الرسائل

61

منتدى علم الفيزياء العام / كيف تفسّر فيزيائياً

« في: يناير 12, 2006, 04:51:31 مساءاً »

اعتقد يااخي العزيز بانه عند انقطاع التيار الكهربائي فانه يتغير المجال الكهربائي يرافقه ظهور مجال مغناطيسي وهذا قد يكون بفعل ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي تؤدي الى ارتفاع الحراره ..

62

منتدى علم الفيزياء العام / الإنسان الآلي يلتقي بفيزياء الكم

« في: يناير 12, 2006, 04:45:43 مساءاً »

قرأت موضوع جميل جدا عن تطبيق فيزياء الكم واستخداماتها في كشف اسرار المخ ولذلك قررت ان اضع هذا المقال الرائع ...
الإنسان الآلي يلتقي بفيزياء الكم
 
  
سيجونوفسكي هو واحد من علماء فيزياء الكم الذي وجدوا حقلا جديدا خصبا للبحث في استخدام قوانين نظرية الكم لاستكشاف أسرار المخ.

والبحث في هذا المجال يختلف بالطبع كثيرا عن الفيزياء النظرية البحتة فالهدف في الفيزياء هو إيجاد الحل الأبسط والأكثر أناقة لأشد المسائل عمقا مثل :الانفجار الأعظم ونظرية المجال الموحد أما البيولوجيا فهي تتسم بأنها أقل نظاما وأناقة وبطرقها المسدودة و يمثل المخ الناتج النهائي لطرقها الملتوية وعلى حين ترتكز الفيزياء على القوانين (العامة) فإن القانون العام الوحيد المعروف في البيولوجية هو قانون التطور برغم تعرجاته و مصادفاته و يلاحظ سيجونوفسكي (أن كثيرا من التفاصيل و القرارات التنظيمية في البيولوجية هي مصادف تاريخية ولا يمكنك أن تفترض أن الطبيعة سلكت أبسط الطرق و أقصرها لتعمل شيئا ما فبعض الخصائص هي بقايا لمرحلة سابقة من التطور أو من الممكن أن بعض الجينات التي يصادف وجودها موجهة نحو غرض آخر لقد اتبع سيجونوفسكي بتصميمه نيتوك خطا فيزيائي الكم جون هو بفيلد الذي ساهم في فتح حقل الشبكات العصبية عام 1982 مما أدى إلى موجة الاهتمام الحالية بنظرية الشبكة العصبية بعد عقود من الإهمال ويبدو جون هو بفيلد الطويل والوسيم والمتأنق – برأسه المدفون في جبل من الجداول الغامضة التي تسجل مواصفات البلورات والمعادن وأشباه الموصلات –أشبه برئيس كلية أو مدير مجلس إدارة منه بعالم في مجال فيزياء الأجسام الصلبة بدأ هو بفيلد في نهاية السبعينيات بحضور حلقات بحث حول علم الأعصاب مرتين في العام في معهد ما ساشوستس للتكنولوجيا وبعد برهة بدأ يدرك أن حقل الذكاء الاصطناعي لا يمتلك إلا قليلا من المبادىء المنظمة و أنه خليط غير متماسك من أجزاء منفصلة و لكنها مثيرة من المعرفة و بدأ يتساءل فيما إذا كانت هناك أي مبادىء