Advanced Search

المحرر موضوع: السفر عبر الابعـاد الكونية  (زيارة 2726 مرات)

0 الأعضاء و 1 ضيف يشاهدون هذا الموضوع.

يناير 04, 2006, 08:45:17 مساءاً
زيارة 2726 مرات

T4A

  • عضو مبتدى

  • *

  • 70
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
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..




يناير 04, 2006, 08:51:29 مساءاً
رد #1

comcom

  • عضو مشارك

  • ***

  • 469
    مشاركة

  • عضو مجلس الرياضيات

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #1 في: يناير 04, 2006, 08:51:29 مساءاً »
مشكور جدا على ما تتحفنا به أخي من مقالات رائعة
'<img'>

يناير 04, 2006, 08:54:15 مساءاً
رد #2

T4A

  • عضو مبتدى

  • *

  • 70
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #2 في: يناير 04, 2006, 08:54:15 مساءاً »
مشكور comcom وماشاءاالله عليك متابع ومطالع جيــد '<img'>

يناير 05, 2006, 02:44:04 مساءاً
رد #3

comcom

  • عضو مشارك

  • ***

  • 469
    مشاركة

  • عضو مجلس الرياضيات

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #3 في: يناير 05, 2006, 02:44:04 مساءاً »
'<img'>
السر في مقالة الأخت aman عن سرعة المطالعة '<img'>

يناير 06, 2006, 04:05:43 صباحاً
رد #4

هشام -م

  • عضو مساعد

  • **

  • 209
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #4 في: يناير 06, 2006, 04:05:43 صباحاً »
مباركة جهودك المثمرة أخي العزيز : T4A ..

موضوع أرفع من ممتاز  قلبا وقالبا ..  غزارة في المعلومات الدقيقة , تنسيق مدهش في طرحها , سلاسة وتبسيط ولا أجمل في العرض ... والختام المسك كان بصمتك ورأيك الشخصي ...

ننتظر منك المزيد ..

ولكم تحياتي

يناير 11, 2006, 12:42:40 صباحاً
رد #5

T4A

  • عضو مبتدى

  • *

  • 70
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #5 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:

يناير 11, 2006, 07:55:30 صباحاً
رد #6

maths

  • عضو خبير

  • *****

  • 1037
    مشاركة

  • عضو مجلس الرياضيات

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #6 في: يناير 11, 2006, 07:55:30 صباحاً »
السلام عليكم و رحمة الله و بركاته،
موضوع رائع
شكراً لك وفقك الله

يناير 12, 2006, 05:25:50 مساءاً
رد #7

وليد محمد

  • عضو مبتدى

  • *

  • 59
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #7 في: يناير 12, 2006, 05:25:50 مساءاً »
موضوع جميل أخي وهادف جدا ... حقيقة كلما تداخلت اما عيناي نظريات الفيزياء اتساءل ماذا لو تخلص اصحابها من عبأ البيروقراطية الأكاديمية في الجامعات والتقوا لمدد تجعل من النقاشات بينهم أكثر ودية من المؤتمرت الرسمية التي تقتل نظرية وتحيي اخرى بملاحظة عابرة او تعليق طريف محرج او او ... ماذا لو كانت الانترنت وجودة منذ ذلك الحين ..

ربما .. واقول ربما ... لايعود للنظريات التي تحاول بفلسفتها التي تخطأ وتصيب التقريب بين المشاهدات الفيزيائية بشكل معقد جدا ... أتدري أخي ... كان هناك شيئا رائعا في اينشتاين هو ما أكسبه شهرته ثم لما افتقده (ولا اقول فقده) ضاعت تلك الشهرة وآلت الى عزلة علمية قاتلة ... كان ذاك هو احساسه بالجمال العلمي ... كانت نظرته دوما بسيطة ..باحثة عن موطن الجمال في كل شيء حوله ... بقدر مافي الفيزياء من فلسفة تدير الرؤوس ... ثم لما تخلى عن تلك النظرة بمحاولته التحايل على نسبيتيه وقوانينها لتثبيت الكون المتوسع قضى مابعد الاربعينيات بعيدا بعيدا جدا

انا حقيقة لا تلامس نفسي تلك النظريات من اوتار و كمات وربط بين القوى الضعيفة والقوى الكبيرة لا لشيء حقيقة ولا لعلم يكتنزه عقلي بل لانها بدأت بقتل الجمال في الفيزياء ...
أتوق ان يقرأني من يقرأ لي فيما أكتب

يناير 14, 2006, 11:03:50 مساءاً
رد #8

T4A

  • عضو مبتدى

  • *

  • 70
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #8 في: يناير 14, 2006, 11:03:50 مساءاً »
اخي العزيز محمد كلماتك رائعه فعلا...والبحث عن الجمال في الفيزياء موضوع دائما يطرح عند مناقشة احدى النظريات والجمال والتناظر شيئ يبحث عنه العلماء لانه يجعل النظريه تبدو اكثر اناقه وجمال ولكن هناك نظريات ليس فيها الكثير من الجمال ولكنها نجحت فعلا ولكني اختلف معك في نظرية الاوتار لانها رغم كونها معقده ومازالت في طور التطور فلم يظهر جمالها وبعد ولكن الا تجد الجمال في كون الماده وكل شي مكون من وتر واحد وذي بعد واحد فقط وهناك الجمال في كون ان الكون كله يخضع لمعادلة واحده فقط ولذلك يجب علينا ان نصبر الى ان نرى الى ما سوف تصل اليه نظرية الاوتار وبعد ذلك نستطيع ان نقول بانها جميله او لا ........ولك جزيل الشكر اخي العزيز

يناير 17, 2006, 11:38:34 مساءاً
رد #9

باسم صالح

  • عضو مساعد

  • **

  • 145
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #9 في: يناير 17, 2006, 11:38:34 مساءاً »
شباب أي شي بخصوص نظرية الأوتار الفائقة ممكن نجعله في صفحاتها الجديدة ولكن الرجاء بدون دش كلام ولكن بالشيء المفيد فقط وشكرا لكم
يَا رَفِيقَ الرُّوح ِ غَيرَانٌ أنا غيرُ مدَارِي
قَلبِيَ الهَائِم ُ في يأس ٍ  و  فِكرِي في انتِظَارِ
وَأَنا  َكالتَائِه ِ  الشَّارِدِ  في  لَيل ِ القِفَارِ
أنَا  مَأسُور ٌ حَنانِيك  َ فَأطْلِقْ   من   إسَارِي
وَا ضَيَاعِي إِنْ تَكُنْ تأبَى ابتِعَادِي أَو اقتِرَابِي
عِشْتُ في الحَالَينِ أَحْسُو مِن شَقَاءٍ وعَذَابِ
لَيسَ لِي في القُرب  ِ إلاَّ رَشَفَات  ٌ من سَرَابِ
وَأنَا في البُعْد ِ مَشْدُود ٌ لمأسَاة  ِ اكْتِئَابِي

يناير 17, 2006, 11:49:36 مساءاً
رد #10

باسم صالح

  • عضو مساعد

  • **

  • 145
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #10 في: يناير 17, 2006, 11:49:36 مساءاً »
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 .


