعنيه الفيزيائيون عندما يؤكدون أنهم فسَّروا تناسقًا أو انتظامًا ما. وفي الواقع فإن الفيزيائيين يفسِّرون مبدأ فيزيائيًّا عندما يبرهنون أنه يمكن أن يُستنتَج من مبدأ فيزيائي أكثر جوهرية منه. ولكن للأسف، كما نلاحظ، فإن كلَّ كلمة أو مصطلح في هذا التعريف يحمل معنى جدليًّا قابلاً للنقاش، بما في ذلك ضمير المتكلِّم باسم الفيزيائيين! لكن واينبرغ يعتقد أن ثلاثة مصطلحات بين هذه الكلمات هي الأهم، وهي التي يختارها للنقاش: "الجوهري" أو الأساسي، و"الاستنتاج" أو الاستقراء، و"المبدأ".

إن لفظة "الجوهري" لا يمكن أن تُحذَف من هذا التعريف لأن مفهوم الاستنتاج وحده لا يشير إلى أيِّ اتجاه؛ فهو يعمل في الاتجاهين. والمثال الأفضل على ذلك نجده في العلاقة بين قوانين نيوتن وقوانين كبلر. ونقول عادة إن قوانين نيوتن تفسِّر قوانين كبلر. ولكن تاريخيًّا كان نيوتن قد استنتج قانون الجاذبية من قوانين كبلر. ونحن اليوم، في دراستنا للميكانيكا، نتعلَّم كيف نستنتج قوانين كبلر من قوانين نيوتن، وليس العكس؛ ونحن مقتنعون تمام الاقتناع أن قوانين نيوتن أكثر جوهرية من قوانين كبلر. وبهذا المعنى تفسِّر الأولى الثانية، وليس العكس. مع ذلك، ليس من السهل أن نعطي معنى محددًا للمفهوم الذي وُفْقه يكون مبدأ فيزيائي أكثر جوهرية من مبدأ آخر.

لعل "أكثر جوهرية" تعني "أكثر كمالاً". ولا شك أن المحاولة الأشهر لإدراك المعنى الذي يعطيه العلماء للتفسير هي محاولة كارل هِمْبِل. ففي مقال شهير كتبه في العام 1948 مع بول أوبنهايم Paul Oppenheim يلاحظ: "إن تفسير انتظام عام يشتمل على تضمينه في انتظام أوسع منه، وذلك تحت قانون أكثر عمومية."
 مع ذلك فقد استمرت الصعوبة في قبول تعريف مصطلح "التفسير". والحق أن التفسير يعني، على المستوى الفلسفي، معرفة الأسباب العميقة أو الجوهرية لوجود انتظام ما. أما على المستوى العلمي، فإن معرفة حالة أوسع أو قانون أشمل لا تعني، بالضرورة، تفسير الحالة الأدنى أو الخاصة. ولهذا يبقى التمييز بين الوصف والتفسير مسألة مفتوحة – ولعلها ستبقى مفتوحة مادام الحوار المعرفي قائمًا.

غرافيتونات متعددة

إن مثال قوانين نيوتن وكبلر مصطنَع بعض الشيء. بالمقابل، يكون من الأصعب في حالات أخرى معرفة أيِّ مبدأ يفسِّر الآخر. ومثال ذلك أننا، عندما نطبق الميكانيكا الكوانتية على النسبية العامة لأينشتاين، نجد أن الطاقة والدفع في حقل ثقالي يتحدان ليشكلا غرافيتونات – وهي قُسَيْمات كتلتها صفر ولفُّها يساوي 2. من جهة أخرى، فقد تمَّ البرهان أن كلَّ قُسَيْم كتلته صفر ولفه يساوي 2 يسلك تمامًا مثل الغرافيتونات في النسبية العامة، وأن تبادل هذه الغرافيتونات ينتج آثارًا ثقالية تتنبأ بها النظرية. كذلك فإن نظرية الأوتار الفائقة Superstring Theory تتنبأ بوجود قُسَيْمات تساوي كتلتها صفر ولفها 2. عندئذٍ هل تفسِّر النظرية النسبية العامة وجود الغرافيتونات، أم العكس؟ نحن نجهل ذلك. ولكن الإجابة على هذا السؤال هامة؛ إذ بها يتعلق اختيارنا في رؤية مستقبل الفيزياء: هل ستكون الفيزياء مؤسَّسة على الهندسة الزمكانية، كما في النسبية العامة، أم على نظرية مشابهة لنظرية الأوتار الفائقة التي تتنبأ بوجود الغرافيتونات؟

إن فكرة التفسير، بما هي استنتاج واستقراء، تصبح فكرة إشكالية عندما نأخذ بعين الاعتبار المبادئ الفيزيائية التي يبدو أنها تتجاوز المبادئ التي استُنتِجت منها. يتجلَّى ذلك بشكل خاص بالنسبة للترموديناميكا، علم الحرارة والفوضى. فبعد صياغة قوانين الترموديناميكا في القرن التاسع عشر، نجح لودفيغ بولتسمان L. Boltzmann في استقرائها من الميكانيكا الإحصائية – هذا الفرع من الفيزياء الذي يدرس الأجسام الماكروسكوبية المؤلَّفة من العديد من الجزيئات المفردة. وقد قُبِلَ تفسير بولتسمان للترموديناميكا بعبارات الميكانيكا الإحصائية، على الرغم من عدم قبول عدد من العلماء به، مثل ماكس بلانك M. Plank وإرنست زرميلو E. Zermelo وفيزيائيين آخرين، ممَّن يعتبرون أن قوانين الترموديناميكا مبادئ فيزيائية مستقلة، لا تقل عن غيرها أساسيةً وجوهرية. ومع ذلك، بيَّنتْ أعمالُ بكنشتاين J. Bekenstein وهوكنغ أن الترموديناميكا تطبَّق أيضًا على الثقوب السوداء، ليس لأنها مؤلَّفة من الكثير من الجزيئات، وإنما ببساطة لأن أيَّ قُسَيْم أو شعاع ضوء لا يمكن أن يفلت من سطحها. وبالتالي، يبدو أن الترموديناميكا تتجاوز الميكانيكا الإحصائية، على الرغم من إمكانية اشتقاق قوانينها من هذه الميكانيكا.

مع ذلك، يرى واينبرغ أن قوانين الترموديناميكا ليست بمثل جوهرية مبادئ النسبية العامة، ولا هي بالنموذج المعياري لفيزياء القُسَيْمات. ويقول إنه علينا أن نميِّز بين مظهرين للترموديناميكا: فمن جهة، الترموديناميكا منظومة شكلية تسمح لنا، بواسطة عدد محدود من القوانين البسيطة، بالوصول إلى نتائج هامة؛ وهذه الاستنتاجات تكون صحيحة في كلِّ مكان تُطبَّق فيه هذه القوانين. لكن مجال تطبيق هذه القوانين ليس لانهائيًّا. فليس ثمة معنى للترموديناميكا، على سبيل المثال، إذا حاولنا تطبيقها على ذرة واحدة.

فمن أجل أن نحدد فيما إذا كانت قوانين الترموديناميكا تُطبَّق على منظومة فيزيائية خاصة علينا أن نسأل فيما إذا كان يمكن استقراء هذه القوانين انطلاقًا من معرفتنا بهذه المنظومة. وذلك ممكن في بعض الحالات؛ بينما لا يكون ممكنًا في حالات أخرى. إن علم الترموديناميكا بذاته لا يفسِّر شيئًا، كما يقول واينبرغ؛ وعلينا أن نتساءل لماذا هو قابل للتطبيق على المنظومات التي ندرسها، أيًّا كانت هذه المنظومات. ونحن نقوم بذلك بأن نستقرئ قوانين الترموديناميكا انطلاقًا من أيٍّ من المبادئ الفيزيائية الأكثر جوهرية التي تُطبَّق على المنظومة المدروسة.

الاستقراء الضمني

إن مفهوم الاستقراء يقودنا إلى مسألة أخرى: من الذي يقوم بالاستقراء؟ نقول غالبًا إن واقعةً ما يتم تفسيرها بواسطة واقعة أخرى، دون أن نكون قادرين فعلاً على استنتاج أو استقراء الأولى من الثانية. فعلى سبيل المثال، سمح تطوير الميكانيكا الكوانتية في منتصف العشرينات من القرن الماضي، ولأول مرة، بحساب واضح ومفهوم لطيف ذرة الهيدروجين. وسرعان ما استنتج عدد كبير من العلماء حينئذٍ أن الكيمياء كلَّها قد تمَّ تفسيرها بواسطة الميكانيكا الكوانتية ومبدأ الجذب الكهرستاتيكي بين الإلكترونات والنوى الذرية. وقد أعلن فيزيائيون، مثل بول ديراك P. Dirac، في ذلك الحين، أنه قد تمَّ مذ ذاك فهم الكيمياء كلِّها. ومع ذلك، لم يكونوا بعد قد استنتجوا الخصائص الكيميائية لجزيئات أخرى غير الهيدروجين، وهو أبسطها. ولقد أثبتتْ التجربة هذه الفرضية. ويمكننا اليوم حساب خصائص الجزيئات الأكثر تعقيدًا، إنما ليس بمستوى تعقيد البروتينات أو الحموض النووية، وذلك بواسطة حسابات معقدة مرتكزة على الميكانيكا الكوانتية ومبدأ الجذب الكهرستاتيكي. وهكذا فإن معظم الفيزيائيين يصرِّحون اليوم بأن الكيمياء قد تمَّ تفسيرها بواسطة الميكانيكا الكوانتية وبواسطة الخصائص البسيطة للإلكترونات والنوى الذرية. مع ذلك، فإن الظاهرات الكيميائية لن تفسَّر تفسيرًا كاملاً في يوم من الأيام بهذه الطريقة؛ ولهذا السبب إنما تبقى الكيمياء علمًا قائمًا بذاته. ومع ذلك أيضًا، وعلى الرغم من صعوبة دراسة الجزيئات المعقدة بواسطة مناهج الميكانيكا الكوانتية، فإننا نعرف، رغم كلِّ شيء، أن الفيزياء تفسِّر خصائص العناصر الكيميائية. وهذا التفسير لا يوجد في كتبنا ونظرياتنا، بل في الطبيعة نفسها. فقوانين الفيزياء هي التي تتطلَّب أن تكون للعناصر الكيميائية خصائصُها المعروفة.

تصح هذه الملاحظات نفسها على مجالات أخرى في العلوم الفيزيائية. فالنموذج المعياري يشتمل، مثلاً، على نظرية للتفاعل النووي الشديد – وهي القوة التي تربط بين الكواركات، والتي تربط أيضًا بين قُسَيْمات النواة الذرية: إنها، في عبارة أخرى، ما يُسمَّى بالكروموديناميكا الكوانتية. وهذا العلم يفسِّر كتلة البروتون على أنها نتيجة للقوى الكبيرة التي تمارسها الكواركات بعضها على بعض داخل البروتون. ونحن لا نستطيع فعليًّا حساب كتلة البروتون. ويقول واينبرغ إنه ليس واثقًا من امتلاكنا لمنهجية أو خوارزمية مناسبة لذلك؛ ومع ذلك لم تعد كتلة البروتون أمرًا خفيًّا أو عصيًّا. ويقول واينبرغ إن لدينا الشعور بأننا نعلم لماذا هي على ما هي عليه، ليس لأننا حَسَبْنا، ولا حتى لأننا نستطيع القيام بذلك، بل لأن هذا الحساب لا يتطلَّب، بالإضافة إلى الأدوات الرياضية، سوى معرفة الكروموديناميكا الكوانتية.

إن الاعتراف بأن شيئًا ما تمَّ تفسيره، حتى ضمن هذا المجال المحدود نسبيًّا، أمر على غاية من الأهمية: فذلك يمكن أن يشير إلى المسائل الهامة فعلاً التي يجب دراستها، وربما إلى الاتجاه الذي على العلم السير فيه من أجل بلوغ مرحلة تفسيرية جديدة. ولهذا لسنا نوافق واينبرغ تمامًا حين يصرُّ أن حسابنا لكتلة البروتون، مثلاً، لن يكون سوى استعراض لمهارات رياضية، وأن ذلك لن يحسِّن في شيء فهمَنا لقوانين الطبيعة، لأننا نعرف معرفة جيدة التفاعل النووي الشديد، بحيث نعلم أننا لن نحتاج إلى أيِّ قانون طبيعي جديد من أجل إتمام هذا الحساب.

مبدأ أم حادث؟

من جهة أخرى، وعلى الرغم من أن الفيزيائيين يحاولون فقط تفسير المبادئ العامة، فإن الفرق بين المبدأ والحادث البسيط ليس واضحًا دائمًا. فما نعتبره، في بعض الأحيان، كقانون أساسيٍّ للطبيعة لا يكون أكثر من حادث طارئ. ويقدِّم لنا مثال كبلر، مرة أخرى، نموذجًا على ذلك. فقد حاول في شبابه تفسير أقطار مدارات الكواكب من خلال بناء هندسة معقدة تعتمد على المجسَّمات المنتظمة؛ ونحن نستطيع أن نلمح في تفسيره واضحةً الخلفيةُ اللاهوتية التي تشير إلى خلق كون منتظم وكامل وفق غاية معينة. أما اليوم فإننا قد نبتسم لسذاجة هذا الطرح، لأننا نعلم أن المسافات بين الكواكب والشمس نتجت عن حوادث حصلتْ لحظة تشكُّل المجموعة الشمسية، وأنه لا يمكن أن يخطر لنا على بال استقراؤها من أيِّ قانون أساسي.

يتساءل علماء الكونيات بشكل متزايد عما إذا كان الانفجار الكبير واحدًا من انفجارات كبيرة أخرى تحصل هنا وهناك في كون فائق أوسع بكثير من كوننا المرصود. وهم يتساءلون إذا كانت تظهر أو تتغير، في أثناء هذه الانفجارات الكبيرة الكثيرة، ثوابتُ الطبيعة الأساسية المعروفة لتأخذ قيمًا مختلفة، بل وحتى إن كانت قوانين الطبيعة لا تتخذ شكلاً آخر مغايرًا تمامًا للشكل الذي نعرفه لها. وفي هذه الحالة، فإن مسألة معرفة لماذا قوانين الطبيعة التي نكتشفها والثوابت التي نقيسها هي ما هي عليه تكون لها إجابةٌ لاهوتية واضحة ووحيدة: فمع مثل هذا النمط من الانفجار الكبير فقط إنما يمكن أن يوجد أحدٌ ما قادر، يومًا ما، على طرح هذا السؤال.

يأمل واينبرغ أننا لن ننجرف إلى مثل هذا المنطق أو المحاكمة العقلية، وأننا سوف نكتشف مجموعة وحيدة من القوانين التي تفسِّر لماذا ثوابت الطبيعة المعروفة هي على ما هي عليه. ولكن علينا أن نتذكر دائمًا أن ما نسمِّيه اليوم قوانين وثوابت الطبيعة ليس سوى آثارًا طارئة للانفجار الكبير الذي وُجِدنا من خلاله؛ وهي آثار محدودة بإشراط التواجُد ضمن حدود معينة من القيم (مثل بُعْد الأرض عن الشمس) – هذه القيم التي تسمح بظهور كائنات قادرة على التساؤل حول طبيعتها الخاصة وحول الكون وأصله ومصيره. فوجودنا على هذه المسافة من الشمس هو، في النهاية، وجود طارئ؛ لكنه، مع ذلك، يحمل إمكانية عظيمة بوجود حياة أخرى في الكون لأنه وجود طارئ.

وعلى العكس، من الممكن أيضًا أن تُعتبَر مجموعة من الظواهر على أنها حوادث بسيطة؛ في حين أنها، في الحقيقة، تظاهُرات لمبادئ فيزيائية أساسية. وربما نستطيع هنا أن نجد الجواب على سؤال تاريخي: لماذا حاول أرسطو (وغيره من الفلاسفة الطبيعيين، مثل ديكارت) أن يضع نظرية ديناميَّة تخلو من التنبؤ بمسار قذيفة ما مثلاً، على عكس قوانين نيوتن؟ بحسب أرسطو، تميل العناصر إلى العثور على مواضعها في الطبيعة: فالعناصر الترابية في الأسفل، والنارية في الأعلى، والمائية والهوائية توجد في حالة وسطية. لكن أرسطو لم يسعَ إلى معرفة سرعة عنصر ما. لسنا نتساءل هنا لماذا لم يكتشف أرسطو قوانين نيوتن، ولكن لماذا لم يعبِّر أرسطو أبدًا عن عدم رضاه لعدم وجود أداة أو وسيلة لحساب موضع وسرعة جسم ما؟ بل يبدو أن أرسطو لم يشعر حتى بوجود مسألة يجب حلُّها هنا!

يستنتج واينبرغ هنا أن أرسطو كان يفترض أن سرعة عثور الجسم على موضعه كانت مجرَّد حدث طارئ ولا تخضع لأية قاعدة أو قانون، وأنه كان من المستحيل استنتاج أيِّ انتظام أو تناسق حول هذه المسألة، وأن المسائل الوحيدة التي يمكن تعميمها كانت تتعلق بالتوازن فقط، أي الحالة التي توجد الأجسام فيها في حالة الراحة. لا شك أن أرسطو كان مخطئًا. ولكن لو قارنَّا نمط تفكيره بوضعنا الراهن لأدركنا كم كان من الصعب تخيُّل أن الديناميكا يمكن أن تكون محكومة بمجموعة من القوانين والمبادئ الدقيقة. وهكذا يخلص واينبرغ إلى أن أحد أكبر تحديات العلم هو التمييز بين الحوادث والمبادئ؛ الأمر الذي لا نستطيع البتَّ فيه حتى الآن. ويمكننا أن نُسائل واينبرغ عند هذه النقطة: هل يكفي أن نميِّز بين المبادئ والحوادث لكي نحظى بفرصة معرفة أكمل؟ بعبارة أخرى، ألن تكون معرفتنا المحكومة بالقوانين أشبه بتصورات أرسطو بعد ألفي سنة بالنسبة لأجيال ربما تكون قد تجاوزتْ كلَّ أُطُر تفكيرنا الحالي؟

النظرية النهائية

بعد أن أوضح واينبرغ مصطلحات "الأساسي" و"الاستقراء" و"المبدأ"، ما الذي يمكن فهمه من تعريفه الذي يقول إنه في الفيزياء يتم تفسير مبدأ ما عندما نستنتجه من مبدأ أكثر أساسية منه؟ يرى واينبرغ أن تعريفه يقع ضمن الإطار التاريخي للتطور المعرفي، أي ضمن منظور للعلم متَّجه نحو المستقبل. إننا نتقدم باستمرار نحو وصف أكثر كمالاً للعالم. وهكذا يأمل واينبرغ أننا سنصل في المستقبل إلى فهم كافة الانتظامات التي نرصدها في الطبيعة بفضل بعض المبادئ البسيطة وقوانين الطبيعة، التي يصبح من الممكن، اعتمادًا عليها، استنتاج كافة الانتظامات الأخرى في الكون. وعندئذٍ فقط، عندما نعرف هذه النظرية الفائقة والنهائية، سنستطيع التمييز تمييزًا صريحًا بين المبدأ والحادث، وتحديد ما هي وقائع الطبيعة التي تشكِّل نتائج لمبادئ معينة، كما وسنعرف ما هي المبادئ الأساسية التي تفسِّرها.

إذا كان العلم قادرًا، بالتالي (وفق واينبرغ)، على تفسير بعض جوانب الطبيعة والكون، هل يستطيع العلم تفسير كلِّ شيء على الإطلاق؟ من المؤكد أن الجواب هو لا. فسيكون ثمة دائمًا حوادث تظل غير مفسَّرة؛ ليس لأننا لا نستطيع تفسيرها، حتى مع امتلاكنا لكافة الشروط الدقيقة التي تمَّتْ فيها هذه الحوادث، ولكن لأننا لن نعرف أبدًا هذه الحوادث: فهي ضائعة في ضباب الزمن. لن نعرف مثلاً أبدًا ما هي الحوادث التي أدَّتْ لأن يكون لنا هذا العدد المحدَّد من المورِّثات، أو لماذا ضرب نيزك ضخم في نقطة محددة الأرض قبل 65 مليون سنة. إن الجزء الأعظم مما يحاول العلماء معرفته يتعلق بحوادث ضائعة في ضباب الزمن، وفق تعبير واينبرغ.

كذلك فإن العلم غير قادر على تفسير مبدأ أخلاقي، أيًّا كان. ويبدو أن ثمة هوة، غير قابلة للردم حتى الآن، بين ما هو كائن وما يجب أن يكون. ربما يستطيع العلم تفسير لماذا على الناس القيام ببعض التصرفات أو لا، أو لماذا تطور الجنس البشري بحيث إن بعض الأمور يجب القيام بها وبعضها الآخر يجب عدم القيام به. لكن لا شيء يمنعنا من تصعيد هذه القوانين الأخلاقية المرتكزة على البيولوجيا. فمن الممكن، مثلاً، أن يكون جنسنا قد تطور بحيث يلعب الرجل والمرأة دورين مختلفين في الحياة. ولكن بإمكاننا، كما يرى واينبرغ، أن نحاول خلق مجتمع تتناسب فيه الوظائف كلُّها بين الرجال والنساء. والمبادئ الأخلاقية التي يجب أن تُملي علينا إن كان يجب أن نتصرف على هذا النحو أم لا ليست، ويجب أن لا تكون، نابعة أو ناتجة عن المعرفة العلمية. ويمكننا القول، إضافة إلى واينبرغ، إن هذه المعرفة يمكن أن تلعب دورًا في تعديل مفاهيمنا الأخلاقية، لكن بأن الأخلاق، في التحليل النهائي، ليست قوانين مضافة على الطبيعة.

كذلك فإن يقينية تفسيراتنا العلمية محدودة. فلست أعتقد أننا سوف نصل إلى يقين كامل في أيٍّ تفسير من تفاسيرنا. وكما أنه توجد مبرهَنات رياضية عميقة تبيِّن لنا استحالة البرهان على تجانس منظومة رياضية ما، فإنه يبدو من المحتمل ألا نكون قادرين أبدًا على البرهان أن قوانين الطبيعة الأساسية متجانسة من وجهة نظر رياضية. لكن ذلك لا يُقلِق واينبرغ، كما يقول، لأننا، حتى لو كنا نعرف أن قوانين الطبيعة متجانسة رياضيًّا، لن نكون متأكدين من صحَّتها النهائية والمطلقة.

وأخيرًا، يبدو لنا من المؤكد أننا لن نستطيع أبدًا تفسير المبادئ العلمية الأساسية. ولهذا السبب بالذات يؤكد عددٌ من العلماء أن العلم لا يقدِّم أيَّ تفسير. ولكن النقد الذي يوجِّهه واينبرغ لهؤلاء هو أنه، بوجود مثل هذا النمط من التفكير، لا يمكن الوصول إلى معرفة أفضل أبدًا. ويعتقد واينبرغ أننا سوف نصل إلى مجموعة من القوانين الطبيعية البسيطة والكونية؛ وهي قوانين لن نستطيع تفسيرها. والنمط الوحيد من التفسير الذي يراه واينبرغ ممكنًا هو أن يتطلِّب التجانسُ الرياضي مثل هذه القوانين. لكن ذلك مستحيل، برأيه، لأننا، منذ الآن، قادرون على تخيُّل مجموعات من القوانين الطبيعية المتجانسة تمامًا من وجهة النظر الرياضية، إنما لا تصف الطبيعة كما نرصدها ونراها. ولكن هل لنا أن نعترض هنا على واينبرغ اعتراضًا بسيطًا: فالقوانين التي تصف اليوم حالات لا تتفق والطبيعة المرصودة، ألا يمكن أن توافق حالات طبيعية غير مرصودة، أو حتى يمكن تخليقها؟

يقول واينبرغ في النهاية إن أملنا في الحصول على تفسير نهائي يبقى بلا شك اكتشاف مجموعة من القوانين النهائية للطبيعة، والبرهان أنها النظرية الكاملة الوحيدة والمتجانسة من منظور منطقي؛ وهي يجب أن تكون كاملة، بمعنى أنها يجب أن تسمح حتى بوجودنا. ويعتقد واينبرغ أن مثل هذه النظرية ستتحقق خلال قرن أو قرنين؛ وعندئذٍ فإن الفيزيائيين، وفق واينبرغ، سيصلون إلى الحدود القصوى لمقدرتهم على التفسير والمعرفة!

ما لا تفسِّره الفيزياء

كثير من الفيزيائيين يحتاجون إلى الاعتقاد بأن التقدم العلمي سيقودنا يومًا إلى التفسير الشامل للظاهرات الطبيعية. ويبدو أن الفيزياء الكوانتية تقرِّبنا من مثل هذه النتيجة. لكن القناعة والاعتقاد لا يعنيان البرهان. وهكذا فإن مطبَّ المصطلحات يطاردنا دائمًا في بحثنا عن المعرفة الكاملة. ماذا عن المدرسة المقابلة؟ وماذا يقول التيار الأكثر تحررًا في السياسة العلمية من غائية علمية هدفها معرفة كاملة ونظرية نهائية؟

يأمل واينبرغ أننا سنفهم يومًا كافة انتظامات الطبيعة، وأنه سيأتي يوم تُستنتَج فيه كافة الانتظامات من بعض المبادئ البسيطة. لكن هناك تيارًا من العلماء (خاصة الفرنسيين) الذين يعتقدون بمحدودية مثل هذا النمط من التفكير؛ وأحدهم جان–مارك ليفي–لوبلون. وهو يرى، من منظور تاريخي، أن هذا التوجُّه قد يكون هامًّا في دفع هؤلاء العلماء الروَّاد باتجاه مزيد من الاكتشافات والمعرفة. إن هذا الإيمان قديم قِدَمَ الفيزياء والعلوم. ولنا مثال على ذلك في اكتشاف نيوتن للجذب الثقالي الذي سمَّاه الجاذبية الكونية. ففي أعماقه كان يعتقد أن اكتشافه سيحمل مفتاح المعرفة الكاملة التي ستفسِّر الكون في النهاية. ولنتذكر أيضًا اللورد كالفن Lord Kalvin الذي أعلن، في بداية القرن العشرين، أنه لم يبقَ شيء لاكتشافه في الفيزياء سوى بعض التتمَّات البسيطة التي لا بدَّ من إضافتها إلى الثوابت الكونية الأساسية. ومثل هذا الاعتقاد، في رأي ليفي–لوبلون، يندرج في مستوى الاعتقاد الديني أو التفكير اللاهوتي أكثر منه في الرأي العلمي.

إن نقد التفسير الكامل للكون يرتكز على ما هو أبعد من النقد التاريخي. فواينبرغ ومدرسته لا يقدِّمون في النهاية سوى الاعتقاد، دون أيِّ برهان. ولهذا لا يمكن أن نقدِّم لهم، بالمقابل، سوى الاعتقاد لدى الكثير من العلماء بأن الكون أغنى وأكثر تعقيدًا مما يتصوَّره الفيزيائيون والناس عمومًا؛ وبالتالي فإن الاعتقاد بإمكانية تفسير أعماق أعماقه أمر غير مقبول بشكل مطلق.

وهكذا، على خلفية صراع ثقافي لم يعد خافيًا، يذهب ليفي–لوبلون إلى نقد الأسلوب الأمريكي في نظرية واينبرغ، وإنْ بشكل مهذب وغير مباشر. يقول: "ما يبدو لي أمريكيًّا في رأي واينبرغ هو الطريقة التي يطرح فيها العلاقة بين المبادئ الفيزيائية الأساسية والمبادئ الإنسانية، بما فيها الأخلاق. يؤكد واينبرغ أننا لا نستطيع تأسيس الأخلاق على الفيزياء، الأمر الذي يُسعِدُنا؛ لكن تعبيره عن الحاجة إلى تحديدها يشير بوضوح إلى إطار ثقافي معين لا شك أنه يتصل بأصولية توراتية. ويبدو لي أنه لا يوجد في العالم اللاتيني، الفرنسي خصوصًا، مَن لديه الحاجة لإثبات مثل هذا اليقين!

" ويمكننا أن نضيف، على خلفية هذا الصراع الثقافي غير المعلَن تمامًا، أن الحاجة إلى تحديد الأخلاق أو إلى تحريرها يجب أن لا يلعب دورًا أساسيًّا، كما هي الحال هنا، في إثبات إمكانية المعرفة الكاملة أو لا. والحق أن نمط التفكير الأمريكي يرتبط، إلى حدٍّ كبير، بنمط معرفة أصولية تريد أن ترسم الكون وفق منظورها النفعي، إنما المحدَّد أصلاً في إطار أخلاقي موجَّه يمكن التحكُّم به.

يقدم واينبرغ حججًا أخرى في إطار نظرته: منها، مثلاً، أن الكيمياء، إذا بقيت علمًا مستقلاً حتى الآن، إلى حدٍّ ما، فذلك لأن الميكانيكا الكوانتية ومبدأ الجذب الكهرستاتيكي لا يكفيان لشرح الظاهرات الكيميائية شرحًا وافيًا. ويرد عليه ليفي–لوبلون أنه في مجال الكيمياء نفسه لا يكفي التفسير الفيزيائي حالما يصبح الجزيء المدروس معقدًا بدرجة معينة. وفي أفضل الأحوال يقوم الفيزيائي بعمل حساباته الخاصة بهذا الجزيء على الكومبيوتر. لكن هذه الحسابات لا تعطينا فكرة وافية عن حقيقة المسألة. فالفهم والتفسير يعنيان أن تكون لدينا معرفة عميقة بالآليات القائمة في قلب هذا التكوين. وكما قال أويغين فيغنر Eugene Wigner يومًا عندما قُدِّمَتْ له مثل هذه الحسابات التي كانت تصف سلوك منظومة كيميائية: "طيب، لقد فهم الكومبيوتر؛ لكنني أريد أنا أيضًا أن أفهم!" وينطبق ذلك على الفيزياء نفسها. فهناك الكثير من حالات الوصف للأجسام المجهرية، إنما غير الأولية، مثل نواة الذرة. إن التفاعلات الأولية بين العناصر التي تشكِّل النواة لا تفسِّر سلوكَها إلا تفسيرًا عامًّا. وعلى الرغم من النجاح الكبير لفيزياء القُسَيْمات الأولية، فلا يزال العلماء بحاجة إلى رصد ومهاجمة مختلف السويَّات المادية الدقيقة من أجل تدقيق وصفها ومعرفتها. فلا بدَّ لنا، في النهاية، من احترام هذه الاستقلالية أو الخصوصية، إن صح التعبير، لمختلف مظاهر الحقيقة. ولا شك أن الأمثلة تكون أوضح وأكثر بكثير إذا ما غُصْنا في تفاصيل العلاقات الفيزيائية البيولوجية للكائن الحي، أو إذا فتحنا ملفَّ العلاقات الإنسانية والاجتماعية.

يتهرب واينبرغ، بطريقة ليست فائقة الذكاء، من مثل هذه الأمثلة، وذلك بالتمييز الذي سبقه إليه أرسطو، بين ما هو مبدئي وما هو طارئ. لكن هل يمكن أن نعتبر أن لهذا التمييز قيمةً تفسيرية ما؟ من الواضح أنه يلائم حالات محددة فقط. فنحن لا نملك معايير تسمح لنا بالتأكيد أن مبدأ ما ليس هو نفسه نتيجة طارئة أو صدفة. وبالمثل، فإن قوانين، يمكن أن تبدو لنا طارئة، مثل قوانين الوراثة أو الجيولوجيا، لها أيضًا، على مستواها، قيمة مبدئية. فمفهوم "الصدفة" يستدعي نظرة نقدية، مثله كمثل مفهوم المبدأ. وكما يقول ليفي–لوبلون: "لسنا أكيدين من أنه يمكن الفصل فصلاً مطلقًا بين ما هو أساسي، أي ما يتعلق بالمبادئ، وما هو مركَّب ومعقد، أي ما يتعلق بالطارئ."

لكن واينبرغ يطرح، على الرغم من ذلك، في صالح مثل هذا التمييز، فكرةً لا يُستهان بها يسميها "ضباب الزمن". وهو يقول، فيما يتعلق بالصيغة الوراثية، أننا قد لا نعرف أبدًا لماذا هي على ما هي عليه، لأن أصلها يغيب في ضباب الزمن؛ أي أن أصولاً معرفية كثيرة ربما ضاعت في الماضي البعيد. لكن هذه الحجة مردودة في نظر ليفي–لوبلون. ويستشهد بريتشارد فاينمان الذي كان قد طرح مرة فكرة أن الانتظامات على المستوى ما تحت الذري، في فيزياء القُسَيْمات الدقيقة، يمكن أن تكون هي نفسها غير أولية ومركَّبة، بل نتيجة لتطور أكثر بدئية منها في ماضٍ لا يمكن ولوجه أبدًا: "نكتشف تناظرات رائعة في عالم القُسَيْمات هذا، وهو أمر جميل! ولكن لقد تطلَّب الأمر انتظار كبلر لكي يتبيَّن أن التناظرات الدائرية في مسارات الكواكب غير كاملة. فما الذي يؤكد لنا أن التناظرات في عالم القُسَيْمات الدقيقة ليست مركبة؟" ووفقًا لهذه الفكرة لفاينمان، يمكن القول، بالتالي، إن ما يعتبره واينبرغ الأكثر أساسية يمكن أن يكون طارئًا، ويغيب هو نفسه، بالتالي، في أصوله في "ضباب الزمن"!

لا شك أن الأمر الطارئ بامتياز، في النهاية – الأمر الطارئ الذي كان وراء كافة الأمور الطارئة الأخرى – كان ظهور الكون نفسه. إن واينبرغ وديفيس ومعظم الفيزيائيين يعتقدون أن الفيزياء الكوانتية ستكون قادرة على تفسير هذا الحادث. بالمقابل، يرى ليفي–لوبلون أننا لسنا في حاجة، من أجل تفسير هذه البداية، للفيزياء الكوانتية، ولا للزمن التخيُّلي الذي يطرحه هوكنغ Hawking، ولا لنظرية الأوتار الفائقة أو لنظرية التضخم الفائق. ففكرة بداية الكون طُرِحَتْ في الكوسمولوجيا التي ترجع إلى معادلات فريدمان–لوميتر في العشرينات. وهذه المعادلات تصف تطور الكون تِبعًا للزمن. ويمكن استخدام هذه المعادلات من أجل الرجوع بالزمن الحاضر إلى لحظة يمكننا تسميتها "الأصل"، ولكن حيث تتوقف هذه المعادلات عن كونها فاعلة وصحيحة؛ فالأمر يتعلق بفرادة رياضية. وهذا يعني أن هذه اللحظة الأولى ليست وحيدة؛ فهي لا تنتمي إلى محور الزمن.

من هنا يسجل ليفي–لوبلون دهشته لأن المقارنة لم تتم لهذه النقطة مع الصفر المطلق في الحرارة. فجميع الفيزيائيين يتفقون على أن هذا الصفر المطلق ليس من الحرارة؛ فهو صفر غير موجود، يمكننا الاقتراب منه بلا نهاية، إنما دون أن نستطيع بلوغه. فهذا الصفر المطلق هو، بالتالي، عدد مُنْتَهٍ، لكنه لامُنْتَهٍ من وجهة نظر تصورية. فلماذا لا يكون الأمر على هذا النحو بالنسبة لنقطة الصفر الكونية؟ من جهة أخرى، فإن نظرية التوسع الكوني تشتمل، ربما بشكل غير مباشر، على فكرة أن اللحظة الأولى من عمر الكون لم تكن واحدة؛ ومن هنا النتيجة بأنه لم يكن ثمة ما هو قبل الانفجار الكبير. وهكذا، مهما حاولنا، فلن نستطيع الوصول إلى لحظة الانفجار الكبير نفسها. إن سؤال الأصل هو سؤال سيئ الطرح؛ والسبب أننا نطرح تصورًا للزمن مرتبطًا بتجربتنا اليومية على مستوى مختلف تمامًا.