عميقة وراء الذكاء الاصطناعي كما في الفيزياء ففي فيزياء الأجسام الصلبة حيث ترتبط الذرات مع بعضها البعض بشكل وثيق في بنية شبكية توجد مبادىء تنظيمية بسيطة تسلم بها نظرية الكم لقد كان هو بفيلد –على سبيل المثال – يدرس دوران الذرات في الأنظمة الشبكية في مادة الزجاج التي تتألف من مصفوفة من الذرات الدوارة وقد تتساءل عما إذا كانت مصفوفة الذرات الموجودة في الجسم الصلب بينها أوجه شبه بالخلايا العصبية في الدماغ (هل من الممكن اعتبار الخلية العصبية في الدماغ مثل ذرة في بنية شبكية ) لقد أدى هذا إلى نشره ورقة علمية شهيرة عام 1982 بعنوان (الشبكات العصبية و الأنظمة الفيزيائية الناشئة ذات القدرات الحاسوبية المجمعة ) لقد كانت هذه الفكرة فكرة ثورية حقا مثلت قفزة في المنطق أدهشت عالمي الذكاء الاصطناعي و فيزياء الكم ففي السابق اعتبرت مدرسة من الأعلى للأسفل (العقل) على أنه برنامج كمبيوتر معقد موضوع ضمن كمبيوتر ضخم ولكن هو بفيلد اقترح بأن الذكاء قد ينشأ وفقا لنظرية الكم عن ذرات من دون عقل أي برامج على الإطلاق ‍ وقد لاحظ الفيزيائي هاينز بيجلز (أن أحد الآثار الجانبية لعمل هو بفيلد هو أن العديد من النظريين الفيزيائيين الذين عملوا في مجال دوران الذرات في الأنظمة الشبكية للزجاج أصبحوا – بين عشية وضحاها – خبراء في خصائص الشبكات العصبية وقد غير بعضهم مثل هو بفيلد مجال اختصاصه ) وقد أشار هو بفيلد في ورقته الرائدة إلى أن الفكرة ليست منافية للعقل كما تبدو في الظاهر فكل ذرة في جسم صلب تدور ويمكن – على سبيل المثال – أن توجد في عدة حالات مميزة مثل الدوران للأعلى أو للأسفل وبالمثل توجد الخلية العصبية لأيضا في حالات منفصلة قد تطلق طاقة أو لاتطلق وفي كم من المادة الصلبة هناك مبدأ عام يحدد الوضع الذي يفضله النظام أي أن الذرات ترتب نفسها بحيث تكون طاقتها أدنى ما يمكن و يمكن اختزال فكرة هو بفيلد إلى ما يلي : تختزل شبكة عصبية (طاقتها) إلى الحد الأدنى كما تفعل المادة في حالتها الجامدة تماما لقد جسدت تلك الفكرة اكتشاف هو بفيلد فقبله لم يكن هناك مبدأ موحد يسمح للمرء بفهم الشبكات العصبية و لقد عثر هو بفيلد باستخدام المبادىء العامة لنظرية الكم على المبدأ الموحد للشبكات العصبية فكل الخلايا العصبية في الدماغ تعمل على نحو تقلل فيها (الطاقة) المستخدمة في الشبكة إلى حد أدنى و التعلم هو عملية التوصل إلى استخدام الطاقة الأدنى وكما يقول جيم أندرسون من جامعة براون (لقد علمنا دائما أن الشبكات