إنشاء البوابات الزمنية :
تسمح البوابات الزمنية بالسفر بين حلقتين زمنيتين متشابهتين في المسارات الزمنية المختلفة، وذلك من خلال البعد السادس. ولإنشاء بوابة زمنية مستقرة، يجب علينا اتباع عدة إجراءات، أولها أن تكون البوابة الزمنية في منطقة مستقرة جيولوجيًا، وأن تكون محاطةً بمادة مصمتة سميكة وكثيفة؛ وكمثال على ذلك يمكننا التفكير في كهف عميق، ذو جدران حجرية، بحيث تكون المادة المصمتة السميكة المحيطة بمعدات البوابة الزمنية قديمة زمنيًا، كي تكون موجودة في نفس المكان على طرفي البوابة الزمنية. بعبارة أخرى، أن تكون المادة المحيطة بمعدات البوابة الزمنية متواجدةً في كلا الزمنين، الحاضر والماضي، كي تسمح بالسفر بينهما.
يعود ذلك إلى استقلالية البعد الزمني عن البعد المكاني، فإذا افترضنا مكانًا بين (المريخ) و(الزهرة) في تاريخ محدد، وقام مسافر بالسفر عبر الزمن من خلال بوابة زمنية في هذا المكان بحيث يعود عشرة أعوام إلى الماضي، فهل سينتقل إلى هذا المكان بالضبط قبل عشرة أعوام؟ أم سيظهر في نقطة مكانية بين (المريخ) و(الزهرة)؟ أم سيظهر في ذلك الجزء من الكون (الذي تتحرك فيه الأنظمة الشمسية باستمرار) بالضبط قبل عشرة أعوام؟ إن توضع جميع النقاط في الفضاء نسبي فيما بينها، وهو يتغير باستمرار بمرور الزمن، لهذا لا يمكن بناء البوابة الزمنية بشكل عشوائي في أي مكان في الفضاء الخالي، بل يجب ربطها إلى بروتونات وذرات معينة، وهذه بدورها تملك خواصًا مثل المادة، الجاذبية، والمكان الذي تشغله. إذ يتميز (البروتون) بأن خواصه لا تتغير بمرور الزمن، لهذا يكون الفضاء في المستوى دون الذري ثابتًا ومستقرًا على مدى الأزمنة الطويلة (يُعرف هذا المبدأ بمبدأ الاستمرارية البروتونية).
ما أن يتم تحديد بيئة مستقرة ومناسبة، يمكن البدء في إنشاء البوابة الزمنية، وذلك بتثبيت مسرع (تاكيوني) بحيث يمكنه إصدار تدفق (تاكيوني) ثابت على عدسات جذب هائلة الكثافة، والتي تقوم بتركيز الحقل (التاكيوني) على شكل سطح مفرد ضمن مادة بروتونية مستقرة ((التاكيونات) عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الثاني، الرابع، والسادس، والتي لا تزال في حيز الدراسة النظرية الغير ممكن إثباتها عمليًا، نتيجة خواصها الطورية البعدية الفريدة).

تتألف عدسات الجذب من مادة صناعية هائلة الكثافة، تنتج عن القصف المستمر بواسطة تدفق جذبي من مسرع جذبي يميل بزاية قائمة عن المسرع (التاكيوني)، بحيث تتقاطع (التاكيونات) وتدفقات (الجرافيتونات) في مركز عدسات الجذب. ((الجرافيتونات) عبارة عن جزيئات ثلاثية الأبعاد تشغل الأبعاد الخامس، السابع، والتاسع، وتشترك بالكثير من الصفات مع (البروتونات) لكن في طور بُعدي مختلف، وبهذا تستطيع (الجرافيتونات) اختراق المواد المصمتة بعكس (البروتونات)).

تجب المحافظة على عدسات الجذب في درجة حرارة منخفضة جدًا تقترب بكثير من درجة الصفر المطلق، بحيث تكون حركة الذرات في حدها الأدنى، مما يلعب دورًا أساسيًا في الحفاظ على تدفق (تاكيوني) مستقر. وتُستخدم عدسات الجذب أساسًا في المساهمة في انكسار التدفق (التاكيوني) على طول محور البعد السادس؛ وتحدد درجة الانكسار عدد الحلقات الزمنية التي يمكن أن تمتد البوابة الزمنية إليها إلى الماضي. لهذا تتطلب العودة إلى زمن أبعد في الماضي إلى درجة أكبر من انكسار التدفق (التاكيوني)، والذي يعني بدوره كثافة جاذبية أكبر في عدسات الجذب.

تعتمد كثافة وتردد التدفق (التاكيوني) على قُطر البوابة الزمنية، وبهذا تحتاج بوابة زمنية قُطر فتحتها عدة أمتار إلى ملايين من الطاقة (التاكيونية) لإبقائها مفتوحةً مقارنةً بالطاقة المصروفة لإبقاء بوابة زمنية بقطر من المستوى الذري مفتوحة.

وعندما تفتح البوابة، تبدو على شكل سطح دائري، وتؤدي التأثيرات البُعدية والجذبية إلى إنشاء نوع من التأثير البصري فيما يشبه دوامة قوس قزح في البوابة، في حين تبدو فجوة البوابة وكأنها تنسحب إلى داخلها؛ وتعود هذه الظاهرة البصرية إلى تأثير انكسار البعد السادس للتدفق (التاكيوني). وبعد أن تتكون البوابة الزمنية، ويتم اختيار درجة وقُطر البعد السادس، يمكن للمسافر عبر الزمن أن يدخل الفجوة عبر الجانب المقابل للمسرع (التاكيوني)، بمعنى أن المسرع (التاكيوني) وعدسات الجذب تصبح خلف البوابة الزمنية. وفي خط زمن الماضي، يخرج المسافر من الطرف الآخر لسطح البوابة الزمنية، بحيث تصبح عدسات الجذب في خط زمن المستقبل.

في واقع الأمر، إن السفر عبر بوابة الزمن ليس بسهولة تجاوز مدخل باب عادي، إذ يجب أن تكون فجوة البوابة الزمنية على سطح مادة (بروتونية) صلبة، والعثور على مادة (بروتونية) مستقرة في سطح ثنائي الأبعاد رقيق لدرجة تسمح بالعبور عبره في الطبيعة، لهو أمر في منتهى الصعوبة؛ لهذا فمن الصروري أن يستخدم مسافرو الزمن آلية اقتطاع للتوجه عبر المادة الصلبة التي تم إنشاء البوابة الزمنية داخلها.

إن تأثير الانتقال المكاني في البوابة الزمنية يؤدي إلى سماكة تقارب عشرة أقطار ذرية، وبالتالي يمكن إنشاء فجوة في المادة في أحد طرفي البوابة الزمنية، وغالبًا هو طرف المستقبل، بشكل مباشر عبر المادة في الطرف الآخر من البوابة الزمنية في طرف الماضي، لكن سطح المادة (البروتونية) (الذي تم إنشاء البوابة الزمنية عليه) سيحوي مادة ملاصقة تدعمه في كلا الطرفين.

استخدام البوابات الزمنية :
بعد أن يتم تجهيز المعدات وإنشاء البوابة الزمنية المستقرة، يمكن عندها للمسافر أن يستخدم البوابة الزمنية لاجتياز البعد السادس إلى حلقة زمنية في الماضي.
هناك بعض الحدود التي تجب ملاحظتها في بوابات الزمن عبر البعد السادس، فمثلاً ستوجد نقطة في الزمن الماضي لم تكن فيها المادة التي تم إسقاط البوابة الزمنية عليها موجودة، إذ أن أعمق كهوف الأرض قد نشأت في وقت من التاريخ الجيولوجي للأرض، وبهذا تكون الحدود العملية لأية بوابة على الأرض أقل من بليون عام في الماضي، وللرجوع إلى ماضٍ أبعد من هذا لابد من إنشاء البوابة الزمنية ضمن مادة أكثر قدمًا واستقرارًا جيولوجيًا، مثل (القمر)، (المريخ)، أو أي من أقمار الكواكب الأخرى في النظام الشمسي.