هذا لا يعني بالتأكيد أنه لا يمكن تمثيل البيغ بانغ Big Bang. فالشكلانية الرياضية تعطي مجالاً واسعًا لوضع بناءات مختلفة لتصورات بدئية كثيرة للكون. ومع ذلك، سيبقى هناك هذا الغموض المرتبط بأصل الكون. ويطرح ليفي–لوبلون مثالاً يشرح فيه هذه الفكرة: لنتخيل العالم الذي نحيا فيه أنه مستوي لانهائي، وأننا نحيا في برج لا نستطيع الخروج منه على هذا المستوي. ولهذا البرج نافذة ذات قضبان حديدية مشبكة. إن الضباب يغلِّف الأفق البعيد، لكننا نستطيع أن نرى ما يجري قرب البرج. والطريقة الوحيدة التي لدينا لقياس الأشياء هي قضبان النافذة. وملاحظة، مثلاً، أن حدَّيْ الطريق الموجود أسفل البرج يتقاربان كلما ابتعدا نحو البعيد، حتى يغيب الطريق في الضباب. وعندما ينزاح الضباب في أحد الأيام نلاحظ أن الطريق يصير نقطة في الأفق. ويمكن تحديد هذه النقطة تمامًا بفضل الإحداثيات المعتمدة على قضبان النافذة، بحيث ليس ثمة ما يمنع من اعتبار هذه النقطة أصل الطريق. ولكن يمكن أيضًا اعتبار أن هذه النقطة تقع على الأفق، وبالتالي في اللانهاية. وهذا المثل يبيِّن لنا أن درجة معينة من القياس يمكن أن تمثِّل، في الحقيقة، قياسًا لانهائيًّا. فالمسألة لا تتعلق بالفيزياء الكوانتية أو غيرها من أجل طرح ومعالجة مسألة الأصول.

مع ذلك، يبقى السؤال قائمًا: هل يمكن للفيزياء أن تفسِّر حادثة ظهور الكون والزمن والمكان والمادة إلخ؟ لا شك أن هذا السؤال ذو طبيعة ميتافيزيائية؛ بينما لا يمكن للفيزياء أن تجيب إلا بشكل فيزيائي. بعبارة أخرى، قد يأتي يوم تُطرَح فيه مفاهيم جديدة للزمان والمكان والمادة وغيرها، وتُطرَح نظريات جديدة حول أصول الكون؛ لكن الحديث عن ظهور الكون الطارئ، أو حتى الغائي، يبقى خارج نطاق الفيزياء. ولا شك أننا أصبحنا، خاصة مع فيزياء القرن العشرين، أسرى أكثر فأكثر لمصطلحاتنا. كان فيزيائيو القرن التاسع عشر أكثر فطنة وانتباهًا لهذه النقطة؛ في حين أن مصطلحات الفيزيائيين في القرن العشرين تتطلَّب منهم باستمرار تكريسَ وقت للتنبيه إلى ضرورة عدم الوقوع في خطأ الفهم. وهذا مصطلح الانفجار الكبير (البيغ بانغ) يُستخَدم استخدامًا خاطئًا، بحيث نجد العلماء ينبِّهون دائمًا: هذا المصطلح لا يعني أبدًا ما يمكن فهمه من كلماته! فما حصل ليس انفجارًا بالمعنى المعروف، ولم يحصل في مكان معطى ومحدَّد من الفراغ, ولا حتى في لحظة معطاة، إلخ.

إن الفيزياء، بهذا المعنى، لا تزال بعيدة حتى عن مجرَّد طرح فكرة النظرية الفيزيائية الكاملة. ولا بدَّ على الأقل من انتظار، ليس تطورًا في الفيزياء نفسها أو اكتشافات جديدة في حقول العلم فحسب، بل وحتى تطور في ذهنيَّتنا وأدمغتنا ونفسانيَّتنا لمواجهة مثل هذه المسألة من منظور أشمل وأعمق.

وآسف على الإطالة و لكن هذه هي حقيقة الموضوع تستوجب وتستلزم الإطناب...
وشكرا لكم ..
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 18, 2006, 03:29:12 صباحاً
أخي باسم لنبدأ في نقاش النظرية بجديه أكثر

في البداية سوف نركز على المحور الرئيسي في النظرية و نناقش مفردات ذلك المحور



نظرية الأوتار الفائقة جاءت لتوحيد القوى الاربعة في الكون ، دمج النظرية النسبية مع الكم في نظرية واحدة ( موضوع ليس بالسهل )

هل تعرف يا عم باسم ان المحور الرئيسي في النظرية هو مفهوم البعد ؟
نعم

نظرية الاوتار الفائقة ركزت كثيرا على قضيه الابعاد و حل مشاكل الابعاد التي تظهر عند نقاش نظريات او محاوله ايجاد نظرية لحل مشكلة ما

فلنبدا و لنعرف مفهوم البعد ؟

فماذا تقول و ماذا يقول الأعضاء ؟

تحياتي
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 03:33:45 صباحاً
يصف واضعو النظرية بأن الأوتار الفائقة تمثل أوتار فائقة في الصغر أقل من حجم البروتون ببليون بليون مرة.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 03:37:32 صباحاً
ما هي نظرية الاوتار الفائقة؟



نظرية الأوتار الفائقة  superstring theoryهي أفكار جديدة حول تركيب الكون من إبداع الفيزياء النظرية، تستند في صلبها إلى معادلات رياضية معقدة، تحاول تفسير أمور مجربة. تقول هذه النظرية ان الأشياء مكونة من أوتار حلقية أو مفتوحة متناهية في الصغر لا سمك لها. هذه الأوتار تتذبذب فتصدر نغمات يتحدد بناء عليها طبيعة وخصائص الجسيمات الأكبر منها مثل البروتون والنيوترون والالكترون وغيرها. وتكمن ميزة هذه النظرية في أنها تأخذ في الحسبان كافة قوى الطبيعة: الجاذبية والكهرومغناطيسية والقوى النووية، فتوحدها في نظرية واحدة، تسمى النظرية الأم.



الكون في تصور هذه النظرية هو عالم ذو عشرة أبعاد، على خلاف الأبعاد الأربعة التي نحس بها. ويقول أصحاب هذه النظرية بأن الأبعاد الأخرى متكورة على نفسها فهي غير محسوسة لنا، ولا يتأتى ذلك إلا في ظل كميات هائلة من الطاقة تحتاج إلى مسرعات نووية بحجم المجرة!. فهذه النظرية تقدم تصوراً جميلاً للكون ضمن إطار موسيقي يقول لنا بأن كل شيء هو نتاج نغمات وذبذبات لأوتار صغيرة. ما نحن إذاً إلا نتاج الموسيقى وفق هذه النظرية الحديثة. ولكن لا بد من التأكيد على أن هذه النظرية هي نظرية في حد ذاتها، أي ليست تخبر عن واقع تجريبي، والتأكد منها يحتاج إلى جهود جبارة من الطاقة توازي ما حدث في اللحظات الأولى من الانفجار العظيم.




أصلها عندنا: الوتر الفرد



لا نستبعد أن يطلع علينا أحدهم فيقول: سبقناهم في هذه النظرية كما سبقناهم في غيرها!. وهذا السبق قد تتبناه أكثر من جهة. فالذرة التي ورد ذكرها في القرآن الكريم تعني أصغر ما يمكن من النمل، أو الفتائل المتناهية في الصغر، أو الهباء المصاحب للاشعة. وهكذا فالذرة هي أصغر شيء بأشكال متعددة، والوتر الصغير هذا يمكن اعتباره أصغر شيء!. أيضاً الجوهر الفرد الذي تبناه علماء الكلام ليؤسسوا به لعقائد الإسلام والدفاع عنها، هو شيء متناهي في الصغر، متحيز لكن ليس له مكان، وهو آخر ما تصل إليه المادة بعد التقسيم المضني. فلم لا يكون هو نفسه الوتر المتناهي في الصغر؟ ويجوز لنا والحالة هذه أن نسميه بالوتر الفرد!.



نحن لا نشكك في اخلاص أهل الإعجاز العلمي، ولا في نوايا علماء الكلام الذين اجتهدوا في الدفاع عن عقائد الدين، لكننا نرفض ربط الإسلام بالنظريات العلمية وجعلها أساساً في عقائده، بل لقد وصل الأمر بعلم الكلام إلى أن جعلها أمورا مقدسة لا يتطرق إليها شك. وهذا واقع فعلاً في تبني علم الكلام لنظرية الجوهر الفرد ذات الأصل اليوناني، وفي تبنيه لحرفيات المنطق الأرسطي الذي لا يورث غير التخلف والتعالي عن ركب التقدم العلمي. اما أهل الإعجاز العلمي فإننا نطالبهم إذا كانوا على حق ان يأتوا بالجديد في الوسط العلمي باقتراح النظريات والأفكار العلمية، لا بالانتظار على أبواب العلم حتى إذا ما طرحوا فكرة أو نظرية قلنا: سبقناكم!.


بالفعل هذا هو ما نفلح فيه دوما الله المستعان ؟؟
وشكرا لكم ..
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 03:39:33 صباحاً
إن من أبدع هذه النظرية يرى أنها تفسر كل شيء أي هي بمثابة النظرية الأم. ولكن لا تتعجلوا، وكالعادة ووفق قاعدة سبقناهم، فلن نعدم من يزعم ان علماءنا أشاروا أو نبهوا إلى هذه النظرية كما نبهوا إلى غيرها. وأيضا لن نعدم جانباً من الإعجاز العلمي سبقناهم إليه في آيات القرآن أو أحاديث المصطفى عليه السلام.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 18, 2006, 04:04:47 صباحاً
خلينا من الزعم باننا لدينا في تراثنا ما يثبت اسبقيتنا لها

و لنبدا بمناقشة موضوعنا الرئيسي النظرية


عاوزين رد للسؤال ؟

تحياتي
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 04:12:15 صباحاً
ببساطة :: هذه النظرية في نظري لازالت في زوايا ما وراء الطبيعة ! ،،،
ولكن مع الاسف والاعتذار لاهل الخيال العلمي ،،،
نظريتنا هذه قهرت الخيال ! واثبتت ان العلم ! يقتل الخيال !!!

الاحساس بالترابط ..

بترابط الوجود مع اللاوجود ..

  النظرية النهائية نظرية كل شيء..

منطقياً، يجب أن تكون النظرية هي نهاية البحث عن الحقيقة، ببساطة لأن النظرية الكاملة أو The Theory of Everything يستلزم ضمنياً أن تكون قادرة على إيجاد تفسير فيزيائي مقنع لأي ظاهرة جديدة. أما إذا طرأت ظاهرة جديدة ولم تنجح النظرية الكاملة في تفسيرها، إذاً نحن أخطأنا في الأساس عندما إعتبرناها النظرية الكاملة.

ممكن ما كنا نحسب خيال علمي يصبح حقيقة علمية ؟؟ لم لا ؟؟
كما تعولمون أن هذا النظريه تفتح أبواب عديده مثل السفر عبر الزمان والأنتقال الآني والثقوب السوداء ونحو ذلك من الأمور فهو باب الوترية يفتح أبواب عده تقربنا من تفسير كل شيء من القوى في الكون .
 
هل إذا اختفى الزمن أصبح الخلود المتواصل ؟
نحن نعلم حسب النسبية أن الزمن يؤثر في الأبعاد المكانية الثلاثة فهل إذا زال الزمن لاتتغير الأبعاد المكانية ..(أعتقد ذلك)هل تبقلى الأبعاد كما هي علية من وقت زوال تأثير الزمن.

ولاحظو لكي نغير الأبعاد المكانية بالزيادة أو النقصان نحتاج لتغير الزمن .
تذكروا أن الزمن دائما للأمام لايرجع أبدا فمهناه أن الزمن له بداية وسيكون له نهاية على
عكس المكان فليس له بدايه ولا نهاية
لانستطيع التحكم بالزمن على عكس المكان ممكن إلغاء الزمن عند سرعة الضوء هل إذا تحركنا بسرعة الضوء نلغي الزمن كأننا نعيش في خلود لاأدري ما رأيكم في هذا الطرح ..
الزمان والمكان من خلق الله متى ما فهمنا طبيعة هذين المخلوقين حقا ممكن أن نتحكم بهم تحكم تام بعد الدراسة المستفيضة طبعا ..ولن أتحدث عن السفر عبر الزمن لأني ذكرت عنها في صفحة أخرى تحدثت عن هذا الموضوع
ولكن موضوع الأبعاد لابد من التطرق بإستفاضة قبل المضي قدما لإكمال المسيرة في شرح الوترية.
وشكرا لكم..
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 04:29:01 صباحاً
على رسلك أخي الحبوب جرين سيتى نحن نعمل على خطى واضحة وثابتة نبدأ حبة حبة لكي حتي غيرك يفهم وسأجيبك على قضية الأبعاد ويمكن أنت لا تدري كم بعد وصلو إلية بعد التطوير وياليت تقرا بتركيز في الصفحة السابقة حتلقي إجابة لسؤالك الذكي ؟؟و أعتقد أنك أنت مفترض أن تعرف معنى بعد ولكن  سؤالك يحسسني بأنك لم تقرأ ما كتبت ؟

على كل سأجيبك ياسيدي ولا أدري أنت هل تعرف شيء في النظرية يحيرك فأسأل و إلا فكيف بنقاش لا أسئلة فيه ؟؟

ولا تفتكر هذه النظريه أي أحد يتقبلها في ناس لوسمعوا أبعاد إضافية وأن الوتر اللبنه الأساسية و أصغر بليون بليون مرة من البورتون يقول علينا مجانين مازال هناك ناس من الفيزيائين حتى بهذه الطريقة وهو الفيزيائيون العمليون التجريبيون فكيف إذا دخل إنسان عادي الموقع ليقرأ عن هذا الموضوع فلا بد من المقبلات عند استقبال الضيوف . وشكرا .



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 18, 2006, 04:34:06 صباحاً
حبيبي باسم

بس الموضوع يكون اجمل عندما يصبح هناك ردود و تعليقات

المعرفة سوف تصبح عميقة جدا


فقط هذه وجة نظري

تحياتي حبيبي



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 04:43:59 صباحاً
مو كدا ياحبي ما في أحد بيرد فأنا مضطر أقول اللي عندي وأمشي لسه أستناهم لما يردوا.؟!!
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 18, 2006, 04:45:55 صباحاً
طيب كمل حبيبي

كلامك جميل و موضوعك شيق جدا

و في جعبتك الكثير ( باين )



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 04:49:25 صباحاً
يتألف الكون من اجتماع عدة أبعاد ، بعضها نعرفه حق المعرفة ، وبعضها سمعنا عنه فقط ، وبعضها لا زلنا لا نعرفه حتى الآن ! وقد استطاع العلماء اكتشاف هذه الأبعاد المتعامدة ، ودراسة العديد من خصائصها وتأثيراتها ، فخرجوا إلينا بـنظرية الأبعاد التسعة من الممكن تصنيف هذه الأبعاد ضمن ثلاث فئات ، كما يلي :
المكان,الزمان:تقع ضمن هذه الفئة جميع الأبعاد التي نتآلف معها ، ونستخدمها في حياتنا ، ألا وهي أبعاد المكان x ، y و z ، التي تمثل الأبعاد المتعامدة للطول ، العرض ، والعمق على الترتيب .

 أما البُعد الرابع ، الزمن t، فهو البُعد المعامد للأبعاد الثلاثة السابقة ، وهو يتميز بخاصية فريدة ، ألا وهي أنه يسمح بالسير ضمنه في اتجاه واحد فقط ؛ من الماضي إلى المستقبل .
ـ يتميز بُعد الزمن بأنه ليس خطًا مستقيمًا كالأبعاد الأخرى ، أو كما يتخيله الكثيرون ، بل هو مُنْحنىً مداري حلزوني يدور حول نفسه بشكل أشبه بالنابض (الزنبرك) ، بحيث تمثل قاعدته الماضي ، وتمثل قمته المستقبل ، وعلى هذا يظهر هذا البُعد من الأعلى بشكل دائري ، يُطلق عليه اسم المحيط الزمني .
ويتميز هذا البُعد بأن كل بداية لحلقة زمنية ، تتضمن تحويل الحلقة السابقة لها إلى ما يعرف بـالصدى الزمني أو البعد الزمني المُوازي ، وبالتالي لا توجد حدود لعدد الأبعاد الزمنية المتوازية الفريدة ، التي يمكن أن توجد في فترة زمنية محددة .

 الانتقال الزمني:

بعد أن تعرفنا إلى الأبعاد الأربع التي يعرفها معظمنا ، فلنتعرف إلى الأبعاد الأخرى التي لا يعرفها إلا القليل منا ، ولنبدأ بالبُعد الخامس r ، الذي يمثل نصف القطر الزمني ، والذي يمكن أن نتخيله بأنه طول العمود الممتد من نقطة مركز الحلزون الزمني ، والتي تتقاطع مع أحد مسارات الحلزون الزمني في نقطة زمنية معينة .
دعونا نتخيل دائرة نصف قطرها r بمحيط زمني مقداره t=1 ، فتكون هي ممثلة للتدفق الزمني القياسي ، ولنتخيل شخصًا يسافر بعيدًا عن مركز الحلزون الزمني بحيث يزداد نصف القطر الزمني r بحيث يصبح المحيط الزمني t=2 ، فعندها يكون قد ضاعف مقدار الزمن السائر في حلقة زمنية واحدة ، وبالتالي قام بتسريع الزمن إلى ضعف نسبته الطبيعية ، وتدعى هذه الظاهرة بالتسارع الزمني . ولنتخيل وجود جهازٍ قادر على تحقيق هذه الظاهرة ، فسيكون هذا الجهاز قادرًا على تسريع الزمن في منطقة معينة ، مما يعود بفائدة هائلة في التجارب التي تحتاج إلى بيئة متسارعة ، كما في تجارب الهندسة الوراثية مثلاً ، بحيث لا يُضطر العلماء إلى انتظار مرور الزمن بشكله الطبيعي كي يروا نتاج تجاربهم ، بل يخفضون الزمن اللازم لتحقيقها بشكل كبير .
لكن ماذا عن السير نحو مركز الحلزون بدلاً من الابتعاد عنه ؟ سيؤدي ذلك كما يمكنكم أن تستنتجوا إلى إنقاص المحيط الزمني t، مما يؤدي بالضرورة إلى إنقاص المسار الزمني في الحلقة الزمنية ، ونجد أنفسنا أمام ظاهرة أخرى تدعى بالركود الزمني أو التباطؤ الزمني . وبالتالي ، يمكن للأجهزة التي تستطيع تحقيق نظرية الركود الزمني ، إبطاء الزمن في مناطق معينة ، ولهذا فوائده الهائلة في مجالات تخزين الأنسجة العضوية ، أو في إبقاء رواد الفضاء في حالة من الركود الزمني في رحلات الفضاء الطويلة .
كي نستطيع فهم طبيعة البعدين الرابع والخامس ، يمكننا تشبيههما بأسطوانة فونوغراف ، بحيث تمثل المسارت في الأسطوانة تدفق الزمن ، ويمثل نصف القطر من مركز الأسطوانة وحتى النقطة المطلوبة من المسار المطلوب البعد الخامس r ، وبحيث يمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة ابتعادًا عن المركز زيادة في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة التسارع الزمني) ، ويمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة اقترابًا من المركز نقصًا في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة الركود الزمني) .

السفر عبر الزمن :
 
ماذا عن البُعد السادس ؟ حسنًا ، يمكننا التعبير عن البُعد السادس s باعتباره المسافة العمودية بين المسارات الزمنية ، أي ارتفاع الحلزون الزمني ، ويُستخدم هذا البُعد في ما يُعرف بـالسفر عبر الزمن ، أو بالتنقل بين النقاط المتطابقة بين الأبعاد الزمنية الموازية .
هذا البُعد محدود مثل الزمن t، إذ يمكن السير فيه في اتجاه واحد بشكل طبيعي ، بحيث تُفتح البوابات عبر البُعد السادس إلى الماضي فقط ، وباعتبار أن البعد s يتعامد مع البعد t، تُتفح البوابات في نفس النقطة في المسارات الزمنية المتعددة .
أي أننا يمكن أن نسافر عبر مضاعفات من المسارات الزمنية الكاملة إلى الماضي ، فإذا كان المسار الزمني t=500 يومًا، يمكن عندها التنقل في البوابات عبر البُعد السادس في مضاعفات من 500 يوم فقط .

الانتقال الآني :

 الأبعاد الثلاث الأخيرة : u ، v ، وw ، هي الأبعاد الثلاثة للفضاء الداخلي . إذا اعتبرنا أبعاد المكان x ، y ، وz على شكل حلزوني مثل t ، عندها يمكننا اعتبار أبعاد الفضاء الداخلي على أنها المسافات بين المسارات الحلزونية المكانية التالية لها مثل البُعد السادس ، لهذا يُعرف السفر عبر الأبعاد الداخلية بين نقطتين في الفضاء الطبيعي بالانتقال الآني الداخلي .
تتأثر المسارات المكانية بشدة بالحقول المغناطيسية ، لهذا تكون المسارات المكانية مضغوطة بقرب بعضها إلى بضعة أمتار فقط عند سطح الأرض ، في حين أنها قد تبعد ملايين الكيلومترات عن بعضها في عمق الفضاء بعيدةً عن أية حقول للجاذبية ، وبالتالي تمكّن هذه الظاهرة عملية الانتقال الآني ضمن بضعة أمتار عند سطح الأرض ، والانتقال الآني عبر عدة سنوات ضوئية في عمق الفضاء ، دون اختلاف كبير في الطاقة المصروفة في كلتا الحالتين ، أي أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني على سطح الأرض ينقل الشخص مسافة بضعة كيلومترات ، في حين أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني في عمق الفضاء ينقل الشخص ما يقارب سنة ضوئية ، وفي كلتا الحالتين تكون الكمية المصروفة من الطاقة متماثلة .
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 04:51:40 صباحاً
بالنسبه هناك أمور لابد من معرفتها تخص الأبعاد والنظرية وهي :

التاكيونات : عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الثاني، الرابع، والسادس.
حسنا ... هذا جميل لكن ماذا يعني هذا الكلام ....
تخيل أن التاكيون يشبه الكرة ... أي أنه جسم ثلاثي الأبعاد كأي جسم تمسكه بيدك ...
هل تستطيع أن تخبرني ما هي الأبعاد التي تشغلها الكرة .....؟؟
الاجابة سهلة فالكرة تشغل الأبعاد الأول والثاني والثالث والتي هي (الطول والعرض والارتفاع) وهذا شيء معروف بالنسبة للجميع ...
لكن اتفقنا أنه هناك أبعاد غير هذه الأبعاد الثلاثة لايمكننا رؤيتها أو تخيلها لأن عقولنا لم تستوعبها بعد ... مثال على ذلك عالم الجن مثلا .... لماذا لانتمكن من رؤيتهم ؟؟ لأنهم يعيشون في بعد آخر لانعرف ماهو ولانتمكن من رؤيته ...
قد يكون البعد الخامس أو السادس أو العاشر .....الخ لا أحد يدري ....
المهم أن هذه الجزيئات (التاكيونات) هي مثل أي جسم ثلاثي الأبعاد نعرفه لكنها تشغل الأبعاد الثاني والرابع والسادس ولهذا لانتمكن من رؤيتها ... فنحن لانستطيع سوى رؤية الأجسام التي تشغل الأبعاد الثلاثة الأولى مجتمعة ... لكن التاكيونات تشغل كما قلنا أبعاد مختلفة لانتمكن من رؤيتها ....

نفس الشيء بالنسبة للجرافيتونات لكنها تشغل الأبعاد الخامس والسادس والتاسع ...
وهذان الاثنان مجرد مواد ثلاثية الأبعاد لها مواصفات معينه تملأ أبعادا معينة لانستطيع رؤيتها ....
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 04:52:11 صباحاً
بالنسبة لمواقع تتحدث عن هذه الأمور فللأسف لايوجد مواقع عربية بل عليك البحث باللغة الانكليزية عن كلمات لها علاقة ... يمكنك أن تجرب على سبيل المثال ...
Time Travelling
Travelling through time
Relativity theory
Special relativity
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 05:09:25 صباحاً
من المعروف ان نوى الذرات تتكون من بروتونات مشحونة بشحنة موجبة مقدار كل منها 6،1*10-19 كولوم ونيوترونات غير مشحونة، الا ان هناك مشاهدات تشير الى انبعاث جسيمات اولية اخرى من النوى تحت ظروف خاصة. وخلال العقود الثلاثة الماضية تم اكتشاف هذه الجسيمات واصبح عددها المستقر اكثر من ثلاثين جسيما.

ففي عام 1928 وضع العالم الانجليزي ب. ديراك نظرية متكاملة للالكترون واعطانا معادلة موجية له في مجال كهرومغناطيسي اخذا في الاعتبار النظرية النسبية للعالم البرت اينشتاين. وتنبأت هذه النظرية بوجود الكترون ذي شحنة موجبة بالاضافة الى الالكترون ذي الشحنة السالبة. واطلق العلماء على الالكترون الموجب اسم البوزيترون، حيث اتضح بعد ذلك ان زوجا من الالكترون والبوزيترون يتولد من فوتون ذي طاقة مناسبة لا تقل عن مقدار 02،1 ميجا الكترون فولت (واحد الكترون فولت يساوي 6،1* 10-19 جول). وكذلك عندما يلتقي الالكترون مع بوزيترون يفني أحدهما الاخر. من هنا يعتبر البوزيترون ضديد الالكترون. وببساطة فان ضديد الجسم يكون له نفس كتلته والعمر النصفي للجسم ذاته، لكن شحنته (إن وجدت) تكون عكس شحنة الجسم.

وعلى الرغم من تعدد الجسيمات الأولية واختلاف صفاتها فمن الممكن تمييز بعض التناسق بين هذه الجسيمات. وتصنف الجسيمات الاولية المستقرة نسبيا حسب تسلسل كتلتها السكونية.

وتقسم الجسيمات الاولية الى اربعة مجاميع هي:الفوتون، واللبتونات، والميزونات، والباريونات. ويمثل الفوتون مجموعة بحد ذاته، فهو يمثل كونتا المجال الكهرومغناطيسي وكتلته السكونية تساوي صفر وبرمه يساوي واحدا. ومجموعة اللبتونات تتمثلها جسيمات النيوترينوات والميونيوترينوات والالكترون - نيوترينوات والميونات والالكترونات التي لها جميعا برم يساوي (2/1). اما المجموعة الثالثة فتسمى الميزونات ويمثلها جسيمات البايونات والكايونات والايتات وبرمها يساوي صفرا. أما المجموعة الرابعة والاخيرة فتسمى مجموعة الياريونات ويمثلها جسيمات النويات (البروتونات والنيوترونات) والهايبرونات التي تمتاز بكبر كتلتها.

القوى الكونية

ومن خلال النظرية المجالية الكمية تعرف العلماء على وجود اربع قوى كونية في الطبيعة هي: القوة الكهرومغناطيسية، والقوة الجاذبية، والقوة النووية الضعيفة، والقوة النووية القوية.

ووجد ان ثلاثة من تلك القوى يمكن وصفها بواسطة النظرية المجالية الكمية ماعدا القوة الجاذبية. فالنسبية العامة تربط قوة الجاذبية برباط وثيق بهندسة الزمكان (الزمن والابعاد الفراغية الثلاثة: الطول والعرض والارتفاع). وحتى الان لم يتم التزاوج بين نظريتي الكم والنسبية من اجل توحيد هذه القوى الكونية. وقد طرح العلماء اسلوب جديد من اجل توحيد هذه القوى يعتمد على قبول ان للكون ابعادا اخرى اضافية.

وفيما يلي سوف نوضح اوجه القصور في النظريات السابقة التي فشلت في هذا التوحيد.

لقد وجد العلماء ان ما نظنه فراغا ساكنا في الفضاء هو في الواقع خضم مزدحم بجسيمات عديدة اخرى تتناقل بلا كلل. ودرجة نشاط هذا التزاحم تعتمد على القوة محل الاعتبار. وإن لم تكن هناك هذه الجسيمات المتناقلة لما احس جسم من المادة بالجسم الاخر ولما تم اي تفاعل على الاطلاق. وتسمى هذه الجسيمات بالوسطاء مثل الفوتون الحامل للقوة الكهرومغناطيسية. وفي عام 1983 اكتشفت الجسيمات الوسيطة للقوة النووية الضعيفة ويرمز لها بالرمز W,Z. وجسيمات النواة من بروتونات ونيوترونات تعرف الان انها جسيمات مركبة كل منها من ثلاثة جسيمات تسمى كواركات. والكواركات مترابطة بقوة لا يتوصل إليها الا بثمانية جسيمات وسيطة على الاقل، اطلق عليها اسم «جلونات». وقد اهتم العلماء بتوحيد القوى الثلاث الكهرومغناطيسية والنوويتين الضعيفة والقوية عن طريق تبادل هذه الجسيمات الوسيطة. ووجد ان توحيد القوتين الكهرومغناطيسية والنووية الضعيفة ينتج عنه القوة الكهروضعيفة.

هذه القوة تتحد بدورها مع القوة النووية القوية وتتولد عنهما القوة الموحدة العظمى. وقد ظهرت نظريات عديدة لصهر هذه القوى الثلاث في بوتقة واحدة.

دمج الجاذبية مع القوى العظمى

وحتى الان يبذل العلماء الجهود المضنية من اجل توحيد قوة الجاذبية مع القوة الموحدة العظمى وتوليد القوة الفائقة، الا ان ذلك يتطلب معالجة رياضية بالغة التعقيد يتطلب حلها ان يكون للفضاء ابعاد اخرى اضافية عديدة، فالنظرية الكمية ظهرت حين اكتشف ان الموجات الكهرومغناطيية تنطلق على هيئة كمات محددة وهي الفوتونات، ومن ثم كان من المتصور ان تكون لموجات الجاذبية كمات. واطلق العلماء على هذه الكمات اسم الغرافيتون التي مازالت افتراضية حتى الان. ويتشابه الغرافيتون مع الفوتون بان كلا منهما ينتقل بسرعة الضوء، والفرق الجوهري بينهما يكمن في ضعف تفاعل الغرافيتون مع المادة.

التناظر الفائق

ولنا ان نتصور صعوبة تطبيق مبادىء نظرية الكم ومبدأ اللايقين على الجاذبية، حيث تظهر من خلال المعالجة النظرية اللانهائية مع كل عملية مجالية تتضمن حلقة مغلقة. ونظرا لأن الغرافيتونات تتفاعل مع بعضها، فان الحلقات المغلقة ذات صفة اكثر شمولية. ويمكننا ان نفترض ان كل جسيم محاط بعدد لا نهائي من الحلقات المعقدة. وكل مستوى من الحلقات يضيف لا نهائية جديدة للحسابات. وبذلك تتراكم اللانهئيات وتزداد المشكلة صعوبة. وفي محاولة رائدة لحل هذه المشكلة في الجاذبية الكمية، وضع الفيزيائيون برنامجا لاستغلال اقوى تناظر تم اكتشافه في الطبيعة ويعرف الان بالتناظر الفائق. هذا التناظر يكمن في فكرة البرم الذاتي، فجميع الجسيمات الأولية في الطبيعة لها خاصية كم معينة للدوران حول نفسها تسمى البرم، وتأتي دائما على صورة مضاعفات القيمة الأساسية. ولأسباب تاريخية اتخذت القيمة الاساسية مساوية للنصف. فالالكترون والنيوترينو مثلا لهما قيمة برم ذاتي تساوي 2/1. والفوتون له قيمة برم تساوي واحدا. والغرافيتون له قيمة برم تساوي اثنين. ولم يعرف بعد جسيم في الطبيعة له برم يزيد عن اثنين.

والجدير بالذكر انه قبل ظهور التناظر الفائق عوملت الجسيمات المنتمية الى قيم مختلفة من البرم على انها تنتمي لأسر مختلفة تماما. فكل الجسيمات التي معامل برمها عدد صحيح اتضح انها حاملة للقوى، اي انها جسيمات لمجالات كم كالفوتونات والغرافيتونات. اما الجسيمات ذات معامل البرم الكسري كالالكترون فهي جسيمات مادية. وللتمييز بين الطائفتين تسمى المجموعة الأولى «بوزونات» وتسمى الثانية «فرميونات»، ولا يوجد وجه للتناظر معروف بين خواص البوزونات والفرميونات. ويتطلب التناظر الفائق ان يكون لكل نوع من الجسيمات نظير ذو برم معاكس. وكان اكتشاف البوزيترون كضديد للاكترون مدعاة لافتراض ضديد للنيوترون وضديد للبروتون للحفاظ على التناظر.

حل مشكلة اللانهائيات

والسؤال المطروح هو كيف يمكن حل مشكلة اللانهائيات في النظرية الجاذبية الكمية؟

ان الغرافيتون الذي افترض انه يحمل قوة الجاذبية يتطلب له من وجه نظر التناظر الفائق وجود جسيمات حاملة للجاذبية تسمى «غرافيتينو» لكل منها برم ذاتي مقداره واحد ونصف. وبالطبع وجود الغرافيتينو سيكون بالغ الاثر في مشكلة النهائيات. وتأثير الغرافيتينو يسمى عادة الجاذبية الفائقة. وخلال حقبة الثمانينات بدأ التناظر الفائق يمهدالطريق لظهور نظرية متناسقة عن الجاذبية في اطار ميكانيكا الكم. ولكن اكتشف ان هذه النظرية تفشل ايضا مع زيادة عدد اللانهائيات.

حاليا يطرح العلماء اسلوبا جديدة لحل المشكلة يرتكز على بحث امكانية توحيد قوة الجاذبية مع قوى الطبيعة الاخرى في نظرية متناسقة رياضيا اذا ما اعترف «بوجود ابعاد اضافية للكون».

ابعاد اخرى للكون

وفيما يلي سوف نتناول قصة وجود الابعاد الاخرى للكون.

وقصة وجود ابعاد اكثر من ثلاثة للكون لها تاريخ طويل. فبعد طرح النظرية النسبية العامة بوقت طويل لم يكن معروفا سوى قوتين فقط في الطبيعة هما الجاذبية والكهرومغناطيسية، واستطاع العالم الالماني تيودور كالوزا وصف القوة الكهرومغناطيسية بطريقة هندسية. وبين ان المجال الكهرومغناطيسي يمكن النظر اليه كالتواء في الفضاء. ولكن ليس الفضاء العادي ثلاثي الابعاد الذي تدركه احاسيسنا، بل فضاء ذو بعد رابع، لسبب ما لا ندركه. ولو صح ذلك، لأمكننا تصور الموجات الكهرومغناطيسية والضوئية كاهتزازات في البعد الرابع للفضاء. ولو اننا اعدنا صياغة نظرية الجاذبية لاينشتاين ذات الابعاد الاربعة لنضم هذا البعد الرابع فسيصبح المجموع خمسة ابعاد. وعلى ذلك فان الجاذبية والكهرومغناطيسية منظورا اليهما من البعد الرابع، سيكونان اشبه بجاذبية ذات خمسة ابعاد. بعد ذلك تمكن العالم السويدي اوسكار كلاين ان يبين لماذا لا يمكننا ادراك البعد الرابع للفضاء. وتوصل الى ان البعد الرابع للفضاء مطوي بصورة ما فلا نشعر به، بالضبط كما تظهر لنا انبوبة على البعد كخيط وحيد البعد، على الرغم من انها في الحقيقة اسطوانية الشكل.

وقد حازت نظرية كلاين على شيء من الفضول العلمي لعدة عقود. ومع اكتشاف القوتين النوويتين الضعيفة والقوية عادت فكرة وجود ابعاد اضافية للكون. في هذه النظرية الجديدة اعطيت كل قوى الطبيعة منشأ هندسيا بغرض تعميم نظرية كالوزا - كلاين، والسبب في ذلك هو ان القوة الكهرومغناطيسية تحتاج لبعد واحد اضافي لاحتوائها في ذلك التصور. بينما احتاجت كل من القوتين الاخريين لعدد من الابعاد اكثر بسبب تعقدهما. ووجد اننا نحتاج لما يقرب من عشرة ابعاد كونية اضافية لاحتواء كافة الخصائص للقوى الاربعة بالاضافة للبعد الزمني.

وتسبب هذا التزايد في الابعاد الكونية في صعوبة المسألة، فمن المهم ان نتصور شكلا من الطي لتبرير عدم ادراكنا لها. وهناك طرق متعددة لذلك، فبعدان فضائيان مثلا يمكن تجميعهما في كرة او حلقة اسطوانية. ومع المزيد مع الابعاد تزداد الامكانات وتزداد صعوبة التصور.

وقد وجد ان الجاذبية الفائقة تتناسب مع هذه الفكرة، فابسط صياغة رياضية لها تضمنت احد عشرة بعدا. بمعنى ان التناظرات العديدة في الابعاد الاربعة اختصرت جميعها لتناظر طبيعي وحيد وبسيط في رياضيات الابعاد الاحد عشر. وعلى ذلك سيستطيع المرء ان يصل الى تناظر ذي احد عشر بعدا، اذا بدأ من النسبية العامة ووصفها للقوى كانحناء في الزمكان (الزمن والمكان)، او بدأ من النظرية الكمية وتصويرها بمفهوم الجسيمات الوسيطة.