العصبية تعمل ولكن هو بفيلد أوضح لماذا تعمل : لقد كان ذلك مهما حقا لأنه أعطانا الشرعية ) ونتيجة لذلك فقد انفتح عالم جديد بالكامل من البحث العلمي و أصبح الفيزيائيون جزءا من طليعة جديدة من الباحثين المختصين في بحوث الشبكات العصبية وكما التقط الرياضي البريطاني آلان تورنج المبدأ الرياضي الجوهري للآلة الحاسبة فقد اكتشف هو بفيلد أحد القوانين العامة وراء الشبكات العصبية وقد ساعد هذا بدوره على الإحياء الحالي لنظرية الشبكات العصبية ومن السهل تصور الفكرة الأساس وراء اكتشاف هو بفيلد لنأخذ علىسبيل المثال كرة تتدحرج إلى أسفل منطقة وعرة مليئة بالشقوق و الوديان والجبال وبالطبع فإن الكرة ستتدحرج إلى أحد الوديان وبعبارة أخرى فإن الكرة تبحث عن وضعية الطاقة الدنيا للجاذبية (الوادي) تصور الآن أن المنطقة الوعرة تمثل كل الحالات المحتملة للخلايا العصبية في الدماغ حيث تمثل كل نقطة في هذه المنطقة حالة معينة للأوزان في الشبكة العصبية (توجد المنطقة في مكان يحدده البعد (ن) وفي كل مرة تتدحرج فيها الكرة تتغير الأوزان في الشبكة العصبية بحيث تتدحرج الكرة نحو حالة تبذل فيها أقل طاقة و الكرة المتدحرجة تمثل هنا عملية التعلم المعقدة وعلى الرغم من أن رياضيات الشبكة العصبية يمكن أن تكون معقدة جدا فقد بين هوبفيلد أن الصورة الرياضية الأساسية ليست أصعب من كرة تتدحرج أسفل هضبة لقد تابع هو بفيلد عمله ليجدأ ن شبكاته العصبية أظهرت تصرفا غير متوقع يقلد الوظائف الفعلية للدماغ فقد اكتشف – على سبيل المثال – أن الشبكة العصبية تتصرف بالطريقة ذاتها تقريبا حتى بعد إزاحة عدد من الخلايا العصبية أي أن هندسة الوديان لم تتغير و بعبارات أخرى فإن الوديان تناظر الذكريات ومثل الذكريات الحقيقية التي تبقى في المخ حتى بعد تلف ملايين الخلايا الدماغية فإن هذه الوديان في الشبكة العصبية تكون مستقرة تماما حتى بعد أن تحطم جزئيا و بدلا من أن تكون هذه الوديان أو الذكريات مجمعة في موضع واحد في الدماغ فإنها تكون موزعة على كامل النظام لقد قدم ناتج جانبي آخر لهذا النموذج تفسيرا للأفكار المتسلطة فاذا لم تكن حذرا أحيانا في تحضير شبكة عصبية فأن واديا معينا قد يصبح كبيرا جدا بحيث يلتهم كل الوديان المجاورة وسوف تقع الكرة حتما بعد ذلك في الثقب الفارغ وهذا ما قد يحدث في حالة وجود فكرة متسلطة لكن أغرب ناتج جانبي لهذه الفكرة البسيطة والمبدعة في الوقت ذاته لم يكن متوقعا على الإطلاق فلقد وجد هوبفيلد أن شبكاته العصبية بدأت تحلم .