كما يجب أن يقتصر السفر عبر الزمن إلى نقاط زمنية تسبق إنشاء البوابة الزمنية، باعتبار أن البوابة الزمنية قد تبقى في نفس المكان مفتوحة لعدة سنوات، وقد يقوم مسافرون عبر الزمن - من المستقبل هذه المرة - بفتح بوابة زمنية في نفس مكان معدات البوابة التي ننوي فتحها، مما سيقود إلى حالٍ عسيرة إذا اضطروا لمواجهة أنفسهم في الأزمنة الماضية!

لهذا، فمن المفضل أن تُفتح البوابة الزمنية إلى الماضي في مكان خاص ومنعزل بحيث لا يرى أحد وصول مسافري الزمن، وبالتالي نحافظ على انحراف زمني في حده الأدنى، ويملك المسافرون السيطرة شبه المطلقة على أنفسهم في هذه الحالة.

إن البوابة الزمنية لوحدها لن تكون كافية من أجل استكشاف الماضي، فالبوابة الزمنية العميقة في كهف ما، قد توصل المسافر إلى منطقة خالية مظلمة في الماضي، عديمة الفائدة لأي نوع من الأبحاث الزمنية أو التاريخية. لهذا، يمكن استخدام أداة مفيدة جدًا إلى جانب معدات البوابة الزمنية، ألا وهي الناقل الآني الداخلي، والذي يجب أن يكون سهل الحمل والنقل عبر البوابة الزمنية إلى خط الزمن الماضي.

لابد من وضع الناقل الآني على منصة ممتدة أمام البوابة الزمنية، بحيث يمكن تمديده عبر الفجوة الزمنية المفتوحة، وما أن يصبح الناقل في الطرف الآخر للبوابة (الزمن الماضي) حتى يصبح بإمكان المسافر أن يستخدمه في التنقل إلى أي موقع يريده في الماضي، وبهذا نكون قد استفدنا من الانتقال الزمني للعودة إلى الماضي، ومن الانتقال المكاني للتنقل ضمن هذا الماضي.

بالإضافة إلى الناقل الآني، قد يحتاج المسافر إلى أدوات أكثر ملائمة للتنقل من جهاز الانتقال الآني، كعربة أو مركبة صغيرة، يستخدمها في التنقل ضمن الماضي، ومن البديهي أن ازدياد عدد المعدات التي يأخذها معه المسافر يكافئ ازدياد حجم الفجوة الزمنية، والتي تحتاج بدورها إلى طاقة أكبر لإبقائها مفتوحة.

من أجل الرحلات الطويلة إلى الماضي، يمكن تصغير الفجوة الزمنية بعد أن يعبرها المسافر إلى قطر أصغر، ولدى رغبة المسافر بالعودة، يقوم ببث إشارة (تاكيونية) عن طريق مولد نبضات (تاكيوني)، يتم اكتشافها بواسطة معدات البوابة الزمنية على الطرف الآخر من الفجوة الزمنية، فيزداد قطر البوابة كي يسمح بعودة المسافر إلى عصره. وبالطبع تساعد هذه الطريقة كثيرًا في توفير الطاقة اللازمة لإبقاء البوابة الزمنية مفتوحة بقطر صغير بدلاً من قطرها الأساسي.

يبقى التحذير الهام والأساسي في هذه البوابات، وهو أن إغلاق البوابة الزمنية يؤدي إلى فقد الاتصال بين الخطين الزمنيين إلى الأبد، وكل فتحٍ لبوابة زمنية، حتى لو كان إلى نفس الفترة الزمنية، سينشئ اتصالاً إلى خط زمني جديد كليًا، فإذا كان مسافر زمني في الجانب الماضي لبوابة زمنية لدى إغلاقها، فسيبقى هذا المسافر حبيس خط الزمن الماضي إلى الأبد.
يَا رَفِيقَ الرُّوح ِ غَيرَانٌ أنا غيرُ مدَارِي
قَلبِيَ الهَائِم ُ في يأس ٍ  و  فِكرِي في انتِظَارِ
وَأَنا  َكالتَائِه ِ  الشَّارِدِ  في  لَيل ِ القِفَارِ
أنَا  مَأسُور ٌ حَنانِيك  َ فَأطْلِقْ   من   إسَارِي
وَا ضَيَاعِي إِنْ تَكُنْ تأبَى ابتِعَادِي أَو اقتِرَابِي
عِشْتُ في الحَالَينِ أَحْسُو مِن شَقَاءٍ وعَذَابِ
لَيسَ لِي في القُرب  ِ إلاَّ رَشَفَات  ٌ من سَرَابِ
وَأنَا في البُعْد ِ مَشْدُود ٌ لمأسَاة  ِ اكْتِئَابِي

يناير 17, 2006, 11:55:44 مساءاً
رد #11

باسم صالح

  • عضو مساعد

  • **

  • 145
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #11 في: يناير 17, 2006, 11:55:44 مساءاً »
هل يمكن السفر عبر الزمن ؟؟؟

حقيقة السفر في الزمان

هل يمكننا أن نسافر إلى الماضي, أو نرحل إلى المستقبل? سؤالان أجابت عنهما أساطير الشعوب وقصص الخيال العلمي. لكنهما لم يكونا أبدًا بعيدين عن اهتمام البحث العلمي المتقدم.

في عام 1971 قام العلماء بتجربة حول نسبية الزمان, فتم وضع أربع ساعات ذرية من السيزيوم على طائرات نفاثة تقوم برحلات منتظمة حول العالم, في اتجاهات شرقية وغربية. وبمقارنة الأزمنة التي سجلتها الساعات على الطائرات مع الزمن الذي سجل بمرصد البحرية الأمريكية, وجد أن الزمن المسجل على الطائرات أبطأ منه على الأرض بفارق ضئيل يتفق مع قوانين النسبية الخاصة. وفي عام 1976 وضعت ساعة هيدروجينية في صاروخ وصل إلى ارتفاع 10000 كيلومتر عن سطح الأرض, حيث أصبحت الساعة على الصاروخ في مجال جاذبي أضعف منه على سطح الأرض. وقورنت إشارات الساعة على الصاروخ بالساعات على الأرض, فوجد أن الساعة على الأرض أبطأ منها على الصاروخ بحوالي 4.5 جزء من عشرة آلاف مليون من الثانية, بما يتفق مع تنبؤات النسبية العامة بدقة عالية. والساعة الهيدروجينية الحديثة تعمل بدقة يعادل فيها الخطأ ثانية واحدة في كل ثلاثة ملايين سنة. وهذه القياسات تثبت - بلاشك - الظاهرة المعروفة (بتمدد) الزمن, والتي تعد أهم تنبؤات النظرية النسبية. فالتجربة الأولى تثبت أن الزمن (يتمدد) كلما ازدادت سرعة الجسم, أما التجربة الثانية فتثبت أن الزمن (يتمدد) إذا تعرض الجسم لمجال جاذبي قوي.