ان مكمن الصعوبة في اية محاولة لتوحيد قوى الطبيعة مازال شبح اللانهائيات الذي يهدد بتدمير القوة التنبئية لأية نظرية. وترجع محاولات معاملة الالكترون ككرة نقطية هندسية الى بداية القرن العشرين، الا ان هذه الافكار لم تتقبل لعدم اتساقها مع النسبية. اما وجه الجدية في الافكار الحديثة فهي ان الجسيمات مدت في الفضاء في بعد واحد فقط. فهي ليست نقاطا هندسية، ولا تكور من المادة، بل هي اوتار ذات قطر متناه في الصغر. وينظر لهذه الاوتار على انها اللبنات الاساسية للكون وتتشابه مع الجسيمات في قدراتها على الحركة ولكنها تحوز درجة من حرية اوسع وبامكانها ان تتلوى. ومنذ وضع هذه النظرية في السبعينات واجهت صعوبات بالغة فقد بينت الحسابات ان تلك الاوتار تتحرك اسرع من الضوء وهو ما تحرمه النظرية النسبية.

ولذلك بدت هذه النظرية محكوما عليها بالفشل، اما ما حفظ على النظرية بقاءها فكان احتواؤها على التناظر الفائق. ثم برزت صعوبة اخرى فالصياغة النظرية لهذه الاوتار بدا انها تحتوي على جسم ليس له محل في الاسرة المعروفة من الجسيمات ذات برم قيمته اثنان وكتلته صفرية ومن ثم فله سرعة الضوء. ولم يكن هذا الجسم معروفا في العمليات النووية. هذا الجسم غير المتوقع معروف جيدا تحت اسم «غرافيتون» وسريعا تطورت نظرية الاوتار الى نظرية جاذبية، وحين مزجت بافكار التناظر الفائق اقترحت فكرة جديدة وهي «الاوتار الفائقة». واصبح واضحا على الفور ان الاوتار الفائقة لها خواص تعد بمحو كل اللانهائيات التي صاحبت نظريات الجسيمات التقليدية. فعند مقادير الطاقة الدنيا تتجول الاوتار كما لو انها جسيمات عادية، وتتقمص كافة الخصائص التي وصفتها النظريات التقليدية لعقود خلت. ومع ارتفاع قيم الطاقة بما يسمح بظهور شأن للقوة الجاذبية، تبدأ الاوتار في التحور وبالتالي تغير من السلوك عند الطاقات العالية بصورة جذرية وبطريقة تمحو اي تواجد للانهائيات.

وفي احدى صياغات النظرية تتكون الاوتار من عشرة ابعاد، وفي صياغة اخرى تطلب الامر ستة وعشرين بعدا. وتضمنت نظرية الابعاد العشرة البرم بدون مشاكل، كما هو الوضع في نظرية كالوزا - كلاين حيث كبست الابعاد الاضافية الى حجم غاية في الضآلة. ورغم ان هذه الابعاد الاضافية غير قابلة للرؤية مباشرة، الا انه من المغري ان يفكر المرء ما إذا كان بامكانه الاحساس بأثرها بصورة او باخرى. ولذلك يربط علماء فيزياء الكم بين المسافة والطاقة. فلكي نسبر غور المسافة لجزء من بليون بليون جزء من قطر نواة الذرة، نحتاج الى طاقة اعلى من طاقة النواة بنفس النسبة. وليس من مكان يتصور ان يتواجد في طاقة بهذا المستوى سوى في الانفجار الاعظم عند نقطة بداية الكون. ومن الاحتمالات المثيرة ان تكون كافة ابعاد الفضاء في البداية على قدم المساواة وان قاطني الكون البدائي من جسيمات اولية قد عايشت تلك الابعاد المتعددة. وحدث التطور بعد ذلك، ثلاثة من تلك الابعاد ابتلعت سريعا خلال التضخم لتكون الكون الحالي، بينما توارت الابعاد الاخرى عن الانظار تعبر عن وجودها ليس كفضاء، ولكن كخواص كامنة في الجسيمات والقوى. وتظل الجاذبية اذن القوة الوحيدة المصاحبة لهندسة الفضاء والزمن كما تتصور الان تماما، ولكن كل هذه القوى والجسيمات ذات اصل هندسي.

ومازال الوقت مبكرا لمعرفة ما اذا كانت نظرية الاوتار الفائقة بمقدورها ان تعيد صياغة الفيزياء كما نعرفها الان. وفي نفس الوقت تتلاشى اللانهائيات التي تعيق نظريات التوحيد الاخرى. وتضمن نظريات التوحيد الكبرى اندماج القوى المختلفة في هوية واحدة. كما انها تتضمن توحيد الصور المختلفة من المادة في هوية واحدة. والجسيمات المعتادة تقع في مجموعتين، الالكترونات والكواركات. والتمييز الجوهري بينهما هو ان الكواركات فقط هي التي تستجيب للقوة النووية القوية المحمولة بواسطة الجلونات. بينما تعمل القوة الكهروضعيفة النوعين. ولكن القوة الموحدة العظمى تفشل بحكم طبيعتها في التمييز بين الكواركات واللبتونات، حيث ان ذلك يتطلب خواص من كلتا القوتين.

القوة الموحدة العظمى

وتفترض الحسابات ان القوة الموحدة العظمى محمولة بواسطة جسيم وسيط اعطي اسما كوديا * يملك كتلة هائلة تقدر بجزء من مليون جزء من الجرام، وهي هائلة لأنها اثقل من البروتون بمليون بليون (1015) مرة. وبفضل مبدأ عدم اليقين في النظرية الكمية، فان هذا الجسم لا يظل الا لفترة وجيزة جدا. فهذا الجسم الشبحي يمكنه الظهور الفجائي، حتى بداخل البروتون، ولكنه لا يظل الا لفترة 10-35 ثانية تقريبا. ولذا لا ينتقل إلا لمسافة 10-35 من السنتيمتر، والى جزء من تريليون جزء من قطر البروتون قبل ان يعيد الطاقة التي اقترضها من الفراغ التقديري. ولما كان البروتون يحتوي على ثلاثة كواركات، فانه من غير المتصور ان يتلاقى اي منها مع الاخر في تلك الفترة الوجيزة، الا ان الاحتمال غاية في الضآلة بان يقترب كواركان لتلك المسافة الضئيلة. واذا حدث ذلك الاحتمال فانه يمكن تبادل جسيم * بينهما وهي عملية ذات خطر عظيم. فالكواركان المتفاعلان معا سيتحولان الى كواركين ضديدين بالاضافة الى بوزيترون. وحين يتم هذا التحول داخل البروتون، فان البوزيترون يلفظ بينما يتحول الكوارك الثالث مع الكواركين الضديدين الى جسيم يسمى بيون. وبعد جزء من ثانية يتحول البيون ذاته الى البروتون وينبعث الكترون. ولقاء الالكترون بالبوزيترون يعني ان المادة بأسرها غير مستقرة ولن تدوم الى الابد. فنظريات التوحيد العظمى كما تقدم آلية ظهور المادة وتقدم ايضا آلية فنائها.

وعلى الرغم من عدم ملاحظة انحلال البروتون بصورة مباشرة فان اغلب الفيزيائيين يعتقدون ان قوى الطبيعة لها بالفعل اصل مشترك وقد تركزت كل هذه المجهودات في العشر سنوات الماضية في اتجاه التوحيد. ويتم حاليا بناء اضخم معجل للتصادم الهيدروني في مركز ابحاث الطاقات العالية بمدينة سيرن بالقرب من جنيف بسويسرا ويتوقع الخبراء ان ينتهي هذا العمل في ديسمبر 2005. ومن المنتظر ان يساهم هذا المعجل في دراسة عمليات الاضمحلال البروتوني. ويقترح العلماء انه يوما ما سوف نتعلم كيف ننفتح على الابعاد الاخرى للكون وليكن البعد الخامس وذلك بالسفر خلاله ثم طيه ثانية.

وقد يعطينا هذا البعد امكانية السفر بسرعة اكبر من سرعة الضوء المعروفة في الابعاد الزمكانية التقليدية. فمن خلال الابعاد الاضافية يمكن للمرء ان يعيد حركة الدوران بين الفراغ التقليدي. عندئذ، سيمكن تحويل الوزن الكتلي للفرد او سفينة فضاء محملة بالمسافرين الى الافناء الكتلي المكافىء وهذا يحدث عند الحركة بسرعة الضوء. وعند انتهاء الرحلة تتحول الاجسام الى وضعها الطبيعي. بالطبع هذا التصور يبقى من ملكوت الخيال العلمي، الا ان علماء الفيزياء لديهم الكثير والمثير نحو اكتشاف البعد الخامس او السادس او حتى البعد السابع. والشيء المهم في كل ذلك هو اننا بالفعل وصلنا الى حافة البداية نحو وضع الأسس الحقيقية لنظرية كل شيء. فمازال الانسان بالعقل والذكاء يحاول اكتشاف اعاجيب الكون.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 18, 2006, 07:20:46 صباحاً
هل أشار القرآن إلى أحدث نظرية علميّة وهي الأوتار الفائقة؟

بعدما دخل العلماء إلى قلب الذرة واكتشفوا أجساماً أصغر من الذرة مثل الإلكترون، ووجدوا أن البروتونات والنيترونات  يتألفوا من كواركات، ثم دخلوا إلى هذه الكواركات فاقترحوا أنها تتألف من أوتار صغيرة جداً أسموها الأوتار الفائقة (من حيث الصغر والدقة).

هنالك آية في كتاب الله تشير إلى كل ما هو أصغر من الذرة ومنها هذه الأوتار: (وَمَا يَعْزُبُ عَنْ رَبِّكَ مِنْ مِثْقَالِ ذَرَّةٍ فِي الْأَرْضِ وَلَا فِي السَّمَاءِ وَلَا أَصْغَرَ مِنْ ذَلِكَ وَلَا أَكْبَرَ إِلَّا فِي كِتَابٍ مُبِينٍ)[يونس: 61].



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 18, 2006, 08:36:28 مساءاً
موضوع رائع حقا وجهد اكثر من رائع...ولكن اخي العزيز الا تعلم بان التايخونات او التايكونات كما يسمونها هي ذات سرعه اعلى من الضوء وفي كتاب الكون المرآه لديفيد بوم تكلم عن هذه التايخونات التي هي كانت مشكله عند محاولة حل النظريات وهي تعتبر من اللانهائيات التي كانت تواجه نظرية الاوتار عند دمج النظريه النسبيه مع ميكانيكا الكم واذا هذه الجسيمات تسير بسرعه اعلى من الضوء اذا هل هي تسير باتجاه المستقبل ام الى الخلف ام ماذا واذا هي في ابعاد اخرى التي لانستطيع رؤيتها فكيف يمكن ان نحدد ماهيتها ان التايخونات تخلى عنها الكثير من العلماء ولا ادري ان ظهرت نظريات اخرى تايدها او تثبتها ولكن هناك تساؤلات عده عن هذه التايخونات وعن زمانها وغيرها من الاسئله التي تصعب الاجابه عليها وحتى عن العثور عن هذه المواد.........
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 18, 2006, 09:11:53 مساءاً
شكرا باسم على الموضوع

بالمناسبة

اقوم هذه الأيام بدراسة نظرية أخري جديدة تقوم بالتوفبق بين القوى الأربعة
و عندي إعتراض عن مصطلح نظرية كل شيء

تحياتي
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 18, 2006, 09:15:01 مساءاً
وماهو اعتراضك يااخي العزيز greencity؟
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 18, 2006, 11:34:29 مساءاً
إعتراضي من وجهة نظر فلسفية

سوف أنافشها بإسهاب اكثر في رد قادم

تحياتي
مدحت محمد
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 19, 2006, 06:25:58 صباحاً
صحيح التاكيونات افترضت في النظرية الوترية في بدايتها عندما كانت لتفسير القوى النووية الشديدة وأبشرك أخي T4A أن جون شوارتز مطور النظرية الوترية الحديثة قد تخلص منها بلا رجعة.

والأخ مدحت يعجبني جدا أن تحاول أن توفق بين القوى الأربعة فإنا معك وأؤمن بأنك لست أقل من الغرب أبدا فهذا حقك وأتمنى ان تصل لشيء بإذن الله ولكن لا تهمل ما مر به من حاول التوحيد لهذه القوى فهو شيء أساسي جدا لمعرفه ما هي العقبات التي مرو بها

ولأذكرك أن أينشتاين لم يستطع ذلك بعد أن اقترح عليه العالم كالوزا البعد المكاني الخامس وقال أينشتاين : إن فكرة تحقيق نظرية المجال الموحد باستخدام خمسة أبعاد لم تكن تروادني إطلاقا.

وعلى حد علمي أن مفتاح توحيد القوى هو نظرية الأوتار كما ذكر أبرز من يعمل في التوحيد العالم الياباني الأصل الأمريكي الجنسية والمولد ميتشيو كاكو.

لأن توحيد القوى وعلى افتراض أنها هي فقط هذه الأربعة فإنها تحتاج لأبعاد إضافية والنظرية الوترية هي الأمل الوحيد لفكرة توحيد القوى على حد قول العالم المخضرم جون شوارتز..
فهذا شيء مثير جدا وفي نفس الوقت ممتع يجعلنا أن نحاول جاهدين البحث بجدية عن نواقص هذه النظرية والتي بدأت بافتراض ولكني أراه أقرتب للحقيقه إن لم يكن أصلا هو حقيقة بالفعل !!

أتمنى أن تصل لشيء تخدم به بلدك ودينك إن شاء الله و أنا سأساعدك لم لا ربما نحصل على نوبل سويا (الأمر ليس ببعيد على ربنا عز وجل ولكم تحتاج همة والله الموفق)

شكرا لكم ..
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 19, 2006, 06:37:35 صباحاً
بعض التوضيح :
لدى مراجعتي لكتاب ميتشيو كاكو (مابعد أينشتاين)اتضح لي التالي:
أن نظرية المجال الموحد أو التوحيد الكبير هي جمع القوة النووية الشديدة والقوة الكهروضعيفة

أما نظرية الأوتار الفائقة فهي جمع للثقالة ونظرية التوحيد الكبير

فإذا كنت يا مدحت تبغى تجمع القوى الأربع فإنت في الوتر ولذلك سميت بنظرية كل شيء لأنها تجمع القوى الأربع
والوتريةالآن تحاول تفسير الثقالة
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 19, 2006, 08:25:22 مساءاً
greencity نحن في انتظار ردك ياعزيزي
وشكرا لتوضيح عزيزي باسم...
ولكن عندي اعتقاد وهو لماذا لانجعل الثقاله هي القوى الرئيسيه لانها تصف هندسة الزمكان والقوى الاخرى قد تكون منبثقه منها ولذلك توجد صعوبه كبيره في توحيد الفروع مع الاصل فمثلا الضوء لم يكن احد يعلم انه عند تحليله يتكون من عدة اطوال موجيه والى الوان اخرى ومحاوله توحيد احدى هذه الاطوال مع الضوء الاصل تعتبر ضربا من الخيال ولذلك قد تكون الجاذبيه هي القوى الاساسيه ولقد فكرت كثيرا في ان الارض عند تكونها قد تكون اعطت طاقه معينه والطاقه الاخرى تحولت الى كوكب الارض والطاقه الاولى هي الجاذبيه وقد يكون هذا مجرد افتراض مني وراي شخصي ولكني سوف احاول البحث اكثر فربما اجد شيء
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 20, 2006, 05:10:18 صباحاً
يا جماعة الوترية الآن في طور توحيد قوانينها المتعدده التي هي خمس وهنا تكمن المشاكل عندما يريدون الوصول لقانون يعمم الأوتار  
أما إذا كان هناك من وصل لها من غير الطرق التي استخدموها فعليه أن يعرض النظرية ويثبتها أمام مناظرة علمية فيزيائية طبعا ولابد أن نحاول التعمق أكثر فلدي أنا صيغ رياضية عن الأوتار وأشتقاقات كثيرة جدا عنها فالأمر يحتاج مراجعة بدقة وتركير .



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 20, 2006, 09:48:56 مساءاً
اخي العزيز باسم هل بامكانك ان تعرض لنا بعض المعادلات المهمه عن نظرية الاوتار؟
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: greencity في يناير 20, 2006, 11:58:41 مساءاً
أهلا

شكرا لك يا عم باسم

بس  انا ادرس نظرية ليست لي يا عم باسم - نظريه لي عاوز وقت طويل ههههههه

النظرية التي ادرسها كي افهما هي نظرية الأغشية و هي آخر نظرية تحاول وصف هذا العاام

و الله الكلام جميل راح اتكلم فيه باطناب في ردي القادم

تحياتي

مدحت محمد
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 22, 2006, 02:16:53 صباحاً
أتمنى لك التوفيق من كل قلبي حبيبي مدحت وياليت تتحفنا بشيء عن نظرية الأغشية
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 22, 2006, 02:33:41 صباحاً
رؤى مستقبلية
كيف سيغير العلم حياتنا فى القرن الواحد والعشرين

تأليف : ميتشيوكاكو
ترجمة :د/سعد الدين خرفان

مراجعة : محمد يونس

إصدار : المجلس الوطنى للثقافة والفنون والآداب -الكويت (عالم المعرفة)

لقد كان للعلم و الثقافة أثر بارز فى حياة الإنسان وتطورة على مر العصور .

وتدل التجربة على تقدم الأمم التى اعتمدت على العلم فى بناء حضاراتها ، وتخلف تلك التى لم تدرك أهميته .

 ولقد شهد القرن العشرون تراكماً علمياً ضخماً شمل كل مناحى الحياة . فإلى أين يقودنا العلم فى القرن الواحد والعشرين ؟

يتناول هذا الكتاب موضوع العلم فى القرن الواحد والعشرين ،وقد قابل مؤلفه ميتشيوكاكو ، وهو أحد مؤسسى نظرية الأوتار الفائقة فى الفيزياء ،  أكثر من 150 عالماً على مدى عشر سنوات . وبناء على آرائهم وتجاربهم وبحوثهم إستقرأ الإتجاهات التى سيسير عليها العلم فى القرن الواحد والعشرين . ويعتمد الكاتب فى تحليله على تقسيم التقدم العلمى إلى ثلاث ثورات وهى : الثورة المعلوماتية والثورة البيوجزيئية وثورة الكم . ومع ذلك فهو يشير فى أكثر من موضوع إنتهاء عصر التخصص الضيق والإختزال فى العلم ، وبداية مرحلة جديدة تتصف بالتعاون المثمر بين المجالات المختلفة وتلاحق الثورات الثلاث .



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 22, 2006, 02:35:35 صباحاً
تجربة فيزيائية (قيد الدراسة) تابعة لمحطة الفضاء الدولية ISS/International Space Station
قد تساعد بشكل كبير على إيجاد نظرية نهائية "نظرية المجال الموحد"

26 مارس 2004:
عاجلاً أم آجلاً سوف ينتهي عصر اينشتاين كما حدث مع نظيره نيوتن من قبل؛ فمعظم العلماء يعتقدون بأن هناك ثورة في عالم الفيزياء سوف تقلب حتماً كل تصوراتنا عن حقيقة هذا الكون. ويجري حالياً سباق بين مجموعة من النظريات الفيزيائية التي أصبحت تتنافس لتصل للصدارة. حيث تتبارى هذه النظريات البالغة الصعوبة عن هذا الكون من أمثال نظرية البعد الحادي عشر، الثوابت الكونية (قوة الجاذبية ) والتي تتغير عبر الزمان والمكان وتبقى ثابتة في بعد غير مرئي وهو البعد الخامس.
نظرية الأوتار الفائقة : كمكوّن أساس للكون ومنظّم له
وكذلك نظرية تصف الكون على أنه ليس نسيج متموّج ومتصل من الزمان والمكان كتصور اينشتاين بل على أن هذا النسيج مكون من أجزاء كتلية واضحة وذات أحجام لا نهائية الصغر وغير قابلة للتقسيم. وفي النهاية التجارب هي التي سوف تحدد النظرية الفائزة.

طبقاً لنظرية اينشتاين في النسبية العامة فإن جاذبية الشمس تؤثر على ضوء النجم بحيث ينحرف موحياً بوجود النجم في موقع وهمي غير موقعه الحقيقي.



 وهكذا فإن معايير جديدة يتم تطويرها، بدقة غير مسبوقة، بواسطة علماء في مختبر ناسا "للدفع النفثي" (JPL) لتجربة قياس مدى صحة ما تنبأت به نظرية اينشتاين في النسبية. مهمة الفريق، والتي تعتمد بشكل فعال على نظامنا الشمسي باعتباره المختبر الأعظم، سوف تؤدي في النهاية إلى تضييق حقل التنافس بين النظريات والتقدم بنا خطوة أخرى نحو ثورة جديدة في عالم الفيزياء.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 22, 2006, 02:36:10 صباحاً
استبعاد أينشتاين...(2)
******************




@انقسام في الرأي:@

قد لا يكون لهذا الأمر أهمية عند السواد الأعظم من الناس غير أنه يوجد في الواقع انشقاقاً كبيراً بين العلماء مما أدى إلى تعطيل فهمنا الجوهري للكون.
وتوجد حالياً طريقتان مختلفتان لتفسير سلوك وطبيعة المكان، والزمان، والمادة والطاقة ..
أولاها :هي نظرية النسبية لاينشتاين والأخرى هي نظرية ميكانيكا الكم
كلتا النظريتين حققتا نجاحاً مؤكداً فعلى سيل المثال.. The Global Positioning System _وهو النظام العالمي للمراقبة عبر الأقمار الصناعية _لا يمكن تواجده بأي حال من الأحوال لولا نظرية النسبية.
وفي المقابل تعد الحواسب الآلية والاتصالات والإنترنت نتاج أكيد لميكانيكا الكم .
ومع هذا فإن النظريتين تبدوان كلغتين مختلفتين لم يستطع أحد بعد أن يربط بينهما بشكل مؤكد إلى الآن. فالنسبية تقيس الجاذبية والحركة بافتراض أن الزمان والمكان عبارة عن نسيج مرن متحرك ذو أربعة أبعاد يسمى الزمكان (زماني – مكاني) حيث ينحني هذا النسيج بمقدار الطاقة التي يحملها (وحيث أن الكتلة هي نوع من أنواع الطاقة فهي تولد الجاذبية عن طريق عمل انحناء في النسيج الزمكاني الذي يحدث بحسب مقدارها )
أما ميكانيكا الكم فهي تفترض أن الزمان والمكان يشكلان سطحاً ثابتاً يمثل بدوره مسرحا تنتشر فيه العديد من الجزيئيات. هذه الجزيئيات تستطيع التحرك في الزمان، إلى الأمام أو الخلف (وهذا غير متاح مع نظرية النسبية)، والتفاعل بين هذه الجزيئيات يفسر وجود جميع أنواع القوى الأساسية في هذا الكون باستثناء تفسير وجود قوة الجاذبية.






يعمد رواد الفضاء على استغلال خاصية انحراف الضوء جراء تأثره بالجاذبية للكشف عن المجرات البعيدة باستخدام تقنية تسمى :"عدسة الجاذبية" (gravitational lensing)



وقد تلازمت هاتان النظريتان لقرون مضت رأى بعض العلماء خلالها أنه لا بد من وجود نظرية موحدة تجمع فيما بينهما وتثبت أن كلتاهما تفسر الكون بالشكل الصحيح ... وهذه النظرية "نظرية المجال الموحد " ستؤثر بشكل عميق في فهمنا لولادة وتطور ونهاية الكون .
لذا فقد فكر العالم Turyshev وزملاؤه في طريقة لاستخدام المحطة الدولية الفضائية (ISS) بالإضافة إلى قمرين اصطناعيين صغيرين يدوران على الجانب البعيد من الشمس لاختبار نظرية النسبية بدقة لم تحدث من قبل. وقد تكشف هذه الفكرة والتي تم تمويلها جزئياً من مكتب ناسا للبحوث البيولوجية والفيزيائية، عن وجود عيب أو خلل في نظرية اينشتاين وبالتالي تزودنا بأهم ما يمكن أن يكون سبباً في تحديد أي من تلك النظريات تتفق مع حقيقة بناء الكون وأيها ليست سوى محض خيال .
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 22, 2006, 02:36:51 صباحاً
استبعاد أينشتاين(3)
****************



سوف تتم تجربة باسم Laser Astrometric Test Of Relativity (LATOR), للنظر إلى كيفية انحراف شعاع الليزر المنبعث من القمرين الصناعيين بسبب تأثره بجاذبية الشمس. والجاذبية تؤدي لانحناء مسار الضوء لأنها تحدث تقعر ما في الفضاء الذي يمر عبره هذا الشعاع. ولعل أفضل تمثيل لهذا الانحناء الزمكاني بسبب الجاذبية هو أن تتخيل الفضاء على أنه صفيحة مسطحة من المطاط المرن والتي تتقعر متأثرة بثقل الأجسام التي فوقها مثل الشمس. وهذا التقعر في الصفيحة يؤدي إلى انحراف مسار الأجسام المارة قريباً منها أو عبرها حتى وإن كانت أجسام عديمة الكتلة كالضوء.
في الواقع، لقد استخدم Sir Arthur Eddington قياس انحناء ضوء نجم أثناء كسوف الشمس سنة 1919 في اختبار نظرية اينشتاين. وفيما يتعلق بالنظام الكوني ككل فإن قوة جذب الشمس تعد ضعيفة نسبياً وهذا يعني أن الانحراف الذي يتعرض له أي شعاع خلال فترة مروره قريباً من الشمس لن يتعدى 1.75 arcseconds أو 1/3600 of a degree).) وبقدر ما سمحت معايير الدقة الخاصة بالأجهزة المستخدمة في هذه التجربة فلقد أثبت Eddington أن الشعاع انحرف بكل تأكيد بمقدار كان كافياً للانتقاص من نيوتن.
أما تجربة LATOR فإنها ستعمل على قياس مقدار هذا الانحراف بدقة أكث مليار مرة 109 من تلك التي في تجربة Eddington وكذلك أكثر ب 30,000 مرة من تجربة أخرى تمت من خلال التقاط شارة من المركبة Cassini أثناء رحلتها لاكتشاف كوكب زحل.



إنحناء في الزمكان بسبب كتلة الشمس


ويعلق Clifford Will، أستاذ الفيزياء بجامعة واشنطن (وله مساهمات كبيرة في الفيزياء فيما بعد نيوتن غير أنه لا توجد صلة تربطه بــ LATOR)، "أعتقد أن تجربة ((LATOR سوف تحقق تقدماً جوهرياً في المباديء الأساسية للفيزياء"ويضيف قائلاً "علينا أن نسعى للمزيد من الدقة في اختبار النسبية العامة لأن أي انحراف سوف يعني بكل بساطة وجود فيزياء جديدة لم نكن على دراية بها ".


@النظام الشمسي ..كمختبر@ :

كيفية عمل التجربة: سوف يتم إطلاق قمرين اصطناعيين (بعرض ا متر لكل منهما) إلى مدار حول الشمس وبذات بعد الأرض عن الشمس. غير أن سرعة دوران هذين القمرين ستكون أقل من سرعة دوران الأرض حول الشمس.
وبذلك يصبح القمران، بعد مرور 17 شهراً على استقرارهما في المدار، في وضعية التقابل مع الأرض حول الشمس وهذا بالرغم من أن بعد كلا منهما عن الآخر يقدر بحوالي خمسة ملايين كيلومتر، والزاوية بينهما كما تظهر من الأرض سوف تكون صغيرة جداً ولا تتعدى درجة واحدة.
سيشكل القمران مع الأرض مثلثاً، تقع الأرض على رأسه المدبب وطرفيه هما شعاعي الليزر والذي سيطلقهما كلا االقمرين باتجاه الأرض، بحيث يمر أحد هذين الشعاعين قريباً من الشمس.





رسم توضيحي للتجربة


يخطط Turyshev لقياس الزاوية بين هذين الشعاعين من خلال interferometer (مقياس التداخل) المثبت على متن ISS
وجهاز الــ interferometer هذا يعمل على التقاط وتجميع أشعة الضوء من خلال قياس كيفية تداخل الموجات الضوئية المنبعثة من القمرين مع بعضيهما البعض، فإن هذه الأداة قادرة على تحديد الزاوية بينهما بدقة تصل إلى10 billionths من الarcsecond أو0.01 µas
ومع التأكد من دقة باقي أجزاء الـ LATOR فسيكون في مقدورنا أن نحصل على 0.02 µas كمعيار للدقة إجمالية لقياس درجة إحناء الجاذبية لشعاع الليزر .
ويقول Turyshev "هناك فوائد عديدة لاستخدام المحطة الدولية الفضائية، أولها أنها بعيدة عن تشويش الغلاف الجوي للأرض كما أن مساحتها كبيرة بما يكفي لتركيب عدستي التداخل الضوئي على طرفيها ببعد كافي مما يعني تزويدنا بنتائج دقيقة و صحيحة ".






إن مقدار دقة LATOR ((0.02 µas سيوضح لنا بشكل كافٍ الانحرافات في نسبية اينشتاين التي تنبأت بها نظريات المجال الموحد، والتي تتراوح من 0.5 إلى 35 µas. وإذا توافقت النتائج فإن ذلك سيكون محرّكا أساسيا لأي من هذه النظريات. ولكن إذا حدث ولم تكتشف أي خروج عن نظرية اينشتاين حتى عن طريق LATOR، فإن هذا سيعتبر انتكاساً حقيقياً لتلك النظريات والتي اعتمدت بالأساس على صحة النظرية النسبية مما يعني أنها ستنضم للقائمة الطويلة من النظريات المنسية عبر التاريخ ..تلك القائمة الطويلة القابعة في عرض السماء.
وحسبما يرى Turyshev " فإن من المتوقع أن تكون LATOR جاهزة للتحليق خلال عامي 2009/2***، لذا فلن يطول الأمر حتى يتم انجلاء هذا المأزق وتتربع نظرية جديدة في الجاذبية والمكان والزمان على عرش الفيزياء.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: T4A في يناير 28, 2006, 04:32:13 مساءاً
لي تعليق انشالله على هذا الموضوع..ولكن بعد ان اتخلص من امتحاناتي ..:(
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 30, 2006, 09:48:34 صباحاً
استدراك مهم جدا جدا ..

نظرية المجال الموحد التي لم يكملها أيشتاين هي توحيد لجاذبية والمجال الكهرومغناطيسي.
نظرية التوحيد الكبير هي توحيد للقوتين الكهروضعيفة والنوويه الشديدة .
نظرية الأوتار الفائقة  هي توحيد للقوى الأربعة في الطبيعة.

القوة النووية الشديدة تساوي 15
القوة النووية الضعيفة تساوي 7.03*10^-3
القوة الكهرو مغناطيسية تساوي 3.05*10^-12
قوة التجاذب الثقالية تساوي 5.90*10^-39
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يناير 30, 2006, 10:04:30 صباحاً
تقدر الأوتار بأنها أصغر من البروتون بمئة مليون مليون مرة ويفتر أنها اللبنة الأساسية للطبيعة (أوتار دقيقة مهتزة)

هناك حقيقة مفادها أن القوى الأساسية الأربعة التي تحكم كوننا ما هي إلا تظاهرات مختلفة لقوة موحدة متفردة موجهة بالأوتار الفائقة.

الأوتار الفائقة هي النموذج الرياضي الأول من نوعه والوحيد الذي يوفر معنى مقبولا لتفسير كمومي للجاذبية.

تتنبأ الأةتار الفائقة على نحو لا يصدق بما حدث قبل الأنفجار العظيم.ووفقا للنظرية وجد الكون في عشرة أبعاد ولكن أنشطر إلى قسمين أحدهما كون صغير بأربعة أبعاد انسلخ عن الكون الأصل.
وإلى حين توفر برهان تجريبي قاطع للنظرية قد تنقضي سنوات قبل أن تستطيع بناء آلات قوية للحد الذي يسمح باختبار النظرية بشكل حاسم.
وعلى الرغم من أن التأكيد التجريبي للنظرية قد يكون بعيدا لاتتوفر بالقابل تجربة تدحضها ولا تستطيع نظرية أخرى طرح مثا هذا الادعاء في الشاملية.

سأتكلم بعد فيما عن المصادم الحلقي الذي كاد أن يكون أكبر منشأة علمية في العالم بل في التاريخ كما وصفت .



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في فبراير 01, 2006, 05:50:24 صباحاً
العالم آينشتاين أكمل نواقص العالم ماكسويل في الضوء والكهرومغناطيسية وذلك بالنظرية النسبية الخاصة وأكمل نواقص نيوتن في الجاذبية بالنسبية العامة وعندما بدأ بالبحث حول جمع وتوحيد الجاذبية مع الكهرومغناطيسية وحاول فيها جاهدا وأكدت مصادر أنه جربها في تجربة فيلادلفيا رغم أنه ليس موضوعنا ولكن من باب أن هذا أحد مداخل فكرة الوتر
ولكنه مات قبل إكمال ذلك الحلم .
أفاد البعض بأن أينشتاين ارتكب أكبر خطأ في حياته برفضه ميكايك الكم.
كان اينشتاين يرى ميكانيك الكم نظرية غير كاملة واعتقد أنها لم تكن نظرية نهائية رغم النجاحات التي حققتها وكان آمله في نظرية المجال الموح كبير فقد تصور أن الذرات ستظر بمثابة حلول لنظريته الهندسية الناظمة للضوء والجذب الثقالي.

ولأن أينشتاين في آخر حياته فل الرياضيات البالغة التعقيد على تصوراته الفيزيائية فحال ذلك بينه وبين بلوغ نظرية المجال الموحد لآنه انحرف عن نهجه الأصلي .
ولا ننسا أن اينشتاين تعرض لكثير من النقد والهجوم في آخر حياته خصوصوا مع تطور ميكانيك الكم الذي لم يتعمق فيه فهذا بلاشك موقف مؤثر يساعد على عدم وصوله لنظرية المجال الموحد.

كان مرجعا في تصور قوى الطبيعة ولكنه ضعيف في فهم الماده خاصة النووية.
وإن تحقيق نظرية المجال الموحد لا تتم بعد توحيد النسبية وميكانيك الكم .
وربما أن نظرية الوتر الفائق لكانت الإطار الفيزيائي الذي امتنع على اينشتاين لعدة سنوات إن نظريو الوتر الفائق هي نظرية تصورية ترى في العدد غير المنتيهي من الجسيمات أنماطا متباينة من اهتزازت وترية.
كان أينشتاين محقا في بحثه عن التوحيد لأنه اعتقد بأن تناظرا كامنا كان كفيلا بتوحيد كل القوى ولكنه استخدم تكنيكا خاطئا بمحاولته توحيد الجاذبية بالكهرومغناطيسية عوضا عن توحيدها القوة النووية الشديدة.
لقد أهمل اينشتاين القوة النووية الشديده عن عمد لأنه لم يكن مرتاحا إزاء النظرية الناظمة لتلك القوة أي ميكانيك الكم.

وللحديث بقيه ..
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 01, 2006, 02:39:39 مساءاً
قال مارتن ريز في كتابه ستة أرقام لاغير (القوى الخفية التي تشكل الكون) وعرضه الدكتور مصطفى إبراهيم فهمي

Just 6 Numbers, Astronomy Now, July 2000 pp 54-60
Just Six Numbers : The Deep Forces that Shape the Universe



قال: الأوتار الفائقة : يزعم أنصار هذه النظرية أنها تدمج معا القوى الثلاث التي تؤثر في العالم الدقيق تحت الذري أي الكهرومغناطيسية والنووية القوية والنووية الضعيفة كما  أن إدماج الجاذبية في النظرية يعد عنصرا جوهريا فيها .

والفكرة الأساسية في النظرية في النظرية هي أن الكيانات الأساسية في كوننا ليست نقطا و إنما هي حلقات أوتار وأن الجسيمات المختلفة تحت الذرية كلها أنكاط مختلفة من ذبذبة لهذه الأوتار.

ولهذه الأوتار مقاس طول بلانك أي أن مقاسها أصغر مما نستطيع سبره بعدة عوامل لرقم عشرة.وبالأضافة فإن هذه الأوتار لا تتذبذب في الأبعاد الأربعة التي اعتدناها وإنما هي تتذبذب في مكان له عشرة أبعاد ولا تظهر هذه الأبعاد الأضافية لأنها بالمقياس الدقيق الصغر ملفوفة على نفسها بما يشبه أن تلف صفحة ورق لفا محكما جدا على نفسها فتبدو وكأنها خط أحادي البعد .