 

(الباحث التقني هشام محمد الحرك)

63

منتدى علم الفيزياء العام / السفر عبر الابعـاد الكونية

« في: يناير 11, 2006, 12:42:40 صباحاً »

مشكـور اخوي comcom...
وشكرا اخي هشام -م على كلماتك الرائعه والمحفزه للشخص لكي يقدم الكثير ولك جزيل الشكر اخي العزيز ...:blush:

64

منتدى علم الفيزياء العام / السفر عبر الابعـاد الكونية

« في: يناير 04, 2006, 08:54:15 مساءاً »

مشكور comcom وماشاءاالله عليك متابع ومطالع جيــد '>

65

منتدى علم الفيزياء العام / السفر عبر الابعـاد الكونية

« في: يناير 04, 2006, 08:45:17 مساءاً »

السفر عبر الابعاد الكونية

القوى الكونية


من 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)ويعتقد آينشتاين بان الجاذبيه هي صفه وخاصيه للزمكان اي بلا هذه الخاصيه لا يكون الزمكان زمكانا. 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 التي طرحت في الازمان السابقه والتي 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 فراغ مليء بالطاقة والجسيمات التي لاترى ويعتقد بان الفراغ ظهر مع ظهور الماده ونشأ معها. 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.
ملاخظه:
يعتقد بعض العلماء مثل اينشتاين بان الجاذبيه ماهي الا طاقه وليست قوه كما يقال وان كانت الجاذبيه فعلا طاقه فتلك مشكله وانا اعتقد شخصيا بان الجاذبيه ماهي الا قوه عظيمه تتفرع منها القوى الاخرى فكيف نوحد الاصل مع الفرع وقد تكون هناك قوى اخرى تؤدي الى هذا النقص غير الواضح والجاذبيه رغم معرفة نيوتن لها ووضع لها قانون لكنها تظل غامضه فعلا وغير معرفه ولاتفهم وقد حاولت كثيرا البحث عن تعريف معين لها يبين لنا ماهي لكني لم اجد سوى انها قوة جذب او اعوجاج في الزمكان ولكنها تظل غير مفهومه ...ولاندري متى سوف نعلم ماهيتها فما زال امام العلماء الكثير..

66

منتدى علم الفيزياء العام / الفراغ حقيقة أم خيال

« في: يناير 04, 2006, 08:05:46 مساءاً »

وصلت الفكره اخي هشام -م ولك تحياتي

67

منتدى علم الفيزياء العام / الفراغ حقيقة أم خيال

« في: يناير 03, 2006, 01:58:59 مساءاً »

اخي العزيز هشام -م مشكور على مشاركتك وحقا قد لفت انتباهي على ان الفراغ لاحدود له فكيف يكون فراغ اذا اصبح محدود ,,,ولكن اخي العزيز الفراغ سابقا كان تعريفه المكان الخالي وانت ذكرت المكان وربطته بالفراغ اذا قد يكون للفراغ حدود وقد لايكون له حد وهذا تساءل؟ ولكن تبعا لنظريات كثيره تكلمت عن الكون بان الكون محدود اذا الفراغ الذي يملىء الكون محدود والعدم الذي تكلمت عنه يصعب الحصول عليه لان الطاقه اصبحت تملىء كل شيء واصبح العدم كلمة فقط تقال صعب ان يطبق عليها ولك ان تعرف بان هناك تجربه قد اجريت على مكان لايحتوي على اي ماده منظوره او مرئيه ولا فيه هواء واطلقت به طاقه عاليه ولوحظ بعد فتره وجيزه من ظهور جسيمات ظلت لفتره قصيره جدا واختفت ومن هنا استنتجوا بان الفراغ مليء بالطاقه التي تكافىء الماده وانا من وجهة نظري اعتقد بان هذا الفراغ ماهو الى ظل لعوالم اخرى ومختلفه وذات ابعاد صعب علينا جميعا ان نراها وهذا ماتتكلم عنه نظرية الاوتار وتحاول فهمه ...

68

منتدى علم الفيزياء العام / الــــــزمــــكــــــان.....!

« في: يناير 01, 2006, 09:49:41 مساءاً »

موضوع رائع جدا وقد شد انتباهي ...
وهذه التجربه تشبه التجربه التي اجراها عدد من العلماء في عام 1944 الى 1945 بقيادة العالم الكبير آلبرت آينشاتين وهي تجربة فلادفيـا وهي اخفاء سفينه حربيه مع طاقمها وقد حدث واختفت هذه السفينه ثم ظهرت في مرفا اخر ثم عاودت الظهور ولكن الطاقم كان قد اصابه الجنوون وهذه التجربه مازالت غامضه وسريه ووقد قام بها العلماء بناء على نظرية اينشتاين في الحقل الموحد او المجال الموحد ...
وهو فعلا قد يحدث في المستقبل الانتقال عبر الزمان فقد ايدت ذلك نظرية الاوتار الفائقه ...
وافتراض وجود التيخونات هذه الجسيمات التي تسير بسرعه اعلى من سرعة الضوء..
ولكن كل التجارب ماتزال سريه لما فيها من اضرار على الانسانيه...