و(تمدد) الزمن في هذا السياق ليس مفهومًا فيزيائيًا نظريًا خاصًا بالأجسام الدقيقة دون الذرية, وإنما هو (تمدد) حقيقي في الزمن الذي يحيا فيه الإنسان. فلو زادت سرعة إنسان ما (في سفينة فضاء مثلا) إلى حوالي 87% من سرعة الضوء, فإن الزمن يبطؤ لديه بمعدل50%. فلو سافر على السفينة لمدة عشرة أعوام - مثلا - فسيجد ابنه المولود حديثًا قد أصبح عمره عشرين عامًا, أو أن أخيه التوأم يكبره بعشرة أعوام. إن (تمدد الزمن) والسفر في الزمن, بهذا المعنى, هو حقيقة مثلما أن الأرض كروية وأن المادة تتكون من ذرات وأن تحطيم الذرة يطلق طاقة هائلة. كما أن السفر بسرعة تقترب من سرعة الضوء هو أمر ممكن فيزيائيا وتكنولوجيا, فقد اقترح أحد العلماء تصميم سفينة فضائية تعتمد على محرك دمج نووي يستخدم المادة المنتشرة في الفضاء كوقود, وأن يتم التسارع بمعدل 1ج (وهو معدل التسارع على الكرة الأرضية). وفي تصميم كهذا يمكن أن تصل سرعة السفينة إلى سرعة قريبة من سرعة الضوء خلال عام واحد, وبالتالي يبطؤ الزمن إلى حد كبير, وبالنظر إلى التطور المستمر للتكنولوجيا حاليًا يصبح من المعقول تمامًا افتراض وصول تكنولوجيتنا في المستقبل إلى بناء مثل هذه السفينة النجمية. ويرى عالم الفلك كارل ساجان أن هذا يمكن أن يحدث خلال عدة مئات من السنين. وبناء على ذلك كون مجموعة من العلماء يرأسها الأمريكي كيب ثورن والروسي إيجور نوفيكوف ما أسموه بـ(كونسورتيوم) روسي - أمريكي لتحقيق تقنية تسمح بتكوين آلة للسفر في الزمان.

فماذا تعني هذه الحقائق بالنسبة لغير المتخصص في الفيزياء? هل تعني أن مفهومنا (الطبيعي) عن الزمن قد تغير? وكيف يمكن أن يكون العالم في ظل إمكان السفر عبر الزمان? وهل هذا مجرد خيال علمي? أم أنه يمكن أن يحدث فعلاً في المستقبل? هذه ليست سوى بعض التساؤلات التي تفرضها تلك الحقائق العلمية المحيرة.

ما الزمن?

لا يمثل الزمن بالنسبة للإنسان العادي سوى تتابع المواقيت الناتج عن شروق الشمس وغروبها وعن دوران الأرض حول الشمس, والقمر حول الأرض. أما الزمن عند العلماء فهو مفهوم أساسي لابد منه لضبط التجربة العلمية. ففي عصر العلم الحديث أصبح من الضروري طرح تصوّر للأسلوب العلمي يكفل إجراء التجربة العلمية بواسطة علماء مختلفين وتحقيق النتائج نفسها, وذلك يستلزم وجود مقياس دقيق للزمن ومرجعية ثابتة له بالنسبة لجميع العلماء. وكان هذا التصوّر هو التصوّر النيوتوني للزمن المطلق, فحسب اسحق نيوتن (الزمان المطلق الحقيقي, الرياضي, ينساب من تلقاء نفسه وبطبيعته الخاصة, باطراد دون علاقة بأي شيء خارجي, ويطلق عليه اسم الديمومة). وفي واقع الأمر كانت النظرة النيوتونية للكون ذي الزمان والمكان المطلقين ناجحة في تفسير 99% من حقائق الكون, وتمكنت من تحقيق تقدم كبير في العلم الحديث. ولكن مع تقدم العلم وزيادة دقة الملاحظات تكشفت العديد من الظواهر التي أدت إلى الشك في الصحة المطلقة للنظرة النيوتونية. فحسب قوانين نيوتن يجب أن تتغير سرعة الضوء بحسب سرعة واتجاه حركة مصدره, ولكن العلماء اكتشفوا في تجربة مشهورة, هي تجربة (ميكلسون - مورلي) عام 1887, أن سرعة الضوء ثابتة بغض النظر عن سرعة مصدره وعن اتجاه حركته. كما تبين من قياس حركة كواكب المجموعة الشمسية أنها تتفق مع نظرة نيوتن فيما عدا كوكب عطارد, حيث وجد فرق ضئيل جدا بين حسابات ميكانيكا نيوتن وحركته في الواقع, بالإضافة إلى هذا وذاك تعارضت ميكانيكا نيوتن مع نظرية جيمس كلارك ماكسويل عن الموجات الكهرومغناطيسية والتي تتعامل مع الضوء على أنه موجات وعلى أن سرعته ثابتة. ولم يكن هناك مفر من ظهور نظرية النسبية, فقدم ألبرت أينشتين نظرية النسبية الخاصة عام 1905 والنسبية العامة عام 1915.

انحناء الفضاء والنسبية العامة

تعرف الهندسة المستوية بالهندسة الإقليدية, نسبة إلى إقليدس الذي عاش حوالي عام 300ق.م وبواسطة هذه الهندسة يمكن توصيف أي شكل هندسي بواسطة نظام الإحداثيات الكارتيزية, أي استخدام الأسطح المستوية في توصيف الخطوط المنحنية والمجسمات الفراغية. والفضاء طبقا لهذه الهندسة هو فضاء مستو. ولم تكن تلك هي الهندسة الوحيدة الممكنة, فقد طرح لوباتشفسكي عام 1828 هندسة لاإقليدية ذات أسطح منحنية مفتوحة معتمدة على منحنى القطع الزائد. ثم طرح برنارد ريمان عام 1850 هندسة لاإقليدية معتمدة على السطح الكروي المنغلق, وطورها ويليام كليفورد عام 1870 وافترض احتمال أن يكون الفضاء الكوني رباعي الأبعاد ينطوي على تشوّهات وتضاريس تشابه تضاريس سطح الأرض. ولم يكن ينقص تصور كليفورد سوى التفسير الفيزيائي الصحيح حتى يتطابق مع نظرية النسبية العامة, التي طرحت بعد 45 عاما. فالبعد الرابع في الفضاء لم يكن سوى الزمن وتشوّهات الفضاء لم تكن سوى التأثيرات الجذبوية للأجسام.

وبتقديم آينشتين لنظرية النسبية الخاصة عام 1905 والتي وضع فيها معادلات حركة الأجسام في فضاء مستو رباعي الأبعاد, وبوجود الهندسة اللاإقليدية منذ زمن ثم طرحه لفكرة التواء الزمان والمكان بتأثير الجاذبية, تكونت لدى آينشتين المادة الخام لنظرية متكاملة للجاذبية يمكن أن تكون بديلاً لنظرية نيوتن. ولما لم يكن آينشتين بارعًا في الرياضيات فقد لجأ إلى صديقه في الدراسة مارسيل جروسمان, وكان قد أصبح آنذاك عميدًا لمعهد البوليتكنيك بزيوريخ, وكان بارعًا في الهندسة اللاإقليدية, ووجد الحل في هندسة ريمان للأسطح المنحنية المغلقة. وقدمت الصورة النهائية للنظرية في ثلاث جلسات في أكاديمية العلوم في برلين عام 1915, وطبعت عام 1916.