وحسب نظرية الأوتار الفائقة فإن كل نقطة في المكان المعتاد تكون بنية هندسية معقدة في سته أبعاد وقد لفت بمقياس طول بلانك.

كلما ظهرت نظرية فيزيائيية جديدة صاحب ذلك لغة رياضية جديدة من معادلات وصيغ لتسهيل النظرية كما حدث في نظريتي النسبية والكم على أن نظرية الأوتار الفائقة ما زالت تثير أسئلة تحير الرياضيين.
وكمثل فإن طبيعة الكون والقوى التي تتحكم فيه تعتمد اعتمادا دقيقا على طريقة لف الأبعاد الأضافية.. كيف يحدث ذلك ؟وهل هناك طرائق مختلفة يمكن أن يحدث بها؟؟

أثارت نظرية الأوتار الفائقة حماسا كبيرا في الثمانينات ثم هبط ذلك الحماس ليعود ثانية عام 1995 حيث ظهرت حلول لبعض مشاكل النظرية عل أنه ما زال هناك فجوة بلا جسور بين هذه النظرية ذات الأبعاد العشرة وبين أي ظاهرة نستطيع ملاحظتها أو قياسها.
على أن نظرية الأوتار الفائقة طرحت فهما أكثر عمقا لبعض الظواهر مثل الثقوب السوداء وكيف أن لها انتروبيا يمكن قياسها وكذلك لها درجة حرارة وتبث إشعاعا .

وكما يأمل الكثيرون أنها ستطرح تبصرات جديدة في مفاهيمنا عن الكم ولعلها ستكون النظرية التي تدعم فكرة تعدد الأكوان.

انتهى.

التعقيب أخوتي وأحبتي لاشك أن الفيزياء هي دوما تلعب دور المطور والمنقذ لكل العلوم ونلاحظها في الكيمياء والرياضيات فدائما ما تحل الفيزياء كثير من إشكاليات العلوم الأخرى كيف لا وهي أم العلوم .

أما بخصوصو النظرية فهناك أمور لابد من فهمها قبل الدخول لمثل هذه التعقيدات في هذه النظرية فمثلا لابد من فهم فيزياء الجسيمات وميكانيكا الكم والنسبية الخاصة والعمة وفهم القوى الأربعة في الطبيعة وقرآءة كل محاولات توحيد هذه القوى السابقة وأيضا فهم الأبعاد المكانية والزمانية و دراسة الأبعاد الأضافية أو الخفية ولكن الزمن لوحده يحتاج دراسة عميقة جدا ولابد كذلك من القوة الرياضية بالأضافة إلى بقية مجالات الفيزياء ولكن الأهم لهذه النظرية هي فهم ما ذكرته أولا و أنا إن شاء الله سأحاول معكم جاهدا بشرح جوانب النظرية و أساسياتها لكي نفهمها ونفهم أبعادها وأين تكمن أهميتها وبدون أدنى شك هي مهمة ومهمة جدا ولولا أهميتها ما قلبت حياة أهم الفيزيائيين المعاصريين لأنها إذا توصلو لها و أثبتتها التجارب رغم الصعوبه الشديدة في ذلك فإنها ستفسر كل شيء على حد قولهم فهذا يكفي وجدير بأن نهتم بها.

أعجبني ما قاله عالم العصر الحديث البريطاني ستيفن هوكنج :لو فهمت كيف يعمل الكون فإنك على نحو ما ستتحكم فيه ؟؟؟!!!

كلام في منتهى الخطورة من الذي يعتبر أنه شاغل كرسي نيوتن و أينشتاين وكان هذا من كتاب الثقوب السوداء والكون الطفل.

شكرا لكم...
الدكتور مارتن ريز




العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 01, 2006, 06:54:48 مساءاً
للمعلومية أن النظرية تندرج تحت تخصص يسمى فيزياء الطاقة العالية (نظريا)

الجسيمات الموجات

أكتشف العالم طمسون الإلكترون في عام 1897 .
أستخدم أينشتاين فكرة العالم بلانك لتفسير الظاهرة الكهروضوئية حيث اقترح اينشتاين أن الضوء يشع أو يمتص بإثارة الألكترون في كمية محفوظة تسمى الفوتون والذي طاقته تتناسب مع التردد طبقا للعلاقة:



hثابت بلانك
vالتردد
إذا موجة الضوء أستطاعت السلوك مثل الجسيم عندها يستطيع الجسيم السلوك مثل الموجة بعض النوع؟؟كان هذا الكلام عام 1923 من العالم الفرنسي الأرستقراطي(طبقة النبلاء) لويس دي بروليه ولكن بالتقدم نحو هذه الفكرة أن الإلكترون يتحرك مع كمية حركة P استطاع فعلها مثل الموجة المستمرة مع طول موجي لمبدا طبقا للعلاقة:



العالم شرودنجر قال بما أن الجسيم اعتبر له صفة موجية فلم لا يكون له معادلة موجة للجسيم المادي والمعادله كالتالي:



 المعادلة لموجتين (جسيمين يعني) تكون :



ففي حالة الموجب يكون الجسيمين الذين نسميهما بوزون ويمكن لبوزونين أن يشغلان نفس الحالة في نفس الوقت
وفي حالة الموجب يسمى فرميون ولا يمكن لفرميونين شغل نفس الحاله الكمية في نفس الوقت .
والسبب لأن البوزون له سبين 1 والفرميون له 2/1 نصف سبين وتسمى هذه الظاهرة نفور باولي وهذا يشرح تركيب وبناء الجدول الدوري للعنصر واستقرارية الذرات ومن الآن لكل المادة.

وهذه معادلة الأبعاد الثلاثه المكانية أو بايثيجوريان رول قاعدة بايثيجوريان:



وهنا قاعدة منكوسكي للأبعاد الأربعة شاملا الزمن طبعا:



إشارة السالب مهمة جدا والزمكان لا يتغير تحت الدوران في الفضاء.

تحويلات لورنز .
هذه التحويلات تخبرنا كيف يختلف المراقبون الذين يتحركون مع بعض السرعة النسبية الثابتة بالنسبة للأخرين .
وتحت تحويلات لورنز تبقى سرعة الضوء نفسها.

بعد ذلك هدف أينشتاين إلى مراجعة قانون االجدذ العام لنيوتن (للكواكب) :




GN is called Newton's constant and is measured to be 6.7x10-8 cm3 /(gm sec2).

فكان قانون نيوتن ناجحا جدا لشرح الحركات المشاهدة للكواكب حول الشمس وحركة القمر حول الأرض وهي سهلة في نظرية المجال الكلاسيكي.
ولكن القصور في قانون نيوتن هو كيف يتغير المجال التجاذبي مع الزمن .؟؟
المفهوم الجديد في النسبية أن لاشيء يستطيع السفر أسرع من الضوءأينشتاين أخذ خطوة جريئة جدا ووصل إلى بعض التغيير الجذري في رياضيات جديدة تسمى non-Euclidean geometry:




النظرية النسبية العامة

في نظرية أينشتاين الجديدة متصل الزمكان (شبكة الجذب الثقالي) لديها تكور وانحناء وهذا الأنحناء يكون دالة ويكون أشتقاقها الأول والثاني في معادلة أينشتاين:




the spacetime curvature (represented by Rmn and R) is determined by the total energy and momentum Tmn of the "stuff" in the spacetime like the planets, stars, radiation, interstellar dust and gas, black holes, etc.

ومعادلة أينشتاين ليست منطلقة بصورة صارمة من نظرية المجال الكلاسيكي كما هو واضح.
ومعادلة أينشتاي ممكن أن تشتق كحل لمعادلات إيلر- لاجرانج التي تمثل نقطة أستقرار:




وتسمى تفاعل أينشتاين S أو حركة أينشتاين كما شئتم.
وهذه  مقدمة لابد من فهمها تماما للنطلق إلى قوانين الأوتار الفائقه .

وشكرا



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 01, 2006, 07:00:42 مساءاً
لا أعلم لماذا طلعت بعض الصور هكذا ولكن حاولت دون جدوى وإنما من يهتم ممكن أن يحددها الماوس فتبيض معه وتظهر وأسف على التقصير
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: أرشميدس مصر في مارس 01, 2006, 09:26:11 مساءاً
السلام عليكم
أخي العزيز باسم
أنت تقوم بجهد جميل ومشكور.. جزاك الله خيرا
موضوعك موسع ومكثف وميسر أيضا.. أرى أنه يستحق التثبيت إن شاء الله.

اقتباس
رؤى مستقبلية
كيف سيغير العلم حياتنا فى القرن الواحد والعشرين

تأليف : ميتشيوكاكو
ترجمة :د/سعد الدين خرفان

مراجعة : محمد يونس

إصدار : المجلس الوطنى للثقافة والفنون والآداب -الكويت (عالم المعرفة)

لقد كان للعلم و الثقافة أثر بارز فى حياة الإنسان وتطورة على مر العصور .

وتدل التجربة على تقدم الأمم التى اعتمدت على العلم فى بناء حضاراتها ، وتخلف تلك التى لم تدرك أهميته .

ولقد شهد القرن العشرون تراكماً علمياً ضخماً شمل كل مناحى الحياة . فإلى أين يقودنا العلم فى القرن الواحد والعشرين ؟

يتناول هذا الكتاب موضوع العلم فى القرن الواحد والعشرين ،وقد قابل مؤلفه ميتشيوكاكو ، وهو أحد مؤسسى نظرية الأوتار الفائقة فى الفيزياء ، وحائز جائزة نوبل ، أكثر من 150 عالماً على مدى عشر سنوات

اطلعت على هذا لكتاب.. وهناك معلومة خاطئة وردت في هذا الكتاب.. فمؤلفه لم يحصل على نوبل.

ننتظر المزيد
مع تحيات أخيكم أرشميدس مصر
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 02, 2006, 03:44:23 صباحاً
أحسنت أخي أرشميدس فأنا نسيت أن أعدل المشاركة التي تكلمت فيها عن هذا الكتاب الشكر لك أخي فعلا ميتشيو كاكو لم يحصل على نوبل ولكن لا أدري كيف فاتتني هذه العبارة
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: ابو يوسف في مارس 02, 2006, 05:20:08 صباحاً
السلام عليكم

جزاك الله كل خير اخي الكريم باسم

لدي 3 ملاحظات لو سمحت

الاولى هي ان بعض الردود بحاجة لذكر المصادر التي اخذت منها

اما الثانية فقد ذكرت في الصفحة الثالثة من الموضوع ما يلي:

اقتباس
بعدما دخل العلماء إلى قلب الذرة واكتشفوا أجساماً أصغر من الذرة مثل الإلكترون، وجدوا أن هذا الإلكترون يتألف من كواركات،


ما اعلمه ان الالكترون لا يتألف من كواركات

أليس كذلك!؟

واخيرا الملاحظة الثالثة بخصوص المعادلات التي وضعتها في الصفحة الرايعة من الموضوع

اذا اردت عرضها بصورة واضحة ينبغي عليك تنزيلها على جهازك ثم فتحها بواسطة الرسام وتعبئتها باللون الابيض وحفظها من جديد

بعد ذلك يمكنك رفعها مرة اخرى

الله يعطيك العافية اخي الكريم

:)
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 02, 2006, 03:31:56 مساءاً
هناك بعض المشاركات نقلتها بدون مراجعة ولكني كلما سنحت فرصة أقرأها وأعدلها وهذا واضح من كل من نبهني قمت بالتعديل مباشرة حتى يكون الموضوع أكثر جمالا واتساقا.
وشكرا على ملاحظاتك.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 02, 2006, 07:19:00 مساءاً
مشكور اخوي صالح لاهتمامك الشديد بهذهي النظريه الكبيره والعملاقه فعلا لانها لو صلحت ستقلب موازين الفيزياء راسا على عقب واليك ماكتبته في موضعي الذي طرحته في المنتدى عن الاوتار الفائقه :

الأوتار الفائقة نظريه لكل شيء
ان نظريه غضه متالقه هي في طريقها الى قلب المفاهيم المتبقيه لكن المهجوره عن كوننا واستبدالها برياضيات اخاذه في جمالها واتساقها وعلى الرغم من بقاء بعض التسوالات الخاصه بهذه النظريه دون حل حتى الان فان الاثاره التي خلقتها النظريه بين الفزيائين غدت جلية لاريب فيها تعرف هذه النظريه بنظرية (الاوتار الفائقه ) (superstrings ) لقد توج انبثاقها سلسلة الفتوحات التي شهدها عالم الفزياء خلال العقد الاخير بما يبشر باننا لربما قاب قوسين او ادنى من نظرية المجال الموحد التي هي عبارة عن تشكيل رياضي واسع قد يوحد كل قوى الكون المعروفه مهما يكون من امر تفترض نظريه الاوتار الفائقه ان لبنات الطبيعه الاساسيه تتكون من اوتار دقيقه مهتزه فان كان ذللك صحيحا فسيعنى ان كل البروتينات والنيترونات في كل اشكال الماده بداء من اجسادنا وانتهاء بالنجوم البعيده تتكون في الجوهر من اوتار
لم يشاهد احد هذه الاوتار ذلك انها اكثر الاوتار ضالة من ان ترى او تلاحظ (انها اصغر بمئة بليون بليون مره من البروتين ) ويبدو عالمنا وفقا لنظرية الاوتار الفائقه مصنوعا من جسميات نقطيه لان ادوات قياسنا بدائيه وبسيطه لدرجة لاتسطيع معها ان تتحسس تللك الأوتار الضئيله
ويبدو غريبا للوهلة الاولى ان يكون بمقدور فكره بسيطه كاستبدال الجسيمات النقطيه بالاوتار تفسير التنوع الهائل للجسيمات والقوى ( التي تغزى الى تبادل الجسيمات ) في الطبيعه لكن نظريه الاوتار الفائقه هي نظريه شامله متسقه تفسر ببساطه اسباب وجود بلاين البلاين من الاصناف المختلفه للجسيمات والمواد في الكون بما لها من خصائص متباينه مدهشه .


القوى الاساسيه الاربعه
ماهي القوى ؟
ان القوه هي أي شيء يستطيع تحريك الاجسام فالمغنطيسيه مثلا هي قوه الانها توثر على ابرة البوصله فتجعلها تدور والكهرباء هي ايضا قوه لانها تستطيع جذب شعرنا لقد تبين تدريجيا خلال الالفي السنه الماضيه ان هناك اربع قوى اساسيه فقط هي :
. (gravitation)  قوى الثقاله او الجاذبيه. 1
ـ الكهرومغناطيسيه.: ـالضوء2
ــ القوى النوويه الضعيفه.  3
ــ القوى النوويه الشديده. 4
ان احدى الاحاجي العلميه الكبرى في كوننا هي تلك المتعلقه بالاختلاف الكلي لهذه القوى لقد تشبت الفزيائيون خلال الخمسين سنه الاخيره بمسالة توحيد هذه القوى الاربعه في اطار واحد متماسك
سنحاول وصف كل قوه على حده وبيان مدى اختلاف القوى الاربعه وذلك في محاولة للمساعده على تصور وتقدير الاثاره التي تولدها نظرية الوتر الفائق لدى الفزيائين .

.
1ـ الثقاله او الجاذبيه هي قوة جاذبه تشد افراد المجموعه الشمسيه الى بعضها وتحفظ الارض والكواكب في مدارتها وتمنع النجوم من الانفجار تسيطر هذه القوه في كوننا ويمتد تاثيرها عبر المسافات هائله حتى ابعد النجوم عنا .
ان هذه القوه التي تحرض التفاحه على الوقوع وتبقى اقدامنا في تماس مع الارض هي ذاتها التي تقود المجرات بصمت في اندفاعها عبر الكون .
.
2ـ تلم القوة الكهرومغنطيسيه شمل الذره انها المسؤوله عن دوران الالكترونات السالبه الشحنه حول النواه الموجبه وهي تحكم ايضا قوانين الكيمياء لانها المحدد الرئيسي للمدارات الالكتروتيه وتبدو القوه الكهرومغناطيسيه شديده على الارض بما يمكنها من تجاوز الثقاله فاذا دلكنا مشطا يصبح بامكاننا رفع قطع صغيره من الورق عن المنضده وتعاكس القوه الكهرومغناطيسيه في هذه الحالة الفعل الجاذب للثقاله المتجه نحو الاسفل ذلك الفعل الذي يتغلب على الافعال المناظره للقوى الاخرى حتى مسافة تعادل امتداد نواة الذره.
(لعل الضوء هو اكثر التجليات الكهرومغنطيسيه شيوعا فعندما تضطرب الذره تغدو حركة الالكترونات حول النواة غير منتظمه مما يدفع هذه الالكترونات لاطلاق الضوء واشكال اخرى من الاشعاع والاشكال الخالصه لاشعاع الكهرومغنيطيسي هي : الاشعه السينيه الردار الموجات المكروية الضوء اما الراديو والتلفزيون عماد حياتنا المعاصره فهما ببساطه نماذج مختلفه للقوه الكهرمغنطيسيه )
3ـ القوة النوويه الشديده هي المسؤوله عن جمع البروتينات والنيترونات داخل النواه ان النواه في كل النوى مشحونه ايجابيا وهي لذلك تتدافع ان تركت لشانها بفعل القوه الكهربائيه ممزقه عرى النواه تتدخل القوة الشديده تبعا لذلك للتغلب على القوى المذكوره وتقريب البروتينات الى بعضها البعض ويمكن القول ان عددا محدودا فقط من العناصر بمقدوره الابقاء على التوازن الدقيق بين القوة الشديده (التي تحاول لم شمل النواة ) وبين القوه الكهربائيه التنافريه (repulsive ) (التي تسعى الى تفجير النواة ) يفسر ذلك حقيقة وجود مئة عنصر معروف في الطبيعة فقط فاذا تجاوز عدد البروتونات في النواة مئة بروتون تعجز القوه الشديده عن احتواء الاثر التنافري للقوة الكهربئيه بين البروتونات .
عندما يطلق عنان القوة النوويه الشديده تنشاء نتائج كارثيه مثلا عندما تشطر نواة اليورانيوم عن عمد في القنبله الذريه تتحرر الكميات الهائلة من الطاقه الحبيسه داخل النواة في شكل انفجار نووي مروع تطلق القنبله النووية مليون ضعف من الطاقه التي يعطيها الديناميت ويؤكد ذلك بشكل جلي حقيقة ان بامكان القوة الشديده توليد طاقه تتعدى طاقه المتفجرات الكيميائيه التي تحكمها القوة الكهرمغنيطيسيه .
تفسر القوة الشديده ايضا سبب اضاءة النجوم ان النجم في الاساس هو فرن نووي ضخم تتحرر فيه القوة الشديده سجينة النواة ولو ان طاقة الشمس كانت ناجمه عن حرق الفحم بدلا من الوقود النووي لما اطلقت الشمس الا جزاء ضئيلا من ضوئها ولخبت بسرعه متحولة الى رماد وبدون الشمس تبرد الارض وتنقرض كل اشكال الحياة عليها وبدون القوة الشديده وبدون هذه القوه لايمكن ان توجد الشمس او تنشاء الحياة وترتقي .
ولو كانت القوة الشديده هي القوة الفعاله الوحيده داخل النواة لتحولت معظم النوى الى حالة الاستقرار لكننا تعلمنا من الخبرة ان لبعض النوى (كنواة اليورانيوم التي تضم اثنين وتسعين بروتونا ) كتلا هائله تودي الى تحللها تلقائيا واطلاق شظايا وبقايا صغيره فيما ندعوه بالنشاط الاشعاعي ان النوى في هذه العناصر هي ببساطه نوى غير مستقره وتجنح الى التحلل (disintegration ) لذا كان لابد من تواجد قوة اخرى ضعيفه تدخل الحلبه لتتحكم بالنشاط الاشعاعي وتكون مسؤوله عن تحلل النوى الثقيله هذه هي القوه الضعيفه
تتسم القوة الضعيفه بسرعة الزوال والتلاشي الى حد اننا لانتحسسها مباشرة في حياتنا لكننا نستشعر اثارها غير المباشره عندما نضع عداد جيجير بالقرب من قطعة اليورانيوم تتناهى الى مسامعنا الطقطقه التي تقيس النشاط الاشعاعي للنوى الناجم عن فعل القوة الضعيفه ويمكن ان تستخدم الطاقة الحررة من قبل القوة الضعيفه لتوليد الحرارة ايضا مثلا ان الحرارة الشديدة الموجوده في باطن الارض قد نجمت جزيئا عن تحلل العناصر المشعة في عمق نواة الارض تتفجر هذه الحرارة الهائله بدورها في هيئة براكين مزمجره ان هي وصلت سطح الارض وبالمثل ان الحرارة التي تنتج في نواة مفاعل نووي والتي تستطيع توليد طاقة كهربائية تكفي لانارة مدينة كامله تعزي ايضا الى اثر القوة الضعيفه (والقوة الشديدة على قدم المساواة )

يستحيل تصور بدون هذه القوه الاربعه فبدونها تتحلل الذرات في اجسادنا وبدونها تنطفىء الشمس وتخبو النيران الذرية التي تضيء النجوم والمجرات لذا كان مفهوم القوى امرا قديما ومالوفا لكن الجديد هو الفكرة القائلة ان هذه القوى ماهي الاتظاهرات متباينه لقوة وحيده .
تبين للعلماء خلال القرن الماضي ان الكهرباء والمغنطيسيه تظاهرتان لذات القوه لكن العلماء لم يسطيعوا اكتشاف ان القوة الضعيفه بدورها يمكن النظر اليها كتظاهرة للقوة المذكوره الى خلال العقدين الاخيرين والواقع ان جائزة نوبل للعام 1979 قد منحت لثلاثةعلماء (ستيف واينبرغ) (STEPHEN WEINBERG ) ( شلدون غلاشو ) (عبد السلام ) بينوا الية دمج القوتين الضعيفه والكهرومغنيطيسيه في قوة واحدة سميت القوة ( الكهرضعيفه ) ويعتقد العلماء الان ان نظرية اخرى (اسمها النظريه الموحده الكبيره GUT ) لربما كان بمقدورها توحيد القوتين الشديده والكهرضعيفه معا
اما القوة الاخيره الجاذبيه فلطالما راوغت الفيزيائين
تختلف قوة الجاذبيه في الحقيقه عن القوى الاخرى وهذا ماجعل الفيزيائين يقنطون من امكان توحيدها مع تللك القوى خلال الخمسين سنه الاخيره وعلى الرغم من النجاح الباهر الذي حققه ميكانيك الكم في توحيد القوى الثلاثة الاخرى الاانه فشل فشلا ذريعا في محاولته ضم قوة الجاذبيه الى حظيرة تللك القوى .

الارتباط المفقود
تبين للعلماء منذ زمن ليس بقصير ان نظريتين كبيرتين قد تجاوزتا كل ما عداهما في القرن العشرين : ميكانيك الكم (QUANTUM MECHANICS ) الذي نجح في توحيد القوى الثلاثه ونظرية الجاذبيه لاينشتاين المعروفه باسم نظرية النسبيه العامه ( GENERAL RELATIVITY ) تقف النظريتان بمعنى من المعاني قبالة بعضهما فبينما يقتصر ميكانيك الكم على عالم الصغائر كالذرات والجزيئات والبروتونات والنيترونات
تحكم النسبيه فيزياء العالم الكبير على المقياس الكوني للنجوم والمجرات .
ان اهم مايحير فيزيائي هذا القرن هو ان هاتين النظريتين العظيمتين المسؤولتين عن اشتقاق كل المعارف الانسانيه الخاصة بالكون الفيزيائي تبدوان غير متسقتين اطلاقا  وواقع الامر ان محاولة دمج ميكانيك الكم بالنسبيه العامه قد شكلت تحديا لاعظم العقول في هذا القرن حتى اينشتاين الذي قضى العقود الاخيره من حياته دون جدوى باحثا عن نظرية توحيد الجاذبيه والضوء
لقد واجه الفيزيائيون نظريتين متباينتين توظف كل منهما جهازا رياضيا مختلفا وتحقق نبواءت بالغة الدقة في مجالها الخاص تنفصل النظريتان عن بعضهما وتبدوان ككيانين مستقلين تماما
هنا تلج الاوتار الفائقه المسرح
قد يكون بمقدور نظرية الاوتار الفائقه وبضربة واحده حل الاشكال المتعلق بدمج هاتين النظريتين العظيمتين وفي الواقع ستبقى نظرية الاوتار الفائقه مفتقره اللاتساق مالم تجلب النظريتين الى دائرة عمل واحدة ويحتاج الفعل النشط اللاوتار الفائقه كلا النصفين : النسبيه وميكانيك الكم ان الاوتار الفائقه هي النموذج الرياضي الاول من نوعه والوحيد الذي يوفر معنى مقبولا لتفسير كمومي للجاذبيه .

اغرب من الخيال العلمي
يتصف العلماء بكونهم محافظين فهم يتقبلون النظريات الجديده ببطء خاصة تللك النظريات التي تقدم نبوءات على درجه من الغرابه
تتطرح نظرية الاوتار الفائقه على كل حال بعض اشد النبوءات غرابة مما لم تجرؤ عليه اية نظريه اخرى لاشك ان النظرية التي تستطيع تكثيف هذا الكم الكبير من الفيزياء في معادلة واحده ستخلف اثارا فيزيائيه عميقة ان الاوتار الفائقه هي نظريه من هذا الطراز .
(حضر الفيزيائي الكبير "نيلز بور " عام 1958 محاضرة للفيزيائي وولفغانغ باولي  علق بور في نهاية الحديث الذي لم يلق ترحابا من الحضور بقوله "اننا متفقون ان نظريتك هي ضرب من الجنون لكننا مختلفون فيما اذا كانت النظريه على قدر كاف من الجنون " لقد حققت نظرية الاوتار الفائقه بسبب تنبؤاتها الغريبه القدر الكافي من الجنون المشار اليه
اكوان متععدة الابعاد
طرحت النسبيه العامة لاينشتاين في العشرينات افضل تفسير لنشاة الكون اتى الكون الى الوجود وفق نظرية اينشتاين بانفجار عظيم منذو حوالي عشرة الى عشرين بليون سنه (big bang ) كانت كل مادة الكون بما فيها المجرات والنجوم والكواكب متجمعة اصلا في كرة بالغة الكثافه انفجرت بشكل هائل مخلفة الكون الواسع الذي نعرفه اليوم تفسر هذه النظريه الى درجه مرضيه مانلاحظه من الابتعاد الكبير للمجرات والنجوم عن الارض ( بسبب القوة النابذة اللانفجار العظيم )
ومهما يكن من امر فقد انطوت نظرية اينشتاين على العديد من الثغرات .
لماذا انفجر الكون ؟ ماالذي حدث قبيل الانفجار ؟ لاحظ العلماء والفلاسفه لسنوات خلت النقص الواضح في نظرية الانفجار العظيم الانها فشلت في ايضاح طبيعة واصل الانفجار ذاته
تتنبا نظرية الاوتار الفائقه على نحو لايصدق بما حدث قبيل النفجار الكبير .
لقد وجد الكون حسب نظرية الاوتار الفائقه في عشرة ابعاد لافي الابعاد الاربعة المعروفه اليوم (ثلاثة للمكان وواحده للزمان ) لكن لما يظفر الكون بالاستقرار في عالم الابعاد العشره فقد انشطر الى نصفين احدهما كون صغير باربعة ابعاد انسلخ عن الكون الاصلي .
اذا كانت النظريه صحيحيه فستعني فيما تعنيه ان لكوننا كونا شقيقا يتواجد على قدم المساواة مع كوننا وان الانفصال الاول لكوننا كان ماساويا لدرجة ادى الانفصال المذكور عندها الى الانفجار الذي نعرفه اليوم باسم الانفجار الكبير بكونه قد نجم عن تحول اكثر هولا الا وهو انشطار كون الابعاد العشره الى شطرين .

المادة السوداء
يقحم كتاب الخيال العلمي في اعمالهم اضافة للفضائات المتععدة الابعاد عنصرا اخر هو المادة السوداء  المادة السوداء هي نمط مادي له سمات غريبه لاتتوفر في أي نمط مادي اخر في الكون ان التنبؤ بالمادة السوداء قديم نسبيا لكن العلماء ولدى توجيههم المراصد الى السماء لم يجدو الا العناصر الكيميائية المعروفه والشائعه على الارض حتى النجوم في اقاصي الكون تبدو مصنوعة من الهيدروجين والهليوم ولاكسجين والكربون وسواها توفر لنا هذه الحقيقة ثقة اكيدة بان مركباتنا الصاروخيه المرتحلة الى اية بقعة كونية لن تجد في انتظارها الا العناصر الكيميائية المالوفة هذا من جانب اما من الجانب الاخر فتللك هي حقيقة محبطه ذلك ان الفضاء لن يحمل لنا مفاجاءات اية مفاجات
قد تغير نظرية الوتر الفائق كل ذلك ان تحلل كون بعشرة ابعاد الى اكوان اصغر سيتمخض عن انماط مستحدثه من المادة والمادة السوداء هذه شانها شان الانماط الاخرى من المادة تمتلك كتلة لكنها غير مرئية ومن هنا كانت تسميتها فضلا عن ذلك ان المادة السوداء عديمة الطعم والرائحة وتعجز اكثر الاجهزة دقة عن تحسس وجودها واذا قدر لك ان تقبض على كمية منها في راحة اليد فستشعر اذ ذاك ثقلها وعدا ذلك يبقى هذا النمط من المادة غير مرئي كما يستحيل تحسسه والواقع ان وزن هذه المادة هو الطريقة الوحيدة لاكتشافها  فهي لا تتبادل التاثير مع أي نمط مادي اخر لربما تسطيع المادة السوداء الماسعدة في تفسير احجية من الاحاجي الكونية فان كانت هناك كمية كافية من المادة في الكون فيسكون بمقدور الجاذبية للمجرات كبح التوسع وحتى ايقافه وعكسه بما يودي الى تقليص الكون وانهياره ومهما يكن من امر لازال التعارض قائما حول كفاية المادة الكونية لاحداث التاثير المذكور والمعلومات المتوفره متناقضه لكن الحسابات الاخرى المستندة الى ظاهرة الانزياح نحو الاحمر وسطوع النجوم تشير الى احتمال انهيار الكون تدعى هذه المشكلة مسالة (الكتلة المفقوده )
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 02, 2006, 08:39:00 مساءاً
جزيت خيرا أخي أسلحة الطاقة ولكن ياريت لو تنقل كل ما كتبته في أجزائك وتبين للقراء أنها من كتاب ما بعد أينشتاين لـ ميتشيو كاكو وذلك لمن أراد اقتناءه وهو كتاب لغير المختصين تقريبا ولكنه مفيد جدا ككتاب أساسي لمعرفة النظرية معرفة ثقافية على الأقل ولا أخفيك سرا فكنت أنوي أن أنقل أجزائك عن الموضوع ولكن أشكرك على المبارده الحلوه وهناك جزأ خاص بالقوى الرئيسية في الكون الذي سأحاول شرحه بالتفصيل ولكن حبذا لز ذكرت النبذه التي في موضوعك أسلحة الطاقه وكذلك سأتحث عن ما لوتم إنشاءه لكان أكبر مصادم على وجه البسيطة والذي على حد تعبيرهم كان سيساعد في أختبار بعض جوانب النظرية الوترية وكما تعلم أن النظرية لفهما تحتاج وتتطلب أشياء قبلها لابد من معرفتها مثل صعود الدرج والله يعيننا على إتمام العمل في أقرب وقت لتعم الفائده الكاملة ويعطوها حقها من الإهتمام.

وبعدين أنا باسم صالح
شكرا لكم .



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 02, 2006, 09:30:19 مساءاً
مشكور اخوي باسل صالح وهذا القسم الثاني من الموضوع الذي كتبته  وزي مابقولو يفداك الموضوع وصاحب الموضوع ولك مني جزيل الشكر حبيبي :

اكبر الة علمية في التاريخ : المصادم الحلقي
ان الثورة في الفيزياء التي تلملم قواها الان لتوحيد القوة الكهرمغنطيسية والقوتين الضعيفة والشديده  ولربما الثقالة قد حفزت الجهود لتصنيع الات جبارة بامكانها اختبار بعض جوانب هذه النظريه ان هذه النظريات ليست تخمينات جامدة لكنها غدت موضع اهتمام عالمي .
ستنفق حكومة الولايت المتحده الامريكية خلال السنوات القليلة القادمه مبلغ ستة بلاين دولار لبناء (محطم ذرات ) هائل او مسرع جسيمات بهدف سبر اعماق نواة الذرة يدعى هذا المسرع المصادم الفائق الناقلية (superconducting super collider ) واختصارا (ssc ) وسيكون اكبر الة علمية بنيت حتى الان ستكون حلقته الرئيسيه كبيرة للغاية وقد تتجاوز مئة كيلو متر أي ان طريق واشنطون الدائري المحيط بالعاصمه الامريكية يمكن ان يوضع داخل المسرع ببساطه .