69

منتدى علم الفيزياء العام / الفراغ حقيقة أم خيال

« في: يناير 01, 2006, 09:16:40 مساءاً »

شكرا اخوي يوسف على مرورك على هذا الموضوع وتعليقك وجزاك االله الف خير
ومشكوره اختي ترانيم ايضـا....
ولكما مني الشكـر

70

منتدى علم الفيزياء العام / الفراغ حقيقة أم خيال

« في: ديسمبر 31, 2005, 11:57:59 مساءاً »

اعزائي في هذا المنتدى الرائع والراقي بما فيه من مواضيع مهمه جدا وجاده تشد القارىء إليها
لذلك قررت ان اشترك في هذا المنتدى وخصوصا في مجال الفيزياء ...
وقررت كذلك الكتابة عن الفراغ هذا الاسم الذي نعرفه جميعا من بداية تعلمنا النطق الى وقتنا الحاضر والى نهاية المطاف وأن سالنا احد ما عن الفراغ لاجاب بانه المكان الخالي من أي ماده ...
ولكن هذا التعريف المعروف هو الصحيح أم ان للفراغ مفهوم اخر تغير مع ظهور النظرية الفائقة أو نظرية الأوتار أو مايسميها البعض بانها النظريه النهائيه ..
ومع ظهور الكثير من النظريات وخصوصا النظرية النسبية العامة للعالم آينشتاين الذي غيرت نظريته الكثير من المفاهيم حول المكان والزمان والراصد والجاذبية وامتداد هذا الكون وادخل الفراغ الى هذه النظرية او ربما كان من ضمنها ولكنه اهمل ثم جاءت النظرية الكمية وقدمت تعريفا اخر للفراغ وخصوصا ظهوره بنسبه عاليه في الذره ونعلم بان 99.99% من الذره فراغ وكوننا الكبير يحتوي كذلك على الفراغ ولكن ماهو الفراغ ولماذا هو موجود بهذه النسبة وماهيته ؟؟
لقد قام احد العلماء بتجربة ولكني لا اذكر اسم العالم ولكن التجربة كانت بوضع مرآتين متقابلتين في االفراغ ولمده معينه وحساب المسافه التي بين هاتين المرآتين وبعد فتره معينه غير طويله وجدوا بان المرآتين اقتربتا من بعضهما وكانت المسافه قريبه وقد فسروا ذلك بمرور موجات اسموها باسم معين ادت الى هذا التجاذب ولكن هناك علماء ذهبوا الى القول بانه بما ان الماده والطاقه متكافئتين فان هذا يدل على ان الفراغ مليء بالطاقه والجسيمات التي لم تشاهد وهذا قد أدى الى هذا التجاذب وذهبوا الى ابعد من ذلك بان هذه الجسيمات التي توجد بالفراغ لا تظهر الا عند اعطائها كمية من الطاقه  وبان لكل جسيم طاقه معينه تؤدي الى ظهوره ومن هنا قد تنتج في المستقبل مادة من الفراغ ؟؟؟؟؟؟؟ (يعني معقوله يسون ماده مثل كوره ولا اي شي من الفراغ '> الله العالم...
ولكن الفراغ ماهو الا طاقه وابعاد وبما ان الطاقه تكافىء الماده فهذا يعني انه لم يعد هناك مايسمى فـــراغ بالمفهوم التقليدي...
وهذه الطاقه المختزنه في هذا الفراغ قد تفسر تفاعل كثير من القوى وتفسر كذلك الجاذبيه وقد تفسر حتى معنى نظرية الاوتار التي تقول بان الماده مكونه من اوتار حلقيه نحيفه جدا ذات بعد احادي تتذبذب باهتزاز معين ولكل اهتزاز جسيم ينتج عنه .......
وهل يمكن تكوين ثقب في الفراغ ؟؟؟ وهل الابعاد الاخرى التي لم ترى بعد منحنيه في هذا الفراغ وهل الجاذبيه تملىء كل شيء وتعبر حتى اجسامنا ؟؟ هل يكون الحل في الفراغ؟؟ ربما يجب ان توجد دراسه لهذا الفراغ واعطائه الاهتمام اللازم ؟؟؟؟.......