وكان من أهم نتائج النسبية العامة تغير نظرتنا إلى الكون, فالمكان والزمان ليسا خلفية ثابتة للأحداث, وإنما هما مساهمان نشيطان في ديناميات الكون. والفكرة الأساسية هي أنها تضم (بعد) الزمان إلى أبعاد المكان الثلاثة لتشكّل ما يسمى بمتصل (الزمكان). وتدمج النظرية تأثير الجاذبية بأن تطرح أن توزيع المادة والطاقة في الكون (يحني) و(يشوه) الزمكان بحيث أنه لا يكون مسطحا, ولما كان (الزمكان) منحنيا فإن مسارات الأجسام تظهر منحنية, وتتحرك كما لو كانت متأثرة بمجال جذبوي. وانحناء (الزمكان) لا يؤدي فقط إلى انحناء مسار الأجسام ولكنه أيضًا يؤدي إلى انحناء الضوء نفسه. وقد وجد أول برهان تجريبي لذلك عام 1919 حينما تم إثبات انحناء الضوء الصادر من أحد النجوم عند مروره بجوار الشمس بتأثير مجاله الجذبوي. وتم ذلك بمراقبة الموقع الظاهري للنجم خلال كسوف الشمس ومقارنته بموقعه الحقيقي. فالزمكان ينحني بشدة في حضور الأجسام ذات الكتلة الضخمة, ويعني ذلك أن الأجسام تنحرف في المكان أثناء الحركة وكذلك تنحني في الزمان بأن تبطئ زمنها الخاص نتيجة للتأثير الجذبوي لتلك الكتلة. فإذا تصوّرنا فضاء رباعي الأبعاد له ثلاثة أبعاد تمثل المكان وبعدا رابعا للزمان ورسمنا خط الحركة المنحنية للجسم مع تباطؤ الزمن على المحور الرابع, ظهر لنا (الزمكان) منحنيا بتأثير الكتلة الجاذبة.

الثقوب السوداء

في العام نفسه الذي ظهرت فيه النسبية العامة 1916 وطرح فكرة انحناء (الزمكان), أثبت الفلكي الألماني كارل سفارتسشيلد أنه إذا ضغطت كتلة (ك) في حدود نصف قطر صغير بما فيه الكفاية, فإن انحراف (الزمكان) سيكون كبيرا بحيث لن تتمكن أي إشارة من أي نوع من الإفلات, بما فيها الضوء نفسه, مكونا حيّزا لا يمكن رؤيته, سمي فيما بعد (الثقب الأسود). ويحدث ذلك عند انهيار نجم تتجاوز كتلته كتلتين شمسيتين, حيث ينضغط ويتداخل بفعل قوته الجاذبة حتى تكون كل مادة النجم قد انضغطت في نقطة ذات كثافة لامتناهية, تسمى نقطة التفرد الزمكاني. وأي شعاع ضوء (أو أي جسم) يرسل داخل حدود الثقب الأسود, ويسمى أفق الحدث, يسحب دون هوادة إلى مركز الثقب الأسود. ومن الناحية النظرية يبدو أنه عند الاقتراب من الثقب الأسود تتزايد انحناءة (الزمكان) حتى تبلغ أفق الحدث, الذي لا نستطيع أن نرى ما وراءه. ورغم أن فكرة وجود نجم بهذه المواصفات ترجع إلى العالم جون ميتشيل الذي قدمها في ورقة بحث عام 1783, إلا أن مساهمة سفارتسشيلد تكمن في أنه قدم حلولا للمعادلات التي تصف انهيار النجم إلى ثقب أسود على أساس نظرية النسبية. واتضح لاحقًا أن سفارتسشيلد لم يصل إلى حل واحد للثقب الأسود, وإنما إلى حلين, وهو شيء يشابه الحل الموجب والحل السالب للجذر التربيعي. فالمعادلات التي تصف الانهيار النهائي لجسم يقتحم الثقب الأسود تصف أيضا, كحل بديل, ما يحدث لجسم يخرج من الثقب الأسود (يطلق عليه في هذه الحال أحيانا (الثقب الأبيض)). وبذلك يبدو أننا إذا ما تابعنا انحناء الزمكان داخلالثقب الأسود يبدو لنا وكأنه ينفتح مرة أخرى على زمكان آخر, فكأنما الثقب الأسود يربط (زمكان) كوننا (بزمكان) مختلف تمام الاختلاف, ربما (زمكان) لكون آخر.

ولكن المشكلة كانت في أن أي مادة تدخل مثل هذا الثقب الأسود ستسقط حتمًا في التفردية المركزية لتنسحق بشكل يخرج عن فهمنا. ولكن مع تقدم الأبحاث وجدت هذه المشكلة حلا, فقد ثبت أن كل الأجسام المادية في الكون تدور سواء كانت مجرات أو نجوما أو كواكب, ومن ثم فإننا نتوقع أن تدور الثقوب السوداء بالمثل. وفي تلك الحال يمكن أن يدخل جسم ما إلى الثقب الأسود ويخرج من الناحية الأخرى دون أن يمر بالمفردة ويتحطم, وذلك بتأثير دوران الثقب الأسود. وفي عام 1963 نشر روي كير حلول آينشتين لمعادلات المجال المتعلقة بالثقوب السوداء الدوّارة, وبينت أنه ينبغي أن يكون من الممكن من حيث المبدأ الدخول إلى ثقب أسود دوار من خلال ممر يتجنب التفردية المركزية (نقطة الانسحاق) ليظهر على ما يبدو في كون آخر, أو ربما في منطقة (زمكان) أخرى في كوننا ذاته, ويتحول بذلك الثقب الأسود إلى ما يسمى بالثقب (الدودي). وبذلك تثير هذه النتيجة بشكل قوي إمكان استخدام الثقوب السوداء بوصفها وسيلة للسفر إلى الماضي بين أجزاء مختلفة من الكون والزمان.

وسائل السفر في الزمان

إن فكرة استخدام الثقوب السوداء في السفر عبر الزمان تعتمد على أنه من الممكن عندما يحدث انحناء شديد (للزمكان) أن يحدث اتصال بين نقطتين متباعدتين في (الزمكان). وبالتالي إذا تحقق مسار مغلق (للزمكان) يمكن العودة إلى نقطة البدء في الزمان والمكان, أي السفر إلى الماضي. ويرى بعض العلماء أن السفر إلى الماضي يحدث حقا ولكن على المستوى الميكروسكوبي, حيث تتكون ثقوب سوداء ميكروسكوبية نتيجة نشوء مجالات تلقائية من الطاقة السلبية كأحد تأثيرات نظرية الكم. وفي هذه الثقوب تتردد الجسيمات/الموجات دون الذرية بين الماضي والحاضر, ولكن هذه الثقوب لا تدوم إلا لأجزاء ضئيلة جدًا من الثانية.

وطرحت فيما بعد عدة أفكار للسفر عبر الزمان تعتمد بشكل أو بآخر على فكرة المسار المغلق للزمكان. فطرح البعض الاعتماد على ما يسمى (بالأوتار الكونية), وهي أجسام يفترض أنها تخلفت عن (الانفجار العظيم) لها طول يقدر بالسنين الضوئية, ولكنها دقيقة جدا إلى حد انحناء (الزمكان) بشدة حولها. فإذا تقابل وتران كونيان يسير أحدهما عبر الآخر بسرعة الضوء تقريبًا تكون منحنى مغلق للزمكان يستطيع المرء اتباعه للسفر في الماضي. وقدم فرانك تبلر عام 1974 فكرة للسفر عبر الزمان تعتمد على أن اسطوانة كثيفة الكتلة سريعة الدوران سوف تجر (الزمكان) حولها مكونة مسارات زمنية مغلقة. وفي عام 1949 أثبت الرياضي الشهير كورت جودل أن الكون يمكن أن يكون دوارًا, بمعدل بطيء جدا, وأنه يمكن أن يترتب على ذلك مسار مغلق في الزمكان.