البحث عن التوحيد
عاش نيوتن في اواخر القرن السابع عشر عندما كانت الكنيسة والعقول المتنوره تعتقد بنوعين من القوانين كانت القوانين الناظمه للسموات متناغمه وكامله في حين ان الفانين على الارض قدرت عليهم الحياة في ظل قوانين فيزيائية قاسيه .
اما من كان يتجرا على القول بعدم كمال القمر او ان الارض تدور حول الشمس فكان مصيره الهلاك على يد الكنيسه احرق (جيور دانو برونو ) على وتد مثلا عام 1600 في روما لانه تنباء بان شمسنا ماهي الا نجم كباقي النجوم وانتهى الى ( ان هناك عدد غير منته من الشموس وعددا مماثلا من الكواكب يدور حولها ) وبعد عدة عقود كان على الفيزيائي والفلكي العظيم ( غاليليو غاليلي ) وتحت التهديد بالموت انكار اقواله التاريخية بان الارض تدور حول الشمس. (يقال انه حتى عندما اجبر من التبرا من مكتشفاته العلمية اثناء محاكمته غمغم بانفاس لاهثة ولكنها تدور )
كل ذلك اخذ بعين الاعنبار عندما ارسل الطالب الشاب نيوتن الى بيته من جامعة كامبردج وكان له من العمر اذا ذاك ثلاثة وعشرين عاما بسب الطاعون الاسود الذي كان يجتاح الارض وادى الى اغلاق معظم الجامعات والمؤسسات الاخرى في اروبا لاحظ نيوتن حركة الاجسام الساقطه الى الارض ثم وفي لحظة ابداع حدسي طرح نظريته المشهورة التي تنظم مسارات كل الاجسام الساقطة توصل نيوتن الى نظريته بمواجهة نفسه بتساؤلات ثورية على غرار : هل يسقط القمر ايضا ؟
وبحسب اعتقاد الكنيسة فان القمر ثابر على البقاء عاليا في السماء لانه كان ينصاع لقوانين السماء التي بلغت خد الكمال وكانت ابعد من ان تطالها القوانين الارضيه التي اعتادت اجبار الاجسام على السقوط الى الارض تلخصت رؤية نيوتن الثورية بتوسيع قانون الجذب الثقالي ليشمل السماء ذاتها كانت احدى النتائج المباشرة لنظرية نيوتن فكرة ان القمر تابع للارض وانه يحافظ على وجوده في السماء ليس بسبب حركة الكرات السماوية الوهمية بل بسبب قوانين نظريته في الجذب الثقالي .
في انجازه العظيم ( المبادىء ) ( principia ) كان نيوتن اول من دون القوانين التي تحكم حركة التوابع التي تدور حول الارض والكواكب التي تدور حول الشمس.
رسم نيوتن تصورا بسيطا يفسر حقيقة القمر الساقط باعتباره تابعا للارض تخيل انك واقف على قمة جبل وقذفت صخرة مالها في النهاية السقوط على الارض وكلما ازدادت سرعة قذفك للصخرة قطعت الصخره مسافة اكبر قبل وقوعها على الارض واضاف نيوتن لو ان الصخرة قذفت بسرعة كافيه لكان بامكانها الدوران حول الارض والعودة الى نقطة اطلاقها وصدمك على موخرة راسك ومثل حال الصخرة التي تطوف حول الارض ما القمر ببساطة الا تابع يعاني من السقوط المستمر نحو الارض .
سبقة هذه الصورة الانيقة التي خطها نيوتن اطلاق الاقمار الاصطناعية بثلاثة قرون وتدين الانجزات العظيمة لمسبارنا الفضائية اليوم والتي حطت على المريخ وعبرت المشتري وزحل تدين بنجاحاتها للقوانين التي كتبها نيوتن في اواخر القرن السابع عشر .
اكتشف نيوتن في سلسلة من الحدوس السريعة ان معادلاته تسمح له من حيث المبدا باجراء حساب تقريبي للمسافة الفاصلة بين الارض والقمر والمسافة الفاصلة بين الارض والشمس وبينما كانت الكنيسة تناصر الراي القائل بان الارض تقف ساكنة في السموات كان نيوتن يتصدى لحساب الابعاد الرئيسيه للمجموعة الشمسية ذاتها  .
ليكون هناك ضوء
كان على القفزة الثانيه في فهمنا للتوحيد ان تنتظر مائتي سنه تم توحيد الكهرباء والمغنطيسيه في منتصف الستينات من القرن التاسع عشر عندما كانت الحرب الاهلية الامريكية في اوجها وبينما كانت الولايات المتحده تندفع الى الفوضى والخراب بسبب تلك الحرب كان المجتمع العلمي على الطرف الاخر من المحيط الاطلسي في حالة جيشان عظيم لقد بينت التجارب التي جرت في اوروبا حقيقة مفادها ان المغنطيسيه يمكن ان تتحول الى كهرباء ضمن اشتراطات معينة والعكس بالعكس .
ساد ولقرون طويلة الاعتقاد ان المغنيطيسيه وهي القوة التي توجه بشكل دقيق ابرة البوصله لدى الملاحين في ارتحالهم عبر البحار والمحيطات والكهرباء هي القوة التي تخلق كل شيء ابتداء من الصواعق وانتهاء بالصدمة التي يشعر بها احدنا لدى لمسه مقبض الباب بعد قطعه ارض الغرفه المغطاة بالسجاد كان الاعتقاد ان هاتين القوتين لاعلاقة لهما ببعضهما البتة لكن الحاجز الصلب بين القوتين سرعان ما انهار في منتصف القرن التاسع عشر عندما تبين للعلماء ان الحقول الكهربائية المتغيره تولد حقولا مغنيطيسيه والعكس بالعكس.
لم يكن هذا الاثر مفهوما بشكل مرض عام 1860 م كان الفيزيائي الاستكلندي المغمور (جيمس كلارك ماكسول ) في جامعة كامبردج انذاك وله من العمر ثلاثين عاما كان ماكسول شجاعا بما يكفي لتحدي التفكير القائم والذهاب الى حد القول بان الكهرباء والمغنطيسية ليستا قوتين منفصلتين لكنهما وجهان لنفس العملة استطاع هذا الفيزيائي الشاب في واقع الامر تحقيق اكثر الاكتشافات اثارة للدهشة خلال القرن التاسع عشر وذلك عندما كشف النقاب عن اللغز المحير لاكثر الظواهر غموضا الا وهو الضوء .
عرف ماكسول انه يمكن النظر الى الحقل الكهربائي والحقل المغنطيسي كحقلي قوة منتشرين في كل ارجاء الفضاء يمكن تمثيل حقلي القوة هذين بشبكة غير منتهية من الاسهم منبعثة بنعومه من شحنة كهربائية مثلا تصل حقول القوة التي يخلقها قضيب مغنطيسي الى ابعد نقاط الفضاء كشبكة عنكبوت تستطيع ان توقع في شراكها الاجسام المعدنية القريبه .
اكتشف ماكسول بالمثل ان الاسهام المتسق للحقل الكهربائي والحقل المغنطيسي المهتزين يفضي الى توليد الموجة . وتبين لماكسول ان الحقول الكهربائية لوحدها او الحقول المغنطيسية لوحدها لاتستطيع خلق مثل هذه الحركة الموجية تماما كحال احجار الدومينو السوداء او الاحجار البيضاء كل نوع بمفرده على حدة وحده التفاعل الدقيق بين الحقلين الكهربائي والمغنطيسي كفيل بخلق هذه الموجة .
بدت الفكرة مستحيلة بالنسبه لمعظم الفيزيائين اذا لم يكن هناك (اثير) قادر على نقل هذه الموجات لقد تحررت هذه الامواج من اجسادها وباتت قادرة على الحركة بذاتها دون وسط ناقل .
كان ماكسول جريئا لقد تبين له ان بامكانه استخدام معادلاته لحساب رقم معين يحدد سرعة هذه الموجة . وكم كانت دهشته عظيمه عندما اكتشف ان هذه السرعة كانت هي ذاتها سرعة الضوء .
لم يكن هناك أي مفر من هذا الاستنتاج .
كشف ماكسول بغير قصد عن طبيعة الضوء وتبين ان الضوء ماهو الا سلسلة من الحقول الكهربائية المتحولة الى حقول مغنطيسية وادى عبث ماكسول بسلاسل الحقول المهتزة الى كشف النقاب عن اعمق اسرار الطبيعة .

كان ذلك اكتشافا مدهشا يرقى في اهميته ومكانته الى اكتشاف نيوتن لقانون الجاذبيه وجد ماكسول بمحض المصادفه ان معادلاته قد حلت لغز الضوء مؤكدة ان الضوء موجة كهرمغنطيسية وكان ماكسول السباق الى اكتشاف نواة لنظرية المجال الموحد .
عام 1889م وبعيد وفاة ماكسول بعشر سنوات اثبت (هينريخ هرتز ) صحة نظريات هذا الاخير تجريبيا فقد ولد هرتز شرارة كهربائية وكان بمقدوره خلق موجة كهرمغنطيسية تم تحسسها وبدون أي خطاء على مسافة بعيدة وكما تنباء ماكسول اثبت هرتز ان هذه الموجات ترتحل بذاتها دون أي اثير .
لسوء الحظ توفي ماكسول بعد طرحه النظريه بمدة بسيطه ولم يقدر له ان يعيش طويلا ليسبر خصائصها .
ان الفيزيائي الحاد الملاحظه كان سيستنتج ولا شك حتى في ذلك العام 1860م ان معادلات ماكسول تفرض بالضروره تشوهات غريبه على الزمان والمكان كانت معادلات ماكسول مختلفه جذريا عن نظرية نيوتن بسبب التوصيف المتباين للمكان والزمان كانت النبضه الزمنيه بالنسبه لنيوتن ذات ايقاع منتظم في كل ارجاء الكون فاية ساعة على الارض تدق بنفس السرعة التي تدق وفقها ساعة وضعت على القمر وكل الساعات في كون نيوتن تبدو متطابقه في وقعها ومهما يكن من امر فقد تنبات معادلات ماكسول ان الساعات قد تطبىء في ظروف معينه .
وفات على العلماء ان يلاحظو ان نظرية ماكسول تتنبا بان الساعة الموضوعه على مركبة صاروخيه تبطىء بالمقارنة مع ساعة متروكه على الارض وقد يبدو هذا للوهلة الاولى منافيا للعقل ذلك ان انتظام مرور الزمن كان عماد نظريات نيوتن وعلى اية حال كانت معادلات ماكسول تتطلب هذا التشويه الغريب للزمان .
تغاضى العلماء عن هذا السلوك الغريب لمعادلات ماكسول لنصف قرن واقتضى الامر الانتظار حتى عام 1905م عندما ادرك احد الفيزيائين اخيرا هذا التشوه الاساسي للمكان والزمان الكامن في معادلات ماكسول كان هذا الفيزيائي (البرت اينشتاين ) وكانت النظريه التي ابدعها هي نظرية النسبيه الخاصة التي قدر لها ان تغير مسار التاريخ البشري على نحو جذري .

ثوري عاطل عن العمل
طرح اينشتاين خلال حياته افكار تغير منظورنا الى الكون بشكل ثوري .
ومهما يكن من امر فلو صنفنا اعمال اينشتاين لخلصنا الى ثلاث نظريات رئيسية:
1ـــ النسبية الخاصة
2ــ النسبية العامة
3ــ نظرية المجال الموحد غير المنجزة والتي كان يفترض ان تاتي تتويجا الاسهماته العلمية الفذة .
طرح اينشتاين نظريته الاولى العظيمة نظرية النسبية الخاصة في العام 1905م عندما كان في السادسة والعشرين من عمره بالنسبة لرجل ترك مثل هذا الاثر في دنيا العلم فقد كانت اصول اينشتاين متواضعة .
في العام 1900م كان الرجل الذي سيصبح فيزيائيا مشهورا في كل انحاء العالم فيما بعد عاطلا عن العمل ومحفوفا بسوء الطالع وبينما كان الفيزيائيون المرموقون يحاضرون من مواقعهم المريحة في الجامعات الكبيرة كانت طلبات اينشتاين المتكررة للتعليم في عدد من الجامعات تقابل بالرفض وعندما انهى اينشتاين دراسته في معهد زوريخ للبوليتكنيك كان عليه ان يكافح كفاحا مريرا للابقاء على حياته الخاصة وذلك بالتعليم في دوام جزئي ووالده الذي كان متاثرا باحباطات ابنه كتب قائلا (يعاني ولدي من تعاشة عميقة بسسب احواله الراهنة خاصة انه عاطل عن العمل كما يتنامى الشعور لديه يوما بعد يوم بان حياته لاتسير في المنحى الصحيح واخذ يثقل على صدره شعوره بانه عبء علينا نحن الاناس ذوي الامكانات المتوسطه ) .
في عام 1902م وبعد توسط احد الاصدقاء عين اينشتاين في وظيفة متواضعه في مكتب تسجيل الاختراعات في برن بسويسرا تكفي لسد رمق زوجته وابنه . وعلى الرغم من ان مؤهلات اينشتاين كانت اكبر من متطلبات ذلك العمل لكن عمله الجديد اتى مطابقا الاغراضه كما تبين فيما بعد .
اولا وفر ذلك العمل لاينشتاين مايكفي من الوقت الاشغال نفسه بنظرية جديدة عن المكان والزمان جعلها موضع اهتمامه كان مكتب الاختراعات ملجا هادئا استطاع اينشتاين فيه تامل التسولات الكبيرة المتعلقة بالكون ثانيا تطلب منه عمله فرز الافكار المحورية عن الاطروحات الاخرى التي يتفوه بها المخترعون في عبارات غامضة وعلمه ذلك مثل نيوتن وماكسول قبله اسلوب التفكير بدلالة التصورات الفيزيائية والاقرار الدقيق لمنظومة الافكار القادرة على دفع نظرية ما الى حيز التطبيق .
عاد اينشتاين في مكتب الاخترعات الى تساؤل لطلما شغله حتى عندما كان صغيرا تركز التساؤل على الصورة التي قد يبدو عليها شعاع ضوئي اذا استطاع هو نفسه (اينشتاين) ان يسابق ذلك الشعاع بسرعته قد يظن للوهلة الاولى ان الشعاع سيطهر متجمدا في الزمان بما يمكن من رؤية الموجات المغنطيسية والكهربائية في حالة السكون .
لكن عندما تعلم اينشتاين اخيرا معادلات ماكسول في البوليتكنيك دهش ايما دهشة عندما اكتشف ان هذه المعادلات لاتقبل الامواج الساكنة كحلول لها (والواقع ان معادلات ماكسول تتنبا ان الضوء سيحافظ على سرعته ذاتها بصرف النظر عن السرعة التي سنطارده بها وحتى لو تحرك الباحث بسرعات هائلة فسيبقى الشعاع الضوئي سابقا اياه بالسرعة ذاتها يستحيل اذا رؤية الموجات الضوئية في حالة السكون .
يبدو ذلك للوهلة الاولى بسيطا فبحسب معادلات ماكسول ان العالم الموجود في داخل مركبة صاروخية متسارعة والعالم الساكن في سطح الكرة الارضية سوف يقيسان السرعة ذاتها للشعاع الضوئي وربما لاحظ ذلك ماكسول نفسه الذي ابدع نظريته عام 1860 لكن اينشتاين وحده هو الذي استخلص المعنى الحقيقي الكامن في هذه الحقيقة والذي يفرض علينا تغير منظورنا للزمان والمكان ( لكن اينشتاين نفسه لم يقدر ان هذه الحقيقة ستؤدي الى تطوير القنبلة الذرية والهيدروجينية ) .
في عام 1905 استطاع اينشتاين اخيرا ان يحل الاشكال القائم في نظرية ماكسول للضوء مؤديا بعمله هذا الى قلب المفاهيم التي سادت لعدة الاف من السنين عن الزمان والمكان .
لنفرض لاغراض المناقشة وحسب.
نفرض ان سرعة الضوء تساوي 101 كيلومتر في الساعة يكون بمقدور قطار متحرك بسرعة 100 كيلومتر في الساعة ان يسير عمليا بازاء أي شعاع ضوئي والواقع ان أي عالم على متن القطار سيكتشف ان سرعة الضوء تساوي كيلو متر واحد في الساعة (100-101 =1 ) ستتوفر لهذا العالم بذلك فرصة جيدة لدراسة البنية الداخلية للشعاع الضوئي بكافة تفاصيله .
لكن معادلات ماكسول تؤكد لنا ان العالم المذكور لدى قياسه سرعة الضوء سيجد انها تساوي 101 كيلومتر في الساعة وليس كيلومتر واحد في الساعة .
فكيف يمكن لذلك ان يحدث ؟ ماهو اسلوب المخادعة الذي سيتعرض اليه العالم والذي سيدفعه الى القبول بان الشعاع الضوئي يتحرك بهذه السرعة العالية .
كان حل اينشتاين لهذه المشكلة غير مالوف على الاطلاق لكنه كان حلا صحيحا وتكزت فكرته على الافتراض بان الساعات على متن القطار ستدق بايقاع ابطا من الساعات الموجودة على الارض وان أي عصا قياس على القطار ستتقلص .
يعني ذلك ان دماغ العالم المسافر على القطار سوف يجنح الى البطء بالمقارنة مع دماغ العالم الموجود على الارض وبالنسبة لناظر من الارض يفترض بالعالم الموجود على متن القطار ان يقيس سرعة الشعاع الضوئي بما يساوي كيلومتر واحد في الساعة لكن هذا العالم يكتشف بعملية القياس تلك ان سرعة الشعاع الضوئي تساوي 101 كيلو متر في الساعة نظرا لان دماغه (وكل شيء اخر على متن القطار ) قد ابطء بشكل ملحوظ .
ان مايترتب على النسبية من تباطؤ في الزمان وتقلص في الاطوال بالنسبة للاجسام ذات السرعات العالية يبدو مخالفا للفطرة السليمة ويعزى ذلك الى ان الفطرة السليمة تتعامل مع الايقاعات البعيدة عن سرعة الضوء فالبشر قادرون على السير بسرعة خمس كيلومترات في الساعة أي ابطاء بكثير من سرعة الضوء لذا فهم يتصرفون في كل الظروف ولكل الاغراض على اساس ان سرعة الضوء هي سرعة لا نهائية ان الضوء الذي يلف الكرة الارضية سبع مرات في الثانية يبدو بالضرورة لحظي الانتشار بالنسبة لنا .
ومهما يكن من امر لنتصور عالما تساوي فيه سرعة الضوء خمس كيلومترات في الساعة وهي سرعة المشاة المتوسطين فلو كانت سرعة الضوء مساوية لهذه القيمة فعلا لكان تشوه المكان والزمان امرا طبيعيا متسقا مع الفطرة السليمة .
في هذه الحالة لا يحتاج شرطي السير الى تخفيض سرعات السيارات عن خمس كيلومترات في الساعة ذلك ان السيارة المتحركة بحدود هذه السرعه تتسطح كالفطيرة ( لن تبدو هذه السيارات المتقلصة مسطحة بالنسبة للراصد بل ستظهر دائرية بفعل اثر سحري ) فضلا عن ذلك سيبدو الناس مجمدين في الزمان على متن السيارة ( ذلك ان الزمان يبطء مع ازدياد سرعة السيارة ) وعندما تخفض هذه السيارات المسطحة سرعتها عند الاشارة الضوئية تزداد اطوالها تدريجيا حتى ترجع الى حجومها الطبيعية ينما يعود الزمان داخل السيارة الى ايقاعه الاول .
عندما نشر بحث اينشتاين الثوري لاول مره عام 1905 م قوبل بعدم الاهتمام فقد تقدم اينشتاين ببحثه للحصول على وظيفة مدرس في جامعة برن لكن البحث رفض ان الفيزيائي النيو توني الكلاسيكي الغارق في مفهوم المكان المطلق والزمان المطلق كان سيرى في اطروحات اينشتاين الحل الاكثر تطرفا لمفارقات معادلات ماكسول ( تطلب الامر عدة سنوات عندما اثبتت التجربة صحة نظرية اينشتاين كي يتبين المجتمع العلمي ان التصور الاساسي في ذلك البحث كان ومضة من ومضات العبقريه ) .
لقد اعترف اينشتاين بعد عدة عقود بالدور الكبير لنظرية ماكسول في صياغة نسبيته الخاصه اذ قال ببساطه ( تدين النسبيه الخاصه بوجودها لمعادلات ماكسول في الكهرمغنطيسيه )
اننا ندرك الان وبعد مضي فترة طويلة من الزمن ان اينشتاين وحده كان قادرا على دفع نظرية ماكسول مسافه ابعد الى الامام ذلك انه استطاع ان يتحسس مبدا التوحيد وان يتفهم التناظر العميق الذي كان يضم كل مكونات الطبيعة المتباينه كازمان والمكان والمادة والطاقه *

* يحمل التناظر معنى دقيقا بالنسبة للفيزيائي تكون المعادلة متناظره ان هي حافظت على هيئتها دون تغيير لدى خلط او تدوير مركباتها لقد برز التناظر كمبدا فعال تشاد نظرية المجال الموحد بواسطته .

وكمثل انجاز نيوتن المستقبلي المنطوي على توحيد فيزياء السماء والارض في ظل قانون الجاذبيه واكتشاف ماكسول للوحدة الباطنيه في ظاهرتي الكهرباء والمغنطيسية كان اسهام اينشتاين في دمج الزمان والمكان .
اكدت نظرية اينشتاين ان الزمان والمكان تظاهرتان لكيان واحد يدعوه العلماء ( الزمان _ المكان ) او ( الزمكان ) على ان النسبيه لم تكتف بتوحيد الزمان والمكان بل وحدت مفهومي المادة والطاقه .
يبدو للوهلة الاولى ان بونا شاسعا يفصل بين صخرة بشعة عديمة الهيئة والفائده وبين شعاع ضوئي متوهج ولامع لكن المظاهر خداعه بصورة عامة كان اينشتاين اول من اشار الى حقيقة مفادها انه في ظل اشتراطات معينة حتى الصخرة ( يورانيوم ) يمكنها التحول الى شعاع ضوئي ( الانفجار النووي ) يتم تحول المادة الى طاقة بانشطار الذرة التي تحرر الطاقة الهائلة الكامنة في النواة تتركز نظرية النسبيه على اكتشاف اينشتاين ان الطاقة تتحول الى مادة وان المادة تتحول الى طاقة
ويتبع الجزء الثالث والرابع
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 04, 2006, 03:04:13 صباحاً
هذا الجزء الثالث من  موضوعي وباقي جزء واحد واسف على التاخير لانو عندي هذي الفتره فترة امتحنات في الجامعه ادعولي بالنجاح يا اخوان

ظهور النظرية النسبية الخاصة
في النصف الثاني من القرن 19 قدم جيمس كلارك ماكسويل ( 1831 - 1879 ) نظرية متكاملة عن الظواهر الكهرطيسية. لم تحوي هذه النظرية على متغيرات ميكانيكية كما في قانون التحريض الكهرطيسي :

كان من الواضح أنه لا يأخذ بعين الاعتبار أية فكرة عن جسيمات مرافقة لهذه الأمواج و قد بيّن ماكسويل في هذه النظرية أن الضوء عبارة عن أمواج كهرطيسية.
جميع الظواهر الموجية المعروفة آنذاك كانت عبارة عن تموج لوسط معين ( الأمواج على سطح الماء, الأمواج الصوتية...). لذلك اعتقد الفيزيائيون أن الضوء يجب أن يكون تموج لوسط ما أطلقوا عليه اسم الأثير, و كان على هذا الأثير أن يملأ الكون بأكمله ليؤمن توصيل ضوء النجوم البعيدة, و أن يكون سهل الاجتياز ( و إلا لكبح حركة الأرض حول الشمس ) , و على الضوء أن ينتشر به بسرعة c .
حاول العديد من الفيزيائيين ومن ضمنهم ماكسويل وضع نموذج ميكانيكي للأثير لكن النجاح لم يحالفهم في ذلك و مع الوقت ساد الاعتقاد بعدم قدرة الميكانيك على تفسير الظواهر الكهرطيسية.
وبذلك تكون جملة المقارنة الغاليلية المرتبطة بالأثير متميزة عن باقي جمل المقارنة الغاليلية. و كان بالإمكان إذا استنتاج سرعة كل جملة مقارنة غاليلية بالنسبة إلى الأثير عن طريق القيام بتجارب انتشار الضوء و لما كان انطبق مبدأ النسبية الميكانيكي على انتشار الضوء.
في الواقع عندما تتحرك الأرض باتجاه ما بالنسبة للأثير و بسرعة v و نرسل من الأرض إشارة ضوئية بنفس الاتجاه ستكون سرعة الإشارة بالنسبة للأثير c و بالنسبة للأرض c-v . أما إذا أرسلت الإشارة بالاتجاه المعاكس فستكون سرعتها بالنسبة للأرض c+v . و لما كانت الأرض تتحرك حول الشمس بسرعة 30 كم. ثا-1 على مسار دائري تقريبا توقع الفيزيائيون بأن الأرض تتحرك بسرعة مماثلة تقريبا بالنسبة للأثير.
في نهاية القرن 19 أجريت تجارب عديدة لقياس التغيرات في سرعة الضوء بالنسبة للأرض و التي سببها حركة الأرض بالنسبة للأثير.لكن جميع النتائج جاءت سلبية حيث انتشر الضوء في جميع الاتجاهات بالنسبة للأرض بسرعة متساوية c . و كانت هذه النتيجة هي جوهر تجربة مايكلسون و مورلي .
تم إثبات هذه النتيجة في يومنا هذا عن طريق عمل نظام التوقيت الدولي الذي يعتمد على الساعة الذرية و كذلك عن طريق التجارب التي أجريت في الفيزياء النووية و فيزياء الجزيئات الأساسية. تدل سرعة الضوء الثابتة على تعذر التميز بين جمل المقارنة الغاليلية حتى باستخدام تجارب انتشار الضوء. ظهرت عدة فرضيات في نهاية القرن 19 تحاول تفسير النتائج التي توصلت إليها التجارب حول ثبات سرعة انتشار الضوء لكن جميعها عجزت عن تعميق فهمنا لهذه الحقيقة.
وضع اينشتاين عام 1905 المبدأين التاليين ليكونا أساس النظرية النسبية الخاصة و التي دعيت بالخاصة لأنها خاصة بجمل المقارنة الغاليلية:
مبدأ النسبية و مبدأ ثبات سرعة الضوء

فرضيات النسبية الخاصة

•مبدأ النسبية Relativity Principle: لا توجد خصوصية أو اختلافات في القوانبن الطبيعية بين مختلف الجمل العطالية . فكل ملاحظ في أي جملة عطالية يجب أن يكون على توافق مع مراقب في جملة عطالية أخرى بشأن توصيف الواقع الفيزيائي . (تأخذ قوانين الفيزياء التعبير الرياضي نفسه في جميع جمل المقارنة الخارجية الغاليليةأي جميع جمل المقارنة الغاليلية متساوية فيزيائيا.) لا توجد جملة مقارنة مطلقة لذا لا يمكن عن طريق أية تجربة فيزيائية ( ميكانيكية, بصرية...) تجرى ضمن جملة المقارنة تحديد إذا ما كانت هذه الجملة ساكنة بالنسبة لجملة أخرى أو تتحرك بحركة مستقيمة منتظمة . حيث تم توسيع هذا المبدأ ليشمل كل الأحداث الفيزيائية.

•ثبات سرعة الضوء : سرعة الضوء بالنسبة لجميع المراقبين العطاليين inertial observers واحدة ( س ) و في جميع الاتجاهات و لا تعتمد على سرعة الجسم المصدر للضوء . إن سرعة انتشار الضوء في الخلاء هي السرعة الحدية العظمى و لها القيمة نفسها في جميع جمل المقارنة الغاليلية. بغض النظر عن سرعة المنبع و جهة انتشار الضوء و حركة كل من المنبع و المراقب.
عند جمع هذين الفرضين يمكننا الاستنتاح أن الضوء لا يحتاج الى وسط ( أثير ) ينتقل فيه كما تنص نظرية نيوتن , فهو لا يرتبط بجملة مرجعية (نظام مرجعي) refrence system .
و بما أن هذه النظرية تهمل تأثيرات الجاذبية فيجب ان ننتبه الى تطبيقها فقط عندما تكون التاثيرات الثقالية مهملة و ضئيلة والا حصلنا على نتائج خاطئة .
نتائج النظرية

•الفاصل الزمني بين حدثين متغير من مراقب الى آخر لكنه يعتمد على السرع النسبية للجمل المرجعية للمراقبين .

•نسبية التزامن : يمكن لحدثين متزامنين , يحدثان في نفس الوقت في مكانين منفصلين ضمن جملة مرجعية , أن يكونا غير متزامنين متعاقبين بالنسبة لمراقب في جملة مرجعية أخرى .

•نسبية القياس : يمكن لعملية القياس التي يجريها مراقبين في جملتين مرجعيتين refrence system مختلفتين أن تعطي نتائج و قياسات مختلفة لنفس الشئ المقاس .

•نسبية الزمن و مفارقة التوأمين twins paradox : اذا سافر أحد توأمين في مركبة فضائية بسرعة تقارب سرعة الضوء , فسيكتشف بعد عودته للأرض بعد خمس سنوات على ساعته , مرور خمسين عاما على توقيت الارض و سيجد أن أخاه قد كبر خمسين عاما في حين لم يزد عمره هو سوى خمس سنين ... مما يعني أن الزمن يتباطأ بتزايد سرعة الجملة المرجعية التي يتم القياس بها .
ثورية النسبية

لقد كان لإعلان النظرية النسبية اثر عميق في تفكير الإنسان بشكل عام فقد جاء على مرحلتين فكريتين ضخمتين واحدة تقود إلى الأخرى فكانت النسبية الخاصة عام 1905 والنسبية العامة عام 1915 وقد أدت هذه النظرية النسبويه إلى دمج ثلاث أبعاد مكانيه spatial dimensions مع بعد زمني time dimension في فضاء رباعي الأبعاد ومتعدد الجوانب فأحدث ذلك تغيرا عظيما في الفلسفة ناهيك عن التغيرات الفيزيائية .

كلنا يعلم تجربة ميكلسون ومورلي التي احدثت اضطرابا كبير في الفيزياء فلكي نستطيع أن نفهم النسبية نحتاج إلى فهم وجهة الخلاف في هذه التجربة . ولم يطور أينشتاين نظرية كي يبحث عن تفسير لهذه التجربة لأنه لم يكن يعلم بها وكان منغمسا في نظرية ماكسويل الكهرومغناطيسيه وكي نفهم طبيعة هذه النظرية دعونا نراقب قطار مثلا أو نقذ بعض الأشياء أو نتحرك ثم نحاول من مراقبتنا للأشياء تحديد حركتنا أننا مهما تأنينا في مراقبتها فلن نكتشف أننا على سطح كوكب متحرك أو ساكن لان سلوكنا لا يدل على أي شي ولا يختلف الأمر إذا كنا في مركبة أو قطار أو طائره تتحرك بسرعة ثابتة إذ لن نتمكن من اكتشاف حركتنا المنتظمة (بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم) والسبب هو استقلال قوانين نيوتن في الحركة عن حركة المراقب المنتظمة أي لا يمكن أن تتغير هذه القوانين عندما ينتقل المراقب من مرجع إلى مرجع أخر يتحركان بانتظام وقد نقل اينشتاين هذه الفكرة إلى الضوء واقنع نفسه بان الضوء اقدر من قوانين الميكانيكا على كشف حركتنا المنتظمة وهذا يعني انه لا يمكن لمعادلات مكاسويل التي تصف انتشار الضوء علاقة بحركة الراصد لأنها لو كانت متعلقة بحركة الراصد لأمكن للمعادلات أن تفيدنا في تعين حركة الشيء المطلق وكذلك تجربة ميكلسون ومورلي ولذلك رأى اينشتاين أنه يجب أن تكون سرعة الضوء في الخلاء مستقلة عن حركة المنبع الضوئي وهذا يعني ثبات سرعة الضوء :
وهذه السرعة أصبحت ثابت كوني ولكن لم تستند إليه قوانين نيوتن ومن ثبات سرعة الضوء اتجه اينشتاين إلى تحليل مفهومي المكان والزمان المطلقين كان عليه أن يبرهن بأن تواقت حادثين منفصلين في مكان ليس له معنى مطلق بل يتعلق بحركة المراقب وكي نثبت هذه الفكرة نحتاج إلى شرح تجربه وهي تحتاج إلى خيال وتركيز . اقرأ نسبية التزامن

هذا الثابت -سرعة الضوء- يعتبر من أهم الثوابت الكونية التي تدخل في بناء هذا الكون وأن القانون الذي لا يحتوي عليه لا يعتبر قانون كامل بل يحتاج إلى أن يستكمل إلى أن يصبح صامد نسباويا ولم يكن اينشتاين أول من ادخل مبدأ الصمود فقد ادخله نيوتن قبله على نظريته وكان مفيد إلى حد بعيد ولنبدأ بتعريف الحادث انطباق جسيم على نقطه في الفراغ (إليكترون مثلا أو فتون ) في لحظه معينه فلكي نحدد حادثا معيناً يجب أن نعرف متى وأين وهذا يعني أن يكون لدينا مرجع مقارنه (مجموعة إحداثيات ) وبما انه نريد موقعه فعلينا أن نعطي ثلاث أعداد على المحاور التي يكونها الفراغ (س, ع, ص ) هذه الإحداثيات المكانية وكي نحدد زمن وقوع الحادث نحتاج إلى إحداثي جديد زمني فيكون مسار الجسيم منحنيا يصل بين هذه الحوادث وبما أن القانون لا يعالج حاله خاصة بل يعالج الطبيعة نفسها فيجب أن يبقى نفسه لكل المراقبين وهذا هو مبدأ الصمود وأكثر ما يميز النسبية أنها تظهر أنه لا المكان وحده مطلق ولا الزمان وحده مطلق ولكن قولنا أن كلا من الزمان والمكان ليس مطلقا لا يعني أن النسبية ليست نظرية الأشياء المطلقة بل أن الحقيقة المطلقة فيها أعلى مستوى مما في فيزياء نيوتن لأنها تمزج المكان بالزمان في - زمكان - متشعب الجوانب ولكي نوضح ذلك نلاحظ أولا أن كلا من المسافة بين حادثين والمدة الزمنية الفاصلة بينهما هي نفسها وفقا لفيزياء نيوتن بالنسبة لجميع المراقبين - أي أن المدة مطلقة والمسافة مطلقة - أما في النظرية النسبية فيجد أن المراقبون المختلفون مسافات مختلفة وأزمنة مختلفة ومع ذلك تعلمنا النسبية أن مزيجا معينا للمكان والزمان الفاصلين بين حادثين يكون واحدا بالنسبة إلى جميع المراقبين وللحصول على مربع هذه الفاصلة الزمكانيه المطلقة بين الحادثين نربع المسافة بين الحادثتين ونطرح منها حاصل ضرب سرعة الضوء في المدة الزمنية بين الحادثين فنحصل على المقدار المطلق .
ويمكن أن يستنتج من الفاصلة الزمنية التي سبق ذكرها كل النتائج الهامة التي تنبثق عنها النظرية النسبية الخاصة مثل تقلص الأطوال المتحركة وتباطؤ الزمن وتزايد الكتلة وتكافؤ الطاقة والكتلة .
و في عام 1916 نشر اينشتاين بحثه عن نظرية النسبية العامة في مجلة علوم أكاديمية . يمثل هذا البحث عشر سنوات قضاها اينشتاين بحثا عن تطوير نظريته القديمة وكان الدافع لهذه النظرية هو أن نظرية الخاصة تركت المكان والزمان مبتورين ولان اينشتاين يرى أن الطريق إلى الوصول لتوحيد القوى الفيزيائية كان يجب أن تكون نظرية صامدة نسبيا ولان النظرية الخاصة لم تكن كذلك حاول أن يتمها بالعامة لان الخاصة لا تنطبق إلا على ما يدعى (( المراقبون العطاليون أي المراقبون الذي تحرك أحدهم بالنسبة للأخر بمتجه سرعة ثابتة )) وهذه النظرية تبين أن الطبيعة تفضل المرجع العطالي ورأى اينشتاين أن هذا المرجع العطالي عيب في نظرية لأنه كان يؤمن أن جميع المراجع بغض النظر عن حركتها تتكافئ لدى الطبيعة ولابد لها أن تظم الحركة بتسارعات مختلفة لقد بدأ اينشتاين عند بناء نظريته النسبية العامة بملاحظات جداً عامة كان غاليليو أول من توصل إليها وهي أن جميع الأجسام التي تسقط سقوطاً حراً من ارتفاع تتحرك بتأثير ثقالة الأرض بتسارع واحد مهما كانت كتلها كما لاحظ أن جميع الأجسام المتحركة في مرجع متسارع تستجيب إلى هذا التسارع بالطريقة نفسها مهما كانت كتلتها ومن هاتين الملاحظتين اعتمد مبدأ من أهم المبادئ الفيزيائية وهو مبدأ التكافؤ الذي ينص على أنه لا يمكن تمييز قوى العطالة من قوى الثقالة فأصبح هذا المبدأ أساس نظرية النسبية العامة لأنه نفى إمكان تعيين حالة الشيء الحركية بملاحظة قوى العطالة أو اكتشافها سواء أكان مرجعنا متسارع أم لا يمكن أن نتابع تفكير أينشتاين بتجربة فكرية شهيرة وهي تخيل فيها أن مراقبا في مصعد (وكان في هذا المصعد أجسام مشدودة إلى أسفل ) كان في بداية الأمر معلق فوق الأرض ساكناً ففي هذه الحالة سوف تكون جميع التجارب التي يجريها المراقب تتفق تماماً مع تجارب مراقب خارج المصعد على الأرض سوف يستنتجان قوة الثقالة ....الخ دعوانا ننتقل مع المراقب الذي في المصعد بتسارع(9.8 متر /ثانية) متجهين ألى أعلى عكس قوة الثقالة وبنفس تسارع الأجسام على الأرض إذا كان منطقياً مع نفسه سوف يبقى على استنتاجه لأن جميع الأجسام سوف تبقى على نفس تصرفها عندما كان المصعد معلق على الأرض وهذا هو مبدأ التكافؤ فهو يجنب المرء أن يستنتج بأنه موجود في مرجع متسارع لأن كل الآثار الناجمة عن هذا التسارع تماثل الآثار الناجمة عن الثقالة في مرجع ساكن أو يتحرك حركة مستقيمة منتظمة في حقل ثقالي وهكذا يدعم هذا المبدأ نظر اينشتاين بأنه لا يمكن ان فرق بين الحركة المتسارعة accelerated والغير متسارعة لأن قوى العطالة الناجمة عن التسارع هي نفسها ناجمة عن الثقالة فلا يستطيع المراقب أن يفرق ومن هنا لا يوجد فرق حول ماذا يرصد المراقب هل يرصد الأجسام المادية من الناحية التحركية أو الحركة أو انتشار الضوء مما أدى باينشتاين إلى استنتاج مهم جداً بشأن سلوك الضوء فحينما تمر حزمة ضوئية عبر المصعد المتسارع في اتجاه عمودي على تسارعة تبدو أنها تسقط نحو أرض المصعد مثلما تسقط الجسيمات المادية لآن أرضه تتحرك حركة متسارعة ولما كان مبدأ التكافؤ ينص على أن لا فرق بين آثار التسارع و الثقالة لذلك توقع اينشتاين أن تسقط الحزمة الضوئية في الحقل الثقالي كما تسقط الجسيمات المادية وقد ثبت هذا التوقع بحذافيره في أثناء كسوف الشمس الذي حدث عام 1919 فقد شوهد أن الحزمة الضوئية تنحرف نحو الشمس عندما تمر بجوارها وكان مقدار الانحراف متفقا مع ما توقعه اينشتاين ونلاحظ أنه لا خلاف بين النظرية العامة والنظرية الخاصة في أنهما مبنيتان على زمكان رباعي الأبعاد والعامة تشمل الخاصة ولكنها تختلف عنها في أن هندسة النسيبة العامة لا إقليدية وهذا الجانب هو الذي يقود إلى مبدأ التكافؤ وكي نفهم الفضاء الا إقليدي دعونا نعود إلى المصعد قليلا .... ونتخيل الآن أن المصعد يسقط سقوط حر نحو الأرض ففي هذه الحالة يسقط المراقب وكل شي داخل المصعد بسرعة واحدة كما أن الشيء المقذوف يتحرك عبر المصعد حركة مستقيمة كما يرها المراقب أي لا يوجد لديه حقل ثقالي أما بالنسبة للمراقب الواقف على الأرض فلا يرى المقذوفات تتحرك حركة مستقيمة و أنما على هيئة قطوع مكافئة لذلك لا وجود للثقالة بالنسبة للمراقب الذي في المصعد بينما موجودة للمراقب الذي على الأرض فكيف نخرج من هذا التناقض لقد رأى اينشتاين أن الحل يمكن في إعادة فهم القوة الثقالية لأن مفهوم نيوتن لها ليس مفهوما مطلقاً ويتغير من مرجع إلى أخر كما حدث في التجربة السابقة ولذلك قام اينشتاين بإعادة قانون نيوتن الأول ليشمل هذا المفهوم وأصبح القانون
(أن الأجسام تتحرك دائما في خطوط مستقيمة سواءً أكانت في حقل ثقالي أم لا )
ولكن يجب إعادة تعريف الخطوط المستقيمة كي ينتهي الإشكال وتشمل خطوطا ليست مستقيمة بالمعنى الأقليدي وقام اينشتاين بذلك وبين كيفية هندسة الزمكان الأقليدية في الفضاء المليء بالكتل وهندسة الاقليدية في الزمكان الخالي من الكتل وأصبح السبب في حركة الأجسام في الحقل الثقالي gravitational field هو أتباع الأجسام للانحناء الزمكاني وتعد هذه الحركة في الهندسة اللا إقليدية حركة في خطوط مستقيمة لأنها اقصر مسار في هذه الهندسة وكان لهذه الدراسة التي قدمها اينشتاين نتائج كثيرة من انحراف حزمة الضوء وظاهرة (مبادرة حضيض الكواكب ) وأيضاً ظاهرة (الإنزياح الاينشتايني نحو الأحمر).
وأيضا تتنبأ هذه الهندسة الناشئة عن وجود أجسام ذات كتل هائلة كالنجوم تتوقع بأن يتباطأ الزمن بالقرب من هذه النجوم أضف إلى ذلك تقلص الأطوال وكان أعظم أنجاز حققته النسبية العامة كان في مجال علم الكون ( الكوسمولوجيا Cosmology ) فقد طبق اينشتاين نظريته الثقالية على الكون بمجملة وتوصل على نموذج سكوني لا يتوسع و لا ينهار على نفسه ثم أثبت باحثون إن النظرية تؤدي إلى نموذج لا سكوني متوسع وهكذا ساهمت هذه النظرية في إثراء علم الكون
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 04, 2006, 07:49:30 مساءاً
جزيت خيرا أخي أسلحة الطاقة والشكرلك من يساهم في إنجاح هذا الموضوع
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 07, 2006, 12:03:22 صباحاً