أما كيب ثورن وزملاؤه فقد وضعوا تصميمًا لآلة للسفر في الزمن تعتمد على تخليق ثقب دودي ميكروسكوبي في المعمل, وذلك من خلال تحطيم الذرة في معجل للجسيمات. ثم يلي ذلك التأثير على الثقب الدودي الناتج بواسطة نبضات من الطاقة حتى يستمر فترة مناسبة في الزمان, ويلي ذلك خطوة تشكيله بواسطة شحنات كهربية تؤدي إلى تحديد مدخل ومخرج للثقب الدودي, وأخيرًا تكبيره بحيث يناسب حجم رائد فضاء بواسطة إضافة طاقة سلبية ناتجة عن نبضات الليزر.

وقد أدت تلك التصوّرات النظرية لإمكان السفر إلى الماضي إلى مناقشة التناقضات الناتجة عن ذلك, كمثل أن يسافر المرء إلى الماضي ليقتل جدته قبل أن تحمل بأمه, أو أن يؤثر على مسار التاريخ فيمنع الحروب مثلا... إلخ. ورأى بعض العلماء أنه يمكن حل تلك المفارقات من خلال مفهوم المسارات المتوازية للتاريخ بحيث يكون لكل إمكان مسار مستقل للأحداث. فيكون العالم بعد تغيير أحداثه في الماضي عالمًا مستقلاً موازيًا. وفي الوقت الحالي لا تمثل تلك المناقشات سوى أفكار تأملية فلسفية وليست علمية, فلم يسافر أحد إلى الماضي حتى الآن. ويؤيد ستيفن هوكنج العالم المشهور بأبحاثه عن الثقوب السوداء ونشأة الكون فكرة حدوث السفر في الماضي على المستوى الميكروسكوبي, ولكنه يرى أن احتمال أن يكون هناك انحناء في الزمكان يكفي لوجود آلة للزمان تسمح بالسفر في الماضي هو صفر. ويرى أن هذا يدعم ما يسميه (حدس حماية التتابع الزمني) الذي يقول إن قوانين الفيزياء تتآمر لمنع الأشياء الميكروسكوبية من السفر في الزمان. ويرى بول ديفيز أن وجود جسر للزمان ما هو إلا مفهوم مثالي لا يضع في حسبانه الموقف الفيزيائي اللاواقعي للثقب الأسود في الكون, وأنه من الأرجح أن هذا الجسر المثالي, لابد أن يتحطم داخل الثقب الأسود. ومع ذلك فإن ما يجري داخل الثقب الأسود سيظل مثيرًا للبحث العلمي والتأمل العقلي, وأنه يستطيع أن يكشف لنا عن مزيد من جوانب الطبيعة التي يتسم بها الزمان.

فالعلماء في واقع الأمر يختلفون في تقدير إمكان السفر في الماضي, وإن كانت الغالبية ترى أن هذا غير ممكن. ويذكر ستيفن هوكنج أن كيب ثورن يعتبر أول عالم جاد يناقش السفر في الزمان كاحتمال عملي. وهو يرى أن ذلك له فائدة في كل حال, فعلى الأقل سيمكننا من أن نعرف لم لا يمكن السفر في الماضي? وأن فهم ذلك لن يتأتى إلا بعد الوصول إلى نظرية موحدة للكم والجاذبية (النظرية الموحدة للقوى), وسيظل تفسير ما يحدث للمادة داخل الثقب الأسود أو في مسار زمكاني مغلق مبهمًا بالنسبة إلينا.

عودة إلى انحناء الزمكان

كما هو واضح فإن فكرة (السفر في الماضي) طبقا لنظرية النسبية تعتمد بصفة أساسية على تكوين منحنى مغلق (للزمكان) يسمح بالعودة إلى نقطة البدء في الزمان والمكان. ولذلك فمفهوم (الزمكان) هو القضية الأساسية عند بحث نسبية الزمن والسفر في الماضي. فما هو المعنى الواقعي (للزمكان), وهل له وجود مستقل أم لا?

تخبرنا فلسفة العلم المعاصرة أن هناك نظرتين أساسيتين للمفاهيم والتصورات العلمية, الأولى أن هذه المفاهيم تعبر عن حقائق عن العالم الخارجي, فالنموذج المعياري للذرة والكوارك والثقب الأسود ومنحنى الزمكان هي حقائق عن العالم. أما النظرة الثانية فتخبرنا أن هذه المفاهيم ليست سوى أدوات جيدة للتعامل مع العالم, ولا تعبر عن حقائق واقعية عنه. أو على الأقل هي حقائق تقريبية عن العالم لا نضمن صحتها المطلقة ولكن نستخدمها لأنها تفيدنا في التعامل مع العالم. ومفهوم (الزمكان) ينطبق عليه هذا الوصف نفسه, فهو ليس حقيقة من حقائق العالم ولكنه أداة جيدة للتعامل معه. فالموجود على الحقيقة هو الأجسام التي تتحرك في الفضاء, وقيمة مفهوم (الزمكان) هي في أنه يمكننا بفاعلية من توصيف هذه الحركة بشكل دقيق.

فإذا أخذنا ذلك في الاعتبار سنجد أن استحالة السفر في الماضي ليست بسبب تواطؤ الطبيعة, كما ذهب هوكنج, ولا بسبب ما يترتب عليها من تناقضات في التاريخ, كما رأى آخرون, وإنما بسبب التجاوز في استخدام مفهوم (الزمكان) كأداة للنظر إلى العالم. ويتمثل هذا التجاوز في تحويل هذا المفهوم من مجرد تصور ملائم لوصف حركة الأجسام إلى موضوع للبحث يتغير لينتج وقائع جديدة. وتحويل الأداة إلى موضوع هو أمر غير صحيح, وإنما الصحيح هو أن يكون موضوع تصوراتنا هو الأجسام نفسها حتى لو كان ذلك غير مباشر من خلال المفاهيم والأدوات العلمية. فالقول بانحناء الزمكان هو قول مجازي يقصد به أن الأجسام تسلك في حركتها مسارا منحنيا بتأثير جاذبية الأجسام حسب نظرية النسبية. ولكن ليس هناك في الحقيقة زمكان حتى ينحني. ولذلك فالقول إن الزمكان ينحني حتى ينغلق على نفسه, إذا أخذ حرفيا, هو قول في الواقع لا يعني شيئا, إذ مفهوم الزمكان ليس موضوعا. فإن شئنا اعتباره تعبيرا مجازيا وجب تحويله إلى معنى مباشر مرتبط بحركة الأجسام. وفي هذه الحالة تكون أقصى درجات انحناء الزمكان هي بمعنى الوصول إلى البطء في التغير في حركة الجسم حتى التوقف النهائي عن الحركة, وهي حالة تتوقف عندها القوانين الطبيعية. فالحديث عما يمكن أن يحدث عند هذه الحالة, والتي توصف مجازيا بانغلاق منحنى الزمكان, هو كمثل الحديث عن الحالة عند بدء الكون. أما الحديث عما قد يحدث بعد دخول الجسم في حالة انغلاق منحنى الزمكان فهو كمثل الحديث عما قد يكون قد حدث قبل بدء الكون, وهو حديث لا يمكن أن يكون علميا بالمعنى التجريبي المعروف.

إن الزمن هو (التغير), والسبب في شعورنا بانسياب الزمن هو الانتظام الكامن في الطبيعة الذي يظهر في صورة انتظام للحركة. ويكون مقياس الزمن لجسم ما هو معدل (تغيره) منسوبا لتغير جسم آخر منتظم (كدقات الساعة مثلا). وتخبرنا نظرية النسبية العامة بأن الزمن الخاص بالجسم (أي معدل تغيره) يكون أبطأ إذا تحرك بسرعة أكبر أو إذا تعرض لمجال جاذبي قوي, أي إذا تأثرت طاقته الكلية. وذلك في حين تخبرنا النظرية المعيارية للذرة بأن مكونات الذرة, (وبالتالي كل الأجسام) تتراوح ما بين الحالة الجسيمية والحالة الموجية. فإذا كان الزمن الخاص بالجسم هو معدل تغيره, فإن الارتباط بين طاقة الجسم ومعدل تغيره, كما تخبرنا نظرية النسبية العامة, يكون أمرا مقبولا. كما أن تأثر المسافات داخل الذرة (وبالتالي طول الجسم) بتغير طاقة الجسم يكون أمرا مقبولا أيضا.

فإذا اقتصر تصورنا على أن الزمن ليس إلا تعبيرا عن قياس معدل التغير لجسم ما أصبح واضحا أن هذا التغير لا يمكن الحديث عنه بعد حدوثه كأنه موجود يمكن الذهاب إليه (في الماضي). ولا يمكن أيضا الحديث عنه باعتباره موجودا في المستقبل وأننا يمكننا الذهاب إليه. والسبيل الوحيد للحديث عنه هو باعتباره معلومات محفوظة في الذاكرة لا تتمتع بأي وجود, مستقل لا في الماضي ولا في المستقبل. فواقع ان (التغير) في ظروف معينة يمكن أن يكون أسرع منه في ظروف أخرى لا يعني أن الانتقال من هذه إلى تلك ثم العودة يعني السفر إلى المستقبل إلا بمعنى مجازي. فالسفر على متن سفينة فضاء تسير بسرعة تقترب من سرعة الضوء ثم العودة إلى الأرض بعد أن يكون قد مر عليها عشرة آلاف عام مثلا لا يعني سوى أن التغير على متن السفينة أبطأ منه على ظهر الأرض بهذه الفترة. والسبب في وجود هذا النوع من التصورات (مثل السفر إلى الماضي والمستقبل) والمرتبطة بالنسبية العامة, هو أن النسبية العامة نظرية مرتبطة بظواهر الأجسام فقط, وليست مرتبطة ببنية وجودها المادي, كما هي الحال في نظرية الكم. فنسبية الزمن هي (ظاهرة) ولكن سببها المباشر المرتبط ببنية الوجود دون الذري لا يزال مجهولا, وذلك بسبب غياب النظرية الموحدة للكم والجاذبية. وبسبب غياب هذه النظرية تسود نظريات الخيال العلمي والتي لا ترقى لأن تكون نظريات علمية تجريبية, وبسبب غياب هذه النظرية أيضا تختلف الآراء بين العلماء.

فباعتبار أن الزمن هو (التغير) وأنه ليس له وجود مستقل ولا لمنحنى الزمكان المغلق, فإنه لا يكون من معنى للسفر إلى المستقبل إلا بمعنى مجازي. فنحن نسافر في المستقبل بمعدل يوم واحد كل يوم, ونستطيع أن نسافر بمعدل أبطأ من ذلك إذا تحركنا بسرعة أكبر. أما بالمعنى الحرفي الواقعي فنحن لا يمكننا السفر في الزمان لا في الماضي ولا حتى في المستقبل.
يَا رَفِيقَ الرُّوح ِ غَيرَانٌ أنا غيرُ مدَارِي
قَلبِيَ الهَائِم ُ في يأس ٍ  و  فِكرِي في انتِظَارِ
وَأَنا  َكالتَائِه ِ  الشَّارِدِ  في  لَيل ِ القِفَارِ
أنَا  مَأسُور ٌ حَنانِيك  َ فَأطْلِقْ   من   إسَارِي
وَا ضَيَاعِي إِنْ تَكُنْ تأبَى ابتِعَادِي أَو اقتِرَابِي
عِشْتُ في الحَالَينِ أَحْسُو مِن شَقَاءٍ وعَذَابِ
لَيسَ لِي في القُرب  ِ إلاَّ رَشَفَات  ٌ من سَرَابِ
وَأنَا في البُعْد ِ مَشْدُود ٌ لمأسَاة  ِ اكْتِئَابِي

يناير 17, 2006, 11:56:38 مساءاً
رد #12

T4A

  • عضو مبتدى

  • *

  • 70
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #12 في: يناير 17, 2006, 11:56:38 مساءاً »
اخي العزيز باسم مااريك ان تضع هذه المقاله الرائعه في موضوع نظرية الاوتار الفائقة الذي طرحته وحقا لك جزيل الشكر لشرح هذه الابعاد التي لم اكن اعلم عنها الكثير والله ان النقاش معك جميل جدا وبارك الله فيك وانا حقا معجب بما تقوم به ....وساضع اي شيء اخر اعرفه عن نظرية الاوتار....

يناير 17, 2006, 11:57:47 مساءاً
رد #13

باسم صالح

  • عضو مساعد

  • **

  • 145
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #13 في: يناير 17, 2006, 11:57:47 مساءاً »
إضاءات

· سرعة الضوء حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية الواحدة, والضوء هو الشيء الوحيد في الكون الذي يعتبر مقياسا أساسيا لا يختل للطول والزمن على السواء.

· المتر يعرف بأنه المسافة التي يقطعها الضوء في 0.000000333564095 ثانية كما يقاس بساعة سيزيوم, ويساوي التعريف التاريخي للمتر في حدود علامتين على قضيب بلاتيني معين محفوظ في باريس.

· تحكم النسبية العامة الكون على المقياس الكبير (الماكرو) وتحكم نظرية الكم الكون على المقياس الصغير (الميكرو), وليس لدينا حتى الآن نظرية موحدة للاثنين.

· الثقب الأسود هو حسب تعريفه لا يبث أي ضوء, وبالتالي لا يمكن إدراكه مباشرة, ولذلك تعتبر نظرية (الثقب الأسود) واحدة من عدد صغير جدا من الحالات في تاريخ العلم, حيث تنشأ إحدى النظريات بشكل تفصيلي وحسب نموذج رياضي قبل أن يكون هناك أي برهان من المشاهدات على صحتها.

· يكاد يكون مؤكدا أن عدد الثقوب السوداء في الكون كبير جدا, وربما يكون أعظم كثيرا من عدد النجوم المرئية, والتي تصل إلى مائة ألف مليون في مجرتنا وحدها.

· الحسابات تقول إنه لكي ينحني الزمكان ليكون شكل الكون الحالي فإنك لا تحتاج لأكثر من ثلاث ذرات من الهيدروجين في كل متر مكعب من الفضاء.

· أقصى حد زمني يمكن الرجوع إليه فيزيائيا بعد نشأة الكون في (الانفجار العظيم) هو 1-ثانية, أي واحد مقسوما على عشرة ملايين بليون بليون بليون بليون من الثانية, ويسمى هذا الزمن حاجز بلانك, ويمثل الحد الأقصى لمعارفنا في الزمن.