هذه صورة للنموذج القياسي للجسيمات الأولية والتفاعلات ولكن سأحاول إيجاد صورة أوضح منها ونبدأ في شرحها ومن ثم نتطرق أكثر أكثر للقوى الرئيسية والكوانتم ميكانيك ولاحقا النسبية

هنا موقع جميل عن الجسيمات ومختصر ومبسط ومفيد جدا
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 07, 2006, 03:00:33 مساءاً
انحناءات الفضاء
على الرغم من ان نسبية اينشتاين الخاصة قد حازت على اهتمام واسع خلال السنوات التالية لظهورها الا ان مبدعها لم يكن راضيا تمام الرضا كانت النظرية غير كاملة بالنسبة لاينشتاين ان لم يكن لسبب فلانها اهملت ذكر الجذب الثقالي تماما بدت نظرية نيوتن في الجذب الثقالي مناقضة للمبادىء الاساسية للنسبية الخاصة .
لنتصور مثلا ما الذي يحدث لو اختفت الشمس فجاة بالنسبه لنظرية نيوتن اذا اختفت الشمس فجاة فستهيم الارض فورا على وجهها في الفضاء البعيد مبتعدة عن المجموعة الشمسية .
لم يكن اينشتاين ليقبل مثل هذا الاستنتاج فلا شيء يمكنه الانتشار والحركة بسرعة اكبر من الضوء بما في ذلك الجذب الثقالي يعني ذلك ان ثمانية دقائق ستمضي ( وهي الزمن الازم للضوء لقطع المسافه بين الشمس والارض ) قبل ان تبدا الارض بالخروج عن مدارها .
تطلب ذلك بالطبع نظرية جديدة عن الجذب الثقالي ان نظرية نيوتن في هذا السياق لاشك خاطئه لانها لاتشير من قريب او بعيد الى سرعة الضوء السرعة القصوى في الكون .
تمثل حل اينشتاين لهذه المعضلة بنظرية النسبية العامة التي طرحها عام 1915 م والتي فسرت الجذب الثقالي على اساس قران المكان والزمان من جهة والمادة والطاقة من جهة اخرى مرة اخرى وعلى الرغم من التعقيد الرياضي البالغ للمعادلات في هذه النظريه فان النظريه ذاتها يمكن ان تعرض بواسطة صورة فيزيائية بسيطه .
لنتصور شبكة بلاستكيه دقيقه وضعت في مركزها كرة ثقيلة سيؤدي ثقل الكرة بالطبع الى هبوط مركز الشبكة لنتصور الان كرة صغيرة متحركة على سطح هذه الشبكة المنحنية ستتخذ هذه الكرة لنفسها مدارا حول منطقة الانخفاض بدلا من ان تتحرك في خط مستقيم .
ويستطيع احدنا وفق منظور نيوتن تخيل قوة خفية تربط الكرتين في تاثير متبادل لكن تفسير اينشتاين ابسط بكثير فانحناءات سطح الشبكة تجبر الكرة الصغيرة على الحركة في دوائر .
لنتخيل الان ان الكرة الكبيرة هي الشمس وان الكرة الصغيرة هي الارض واخيرا ان الشبكة البلاستيكية هي متصل المكان _ الزمان نكتشف فجاة ان الجذب الثقالي ليس قوة على الاطلاق لكنه انحناء المتصل المذكور الناجم عن وجود المادة _ الطاقة ( الشمس ) .
ولو رفعت الكرة الثقيلة فجاة عن الشبكة فستنتشر الاهتزازات الناجمة عن ذلك كموجة على سطح الشبكة ستصدم هذه الموجة الكرة الصغيرة بعيد جزء من الثانيه وتخرجها عن مسارها هذا هو اذن حل الاشكال المتعلق بالاحداث التالية للاختفاء المفاجىء للشمس ستستغرق امواج الثقالة المرتحلة بسرعة الضوء ثماني دقائق لتصل الى الارض بعد اختفاء الشمس هكذا يتم التوافيق بين نظرية الجذب الثقالي وبين نظرية النسبية .
مرة اخرى قابل العديد من الفيزيائيين نظرية اينشتاين في الجذب الثقالي بالتشكيك ان الفزيائين الذي صدمتهم مقولة اينشتاين اننا نعيش في عالم رباعي الابعاد يواجهون الان بنظرية تتجاوز تلك المقولة بلا معقولاتها ان المتصل الزماني _ المكاني ( الزمكان ) ينحني بسب تواجد المادة _ الطاقة .
مهما يكن من امر فقد تعرضت نظرية اينشتاين في الجذب الثقالي للختبار في التاسع والعشرين من ايار عام 1919م في كل من البرازيل وافريقيا اثناء كسوف كلي للشمس تنبات نظرية اينشتاين بان مسار الشعاع الضوئي ( شانه شان الماده ) سينحني لدى مروره بجوار الشمس عنى ذلك ان الكمية الهائلة من مادة وطاقة الشمس ستلوى المتصل المكاني _ الزماني كان انحراف الشعاع النجمي حول الشمس بمثابة اثبات مثير لهذه الافكار .
قيس انحراف مسار الضوء النجمي بمقارنة مواقع النجوم في الليل مع مواقعها في النهار اثناء الكسوف عندما تصبح مرئية وانتشر النبا في كل انحاء العالم كانتشار النار في الهشيم عندما قامت البعثة العلمية بقياس انحراف الضوء النجمي في جوار الشمس واثبتت صحة نظرية النسبية العامة .
كان اينشتاين متاكدا من الصورة الفيزيائية ومن صحة معادلاته الى درجة انه لم بنتائج الارصاد التي جرت اثناء الكسوف في ذلك العام سال احد الطلاب اينشتاين عن ردة فعله المحتمله لو اتت الارصاد بما يدحض نظريته اجاب اينشتاين ( كنت ساظهر اسفي لله لكن النظرية تبقى صحيحة ) .
(واقع الامر ان اينشتاين بنى نظرياته على مبادىء فيزيائية صلبة وتناظرات بالغة الجمال جعلته شديد الثقة بنفسه لدرجة انه وعد  زوجته السابقة باعطائها جائزة نوبل كتصفية لحقوقها اثر انفصالهما وذلك قبل عدة سنوات من نيله الجائزة وعندما منح اينشتاين الجائزة اخيرا عام 1921م كانت اللجنة المانحة منقسمة على نفسها في موضوع النسبية على الرغم من الغنى العلمي للنظريه مما ادى في النهاية الى تبرير المنح باسهام اينشتاين في اكتشاف الاثر الكهرضوئي ) .
ويستطيع العلماء اليوم تحديد انحراف المسار الضوئي الناجم عن حقل الجذب الثقالي في المختبر دونما حاجة لاطلاق الاشعة الضوئية في جوار الشمس فقد بين البروفسور ( روبرت باوند ) ومعاونوه من جامعة هارفرد مرة اولى عام 1959م ومرة اخرى عام 1965م ان اشعة غاما ( نمط من انماط الامواج الكهرمغنطيسية ) التي تطلق من سطح مبنى باتجاه الاسفل قاطعة حوالي  22/20 مترا تعاني من انزياح في اطوال موجاتها يتفق مع نظرية اينشتاين عن اثر الجذب الثقالي في احداث انحراف في مسارات الاشعة الكهرمغنطيسية على الرغم من الضالة البالغة للانزياح المذكور اذ انه يكافىء تقريبا جزء من مئة مليون.
جرت العادة في السنوات التالية لظهور النسبية على رد النجاح الباهر لنظريات اينشتاين الى عبقرية الرجل الذي ابدعها على الرغم من ذلك نستطيع ادراج النسبية العامة في قائمة محاولات التوحيد التي بذلها ولازال يبذلها الفكر البشري كانت استراتيجية اينشتاين بدورها مشابهة لاستراتيجيتي نيوتن وماكسول الكشف عن المبادىء الفيزيائية القادرة على دمج مفهومين متباينين في ذات الاطار الكوني .

الثوري يتحول الى مجرد ذكرى
اثر النجاحات الباهرة التي حققتها النسبيه بشقيها العام والخاص وماتمحض عن ذلك من دعم لاينشتاين انطلق مبدع النسبية باحثا  عن الهدف الاكبر نظرية المجال الموحد التي تقرن نظريته الهندسيه في الجاذبية بنظرية ماكسول عن الضوء .
على الرغم من ان العالم يرفع اينشتاين الى مقام نيوتن لجراته في اقتحام الحجب الكونية فان الكثيرين يجهلون ان اينشتاين انفق العقود الثلاثة الاخيرة من حياته في محاولات بحث دائبة منفردة ومركزة عن نظرية المجال الموحد ادعى عدد كبير من الفيزيائين في الاربعينات واوائل الخمسينات من هذا القرن ان اينشتاين قد جاوز سن العطاء واضافو ان العالم الكبير غدا معزولا ومنقطعا عن الاخرين وجاهلا على نحو يدعو الى الرثاء بالتطورات المستجده في الفيزياء الذرية اي النظرية الكمومية بل لقد ذهب البعض الى حد السخرية منه والهزء به وتصويره للاخرين كرجل خرف يشغل نفسه بالمهمة المستحيله المنظوية على البحث عن الكاس المقدسة فقد ادلى ( روبرت اوبنهايمر ) الذي كان يشغل منصب مدير مؤسسة برنستون للدراسات المتقدمه حيث كان يعمل اينشتاين ادلى بدلوه في اثارة هذه العاصفة من التعليقات عندما وصف اينشتاين امام عدد من زملائه وفي اكثر من مناسبة بانه الرجل الساعي الى المستحيل .
اعترف اينشتاين بنفسه ( انني اعتبر الان كصنف من البقايا المتحجرة افقدته السنون حاستي البصر والسمع ) عاش اينشتاين السنين الاخيرة حياته في عزلة كاملة بعيدا عن اقرانه من الفيزيائين وقد استحوذت عليه نظرية المجال الموحد بينما اهمل بشكل كامل التطورات الحادثة في حقلي الفيزياء الذرية والنظرية الكمومية تحدث اينشتاين عام 1954م قائلا ( علي ان اظهر كنعامة تدفن راسها في رمال النسبية كي لاتصبر النظرية الكمومية الشريرة ) .
ان خيبة اينشتاين بعدد من زملائه خاصة اولئك الذين اعتبرهم اينشتاين محدودين وضيقي الافق تبدت على نحو واضح عندما كتب ( انني لااستطيع صبرا على العلماء الذين يجلبون لوحا من الخشب ثم يبحثون عن اكثر اجزائه رقة ويعمدون الى حفر عدد من الثقوب حيث يكون الحفر بالغ السهولة ) وفي احدى المرات اخبر سكرتيرته بان الفيزيائيين المعاصرون مثل تلك الاهلية ( لم تكن عزلة اينشتاين مصدرا ازعاج له قال ذات مرة : ان الاساس في كائن من نوعي ليس الفعل او المعاناة بل الفكر وانماطه ) .
في غضون ذلك كانت الفيزياء الذرية والنووية قد اسرت الفيزيائين الذين ركزوا جهودهم في هذا الحقل الجديد عوضا عن محاولة توحيد الضوء والجاذبية ( ذلك التوحيد الذي كان معظم الفيزيائين يرون فيه محاولة سابقة لاوانها ) .
لم يحدث عبر التاريخ ان اعلن عن فرع جديد من فروع العلم بحدث اني باهر تفجير القنبلة الذرية جنحت الاحداث الانسانية على حين غرة الى تغيير مجراها بتاثير العمل المغمور لعدد من العلماء الذين لم يستخدموا غير الاوراق ولاقلام ان المعادلات الملغزة لاولئك العلماء والتي لم يفهمها الا عدد ضئيل من العاملين في اماكن مثل مختبرات لوس الاموس في نيو مكسيكو غدت فجاة القوة المحورية في تاريخ العالم .
لم تكن الفعالية السائده في الفيزياء خلال الثلاثينات ولاربعينات والخمسينات من هذا القرن لتعنى بالنسبية او بالمجال الموحد بل لقد تركزت على التطورات العاصفة في النظرية الكمومية : كان معظم معاصري اينشتاين مثل ( نيلز بور ) من كوبنهاغن ( ورنر هايزنبرغ ) من غوتنجن منشغلين بصوغ اللغة الرياضية الضرورية لتوصيف الظواهر الذرية والنووية : ميكانيك الكم وقف اينشتاين وحيدا في تلك الحقبة محاولا توحيد الضوء والجاذبية .
افاد البعض بان اينشتاين ارتكب اكبر خطا في حياته برفضه ميكانيك الكم ان هذا الا خرافة حاول تثبيتها عدد من مؤرخي العلم والصحفيين الذين كانوا على جهل مطبق بفكر اينشتاين العلمي ان مايبقى هذه الخرافة هو حقيقة ان هؤلاء المؤرخين لايستطيعون الارتقاء الى سوية المنظومة الرياضية المستخدمة في بناء نظرية المجال الموحد .
ان قراءة متانية لعمل اينشتاين الذي نشر منذ اربعين سنة تظهر بشكل جلي ان ذلك العمل لم يكن زيا عتيقا على العكس بدا اينشتاين في عمله بالغ المعاصرة على نحو مدهش  ويؤكد ذلك العمل ان اينشتاين اقر في النهاية بصحة ميكانيك الكم ومهما يكن من امر كان اينشتاين يرى في ميكانيك الكم نظرية غير كاملة تماما كحال نظرية نيوتن التي لم تكن نظرية مغلوطه بل مجرد نظرية ناقصه .
اعتقد اينشتاين ان ميكانيك الكم لم يكن نظرية نهائية رغم النجاحات التي حققها ويكشف العمل العلمي المتاخر لاينشتاين الذي اهمل من قبل فريق كبير من المؤرخين ومن غير العلماء عما اعتقده العالم الكبير من ان نظريته في المجال الموحد قادرة على تفسير المظاهر الخاصة بالميكانيك الكمومي فقد تصور اينشتاين ان الذرات ستظهر بمثابة حلول لنظريته الهندسيه الناظمه للضوء والجذب الثقالي .
لقد مات اينشتاين بينما كان يسعى وحيدا لاثبات وجهة نظره بان القوى الطبيعية يجب ان توحد في النهاية في اطار تناظر او مبدا فيزيائي وحتى بعيد ثلاثة عقود من موت اينشتاين يذهب معظم مؤريخيه الى تخطي السنوات الاخيرة من ابحاثه الفيزيائية متجاهلين المتهات المظلمة التي دلف اليها بحثا عن نظرية المجال الموحد ومركزين على نشاطاته في محور نزع الاسلحة النووية .

خطاء اينشتاين
على الرغم من ان الفيزيائين لايتفهمون بشكل كامل التفاصيل الضرورية لتوحيد قوى الطبيعة الاربعة في نظرية واحده متماسكه فقد باتوا حقيقة المشكلات التي واجهها اينشتاين في محاولاته توحيد الضوء والجذب الثقالي ونحن نعرف الان المطبات التي وقع فيها اينشتاين .
فقد المح اينشتاين في احدى المرات الى انه في اطار النسبية قام بتوزيع الساعات في كل مكان في الكون وكانت كل ساعه تدور بايقاع مختلف لكنه لم يكن قادرا على شراء ساعه لمنزله .
كشف اينشتاين بذلك عن الطريقة التي اوصلته الى مكتشفاته العظيمه :
لقد فكر على الدوام بدلالة التصورات الفيزيائية اما الرياضيات فقد كانت في المرتبة الثانية بالغا مابلغت من التعقيد او البساطه واقتصر استخدامها على ترجمة تلك التصورات الى جمل محكمة واعتقد اينشتاين باالضرورة القصوى لان تكون تلك التصورات بسيطة ومتسقة الى الحد الذي يسمح بفهمها من قبل غير المختصين فقد يكون الجهاز الرياضي غامضا لكن يتوجب على الصورة الفيزيائية ان تكون اولية على الدوام .
لاحظ احد مؤرخي اينشتاين قائلا ( كان اينشتاين لينطلق على الدوام من ابسط الافكار الممكنة ثم يعمد الى توصيفكامل لرؤيته للمسالة ليضعها بعدئذ في السياق المناسب كان هذا التناول الحدسي اشبه برسم لوحة )
كان اينشتاين اقدر من الاخرين على الرؤية البعيدة ان لم يكن لسبب فلانه كان حاد البصيرة وكان يرى كل شيء بدلالة الصور الفيزيائية البسيطه قادت التشكيلات التصوريه العظيمة اينشتاين الى طرح نظريته النسبية وبقي اينشتاين لثلاثة عقود مرجعا اعلى في الفيزياء لان تصوراته الفيزيائية وقابليته الفكريه لم تكن لتهفو على الاطلاق .
لكن المؤسف ان اينشتاين هجر طريقته هذه في العقود الثلاثة الاخيرة من حياته  مفضلا الرياضيات البالغة التعقيد على تصوراته الفيزيائية الواضحة ولعله فشل بسبب ذلك في خلق نظريته المجال الموحد .
كان اينشتاين مدركا بالطبع حاجته لمبدا فيزيائي مرشد كتب مرة يقول ( اعتقد ان التقدم الحقيقي يفرض على المرء استخلاص مبدا عام من الطبيعة )
ومهما يكن من امر لم يستطع اينشتاين استخلاص المبدا المطلوب رغم مابذله من جهد لذا اخذت المفاهيم الرياضية المجردة تستحوذ عليه اكثر واكثر كمفهوم الهندسات الملتفه وهي بنى رياضية بالغة الغرابة عارية من اي مضمون فيزيائي  هكذا فشل العالم الكبير في النهاية بصوغ نظريته المجال الموحد التي كان مقدرا لها ان تستقطب كل اعماله لانه انحرف عن نهجه الاصلي .
قد تخلص الى الاستنتاج بعودة سريعة الى الماضي ان نظرية الوتر الفائق لربما كانت الاطار الفيزيائي المنشود الذي امتنع على اينشتاين لعدة سنوات ان نظرية الوتر الفائق هي نظرية تصورية ترى في العدد غير المنتهي من الجسيمات انماطا متباينة من اهتزازات وترية واذا وفت الاوتار الفائقة بكل وعودها فسيكون لنا اثبات اخر بان اكثر النظريات الفيزيائية اساسية يمكن ان تختزل وبشكل مدهش في صيغة بالغة البساطه .
كان اينشتاين محقا في بحثه عن التوحيد لقد اعتقد بان تناظرا كامنا كان كفيلا بتوحيد كل القوى لكنه استخدم تكتيكا خاطئا بمحاولته توحيد الجاذبية بالكهرمغنيطيسية ( الضوء ) عوضا عن توحيدها بالقوة النووية الشديده كانت محاولة اينشتاين طبيعية ذلك ان الجاذبية والكهرمغنطيسية كانتا مادة لابحاث معمقة اثناء حياته ومهما يكن من امر لقد اهمل اينشتاين القوة النووية الشديدة عن عمد ونحن نتفهم موقف اينشتاين هذا لان القوة النووية الشديدة كانت اكثر القوى غموضا في ذلك الوقت ولان اينشتاين لم يكن ليشعر بالارتياح ازاء النظرية الناظمة لتلك القوة اي ميكانيك الكم .
في حين ان النسبية تميط اللثام عن اسرار الطاقة والجذب الثقالي والزمان والمكان نجد بالمقابل ان النظرية الاخرى التي سادت القرن العشري ميكانيك الكم هي نظرية عن المادة يصف ميكانيك الكم بنجاح الفيزياء الذرية لدى توحيده المفهومين المتبادلين : الموجات والجسيمات لكن اينشتاين لم يدرك كما فعل الفيزيائيون الا ان تحقيق نظرية المجال الموحد لايمكن ان يتم الا بقران النسبية وميكانيك الكم.
كان اينشتاين مرجعا في تصور طبيعة القوى لكنه كان ضعيفا في فهم المادة خاصة المادة النووية .
هذا الجزء الاخير من الموضوع الذي كتبته
وترقبو القادم امثر ولكم مني جزيل الشكر
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 07, 2006, 08:03:05 مساءاً
جزاك الله خيرا أخي أسلحة الطاقة فأنت بالفعل تعتبر ساعدي في هذا الموضوع والشكر لك على كل ما تقدمت به ولنسعى ليكون الموضوع شموليا وفي ذات الوقت متوازننا.

واتنظرو المزيد .... شكرا لكم ...
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 07, 2006, 08:07:07 مساءاً
علينا أن نعلم أن نظرية الوتر الفائق تهدد مستقبل الفيزياء وستكون الفيزياء بعد هذه النظرية شيئا متطورا جدا والذي  في اعتقادي أنه  لم يتوصل لها أحدا ولو سرا لأن من يكتشفها ويكتشف صحتها فم فرحته لن يحتمل إخفائها عن العالم بكل تأكيد.



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 07, 2006, 08:07:58 مساءاً
مشكور اخوي باسل الشكر يعود لك ولكل من ساهم في هذا الموضوع وكما اسلفت سابقا ساقدم شرح كامل للفيزياء الكلاسيكيه التي تنتمي اليها النسبيه لكي يتعرف القراء على قوانين الفيزياء الكلاسيكيه وماستفعله هذخي النظريه من قلب لمفاهيم الفيزياء
ولكل من ساهم في الموضوع لكم مني جزيل الشكر
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 08, 2006, 01:12:20 مساءاً


التفاعلات الفيزيائية للجسيم في يمكن أن تحث في بعد صفري ولكن في نظرية أينشتاين للثقالة التي تجعل لا معنى للتفاعلات عند البعد الصفري.



تفاعلات الأوتار لاتحدث في نقطة واحدة ولكنها تتوزع في الطريق الذي يقود إلى تصرف وسلوك كمي معقول أكثر.

لمــــــــــــــــــاذا دخلت الأوتار القصة؟؟؟

نبدأ بمعادلة شرودنجر ونعرف أن شرودنجر افترض أن الجسيم له معادلة موجة حينما اعتبر أنه له صفة موجية وكتب هذه المعادلة.... ولكن المشكلة هو أن معادلة شرودنجر من الدرجة الأولى في اشتقاقات الزمن ومن الدرجة الثانية في اشتقاقات المكان .
وأما معادلة كلاين - جوردن تكون من الدرجة الثانية في الزمان والمكان وفيها حلول تمثل الجسيمات مع سبين صفر

(سبينspin=خاصية اللف الذاتي الجوهري الموجودة في الجسيمات تحت الذرية وتمثل ظاهرة ميكانيكية كميه مهمة وأصيلة ولا يوجد مقابل لها في الميكانيك الكلاسيكي فالجسيمات الأولية لايمكن أن يكون لها سبينا معدوما بالرغم من أنها نقطية إذا إذا السبين في ميكانيكا الكم هو باختصار كمية الحركة الزاوية الجوهرية للجسيم.

في الميكانيك الكلاسيكي ينشأ العزم الدوراني من دوران مكونات وكتل داخلية أصغر أي ليس خاصية جوهرية .)
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 08, 2006, 01:13:31 مساءاً
سأوافيكم بالمزيد ولكن صور المعادلات أمر أصبح يرهقني ويحرني هلا أحد تفضل ويساعدني في ذلك مشكورا ولكن يكلمني على رساله خاصة وله من جزيل الشكر والتقدير.



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 08, 2006, 01:26:22 مساءاً
إذا تكون معادلة كلاين - جوردن كما يلي :

ثم جاء العالم ديراك بالجذر التربيعي لمعادلة كلاين جوردن باستخدام مصفوفات تدعى مصفوفا جاما وبالإضافة أن الحلول أصبحت لجسيمات لها سبين2/1 وهذه هي معادلة ديراك:


حيث أن المصفوفة إيتا ميو في هي مقياس لمستوي الزمكان.
ولكن الإشكال مع ميكانيكا الكم النسبية  relativistic quantum mechanics هو أن الحلول التي أوجدتها معادلة كلاين جوردن أولا ومن ثم معادلة ديراك فيها عدم استقرارinstabilities الذي أصبح في نهاية المطاف لتمثيل خلق وتدمير للجسيمات التخيلية (الفعلية)من الفضاء الفارغ في الحقيقة.

مزيد من المفاهيم قادت إلى نمو و تطور لنظرية المجال الكمي النسبيrelativistic quantum field theory ابتداءا مع الإلكترودينامكيك الكمي quantum electrodynamics, or QED for short والذين كان لهم السبق في ذلك فاينمان وشوينجر و تومونجا في الأربعينياتFeynman, Schwinger and Tomonaga in the 1940s.

 في نظرية المجال الكمي سلوكيات وخصائص الجسيمات الأولية يمكن حسابها باستخدام سلسة من الالرسومات التخطيطية المسماه بـ مخططات فاينمانFeynman diagrams التي تفسر وتبين  خلق وتدمير للجسيمات الفعلية .

هذه مجموعة مخططات فاينمان لـ التشتت لإلكترونين وتبدو مثل :


الخطوط السوداء المستقيمة تمثل الإلكترون والخط الموجي الأخضر يمثل الفوتون أو بالمصطلحات الكلاسيكية نقول المجال الكهرومغناطيسي بين إلكترونين الذي يجعلهما يتنافلران كل واحد منهما عن الآخر.كل دائرة صغيرة تمثل الفوتون الناشيء بإلكترون وبزيترون اللذدان عندما يتصادمان ينتجان  الفوتون فيما يسمى بالعملية الفعلية(التخيلية) virtual process.
سعة التشتت الكامل تكون عبارة عن مجموع كل المساهمات من كل الدوائر الممكنة للفوتونات والإلكترونات والبوزيترونات......وغيرها من الجيمات الموجدودة.

حساب الدائرة الكمية يأتي بمشكلة كبيرة جدا في الرتبة ولتفسيرها بشكل صحيح لكل العمليات الفعلية في الدوائر يجب أن يكون التكامل فوق كل القيم الممكنة لكمية الحركة من صفر إلى مالانهاية.
ولكن تكامل هذه الدائرة لجسيم له سبين J في أبعاد D يأخذ الشكل التقريبي التالي:


هذا لتكامل الدائرة.
P هو كمية الحركة.
إذا كانت الكمية quantity 4J + D - 8 سالبة عندها يكون التكامل جيد وإذا كانت الكمية موجبة أو صفر فالتكامل يأخذ قيمة لانهائية.

والنظرية الصحيحة الكاملة مهددة بعدم فائدتها لأن الحسابات تعطي إجابات لانهائية فقط.

والعالم الذي نراه ونعيش فيه في  D=4 أربعة أبعاد معروفة والفوتون لديه سبين واحد أي J=1 بالتالي لقضية تشتيت إلكترون بإلكترون يبقى تكامل هذه الدائرة يأخذ قيمة لا نهائية .ولكن التكامل يذهب إلى اللانهاية ببطء شديد.



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 08, 2006, 01:27:40 مساءاً
القوة النووية الشديدة هي التي تحمل البروتونات في النواة مع بعضها البعض,
ففي عام 1960 ميلادية وصل فيزياء الجسيمات إلى ما يدعى (النموذج الرنيني الثنائي أو الازدواجي)
dual resonance model في محاولة لوصف القوة النووية الشديدة النموذج الثنائي كان ناجحا في وصف الجسيمات للأبد ولكنه فهم أكثر في عام 1970 هو أن النموذج الثنائي كان في الحقيقة عبارة عن نظريات كمية لأهتزازات نسبية للأوتاروهي عرض لسلوك رياضي ساحر وخلاب جدا.
النموذج الثنائي أتي ليكون المدعو ((نظرية الوتر))string theory .

القوة النووية الضعيفة بين النواة و الالكترون (أشعة بيتا مشابهة لخواص الالكترون)وتظهر في انحلال الأنوية للذرات عن طرق إشعاع جسيمات مثل النظائر المشعة الغير مستقرة والنظائر الغير مشعة ومستقرة(النشاط الأشعاعي).

القوة الكهرومغناطيسية تظهر في تجاذب وتنافر الشحنات الكهربائية.

وفي عام 1971 ظهر اكتشاف جديد من نوعه في نظرية المجال الكمي يشرح القوة النووية الضعيفة بتوحيدها مع القوة الكهرومغناطيسية في نظرية الكهروضعيفةelectroweak theory.
وجاءت نظرية الكروموديناميك الكمي لتفسير القوة النووية الشديدةquantum chromodynamics, or QCD.

وتبقى كما نعلم ونعرف قوة واحدة وهي قوة الجاذبية أو الثقالة وهي التي تسبب سقوط الأجسام إلى الأرض واستقرار حركة الكواكب وكذلك قوة الجذب الشديدة من الثقوب السوداء هي قوة الجاذبية ونعلم أن قوة الجاذبية هي الأضعف في كل القوى ونرتب لكم القوى حسب الأقوى :النووية الشديدة ثم الكهرومغناطيسية ومن ثم النووية الضعيفة وأخيرا الجاذبية.

وقوة الجاذبية ليس لها ماده حاملة لها في الواقع مثل بقية القوى الأخرى ولكن هناك تأثير لذلك وافترض جسيم على أساس هذا التأثير وهذا الجسيم لم يظهر بعد.
هذه واحده من المشاكل الكبر التى يواجهها الفيزيائيون هو أن موجات الثقالة الكلاسيكية تحمل سبين =2 (لاحظو أنها ضعف سبين البوزونات التي =1) إذا لابد من افتراض أن ذلك الجسيم هو الجرافيتون(يقول البعض أنها تشغل أبعاد 5 و7 و9 ولذلك لا نستطيع رؤيتها لأنها في أبعاد معينة إضافة إلى أنها هي جزيئات ثلاثية الأبعاد تشترك مع البروتونات في الصفات ولكنها في طور بعدي مختلف وبهذا تستطيع الجرافيتونات اختراق المواد المصمتة .

إذا الجرافيتون هو الجسيم الذي يحمل القوة الجاذبية أو الثقالة ويعتقدون بصحة هذا الفرض بالرغم من أنه لم يظهر حتى الآن وغير مشاهد إذا له سبين=2 spin J=2 وفي أربعة أبعاد D=4 معنى أنه الكمية  quantity 4J + D - 8 ستساوي D فقط الذي هو أربعة إذا تكامل الدائرة لقوة الجاذبية (الثقالة) سوف تصبح مالانهاية لأنها القوى الرابعة لكمية الحركة P .
وأفضل العلماء خلال سنوات يعملون في الثقالة الكمية وبدون جدوى إلى أن أصبحت نظرية الوتر الأقتراح الوحيد للتفاعلات الشديدة المحتوية على كتل صغيرة جسيمية لها سبين = 2 .
 في عام 1974 السؤال الأخير الذي طرح وسئل :
هل مكن الممكن أن تكون نظرية الوتر هي نظرية للثقالة الكمية؟؟

الميزة الممكنة في نظرية الوتر هو أن الأنالوج لمخطط فاينمان في نظرية الوتر يكون في بعدين لسطح أملس ناعم وتكامل الدائرة فوق سطح أملس ناعم يحتاج إلى بعد صفري وذلك يعني كمية حركة لانهائية.
وفي نظرية الوتر لايوجد كمية حركة لانهائية أي إلغاء البعد الصفري لأن الوتر له علاقة بين البعد و كمية الحركة وتكون تقريبا مثل :


وهذا مبدأ هايزنبرغ للشك أو عدم اليقين وذلك بالنسبة للوتر.

و رمز الـ ألفا برايم هو مرتبط بشد الوتر والرمز الأساسي لنظريةالوتر من خلال العلاقة :


وهذا هو شد الوتر.

والعلاقة السابقة تلمح لأدنى طول يمكن مشاهدته لـ نظرية الوتر الكمية :


إذا سلوك البعد الصفري يكون مشكلة في نظرية المجال الكمي ويأتي ليصبح خارج عن موضوع  نظريا الوتر وهذا يجعل نظرية الوتر أكثر جاذبية لتكون كنظرية للثقالة الكمية .

إذا هذا هو أقل طول مقاس للوتر والذي يجب أن يكون (نظريا ورياضيا)عند أقل حجم لطول بلانك بحيث يكون مقياس الطول مكون من خليط من ثابت نيوتنGNسرعة الضوءCوثابت بلانكh :



هذا ما لدي لليوم وسأكمل السيرة إنشالله ولكن بالفعل شيء متعب لي وأنا مجرد مترجم وناقل للمعلومة فكيف بمن كانو هم من باحثين هذه المعلومات فنحن نحاول الأرتقاء للأفضل علميا بالتأكيد.