· افترض العلماء في القرن التاسع عشر أن هناك وسطا يحمل موجات الضوء, سمي (الأثير), ثم تبين لاحقا إثر تجربة ميكلسون مورلي أن هذا الافتراض لا ضرورة له.
يَا رَفِيقَ الرُّوح ِ غَيرَانٌ أنا غيرُ مدَارِي
قَلبِيَ الهَائِم ُ في يأس ٍ  و  فِكرِي في انتِظَارِ
وَأَنا  َكالتَائِه ِ  الشَّارِدِ  في  لَيل ِ القِفَارِ
أنَا  مَأسُور ٌ حَنانِيك  َ فَأطْلِقْ   من   إسَارِي
وَا ضَيَاعِي إِنْ تَكُنْ تأبَى ابتِعَادِي أَو اقتِرَابِي
عِشْتُ في الحَالَينِ أَحْسُو مِن شَقَاءٍ وعَذَابِ
لَيسَ لِي في القُرب  ِ إلاَّ رَشَفَات  ٌ من سَرَابِ
وَأنَا في البُعْد ِ مَشْدُود ٌ لمأسَاة  ِ اكْتِئَابِي

يناير 18, 2006, 12:00:00 صباحاً
رد #14

باسم صالح

  • عضو مساعد

  • **

  • 145
    مشاركة

    • مشاهدة الملف الشخصي
السفر عبر الابعـاد الكونية
« رد #14 في: يناير 18, 2006, 12:00:00 صباحاً »
السفر عبر الزمن



هذة الفكرة التى شغلت العلماء فترة من الزمن وكانت أقرب الى الجنون منها إلى الخيال .
وبعد ظهور النظرية النسبية أصبحت هذة الفكرة على طاولة النقاش وتكلم بها الذي يعلم والذي لا يعلم .
والسؤال الآن هل فعلاً نستطيع أن نسافر عبر الزمن ؟؟؟
انه أشبه بشيء من السحر , أن هذه الفكرة فيزيائياً ونظرياً صحيحه وليس بها أي عيب أو مانع نظري ولكنها .........




في أرض التجربة .. نستطيع أن نقول في الوقت الحالي أنها مستحيله بل من رابع المستحيلات .


لذا دعونا نترك المجال لخيالنا الواسع ونفكر بصوتٍ عالٍ , ما الذى يعارض تلك الفكرة ...........

1 قد يكون أنه لو سافر شخص الى الماضي فكيف يتواجد في زمن قبل أن يوجد أباه وهذا منطقياً وفلسفياً أمر غير مقبول أي أن يسبق المعلول العلة كما يسبق الابن أباه ؟؟؟

2 أنه لو أستطاع أحد السفر عبر الزمن لماذا لم يأتي إلينا من هم في المستقبل ؟؟؟ حيث أنهم وصلوا الى أرقى المستويات في التقنيه ....؟
3 هل يمكن أن أعيش في زمن أحفاد أحفادي وهم لم يأتوا بعد ؟ أو أن اعيش في زمن أباء أبائي وأنا لم أولد بعد ؟ كيف تكون البيئه التي أعيش فيها وهي متغيره الان ؟

4 هل من الممكن أن توجد كتلة فى مكانين مختلفين فى نفس الوقت ؟؟

ولكن دعونا نسافر عبر الزمن ببعض أفكارنا :-

ولنبدأ أدبيـاً :-

فقد كان السفر عبر الزمن من الأفكار الكلاسيكية التي طرحت في أدب الخيال العلمي . حيث تعرض لها الأديب الانجليزي ج. ويلز عام 1895في (آلة الزمن) وجاك فيسني في (وجه في الصورة) ورؤوف وصفي في (مغامرة في القرن السادس عشر) وتوفيق الحكيم في مسرحيتي (أهل الكهف، ورحلة إلى الغد)..

ومن أجمل الروايات التي قرأتها رواية تدور حول وكالة سياحية (من القرن القادم) تنظم لعملائها رحلات سياحية إلى الماضي لمشاهدة الكوارث والأحداث العظيمة التي وقعت على الأرض.. وهكذا يتنقل السياح عبر الزمن لمراقبة الحرب الأهلية في أمريكا وسقوط القنبلة الذرية على هيروشيما ثم الانتقال إلى الستينات لمشاهدة اغتيال الرئيس كينيدي على الطبيعة ثم العودة إلى سان فرانسيسكو لمعاينة زلزالها الشهير قبل وقوعه بدقائق!!

وقد تحولت معظم هذه الروايات إلى أفلام سينمائية رائعة ـ بما فيها أول رواية لويلز "آلة الزمن".. ومن الأفلام التي جمعت بين الكوميدا والخيال فيلم "العودة إلى المستقبل" حيث يعود البطل إلى الزمن الماضي لمساعدة والده المراهق والتقريب بينه وبين والدته تمهيداً.. لانجابه!

== فيزيائيا ..

ننطلق بدايةً من النظرية النسبية وهي النظرية التي أضافت الزمن بعداً رابعاً للأبعاد المكانية الثلاثه
وتقول النظرية أن الزمان والمكان متصل زمكاني لا ينفصل ولا يمكن ان يوجد أحدهما بمعزل عن الاخر وكلنا يعلم أننا نستطيع أن نتحرك في هذة الأبعاد بكل حرية أقصد المكانية .
لأننا نملك الآلة التي نستطيع بها التنقل وأخر هذه الاأجهزة هي الطيارات والصواريخ التي تنقلنا في البعد المكاني الثالث "الارتفاع" ومن هذه الفكرة البسيطة عن الأبعاد يتضح لي أنه بإمكاننا أن ننتقل عبر الزمن بهذه الصورة وكل ما نحتاجه هو الجهاز الذي ينقلنا ................


ومن جهة أخرى .....................


كلنا يعلم أنه في النظرية النسبية كلما اقتربنا من سرعة الضوء يتباطئ الزمن أي يقل تسارعه وكان أطول
ولو أن شخص قام برحلة حول الأرض بسرعة الضوء أو قريب منها سوف يعود ويجد أنه مر على الأرض أكثر من الزمن الذي مر عليه وهو في رحلته وهذة الفكرة أساسية وصحيحه . ومن مبدأ التناظر في الفيزياء أرى أنه بما أن الزمن يتباطئ يجب أن يتسارع لأنهما عمليتان عكسيتان متناظرتان وبهذه الفكرة لا يكون هناك أي عائق من السفر عبر الزمن .....

أنا لا اجزم بهذة الفكرة ولكن قد تكون صحيحه من يعلم ؟؟




والسؤال الآن :- هل نستطيع السفر عبر الزمن ؟؟؟؟؟؟؟؟



أو لنصيغها بصيغة أكثر شمولاً ............



هل تعتقد أن الزمن يسير فى اتجاه واحد فقط ؟؟؟؟؟؟؟؟؟
يَا رَفِيقَ الرُّوح ِ غَيرَانٌ أنا غيرُ مدَارِي
قَلبِيَ الهَائِم ُ في يأس ٍ  و  فِكرِي في انتِظَارِ
وَأَنا  َكالتَائِه ِ  الشَّارِدِ  في  لَيل ِ القِفَارِ
أنَا  مَأسُور ٌ حَنانِيك  َ فَأطْلِقْ   من   إسَارِي
وَا ضَيَاعِي إِنْ تَكُنْ تأبَى ابتِعَادِي أَو اقتِرَابِي
عِشْتُ في الحَالَينِ أَحْسُو مِن شَقَاءٍ وعَذَابِ
لَيسَ لِي في القُرب  ِ إلاَّ رَشَفَات  ٌ من سَرَابِ
وَأنَا في البُعْد ِ مَشْدُود ٌ لمأسَاة  ِ اكْتِئَابِي