شكرا لكم...
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 10, 2006, 12:57:49 صباحاً
مشكور اخوي باسم صالح فعلن مجهود كبير تشكر عليه وهذه بعض المعلومات من عندي اي راي شخصي
في البدايه موضوع ايقاف الزمن غير ممكن لاكن نستطيع عكس الزمن والعوده الى الماضي والعوده الى الماضي ممكنه لانهو شيء حدث وانتهى ويمكن مشاهدته والعوده في الزمن الى الماضي ولاكن هناك احتمالات لجسم وصل الى سرعة الضوء
1 ــ ان يفنى الجسم اي يتحول الى طاقه ويصبح عباره عن شعاع ضوئي
2 ــ ان يستطيع الجسم اختراق حاجز الزمكان او ( الزمان ــ المكان ) ويستطيع العوده الى الماضي .
3 ــ ان ينتقل  الجسم من مكان الى مكان اخرى اي مايسمى الانتقال الاني اي تتفكك ذراتهوتتحول الى شعاع وعند انقاص سرعته تعود الذرات وتتجمع بفعل المجال الكهرومغنطيسي المحيط بالجسم الذي يمنع تشتت  الذرات خارجه
4 ـ ان يستمر الجسم بتسارع ويتعدى سرعة الضوء ولا يحدث شيء يبقى كما هوا
ولقد اكشف موخرا عن نجوم عملاقه تسير بسرعة 3ارباع سرعة الضوء مثل شبيه النجم س9 الذي اكتشف عام 1999 الذي يسير بسرعه موازيه لسرعة الضوء ومعنى كلمة شبيه النجم اي انه المكان الظاهري للنجم لاننا لانعرف مكانه الاصلي بل نعرف مكان هذا النجم قبل اربعين الف سنه اي اننا نعرف حالته قبل اربعين الف سنه وهذا النجم يبلغ حجمه  ضعفي حجم الشمس .
وعندما نتكلم عن جسم بمثل هذه الضخامه ويسير بسرعه تبلغ 3 ارباع سرعة الضوء فاننا نتكلم عن طاقه هائل جدا لكي تحرك هذه الكتله بمثل هذه السرعه ويرجح العلماء انا النجم مليء بالثقوب السوداء التي تمتص الضوء وتمد النجم بمثل هذه الطاقه
وهناك نقطه اخيره حبيت اوضحها
انه عندما يتسارع اي جسم بسرعه كبيره فان الزمن يتباطء بالنسبه للجسم اي انه يشاهد  الناس او الاجسام متجمده بالنسبه له لا تتحرك اما بالنسبه لنا فانها طبيعيه ولا كننا لا نشاهد هذا الجسم بل نشاهده يتحرك بسرعه كبيره لايمكن ملاحظته
اقرب تفسير الى النسبيه انه عندما تلمس شي ساخن فان الوقت يمر عليك ببطء شديد هكذا تحس به اما عندما تشاهد شيء ممتع او انك تفعل شيء وانا مستمتع به كا لعب مثلا فان الوقت يمر عليك بسرعه كبيره لا تشعر به ابدا
ارجو ان اكون قد وضحت فكرتي بعض كلامي منقول من الموسوعه الفلكيه و وبقية التفسيرات والكلام هيا من عندي اي راي الشخصي
ولكم مني جزيل الشكر
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 20, 2006, 03:29:51 صباحاً
هذا ما وجدته مكتوبا في احد المقالات عن الزمن وهو منقول من موقع الجمعيه الكونيه السوريه
لا نتناول في هذا البحث مشكلة التوقيت أو التقويم، لكن حديثنا سيتركز على مفهوم الزمن. ولإيضاح الفارق بينهما، نسوق المثال التالي عن التوقيت: من المعروف أن الوحدة الأساسية البنيوية في الكون هي المجرة؛ والمجرة galaxy هي تجمُّعٌ من عدة مئات من آلاف ملايين النجوم. أما النجم فهو الجسم الكوني الذي يطلق طاقته من ذاته بفعل التفاعلات النووية الاندماجية في باطنه. على أن ما يهمنا هنا هي الكيفية التي تموت النجوم وفقًا لها. ففي أحد النماذج ينفجر النجم في نهاية حياته انفجارًا مأساويًّا هائلاً، في ما يُعرَف بـ"المتجدِّد الجبار" Supernova، ويضيء كلَّ المجرة التي ينتمي إليها، حتى يصل إشعاعُه إلى أقاصي الكون. إضافة أخرى لا بدَّ منها، تتعلق بواحدة لقياس المسافات في الكون هي السنة الضوئية. إن السنة الضوئية، لا كما قد يوحي المصطلح للوهلة الأولى، هي واحدة لقياس المسافة؛ وهي تساوي المسافة التي يقطعها الضوءُ خلال سنة زمنية كاملة، مرتحلاً بسرعته المعهودة البالغة 300,000 كم/ثا.

نفترض وجود مجرتين على بُعد 60,000,000 سنة ضوئية إحداهما عن الأخرى، وأن انفجارًا لمتجدِّد جبار وقع في المجرة أ. يتفق العلماء من كوكب مُنْتَمٍ لهذه المجرة على اعتبار الانفجار المذكور بداية تقويمهم. بعد 10,000,000 سنة يحدث انفجار مماثل في المجرة ب، يعتبره علماءٌ على كوكب من هذه المجرة بداية التقويم عندهم. يبلغ وميضُ الانفجار المجرة ب بعد انطلاقه من المجرة أ بـ60,000,000 سنة. يؤرخ علماء المجرة ب لهذا الحدث على أنه وَقَعَ في السنة 50,000,000، بينما كان علماء المجرة أ قد ثبَّتوا وقوعه في السنة صفر. على نحو مُناظر، يؤرخ علماء المجرة أ انفجار المجرة ب في السنة 70,000,000 بينما كان علماء المجرة ب قد اعتبروه بداية التقويم. نتوصل مما تقدَّم إلى أن مسألة التوقيت والتقويم هي مسألة نسبية صرفة، قد نحسبها ذات طبيعة مطلقة بسبب إيقاعات الحياة اليومية.

تهدينا البداهة إلى حقيقة أن الزمن ليس ظاهرة مستقلة، ولكنه تجريد للحركة والأحداث في معنى من المعاني. تذكر إحدى روايات الخيال العلمي أن حاسبًا إلكترونيًّا حاول، في سياق بحثه عن طبيعة الزمن، دراسة فترة لازمنية، فعمد إلى إيقاف الزمن. لم يخطر في بال الحاسب أن إيقاف الزمن يُفضي إلى توقُّف الحركة وإلى توقُّفه هو، بالتالي، وإلى تجمد العالم بأسره! ولعل إدراكنا المحدود للزمن يُعزى إلى حقيقة كونه لغةً للتعامل مع الأحداث.

إن للتغيرات التي تطرأ على أنماط الحركة أثرًا كبيرًا في السيالة الزمنية. تذكر المخطوطات اليونانية أن كسوفًا كليًّا للشمس حَدَثَ في أثينا يوم 14 كانون الثاني سنة 484 م. وقد أشارت الحسابات الأولية إلى استحالة مرور شريط الكسوف من أثينا؛ لكن عندما أُخِذَ في الاعتبار التغيرُ الذي طرأ على نمط دورة الأرض حول نفسها منذ ذلك التاريخ، تأكدتْ صحةُ المخطوطات المذكورة: ذلك أن الأرض تبطئ في معدِّل دورتها حول نفسها، وأن طول اليوم يزداد على نحو مضطرد.

لقد اعتُمِدَتْ – ولازالت تُعتمَد – ظاهرةُ الحركة في قياس الزمن. فبدءًا من الساعة الرملية وانتهاءً بساعة ليزر الميثان، كانت الحركة – ولازالت – عماد ذلك القياس. إن المتغيِّر الزمني الذي يدخل القوانين الفيزيائية اصطلاحًا هو تجريدٌ مُستمَدٌّ من خصائص حركة معينة، كعدد هزات نواس مرجعي أو موقع نجم على القبة السماوية.

إننا لا نعرف ما هو الزمن على وجه الدقة، لكن المخ الإنساني يستطيع صَوْغَ مجرَّداتٍ في خضمِّ منظومة من المجاهيل. تتجسد شجاعة المفكرين في تبنِّيهم هذه المجرَّدات والانطلاق بها إلى الأمام. ولا يوجد هنا ما يدعو إلى الإحباط؛ إذ إن أهم الأفكار هي تلك التي لا يمكن تعريفها.

ومثلما هي حالة المجرَّدات كذلك هو أمر النماذج. ما من أحد منَّا يملك طريقة لتخلُّل الواقع. فهو، عندما يتعامل مع كلِّ ما في محيطه ويخاطبه، إنما يتعامل مع النماذج العقلية لما في ذلك المحيط ويخاطبها. والعقل، من هذا المنظور، هو كون كامل. لا تختلف النماذج في درجة تجريدها عن المجرَّدات؛ إذ إن بزوغ النموذج ودخوله في العقل لهو تيار زمني في حدِّ ذاته، يرفد السيالة الزمنية الوحيدة الاتجاه والممتدة من الأزل إلى الأبد.

فما الذي يجعلنا أسرى الاتجاه الوحيد للسيالة الزمنية؟ ولماذا لا نستطيع التجول في الزمان بحرية مثلما نفعل في المكان؟

إن في إمكاننا نَمْذَجَةُ الأحداث الكونية في عموميتها، وذلك بنسبة الزمن إلى تغيرات مادية ملحوظة، كتغير الكثافة الوسطية للمادة في الكون أو تبنِّي محاور زمنية مختلفة الاستطالة، وفق ما تفرضه نظرية النسبية Relativity.

ملاحظة لا بدَّ من إيرادها قبل المضيِّ في بحثنا: فتعريف الزمن في الفيزياء يكاد أن يكون أقل تعريفات الزمن عمقًا بالمقارنة مع المناهج الفلسفية المتباينة. تريحنا نسبية أينشتاين – ولو إلى حين – من عناء تصوُّر برهة زمنية مطلقة بالغة الامتداد وَهَبَها استيلاد الكونُ للحياة. ففي النسبية، لكلِّ مرجع مكانُه وزمانُه، والزمان والمكان موجودان بقدر وجود المادة.

تفقد هيمنة وحدةُ الاتجاه في السيالة الزمنية الكثيرَ من مغزاها ضمن أُطُر النسبية، ويندمج المكانُ والزمان في عالم رباعي الأبعاد، يظهر فيه الزمانُ كندٍّ للمكان. على أن الفيزيائيين يعجزون عن تعليل ذلك، ويُحبَطون أيما إحباط حيال تساؤل من النمط التالي: ما الذي يجعل العالم رباعي الأبعاد؟ لماذا لم يكن مبنيًّا، مثلاً، من عشرين بُعدًا؟

تؤكد النسبية أن المُدَد الزمنية تزداد وتتسع إذا كانت سرعةُ المرجع المعتبَر كبيرة. ولما كانت النسبية تُعنى بالحركة النسبية بين مرجعين، فإن المدة الزمنية الخاصة بمرجع معيَّن والمَقيسة في مرجع آخر ستتمدد، شأنها في ذلك شأن مدة المرجع الآخر لدى قياسها في المرجع الأول. إن الزمن سيظهر في نظرية النسبية وكأنه ذو طابع ذاتي.

وهكذا، إذا ازدادت سرعة الجسم امتدَّ آنُه. على أن النسبية لا تسمح بالتسارع حتى سرعة الضوء. وفي النسبية، يشكِّل الضوء حيزًا قائمًا في ذاته، يمتد آنُه إلى الأبد. تستحيل السرعات فوق الضوئية في النسبية، لكن السنوات الأخيرة شهدت كَسْرًا لهذه المصادرة؛ إذ لا يستبعد العلماء المتأخرون وجود قُسَيْمات particles تتحرك بسرعات أعلى من سرعة الضوء. إلا أن الاتساق النسبوي يفرض أن تكون حركة هذه القُسَيْمات نحو الماضي؛ لذا فهي لا تحمل من المعلومات – إن وُجِدَتْ – إلا النزر اليسير.

غدت "مفارقة التوأمين" المنسوبة إلى أينشتاين في عداد الكلاسيكيات. تتلخص المفارقة بأن أحد التوأمين يغادر الأرض في سرعة كبيرة، ليعود ويجد توأمَه قد تقدَّم عليه في السن. ولما كانت النسبية، كما تقدَّم، تُعنى بالحركة النسبية بين مرجعين، لِمَ لا نعتبر أن التوأم الباقي على الأرض هو الذي تَسارَع وغادر التوأم الأول؛ وبالتالي، سيجد أن ذلك التوأم هو الذي عمَّر أكثر منه. يبدو هذا الأمر صحيحًا للوهلة الأولى، وأن الأمر ينطوي على مفارقة بالفعل. فمادامت الحركة نسبية فإن أيًّا من التوأمين سيحكم أن توأمه الآخر هو الذي غادره. وإن كان على علم بالنسبية، فإنه سيحكم أن التوأم الآخر ذاته سيبقى أكثر شبابًا منه. لكن ما يحدث بالفعل هو أن التوأم الباقي على الأرض هو الذي يشيخ قبل التوأم الآخر. فليس في الأمر أية مفارقة paradox. وما علينا إلا العودة إلى مبدأ كوني أساسي، اعتمده أينشتاين في صوغ نظريته، ألا وهو مبدأ ماخ: تصور ماخ أن الكون كلٌّ موحَّد، وأن محاولة الحركة في جزء من أجزائه تُقابَل بمحاولات كبح من قبل الأجزاء الأخرى فيما دُعِيَ بالعطالة inertia.

وفي صورة أدق، فإن الحركة ليست نسبية تمامًا في مثالنا؛ وكان يقدَّر لها أن تكون كذلك لو احتوى الكونُ التوأمين وحسب، وفيما عداهما كان خاليًا. لقد تَسارَع أحد التوأمين ليس بالنسبة إلى التوأم الأول وحسب، ولكن بالنسبة إلى مجمل المادة في الكون؛ وفي هذا ما فيه من كَسْر للتناظر. فلو تَسارَع أحدهما لبدا الآخر متسارعًا بالنسبة إلى الأول، ولَحافَظَ كلٌّ من التوأمين على شبابه بالنسبة إلى التوأم الآخر. لكن الواقع هو أن الكون يضج بالمادة، وأن أحد التوأمين تَسارَع بالنسبة إلى مادة الكون، ولم يعد التوأمان على قدم المساواة بالنسبة إلى تلك المادة. نذكر، في هذا السياق، أن المرجع الفيزيائي المتسارع بالنسبة إلى مادة الكون ينقل آثار هذه الحالة إلى البشر المرتبطين به. ولا أدل على ذلك مما يعانيه البعض من دوار وصداع لدى تسارُع الطائرة أو القطار الذي يُقِلُّهم. باختصار، إن الدوار سببُه التسارُع بالنسبة إلى مادة الكون.

على أن المفارقات الزمنية في النسبية لا تتوقف عند حدود هذه المفارقة. فالأبحاث المستجدة تأتي على الدوام مؤيدة لفكر أينشتاين. تبيَّن في الأبحاث الأخيرة أن الفراغ يطلق على الدوام نتفًا بالغة الضآلة من الطاقة ويمتصها. هكذا، إذا عَبَرَ ذاك الفراغَ متحركٌ بسرعة منتظمة – منتظمة بالطبع بالنسبة إلى مجمل مادة الكون – فلن يتحسَّس هذه الظاهرة؛ إذ إن الإطلاق والامتصاص المذكورين سيبدوان متوازنين بالنسبة إليه. ينطبق ذلك على مَن يتسارع تسارُعًا صغيرًا بالنسبة إلى مادة الكون في حدود تقريبٍ مقبولة. على أن الأمر يتغير جذريًّا عندما يكبر هذا التسارع؛ إذ ينكسر التوازن بين الامتصاص والإطلاق الآنفي الذكر؛ وإذ ذاك يحدث اختلالٌ في تعامل المتحرك مع فيض الطاقة الكونية من حوله، وتأخذ آثار بطء الزمان طريقها إليه.

يتبدى هذا الاختلال في نطاق محلِّي – أي بالنسبة إلى المتحرك نفسه – بارتفاع في درجات الحرارة. ولا يتعلق هذا الارتفاع بالاحتكاك؛ فالمتحرك المفترَض يمخر عباب الفضاء الكوني، الذي نعتبره هنا فارغًا تمامًا، في حيِّز الحركة، لكن النجوم البعيدة تملأ الفضاء السحيق. وبشكل أدق، إن ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة في هذه الحالة هي أشبه بظاهرة تباطؤ الزمن: إنها ليست ميكانيكية أو حتى فيزيائية بالمعنى التجريبي القريب، بل هي قضية ظاهرتية كونية تتعلق بالكون وبالوجود بشكل إجمالي. ومثل هذا الأمر يحدث في الثقوب السوداء Black Holes: فهناك يتباطأ الزمن إلى حدِّ التوقف؛ ذلك أن الجذب الثقالي القوي يكافئ، من وجهة نظر أينشتاين، التسارع الكبير؛ وأيضًا ترتفع الحرارة في جوار الثقب الأسود للسبب ذاته. أما الثقب الأسود فهو تجمُّع مادي هائل في حيِّز بالغ الصغر، قد لا يتجاوز كيلومترات عدة في امتداده، وينجم عن ميتة النجوم الهائلة الكتل.

تمثل النسبية أقصى ما يمكن تحقيقه في نطاق السببية causality. فعلى الرغم من أن النسبية نحَّتْ جانبًا المفهوم المطلق للسيالة الزمنية، لكنها أبقت على مبدأ السببية في صيغة فيزيائية، حين عرَّفتْ بالفعل الفيزيائي بكونه تبادلاً للتأثيرات المادية في سرعة قصوى مسموحة هي سرعة الضوء. يختلف مبدأ السببية عن المبادئ الفيزيائية الأخرى؛ وهذا المبدأ هو خبيء السيالة الزمنية. لذا يمكن لنا القول إن في مبدأ السببية نوعًا من أنواع الميتافيزياء يكسر البنيان الأساسي للقوانين الفيزيائية، من حيث عدم إمكانية العودة بالأحداث إلى الوراء، والاقتصار على استخدام القوانين الفيزيائية للتنبؤ بالمستقبل فقط. ولكن ألا يمكن لنا أن نصوغ القوانين الفيزيائية بعيدًا عن مبدأ السببية بهدف إلقاء نظرة أعمق على الزمن؟ – ذلك أن الزمن يَرِدُ في القوانين الفيزيائية كمتغير مجرَّد.

لا يمثل مبدأ السببية قَدَرًا مطلقًا. ففي الثقوب السوداء يُخرَق مبدأ السببية. ولو اكتُشِفَت القُسَيْمات الأسرع من الضوء tachyons لأضافت إثباتًا جديدًا على إمكان خَرْق ذلك المبدأ. يتَّسق مبدأ السببية مع التناول المحلِّي للعالم. أما الدراسة الشاملة للكون فلا بدَّ فيها من إسقاط السببية؛ ومع إسقاط هذا المبدأ تبرز الحاجة إلى تعريف جديد للزمن. قد نظن، للوهلة الأولى، أن السببية مغروسة في صلب القوانين الفيزيائية؛ لكن الصحيح هو أننا نختار تلقائيًّا ما يتناغم والسببية. فعلى سبيل المثال وليس الحصر، نذكر أن معادلات ماكسويل في الكهرمغنطيسية لا تفرض حلولاً معينة؛ لكننا ننتقي عادة ما يتَّسق والسببية.

ما هي علاقة السبب بالنتيجة؟ ما الذي يمنع من إعادة تعريف المستقبل في الفيزياء (في القوانين الفيزيائية) باختزاله إلى نمط احتمالي تُضفي الريبةُ عليه طابعَها؟ إذا حاولنا الهبوط إلى عمق علاقة السبب بالنتيجة لما استطعنا أن نقف على سبب لازم وكافٍ لنتيجة معينة. ولعل السبب في أية نتيجة هو أقرب سبب إليها؛ لكن أقرب سبب إلى النتيجة هي النتيجة ذاتها. أما الأسباب الأخرى في السلسلة فتختلف في كفايتها وفق اشتراطات أخرى. هكذا، لا يمكن لنا التحدث عن تيار سببي حاسم، أي تيار زمني حاسم. وتبقى قضية السبب والنتيجة قضية معزولة نسبية. فماذا لو توقف حاسب إلكتروني، لا بسبب انقطاع التيار الكهربائي، بل بسبب حدوث هزة أرضية؟ ألعل الحياة في تفاعلاتها البيوكيميائية قد احتاجت إلى نَهْج السببية، وكان أن تطبَّعنا عليه، كوننا الممثلين الرئيسيين للحياة؟

لقد تغيرتْ صورة العالم من منظور علم جديد ولد مع مطلع القرن الماضي، هو الميكانيكا الكوانتية Quantum Mechanics. تُسقِط الميكانيكا الكوانتية الصفةَ المقرَّرة للعالم، محولة ذلك العالم إلى مجموعة من الأحداث العشوائية الاحتمالية. يختلف الفكران النسبوي والكوانتي فيما يتعلق بالزمن: فالزمن، وفقًا للمدرسة الكوانتية، هو تيار مطلق يمتد من الأزل إلى الأبد؛ أما الميكانيكا الكوانتية فلا تعدم المفارقات الزمنية، كما سنبيِّن بعد قليل. تستبدل الميكانيكا الكوانتية بظواهر الطبيعة توابعَ رياضية مجردة؛ وهذا الاستبدال لا يشكل تقابُلاً، كما قد يخطر ببالنا للوهلة الأولى. فإن دلَّت هذه التوابع على شيء، إنما تدل على احتمال وقوع حدث معين، ولا صلة لها بأسباب ذلك الحدث. تقوم الميكانيكا الكوانتية على مفهوم القياس، ووجود الأحداث فيها مرتهَن لقياسها. أما عن ردِّ الخصائص الفيزيائية المَقيسة إلى الأحداث المدروسة – وبشكل منفصل، عن أداة القياس والراصد – فذلك من باب صياغة المصطلحات لا أكثر.

تتمخض كلُّ عملية قياس في الميكانيكا الكوانتية عن عدد محتمل من النتائج؛ لكننا لا نقع في النهاية إلاَّ على نتيجة واحدة وحسب. وإن كانت عملية القياس مرتبطة بأداة القياس والراصد، فكأننا هنا نضبط جهاز القياس مسبقًا لإجراء قياس معيَّن، وكأننا نتوقع النتيجة مسبقًا. وإذا اعتبرنا عملية القياس سببًا، فالسبب هنا يرتبط بعدة نتائج. وهكذا، ليست علاقة السبب بالنتيجة في الميكانيكا الكوانتية هي علاقة واحد لواحد، بل واحد لعدة. وهكذا تكسر الميكانيكا الكوانتية سلسلتَها الزمنية المُحكمة لدى طرحها هذا التصور.

نتوقف عند التكشُّف التجريبي للحدث في الميكانيكا الكوانتية. لما كان الحدث احتماليًّا في الميكانيكا الكوانتية فقد ننتظر حدوثه وننتظر. فماذا إن لم يقع الحدث؟ هل يعني ذلك انتهاء السيالة الزمنية؟ أليس الحدث هو المَعْلَم الرئيسي – لا بل الوحيد – في مسار السيالة الزمنية؟ إن وقوع الحدث هو نوع من المفاجأة، حتى لو كنَّا قد أعددنا مسبقًا لذلك الوقوع. على أن الأمر لا يتوقف هنا. فقد تمَّتْ البرهنةُ مؤخرًا على أن الكمال مستحيل التحقيق. يُترجَم ذلك، في السياق الفيزيائي، إلى استحالة في تحديد الحدث تحديدًا كاملاً. ولكننا كنَّا قد ألمحنا لتوِّنا إلى حقيقة أن الحدث هو عماد الزمن. تبدأ الميكانيكا الكوانتية، إذن، من سيالة زمنية مطلقةِ الوجود والإيقاعات، لتنتهي إلى زمن يعتمد المفاجأة في تحقُّقه، وتُضفى عليه سمةُ الاحتمال، وقد لا يتحقق على الإطلاق.

بيَّنت الأبحاث المستجدة على قاعدة الميكانيكا الكوانتية أن المادة التي تسوق الأحداث تحقيقًا لمبدأ السببية تكاد أن تكون فراغًا تامًا؛ لا بل إن السيالة الزمنية الكوانتية المطلقة تتكون من فجوات لازمنية في حقيقتها. ولإيضاح ذلك نذكر أن الأتباع المتأخرين للمدرسة الكوانتية يصوِّرون العالم وكأنه مكوَّن من أصناف متباينة من القُسَيْمات. يتبادل أفراد كلِّ صنف التأثيرَ بانتقال قُسَيْمات وسيطة فيما بينها. ما يهمنا هنا هو لقطة من تلك الصورة وحسب. يُدعى صنف من أصناف الجسيمات باللبتونات leptons، وتنتمي الإلكترونات إلى هذا الصنف. أما قُسَيْمات الوساطة فهي ثلاثة قُسَيْمات، تبلغ كتلة أحدها 95 ضعفًا كتلة الإلكترون، بينما تبلغ كتلة كلٍّ من القُسَيْمين الآخرين 85 ضعفًا كتلة الإلكترون. عندما يتبادل لبتونان التأثير، يطلَق أحدُ هذه القُسَيْمات الوسيطة من اللبتون الأول، ليمتصَّه اللبتون الثاني دون أن تنقص كتلة الأول أو تزيد كتلة الثاني. لكن كيف يتأتى لقُسَيْمات خفيفة كاللبتونات أن تتبادل قُسَيْمات الوساطة المذكورة العظيمة الكتل؟ أين تذهب كتل هذه القُسَيْمات لدى تلقف أحد الليبتونات لها؟ وهل تولد كتلها من لاشيء لدى إطلاقها من لبتون آخر؟ واقع الأمر أن القُسَيْمات الوسيطة تستطيع أن تقترض ما تشاء من الطاقة مادامت عملية الإقراض هذه تتم خلال فترة زمنية بالغة القِصَر، أو لِنَقُل، "فجوة زمنية" (تسمى "فترة هايزنبرغ"). يُترجَم قَرْضُ الطاقة هذا إلى كتلة وفق معادلة أينشتاين التاريخية: E = m.c² (الطاقة تساوي الكتلة في جداء مربع سرعة الضوء)؛ وهذه الكتلة هي كتلة القُسَيْم الوسيط. ولكن، لما كان القَرْض لا يتحقق إلا عبر فجوة زمنية، فلا بدَّ أن يسدِّد القُسَيْم الوسيط ما اقترضه من الطاقة؛ ولا يمكن حدوث ذلك إلا بامتصاص أحد الليبتونات له في فترة زمنية بالغة الضآلة مناسبة للفجوة الزمنية. تتميز هذه الفجوة بولادة الطاقة من لاشيء وبخَرْق نواميس الطبيعة الأخرى كلِّها. على أن هذا الخَرْق يتلاشى باضمحلال الفجوة الزمنية.

ألم تسبق البوذية القديمة الميكانيكا الكوانتية في اختزالها السلسلة السببية إلى سلسلة لامادية؟ علينا أن نتذكر أن الزمن في الفيزياء تقليد للدورات الطبيعية ونموذج لها، وأن الطابع الموضوعي للمكان والزمان ينبثق من إقحام المكان والزمان كعنصرين أساسيين في المعادلات الفيزيائية.

لا نعرف على وجه التحديد كيف يتعامل الدماغ مع الزمن وكيف يدركه. على أن ما نعرفه هو أن استشعارنا للزمن أقل من تحسُّسنا للمكان بحوالى 300,000,000 مرة. نستطيع أن نعزو ذلك إلى الفجوات الزمنية التي أتينا على ذكرها سابقًا. بهذا تضعنا الميكانيكا الكوانتية، فيما يخص الزمن، على مساس مع الفلسفة. فمادام الأمر احتماليًّا برمَّته فلا مناص، إذن، من اللجوء إلى بعض المقولات الفلسفية لإيضاح ما نحن في صدد إيضاحه.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 20, 2006, 03:31:52 صباحاً
وهذه تكملت المقال المقال للدكتور فايز فوق العاده
إشارة لا بدَّ منها قبل أن ندلف إلى عالم الفلسفة بحثًا عن ضالتنا المنشودة: الزمن. إن العالم احتمالي من منظور الميكانيكا الكوانتية؛ وهو حتمي مقرَّر، كما تراه النسبية. وقد سبق أن عَرَضْنا خلافات أخرى بين وجهتي النظر النسبية والكوانتية. لكن الغريب أن وجهتي النظر المذكورتين تلتقيان فيما بينها، لا بل وتتفاعلان مع عقول المجرِّبين؛ ويبدو العالم بذلك كلاً موحدًا، لا انفصال فيه ولا أجزاء. ألا تذكِّرنا هذه النتيجة بوجهة نظر ماخ التي قامت عليها نظرية النسبية، والتي ترى في العالم كلاً موحدًا يُكبَح كلُّ جزء فيه بفعل الأجزاء الأخرى؟

إلا أننا لن نعبر إلى الفلسفة مباشرة، بل سنعرج على بعض المنظومات الفلسفية العملية، كعلم النفس وما يخص مشاكل الإدراك والوعي، مثلاً، لأننا لا نستطيع تجاهُل الطابع الذاتي للزمن – وليس الظرف الموضوعي إلا تجليًّا ذاتيًّا في نهاية المطاف. نؤكد هنا أن المنهجية العلمية – لا بل العلمية الضيقة – هي فلسفة، وهي بهذه المثابة تحتاج، ككلِّ فلسفة أخرى، إلى تعليل.

يبدو أن التكرار هو سمة كونية أساسية. فقد تأكدت العلاقةُ بين البناء المكاني للبلورات وبين خصائصها الزمانية الدورية. تعدِّل البلورة آليًّا أيَّ تغيير يطرأ عليها. أوَليس التكاثر نمطًا من أنماط التكرار؟ ألا تمثل النشاطات الذاتية درجة الإيقاعات الدورية للمنظومات البرمجية الدفينة في أعماق كلِّ فرد؟ يُختزَل التأويلُ المعلوماتي لما تقدَّم بكون المادة معلومات مركزة والطاقة معلومات مبعثرة. تخترق المعلوماتُ الآتية من المحيط جلدَ الراصد، متحولةً إلى إشارات بطيئة في داخله؛ وهناك، في عمق الراصد، حيث تقبع وحدة الإدراك المركزية، تُضبَط تلك الإشارات البطيئة على خلفية الآن العميق؛ إذ إن الأصل في فهم الزمن هو أننا موجودون وأننا نرغب في استمرار ذلك الوجود. يتعلق الوعي، من هذا المنظور، بالصيغة الكلِّية للذات وبالصيغة الكلِّية للأنا وفق مدرسة الغشتالت Gestalt النفسية. ويتأكد ذلك باستمرار الوعي في حالة الصَّمَم والعمى. ولا نستبعد أن يكون الوعي حقلاً كمثل الحقل الثقالي والحقل الكهرمغنطيسي وسواهما – وإن كان التتبُّع في حالة الوعي مستحيل. وإذا قبلنا بفرضية الحقل، فما "الآن العميق" إلا التفسير النوعي لاجترار الوعي للمعلومات. يترتَّب على ذلك ألاَّ يكون دفقُ التوقيت الذاتي بالضرورة وحيد الاتجاه وألا يملك الوعي في ذاته آنًا خاصًّا.

إن النظرية القائلة بأن الوعي والإدراك الزمني هما وظيفتان ارتقيتا في سياق ظروف واشتراطات معينة قد ثبت خطؤها الآن. إذ لقد بيَّنت الأبحاثُ البيولوجية أن كلَّ خلية من خلايا أيِّ كائن حيٍّ تنطوي على الصفات الإجمالية لذلك الكائن؛ لا بل يمكن لنا أن نكرر ذلك الكائن بدءًا من أية خلية من خلاياه. ناهيك عن أن أبحاثًا مستمَدة من الرياضيات أثبتت أن التماثُل الوظيفي بين خليتين من خلايا المخ لا يستتبع، بالضرورة، التجاوُر الجغرافي بين الخليتين، ويبدو المخ وكأنه مغمور في متَّصَل continuum من الوعي. إلا أننا، في إطار هذا التفسير، مازلنا نحتاج إلى تحديد موقع دقيق للإرادة الفاعلة في معزل عن الظروف. فالإرادة، كما هو معروف، هي المحرك الأول للحقول، وهي التي تبث الحيوية في تلك الحقول. ألا يمثل قذف حجر تأجيجًا للحقل الثقالي تُمليه الإرادة؟ وماذا لو انساقت الإرادةُ وراء التعريف الاجتماعي للزمن؟ ألا يكبح ذلك من قدراتها على التأثير في مختلف الحقول؟

لا توجد نفسٌ بلا زمن؛ لكن لا يوجد زمن بلا نفس. تتعزز هذه المقولة بتأكد الفروق الفردية مع تقدُّم السن. يكوِّن الوعي والزمن والنَّفْس محيطًا واحدًا لا انفصام فيه. من هنا يبدو الزمن الخام صعبَ التوصيف. كذلك شأن العلاقة بين لقطة الحركة وبين آنيَّتها الظاهرية. لذا لا يمكن أن تُعزى الصلةُ بين الإحساس بالوقت وبين الممارسة إلى أولوية أيٍّ منهما. إن الظاهرتين الأخيرتين عمليتان مكرورتان، وليستا تلقائيتين أو أصيلتين. لذا كانت العلاقة البيولوجية الاجتماعية علاقة طقسية وحسب – أي طقسية ظاهرتية، لا تمتُّ إلى المفهوم العميق للزمن بأية صلة.

إن للزمن في علم النفس طيفًا واسعًا. فبدءًا من علم النفس الكوني الذي يطرح مصادرة غريبة، هي مصادرة الذاكرة، وانتهاءً بالساعة البيولوجية القابعة في عمق كلِّ كائن، نجد أن علم النفس يزودنا بذخيرة لا نهاية لها من المعلومات الزمنية البالغة الأهمية.

بدأت الذاكرة الكونية منذ الانطلاقة الأولى للانفجار الكوني البدئي Big Bang الذي أتى بالكون إلى الوجود. إن انفجار النجوم هو ذكرى ذلك الانفجار البدئي، وتطور الجنين في رحم أمه هو ذكرى الحيوات الأرضية الأخرى. أما الانطباع المعلوماتي في الدماغ، الذي يتبدى كذاكرة، فيُرَدُّ بدوره إلى حقيقة العطالة الكونية. فلولا العطالة لانمحى كلُّ شيء من الذهن على الفور. قد تكون الذاكرة، بهذا المعنى، بديل التيار الزمني الوحيد الاتجاه. ولما كانت عملية التخزين المعلوماتي في الدماغ منسوبة إلى العطالة، أي مقاومة أيِّ كائن لمحاولة تغيير وضعه، فإن التحويلات التي يتركها دفقُ المعلومات في الدماغ تبقى على ما هي لفترة قد تطول أو تقصر. من هنا تنشأ الذاكرة. على أن هذه الذاكرة، كما أشرنا، قد تكون هي المسؤولة عن خَلْق الإحساس بالفترة التي قد تطول أو تقصر. وإذ ذاك يتوقف طول المدة أو قِصَرُها على شدة المؤثر الفيزيائي. إن للذاكرة الدماغية أنواعًا ثلاثة هي: الذاكرة المباشرة، والذاكرة المتوسطة، والذاكرة البعيدة. تنطبق ملاحظتُنا عن الذاكرة في سياق العطالة على الذاكرتين المتوسطة والبعيدة. إننا نستطيع إدراك الذاكرة المتوسطة، حتى في حالة غياب إحساسنا بالزمن. والزمن، إذا اعتُبِرَ كترتيب للأحداث في الدماغ، فلن ينطبق على آليات الذاكرتين المتوسطة والبعيدة. وفي عبارة أبسط، لا يوجد وقت كافٍ للترتيب في هاتين الذاكرتين؛ ومن الأرجح أنهما تنطويان على قدرات إدراكية دفينة. إنهما غير زمنيتين.

لقد طوَّرت الكائناتُ الحية، على اختلافها، منظومات ضبط داخلية تفيد في التعامل مع الأحداث الدورية في المحيط. تُعرَف هذه المنظومات بـ"الساعة البيولوجية". ويمتلك الإنسان ساعة بيولوجية مداها 24 ساعة، ويمكن إثبات وجودها ببعض المعالجات العصبية. وقد غاصت هذه الساعة إلى اللاوعي، على ما يبدو، منذ اكتشاف النار قبل 800,000 سنة. كما تمتلك المرأة ساعة بيولوجية شهرية قمرية تتكشف في الأحوال النفسية المضطربة؛ وقد غاصت بدورها في اللاوعي. أخيرًا لم يُكتشَف حتى الآن ما يشير إلى امتلاك الإنسان لساعة سنوية.

ما الذي نقصده بمصطلح "الآن"؟ قد يكون الآن هو الوقت برمَّته، لأن الماضي كان آنًا؛ والمستقبل بدوره سيكون آنًا آخر. يتصور البعض الآن وكأنه لحظة من الخلود. إن الخلود هو الأطروحة المناقضة للزمن، لكنه من طبيعة الزمن ذاتها. وأدنى سويات الخلود هو المفهوم المجسِّد للزمن كلِّه. إذا كانت القوانين الناظمة للكون خالدة، فستكون ممثِّلة للخلود، حتى لو لم يكن ثمة خلود. وقد اتفقت البوذية مع نيتشه على أن كلَّ فرد هو كون بأكمله، وأن كلَّ لحظة هي الخلود بأسره. أما ماركس فقد رأى أن العلاقة بين الأفكار خالدة، بينما الأفكار في ذاتها ليست خالدة. إنها معضلة كبرى – مشكلة الآن. أمن الممكن تعريف الزمن بآن أو آنات متتالية؟ قد لا يكون مثل هذا التعريف ممكنًا – ذلك أن الآن يمضي، ويُفقَد بذلك موطئ قدم لتعريف الزمن – ومع هذا الفقدان يفقد الآن معناه. ولو استعدنا صورة السهم الزمني الوحيد الاتجاه، الممتد من الأزل إلى الأبد، لما وجدنا فيها آنًا. إن الآن يفقد معناه أيضًا في هذه الصورة.

توقف كيركغور عند معنى اللحظة، بما تنطوي عليه من قرار مستقبلي وعَوْد إلى الماضي. إن اللحظة هي الأهم عند كيركغور؛ إذ تذوب فيها الأزمانُ كلُّها؛ وهي نوع من اللازمنية أو الخلود. إن لحظة الآن هي بداية التيارات الزمنية، سواء في اتجاه الماضي أو المستقبل. ونستطيع أن نقارن آراء كيركغور وآراء هيدغِّر ونعارض فيما بينها: فبينما يرى الأول في الماضي نمطًا من أنماط التفكير أو التجلِّي، يَسِمُ الثاني الماضي بسمة التكرار؛ وفي حين يختزل كيركغور الحاضر بكونه اللحظة أو التحول، يربط هيدغِّر الحاضر بفعل الكشف. أما المستقبل فهو انعتاق لدى كيركغور وحدس لدى هيدغِّر.

هل حقًّا أن الوجود ينطوي على "عَوْدٍ أبدي"؟ أم أن التيار الزمني سهم وحيد الاتجاه، يمتد من الأزل إلى الأبد، كما سبق وأشرنا؟ إن كان ثمة عَوْدٌ أبدي، فما من شكٍّ في أن الزمن سيكون دائريًّا. شهد تاريخ الفكر موضوعات متباينة في نطاق النموذجين. انطلق نيتشه من الزمن المستقيم ليبلغ الزمن الدائري؛ ومثله فعل الهنود، لكنْ لعلل مختلفة. أما العالم بولتزمَن فقد أتتْ محاولاتُه على العكس من ذلك تمامًا: ذلك أنه سعى إلى استنتاج الزمن المستقيم الوحيد الاتجاه من الزمن الدائري، مستخدمًا تقنيات فيزيائية صرفة، لكنه فشل في نهاية المطاف.

رأى لايبنتس الزمن في التاريخ الإنساني؛ ومثله هيغل، في مَعرِض من مَعارضه. إلا أننا لا نستطيع الأخذ بهذا الرأي. فأين يقع تاريخ الكون إنْ كان ذلك صحيحًا؟ ألا يعود بنا هذا الرأيُ إلى مبدأ المركزية الذي كان كوبرنيكوس قد تجاوزه؟ نستطيع تحديد موقع التاريخ الإنساني بصوغ نموذج زمن، الآن فيه هو الزمن الفيزيائي، والزمن البيولوجي هو الماضي؛ ويرتبط الزمنان من خلال التاريخ الإنساني.

لكن هيغل ذهب أبعد من ذلك: فقد رأى أن العقل يتطور في خضم الزمن، وأن النفي هو قوة الزمن التدميرية. وهكذا فإن النفي الزماني للمكان هو تحقيق واقعي له.

إننا، وفق هيغل، لا ندرك لحظات وأمكنة، لكننا ندرك هنات وآنات (جمع هنا وآن). إن هيغل هو مؤسِّس الفكرة العلمية المعاصرة المتعلقة بالمتصل الزماني–المكاني أي الزمكان أو الآن–هنا. والزمن لدى هيغل هو الحالة المجردة للإحساس والإدراك، وهو العامل غير المحسوس فيما هو محسوس. إن الزمان والمكان هما مجرَّدان من مجرَّدات للكون الخارجي (في المقارنة مع الكون الداخلي). والزمن هو الحادث نفسه، البارز ثم المندثر، وهو تجريد للنفي وللتدمير. وهكذا يشكِّل سياقُ الأشياء الواقعية الزمنَ؛ لكن فكرة الزمن تبقى فكرة خالدة، أي أنها فكرة لازمنية.

وبالمثل، يعرِّف سارتر الزمن. إنه ما ليس هو وما ليس هو: هو. لقد وقع الأدب المعاصر في مفارقة كبيرة حيال مشكلة الزمن: فمن جهة، طرح هذا الأدب فكرة التخلُّص من قيم الماضي؛ لكنه، من جهة أخرى، أصرَّ على أهمية الزمن كمفهوم خلفي وكأرضية للتقدم. إن محو الشخصية الإنسانية الذي يجري على صعيد العالم الآن ويفجر العالم في محيطات الاستهلاك هو قضية نقيضة، ربما تفرض العودة بالزمن إلى الوراء وإحياء القيم مرة أخرى.

هل تعني استحالة التدخل في أحداث الماضي أن كلَّ ما تحقَّق وما وُجِدَ قبلاً هو، في مجمله، خطة مقررة للأحداث المستقبلية؟ وماذا عن أمر الاختيار الأخلاقي إن كانت القضايا كلُّها قد قُرِّرَتْ سابقًا؟ صحيح أن الزمن يظهر كقوة فعل، مثل قولنا: "الزمن أكل الصخور"، كما أنه يمثل أهدافًا معينة، كتأكيدنا أن "الزمن سيقرِّر" أو أن "الوقت الملائم سيأتي". لكن لا شيء يتحرك في المكان وحده أو في الزمان وحده؛ حتى الزمن ذاته لا يمكن أن يتحرك من دون المكان. لا بل إن الزمن لا يستطيع الحركة في معزل عن التفكير.

إن تسلسل الأحداث الزمني الفيزيائي غير طَبوق في حالة التفكير. فالأفكار السابقة والحالية والمستقبلية تقبع كلُّها في الفكر الآن وفي وقت واحد. وواقع الأمر أن المخَّ يشبه آلة زمن مصغرة، قد يكون في مقدورها – إذا تطورتْ وارتقتْ – العودةُ بالزمن إلى الوراء. وإذ ذاك يصبح التمييز الزمني مرتبطًا بالمعالجات الداخلية فقط. ولا غرو في ذلك: فقد أشرنا في المقدمة من هذه المقالة إلى أن ما من أحد منَّا يملك طريقةً لتخلُّل الواقع. فهو عندما يتعامل مع كلِّ ما في محيطه ويخاطبه، إنما يتعامل مع النماذج العقلية لما في ذلك المحيط ويخاطبها. وإذا كان للزمن طابعه الذاتي هذا، فما من شكٍّ في أن القرار الأخلاقي يؤكد هذا الطابع الذاتي للزمن؛ إذ يتم استدعاء المستقبل بهدف صوغ هذا القرار. الحق نقول إن زمننا الذاتي يجب أن يكون، من وجهة النظر الأخلاقية، أهم من الزمن الموضوعي الذي نعامل به الأشياء التي تعجز عن استقدام مستقبلها إلى الآن، كما نفعل نحن.

يذهب العالم هرمان فايل أبعد من ذلك، حين يقول: "كلُّ شيء موجود هناك." ولكن يبدو أن كلَّ شيء يتحرك بالنسبة إلى بصيرتي التي تصعد ببطء خطَّ العالم الخاص بها. تبدو الموضوعية هنا كمجموعة من عوالم وأزمان.

واقع الأمر أن صعود البصيرة هو حدث فعلي، يصل في موضوعيته إلى حدِّ المشاركة في أحداث العالم. وإن كان للبصيرة هذا الشأن، فلا شكَّ في أن حقل الوعي، كما سبق وعرَّفنا به، هو جزء من مصداقية الوجود. ولا يمكن لشهادات الوعي المطلوبة في سياق هذه المصداقية أن تُستجَرَّ ما لم يكن الزمن عَكوسًا reversible. وإن شئنا الاستطراد في هذا النهج من التفكير، فسنخلص إلى مفارقة كبيرة: إذ لو صنَّفنا الزمن كبيِّنة على الوجود، لوَجَبَ أن يكون الزمن وحيد الاتجاه، أي غير عَكوس irreversible.

لو ربطنا الزمن بثنائية الموت ومعرفة الذات، لوَجَبَ أن نقرَّ بأن إحساس الآن إنما يتأتى عن تمييز الذات لبيولوجيتها وحركتها في المحيط؛ وإذ ذاك ينقطع الماضي، وينحل الحاضر، ويندثر المستقبل، ولا تتبقَّى إلا لوحة واحدة ساكنة ومتماسكة من الأحداث.

الزمن، من المنظور الاجتماعي، هو خروج على الذاكرة المعرفية. ذلك أن السياق الاجتماعي يغدو مصادرة فعلية عند اقتفاء أثره؛ مما يُفضي إلى حَجْبِ الحقيقة بغلالة لا تمتُّ إلى الحقيقة المبتغاة بصلة. ولا أدلَّ على ذلك من أن الزمن الاجتماعي صار يقوَّم بالنقود؛ بل لقد غدا أغلى منها! إن الصناعيين والمحاربين المعاصرين يحاولون استعارة الوقت من المستقبل. وتقود الوتائر المتسارعة للإنتاج إلى تساؤل يتعلق بإمكانية إنتاج الزمن، تمامًا كما هي الحال لدى إنتاج أية سلعة أخرى. هذه الإمكانية مستحيلة. وتضفي هذه الاستحالة راحةً على أفئدة طلاب الحقيقة، إن لم يكن لسبب فلأن الاستهلاك يقصِّر الزمن ولا ريب. إن الزمن الاجتماعي تافه. كذلك التوقيت هو مجرد ممارسة تافهة.

كانت أحداث قياس الوقت في الماضي تختلف وتتباين باختلاف وتبايُن النشاط المقيس. وقد شهد العصر الحديث توحيد تلك الواحدات، مثلما تمَّ توحيد النَّقْد (العملة) على هامش تبسيط عمليات الإنتاج وتسريعها. نجم عن ذلك اغترابٌ في علاقة الذات بالزمن. فكم هي مضجرة، مملة وكئيبة، تلك الساعات الطوال التي نقضيها في عمل نعدم أيَّ اتساق معه، وتفرضه علينا الاشتراطات الاجتماعية؛ وكم هو مفرح ووثَّاب ذلك الزمن الذي يمرُّ بنا، بينما نحن نقدِّم جهدًا اخترنا بَذْلَه في معزل عن أية قيود.

إن لمعرفة العالم وسائل وطرائق: منها، مثلاً، أن نحاول الاتحاد بالعالم ضمن استجابة عميقة لأرفع الأعمال الموسيقية. تتيح لنا تلك الاستجابة أن نقرأ في تفاصيل الزمن، متجاوزين ما قد يقدِّمه التأمل من حدس، لا بل وأن نرتحل بعيدًا ضمن التشكيلات الكبرى للزمن. ولا تتجسد أهمية الموسيقى في سماعها، بل في استلهام المغزى الزمني منها. أما أن نطبِّق الزمن على الموسيقى، فذلك أمر آخر؛ إذ يخلق فينا ذلك وَهْمَ الحركة، فنبتعد عن المَحاور الزمنية الحقيقية، ويلبس المكان طابعًا مستنقعيًّا. هذا هو عين ما يحدث لدى محاولتنا الإصغاء إلى ما يُعرَف بمصطلح "الموسيقى الحديثة".

تتميَّز الموسيقى الرفيعة بموازنة دقيقة بين الكمِّ المعلوماتي والتكرار. وفي محاولته تفهُّم تلك الموسيقى، يحاول الإنسان إسقاط المعاناة المعرفية ومماثلتها أمام ناظريه. إن ما نعنيه بكلمة الموسيقى فيما يلي هي هذه الموسيقى الرفيعة. إن الموسيقى موائمة زمنية كونية. ويمكن للموسيقى أن تمدِّد الزمن.

تستطيع الموسيقى أن تقدِّم لنا استعارة كونية نختبر الزمن من خلالها. ذلك أن الموسيقى هي فعل فيزيائي، وهي انفعال إنساني. إن تأليف الموسيقى هو نشاط حدسي يتجاوز المصادرات المنطقية – ومن هنا علاقتُها بالمفهوم العفوي للزمن. ترتبط الموسيقى بالذاكرة، كما تتناغم مع إيقاعات الذاكرة: فكما أن لكلِّ عمل موسيقي هوية، كذلك فإن الذاكرة هي هوية الفرد الإنساني. وكما أن للذاكرة جذورها العطالية، كذا شأن الموسيقى. وما خلود النغم إلا نوع من أنواع العطالة.

تتسق الموسيقى مع الحدود الآنية للذاكرة. فكما أن سهمًا زمنيًّا قصير المدى يوجِّه الذاكرة إلى الفعل التالي، كذلك ننتظر النغم التالي في الموسيقى. وبذا تتناغم الموسيقى مع البيِّنة الزمنية المباشرة القائمة على ضرورة التوجُّه نحو الهدف التالي.

تتماثل الموسيقى، من المنظور الأشمل، مع الذاكرة أيضًا. إن النشاط البعيد للذاكرة يجري، على الأرجح، وفق أحكام الميكانيكا الكوانتية. وتبدو لنا الأعمال الموسيقية الكبيرة – بالمثل – غير ذات مغزى للوهلة الأولى، كما تتكشف عن أكثر من احتمال لدى تكرار الانفعال المديد معها. نميِّز هنا بين الفنون الزمنية، كالموسيقى والشعر، والفنون المكانية، كالعمارة والرسم.

لا ندَّعي هنا أننا حللنا مشكلة الزمن في هذه المقالة؛ إذ لا يلوح في الأفق حلٌّ قريب لها. كما نقر أننا لم نفِ الزمن حقَّه من الحديث. وهل في مقدور أيِّ حديث مثل ذلك الوفاء؟! ذلك أن الزمن يحيط بالكلِّ، ولا يحيط بالزمن أيُّ شيء. إن الزيادة المطردة للفوضى – أي الإنتروبيا entropy – تعرِّف بالزمن المألوف اللاعكوس الذي انطلق مع ولادة الكون.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 21, 2006, 12:15:43 صباحاً
وهذا مقال عن نسبية قانون نيوتن الثاني وجدته في احد المواقع ارجو ان يفيد:
- المقدمة:1
هدفت طريقة آينشتاين عند اشتقاق تحويلات لورنتز إلى أن هذه التحولات يجب أن تتضمن حقيقة لا تغيُّر سرعة الضوء بين جملتين عطاليتين والتي لا تحققها  تحويلات جاليلو. وقد حصل آينشتاين على تحويلات لورنتز بطريقة مختلفة عن طريقة لورنتز عندما اعتبر إحداثيات نقطة هندسية في الجملة العطالية    للحصول على إحداثيات النقطة نفسها في الجملة العطالية   وذلك بشرط ضمان ثبات سرعة الضوء لحركة هذه النقطة في كلا الجملتين. بعد ذلك استبدل آينشتاين النقطة الهندسية بجسيم كتلته وهو ساكن هي   فنجح في تعميم علاقة الطاقة الكلية للفوتون, أي    ,  واشتقاقها من أجل الجسيم المتحرك. وهكذا أصبحت الطاقة الكلية للجسيم المتحرك تحقق مبدأ تكافؤ الكتلة بالطاقة بعد أن كان هذا المبدأ صالحاً للحقل الكهرطيسي فقط. ولكي تتوافق قوانين النظرية الكهرطيسية اللامتغيرة تحت تحويلات لورنتز مع قوانين الميكانيك التقليدي اللامتغيرة تحت تحويلات جاليلو شرع آينشتاين بتعديل الميكانيك التقليدي لينسجم مع تحويلات لورنتز. وكان من نتائج هذا التعديل على الميكانيك التقليدي ظهور الميكانيك النسبي وعلاقاته الأساسية الآتية [2,3]:
    (1 a ) ,      ( 1b ) ,       (1 c )
    ( 1d ) ,    (1 e )
حيث    الكتلة النسبية للجسيم المتحرك بسرعة   و   الطاقة الكلية النسبية للجسيم المتحرك و   هي كمية الحركة النسبية للجسيم.                                                        
كما هو معروف فإن القوانين الأساسية في الميكانيك التقليدي والنسبي لها الشكل نفسه [3] فلدينا قانون نيوتن الثاني و العبارة المكافئة له أي                       :
     (2b)                    (2a)     ,      
لكن في الميكانيك التقليدي فإن الكتلة لا تتعلق بالسرعة حيث تأخذ العلاقة (2a) الشكل التالي :
 
وهناك قوة أخرى في الميكانيك هي قوة مينكوفيسكي    أي :

وباستخدام الزمن الذاتي   للجسيم فإن المعادلات (2) تكتب بالشكل :
 
وهذا يعني أن المعادلة (2a) هي مركبة واحدة فقط من تنسور العطالة والطريقة المثلى لاشتقاق جميع علاقات الميكانيك النسبي هي الانطلاق من كلتا المعادلتين (2) وليس فقط من المعادلة (2a). إن تحويلات لورنتز والتي تبدو على أنها تعبرعن الخواص الديناميكية للجسيم قد اعتمدت على متناقضات الأفعال الكيماتكية    . [4,5,6]فعلى سبيل المثال, المعادلة (1d) والتي تعبر عن الكتلة النسبية    تم اشتقاقها باعتبار الجسيم ساكن في جملته المتحركة  وهذا يعني أن اشتقاق العلاقة (1d) تم كنتيجة مباشرة لاستخدام علاقة تمدد الزمن    بين الجملتين العطاليتين. وبالنتيجة فالعلاقة    (1d) والتي اشتقها آينشتاين هي في الواقع نتيجة لفعل كيماتيكي هو تمدد الزمن. لتجنب استخدام الأفعال الكينيماتكية عند اشتقاق العلاقات الديناميكية للجسيم المتحرك عاد كثير من الباحثين الى نظرية الأثير[7,8]  والتي هي طريقة تختلف في نقطة انطلاقها وآليتها الرياضية عن النظرية النسبية الخاصة.  فنظرية الأثير تمكننا من  اشتقاق العلاقات الديناميكية للجسيم المتحرك بمساعدة تحويلات جاليلو وبعض مفاهيم الإلكتروديناميك التقليدي.
 في الإلكتروديناميك تم التخلص من الأفعال الكيماتكية عند اشتقاق العلاقات الديناميكية للجسيم المشحون المتحرك وذلك بالتأكيد على أولية القانون الفيزيائي بدلاَ من تحويلات  لورنتز وأفعالها الكينيماتيكية [9a,9b,9c](المرجع  [9a] صدر في العدد /101/  2006 من مجلة عالم الذرة). والتشابه في قوانين القوة بين الميكانيك والإلكتروديناميك يساعدنا على تعميم طريقتنا من الإلكتروديناميك إلى الميكانيك.
ولذلك سنرى في هذا العمل كيف أن الانطلاق من العلاقات (2)  يؤدي إلى اشتقاق جميع علاقات الميكانيك النسبي كما اشتقها آينشتاين (العلاقات ((1). وهذا تم لنا فقط انطلاقا من أسس الميكانيك التقليدي ودون استخدام النظرية النسبية الخاصة. فعلى سبيل المثال, فإن العلاقة الشهيرة (1a) يتم الحصول عليها في الكتب الجامعية من قوانين الميكانيك التقليدي وذلك  بضرب العلاقة (2a) سلميّاً ب  , فنحصل على :
(3a)              
وبما أن المقدار   في الطرف الأيسر للعلاقة (3a) يعبر عنه بمعادلة هاملتون أي    (وذلك لأن   وحيث     الهاملتوني ) فإننا نحصل:
(3b)    
و بمقارنة كلتا المعادلتين (3b) , (3a) نجد :
                      (3c )    
الطاقة الكلية    للجسيم سيتم تحديدها لاحقا.  المعادلة((3c توضح أن العلاقة (1a ) يمكن أن تشتق من مفاهيم الميكانيك التقليدي لكن في الميكانيك التقليدي تكون الطاقة الكلية    لجسيم حر الحركة  هي عبارة عن الطاقة الحركية,  أي: [3]    , .

2- قانون نيوتن الثاني ومبدأ النسبية:
لنفرض الآن أن المراقب الموجود في الجملة العطالية   يرصد جسيم متحرك, فإذا اعتبر هذا المراقب أن الكتلة     تتغير مع السرعة فإن العلاقة     (2a)تصبح بالشكل:
      ( 4 )
و لنفرض أن مراقب آخر موجود في الجملة العطالية  , وأن هذا المراقب سيأخذ بمفهوم نيوتن وهو أن الكتلة  لا تتغير مع السرعة فإن العلاقة     (2a)تصبح بالشكل:
             ( 5 )
بالمقارنة بين العلاقتين( 4 ) و( 5  ) نرى أن كلا من الكتلة    والقوة   لا تتوافق مع الكتلة   والقوة   وهذا مخالف لمبدأ النسبية. في الواقع ووفقا لمبدأ النسبية فإن العلاقة(5) يجب أن تكون من الصيغة نفسها للعلاقة ( 4 ). هذا يعني أن الكتلة  يجب أن تتعلق بالسرعة,  تماما كما تتعلق الكتلة   بالسرعة. بالتالي فأن العلاقة   (5)يجب أن تكتب بالشكل:
       ( 6 )
 أي أن قانون نيوتن الثاني يتضمن في طياته أن الكتلة تتغير مع السرعة. واعتمادا على هذه الحقيقة فإننا سنبين في هذا العمل أن العلاقات (2) هي علاقات صالحة لوصف الميكانيك النسبي, أي انطلاقا من العلاقات(2) سنقوم باشتقاق جميع علاقات الميكانيك النسبي(العلاقات (1) ) دون استخدام النسبية الخاصة أو تحويلات لورنتز.

3- اشتقاق علاقات التحويل النسبية بالاضافة الى علاقة الكتلة النسبية:  
لتكن لدينا جملتين عطاليتين    و    وتتحركان بالنسبة لبعضهم البعض بسرعة نسبية   .
الاحداثيات الديكارتية للعلاقة (a2) تكتب في الجملة  بالشكل:
    ( a ) ,       ( b ) ,     ( c )  ( 7 )
وفق مبدأ النسبية فان العلاقات (7 ) تكتب في الجملة  , بالشكل:
    ( a ) ,       ( b ) ,     ( c )  ( 8 )
انطلاقاً من العلاقة (3c) وضربها بـ    ومن ثم جمعها للعلاقة (7a) , وبقسمة العلاقة الأخيرة على المقدار    نجد:
 
بضرب وقسمة الطرف الأيسر للعلاقة الأخيرة على العدد السلمي   , ومقارنة العلاقة الأخيرة  مع العلاقة (8a) نجد:
    ( 9a )    ,   ( 10 )
وكذلك نجد:
  ( 11a )
أيضاً بالانطلاق من العلاقة (7b) وقسمتها على المقدار   , ومن ثم المقارنة مع العلاقة (8b) نجد:  
  ( 9b )    ,       ( 11b )

النتيجة نفسها نحصل عليها إذا انطلقنا من العلاقة (7c), أي نجد:  
    ( 9c ) ,        ( 11c )
مربع شعاع السرعة في الجملة العطالية   هو:    والمطابقة الآتية
 
تكتب بالشكل الأتي:
 
بجمع وطرح المقدار  للعلاقة الأخيرة, ومن ثم ترتيب العلاقة الناتجة نجد:
 (12)
 إذا عرفنا علاقات تحويل السرعة بالشكل:
    ( a ) ,        ( b )    ,  (c ) ( 13 )
فإننا نستطيع عندئذ كتابة العلاقة (12) بالشكل:
 
أو:
          ( 14a )
 العدد السلمي  يمكن تحديده الآن وذلك باستخدم مبدأ النسبية على العلاقات (13a) و(11b). وهكذا فان المعادلات  (13a) و (11b) تكتب في الجملة  بالشكل:
    ( 15a )   ,       ( 15b )
وبالتالي نستطيع أن نعوض العلاقة (13a) في العلاقة  (15a) لنجد:
          ( 15c )
وبشكل مشابه بتعويض العلاقة (11b) في العلاقة  (15b) فنجد:
          ( 15d )
المعادلات(15c)   و (15d) تقودنا إلى تعيين  العدد السلمي  :
    ( 16a )            ( 16b )
الآن بتعويض العلاقة (13b) في العلاقة  (9b) فنجد:
       ( 14b )
أما اذا عوضنا العلاقة (14a) في العلاقة  (14b) فيكون لدينا:
       ( 17 )
كما هو معروف أن كل مراقب له الحق أن يعتبر جملته العطالية هي الجملة الساكنة. وهذا يعني أنه من الممكن اعتبار الجملة  جملة ذاتية للجسيم. وهذا يعني أن    وبالتالي   , لذا نجد من العلاقة (17) أن:
             ( 18a )
ووفق مبدأ النسبية فأن المراقب في الجملة  له الحق أن يعتبر جملته هي جملة ذاتية للجسيم أيضا, وهكذا نجد أن:
                ( 18b )
    بتربيع العلاقات (18), والأخذ بعين الاعتبار تعريف كمية الحركة للجسيم نجد أن:
 
أو:    
       (19)
من جهة أخرى, فان المقدار    يكتب بالشكل:
 
ولكن   وكذلك لدينا من العلاقة  (18a) أن   , ومنه نجد:
 
أو:
               (20a)
وبشكل مشابه نجد للمقدار   أن :
     (20a)
نستطيع الآن تحديد الطاقة الكلية    وذلك من العلاقة (3c) والتي تكتب وفق الصيغة:
        (21)
ومن العلاقة(18a) لدينا أيضا:
     (22)
وبتعويض العلاقة (22) في العلاقة  (21) نجد:
       (23)
من جهة أخرى بما أن المقدار   يؤول من أجل السرع الصغيرة للجسيم إلى الطاقة الحركية التقليدية, أي   . فإننا نستطيع أن نعرف  المقدار  الأتي:
    (24)
على أنه الطاقة الحركية النسبية للجسيم.
وإذا كان تغير الطاقة الكلية النسبية يرتبط دوما بتغير الكتلة وفق  العلاقة (23) فهذا يعني أن طاقة الجسيم ذو الكتلة  هي   وهي ليست إلا الطاقة الكامنة للجسيم. ولذلك فان الطاقة الكلية النسبية للجسيم     هي مجموع الطاقتين الحركية والكامنة, أي:
       (25)
وبمقارنة العلاقة (24) مع العلاقة  (25) نجد أخيرا:
       (26a)
هذا يعني أن الكميات   و   في العلاقات (20a) و (20b) هي ليست إلا الطاقات الكلية النسبية للجسيم و   في  الجملتين  و على الترتيب. ولذلك فان المعادلات  (14b) , (19) و (20) تكتب من جديد وفق الصيغة:
   (27a),      (27b),  
    ,         (27c)
    (28a) ,      (28b)          
                              (28c)
وحيث  
               ( 26b )
هي الطاقة الكلية النسبية للجسيم في  الجملة .
أخيرا, وبتعويض العلاقة (26a) في العلاقة  (3c) نجد:
 
وباستخدام هذه العلاقة في العلاقة (20) نحصل قانون نيوتن النسبي:
                ( 29 )
على عكس النسبية الخاصة والتي أدت إلى ظهور الميكانيك النسبي وعلاقاته الأساسية فان هذه العلاقات تحوي ضمن طياتها الأفعال الكينماتكية. بينما في هذه الصياغة لم تتضمن آلية الاشتقاق  تحويلات لورنتز وأفعالها الكينماتكية وبالتالي فان علاقات الميكانيك النسبي في هذه الصياغة دينامكية. وعلى الأخص العلاقات (18). وأكثر من ذلك فان تحويلات لورنتز يتم اشتقاقها في هذا المقال, تماما كما تم اشتقاقها في النسبية الخاصة, أي أن تحويلات لورنتز تصف فقط إحداثيات نقطة هندسية بين جملتين عطاليتين, وبالتالي فهذه التحويلات وأفعالها الكينيماتيكية لاتصف ديناميك الجسيم المتحرك. وهذا ما لاحظناه في هذا المقال فالانطلاق من قانون نيوتن الثاني واستخدام مبدأ النسبية  يبين أن جميع علاقات الميكانيك النسبي ذات طبيعة دينامكية.
فالعمل المطبق على الجسيم ذو الكتلة  يؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية لهذا الجسيم وبالتالي, وفق مبدأ تكافؤ الكتلة بالطاقة ( الطاقة الركية مقسومة على  ), فان هذا يؤدي إلى زيادة في الكتلة ولهذا يظهر في كل العلاقات النسبية سواء في الميكانيك أو الالكتروديناميك معامل زيادة الكتلة الشهير   والذي بدوره يرتبط في علاقات التحويل النسبية وفق المطابقة (14a) والتي تتضمن في طياتها علاقات جمع السرع النسبي(13).




الخاتمة:
جرت العادة على اعتبار أن الميكانيك النسبي هو تعديل( تصحيح) للميكانيك التقليدي, بينما هذا التعديل نفسه يتم الحصول عليه إذا عدنا مرة أخرى إلى قانون نيوتن الثاني واعتبار أن الكتلة متغيرة مع السرعة. ونعلم أن أي صياغة جديدة يجب أن تحتوي الصياغة القديمة كحالة خاصة. وعملنا يحقق هذا المطلب أيضا وذلك باشتقاق جميع  علاقات الميكانيك النسبي انطلاقا من فرض جديد وهو تغير الكتلة مع السرعة بدلا من فرض النسبية الخاصة. وكذلك بدلا من فرض  مينكوفسكي في الضياغة الرباعية الامتغيرة, وهو تغيرات الزمكان عند الانتقال من جملة عطالية إلى أخرى                     وفق تحويلات لورنتز سواء مكتوبة في الصياغة الثلاثية 3-d  أو الرباعية الامتغيرة 4-d
مع تحيات اسلحة الطاقه :cool:
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: اسلحة الطاقه في مارس 21, 2006, 12:17:38 صباحاً
يبدو ان المعادلات لم تظهر وسوف احاول انا اضعها في رد منفصل واعذروني على هذا الخطاء
ولكم مني جزيل الشكر
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: الفيزيائي المتفكر في مارس 28, 2006, 12:54:06 صباحاً
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
شكر خاص للأخ باسم و لكل من ساهم معه
لقد بذل مجهود رائع في هذا البحث
لقد كنت اجهل الكثير عن هذه النظرية
 إلى الأمام يا باسم
أني أشعر أن لك سيكون لك دور في تقدم هذه النظرية



العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في مارس 30, 2006, 06:05:48 مساءاً
الشكر لكم جميعا يا أخوان وإنشالله نحن سنستمر في شروح جوانب النظرية والله الموفق.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: ملاك الفيزياء في يونيو 15, 2006, 10:28:30 مساءاً
السلام عليكم ورحمة الله

الكون المتألق (The Elegant Universe)
- فلم وثائقي مبني على كتاب بنفس الإسم. يعتبر أحد أعظم الشروح العلمية اللتي أنجزتها البشرية. يشرح الفلم نظرية الأوتار الفائقة (SuperString Theory) كنظرية تفسر كل شيء في الكون.

لتحميل الفيلم المكون من ثلاث أجزاء:
http://www.astro.uni-wuerzburg.de/~asmaie....rse.avi

http://www.astro.uni-wuerzburg.de/~asmaie....ing.avi

http://www.astro.uni-wuerzburg.de/~asmaie....ion.avi

شاهد الفلم على الإنترنت هنا
http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html
شراء الفلم على قرص DVD هنا
http://www.amazon.com/gp....84618?%
الموقع الرسمي لنظرية الأوتار الفائقة هنا
http://www.superstringtheory.com/
الأوتار الفائقة على ويكيبيديا هنا
http://en.wikipedia.org/wiki/Super_string_theory
لماذا توجد 10 أبعاد؟ هنا
http://en.wikipedia.org/wiki/Why_10_dimensions
جاذبية الكم هو المجال اللذي أمضى فيه ستيفين هوكنق الثلاثين سنة الماضية من عمره. تعرف عليها هنا
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_gravity
اد وِتِن (Ed Witten), أحد أعظم الفيزيائيين اليوم, يتحدث عن الأوتار هنا
http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/view-witten.html
منظمة الأبحاث النووية الأوروبية (CERN), القيادة في إكتشاف كيف بدأ الخلق هنا
http://public.web.cern.ch/Public/Welcome.html

تصحيح: القوة الكهروضعيفة (Electroweak) هي في الواقع دمج للقوتين الكهرومغناظيسية والنووية الضعيفة فقط, ولا تدخل معهما القوة النووية القوية.
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: باسم صالح في يونيو 18, 2006, 03:59:36 صباحاً
:203:  :110:

للأخت ملاك الفيزياء على الإضافة الرائعة
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: الصيلد في يوليو 05, 2006, 10:15:52 صباحاً
الأخ باسم

أشكرك على هذه المعلومات الجديدة علي

وأرجو منك إعادة كتابة المعادلات

الصيلد
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: safy في فبراير 19, 2007, 05:08:53 مساءاً
السلام عليكم

أنا قرأت مقالتكم و أنا شاكر لكم

و في الحقيقة لدي معلومات هامة و علمية جدا جدا حول الأوتار الفائقة

أتمنى لو تراسلوني على بريدي الالكتروني safy.saeed@yahoo.com
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: ياسر في فبراير 19, 2007, 10:52:12 مساءاً
السلام عليكم
..........
إكتب عينة منها هنا
.........
السلام عليكم
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: عاشقة الأقصى في فبراير 26, 2007, 12:00:24 مساءاً
مــا شاء الله عمــل مُبــاركـ ..

سنواصِل المُتــابعــة باركـ اللهُ فيكُمـ ..  :)
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: safy في فبراير 27, 2007, 09:11:57 مساءاً
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
دعوني أعرفكم بنفسي أنا safyطالب علم وباحث في مجالات النظرية النسبية والكمومية و الوتر الفائق ....
وفي قراءتي على ما عرضه السيد هاني (يعطيه العافيه) تشكلت لي بعض الأسئلة التي
أتمنى أن يجيب عنها كما أدعو أعضاء المنتدى وبكل سرور إلى المناقشة و المحاورة وأن تقبلوني أخاً لكم
أما أسئلتي هي:
 ذكر في الحوار أن الوتر الفائق هو عبارة عن بعد وحيد ولكن أنا أدعوكم لتغكير بشيء بسيط و هو هل فعلاً
يمكننا (في عالمنا ذي الأبعاد الأربعة)أن نكون جسماً من بعدين مكانيين فقط سوف يتسرع البعض ويقول نعم ومثالاًعلى ذلك
قطعة الورق ولكن هذا المثال وغيره يتألف من بعد مكاني ثالث والدليل هو عندما نضع مجموعة كبيرة من تلك الأوراق فوق بعضها البعض
سيتضح الارتفاع بشكل واضح وإنا هو لم يكن مختفياً أو معدوما بل نحن أهملناه لصغره (بالنسبة لنا على الأقل),وجسم من بعدين يعني
أن الارتفاع أو البعد الثالث يساوي الصفر تخيلوا بموضوعية وجدية أن سماكة الصفحة(أي الارتفاع)أخذت تتناقص حتى بلغت الصفر
سوف تجد أن الورقة كلها أختفت ,ونحن يمكننا أن نتأمل أرض المنزل أو سطح طاولة ما على أنه يتألف من بعدين ولكننا نكون قد أهملنا
البعد الثالث ولم نحذفه فعلاً وكذلك يكن الحديث عن الخيط (مثلاً)حين يقول البعض أنه ذو بعد واحد ولكن ولكن للخيط مقطع دائري أي قاعدته دائرية
وللدائرة بعدان هما القطرين المتعامدين وبنفس الخيال أفترض تناقص القطرين حتى الصفر ستجد اعدام الخيط وبالتالي كيف يكون الوتر الفائق ذو بعد واحد
إذ لا يمكن ذلك إلا في الهندسة التجريدية.
شاركوني على بريدي الالكتروني    safy.saeed@yahoo.com

وما هذا إلا جزء مما أبحث فيه و أتسئل عنه و أتخصص فيه أرجو مطلق التعاون و المشاركة
العنوان: نظرية الأوتارالفائقة
أرسل بواسطة: البريكي10 في يونيو 15, 2007, 05:02:32 مساءاً
nullaryamo_as@yahoo.ca:110:  :203: