الكون الأنيق نظرية الأوتار الفائقة
بريان غرين
مؤلف الكتاب الذي نُشر عن طريق دار روبرت لافونت:
الكون الأنيق
عمره 35 عامًا، ويعتبر "أحد الخبراء العالميين في نظرية الأوتار". على غلاف الكتاب، يمكن قراءة:
ثورة علمية:
من الأشياء الكبيرة إلى الأشياء الصغيرة،
تجميع جميع نظريات الفيزياء.
فيما يلي بعض الجمل المستخلصة من كتابه.
الصفحة 61: خلال السنوات 1984 و1986، نشر العلماء من جميع أنحاء العالم أكثر من ألف مقال بحثي عن نظرية الأوتار.
الصفحة 189: ومع ذلك، لا تحدد المعايير الجمالية الحقيقة العلمية. في النهاية، لا تُقاس النظريات إلا من خلال كيفية مقاومتها للواقع التجريبي البارد والقاسي.
و في الصفحة التالية:
...**القرارات التي يتخذها النظريون تُبرر فقط بأسس جمالية، وفقًا لها يجب أن تُظهر النظريات الأناقة والجمال البنائي الذي يتوافق مع العالم الذي نراه. بالطبع، لا شيء يضمن أن هذه الاستراتيجية تؤدي إلى الحقيقة. *
الصفحة 247: التوافقية الفائقة تظهر كمفهوم موحد مذهل (*)
(*) مذهل: ينتمي إلى الخيال، وهمي (لاروس).
الصفحة 235: *مفارقة ممتعة، سنرى أن على الرغم من أن نظرية الأوتار قد تكون أكثر نظريات الفيزيائيين تنبؤًا على الإطلاق، إلا أنهم لا يستطيعون إجراء تنبؤات كافية لمقارنتها بالبيانات التجريبية. *
الصفحة 235: *هل نظرية الأوتار صحيحة؟ لا نعرف. *
الصفحة 252: *من الممكن تمامًا أن تخصص جيل أو جيلين من الفيزيائيين حياتهم لدراسة وتطوير نظرية الأوتار، دون أن يحصلوا على أي رد تجريبي على الإطلاق. *
الصفحة 300: إدوارد ويتين () يُعتبر خليفة مناسب لآينشتاين في دور أبرز فيزيائي حي. ويذهب البعض إلى أبعد من ذلك ويقولون إنه أبرز فيزيائي في كل العصور. *
(*) ويتين، حائز على جائزة فيلد، هو أحد أبرز مؤسسي هذه النظرية. فيما يلي صورة له:
إدوارد ويتين
الصفحة 308: *هذا واحد من النادرين أمثلة في الفيزياء، حيث تصبح غياب الظواهر المرصودة المهمة مصدرًا للإثارة الكبيرة. *
...رأيي الشخصي حول هذا الكتاب :
...كتاب غرين هو آلة حرب مخيفة، قد يجعله حاكم الفيزياء النظرية. فبالتأكيد، هو مُعدّ جيد. صفحات الـ 150 الأولى من كتابه مكرسة تمامًا لشرح مفاهيم فيزيائية حديثة، لكنها كلاسيكية. يحتوي الكتاب على 465 صفحة. قلة من القرّاء سيصلون بعيدًا. أتحدث عن "القارئ العادي". بعد فهم عدد من الأمور في هذه الصفحات الـ 150 الأولى، التي تم ترتيبها بشكل جيد، فإن القارئ جاهز لتقديم شيك فارغ للكاتب. لقد رأينا الإعلان على غلاف الكتاب:
من الأشياء الكبيرة إلى الأشياء الصغيرة، تجميع جميع نظريات الفيزياء.
...لا يُذكر "إلى تجميع جميع نظريات الفيزياء". لذلك، يمكن للقارئ أن يفترض أن الكتاب سيحتوي على عناصر لهذه الحكاية المُعلنة. لكن هذا الكتاب يشبه منزلًا للدعارة، حيث بعد دفع رسوم الدخول، يجد القارئ نفسه أمام سلسلة من الأبواب، كل منها تحمل لافتات مثل "بُنيّة، شقراء، بنيّة"، ثم "كبير، صغير، متوسط"، إلخ. وبعد مرور عدد كبير من هذه الأبواب، يرى أمامه بابًا أخيرًا، يفتحه ويجد نفسه... في الشارع.
...إذا قمت بفرش الكتاب في مكتبة، اذهب بفضول مباشرة إلى الصفحة 415. أنت الآن على بعد خمس صفحات من نهاية الكتاب، في منتصف الحل. عنوان الفصل هو:
هل يمكن اختبار نظرية الأوتار تجريبيًا؟
...لن تجد إجابة إيجابية أو حتى اقتراحًا. ومع ذلك، تُعتبر نظرية الأوتار الفائقة "نظرية كل شيء" (TOE). لكنها تشبه أداة لا نملك سوى مقبضها، على الرغم من أن أي شيء يمكن تثبيته عليها. دعنا نذكر برين غرين في هذه الخاتمة:
...*بالطبع، يمكننا أن نكون أكثر تفاؤلًا (...)، ونأمل أن خلال العقد القادم - قبل حتى تشغيل مسرع الجسيمات الكبير (LHC) في جنيف - ستتقدم نظرية الأوتار بما يكفي لإجراء تنبؤات مفصلة حول الجسيمات الفائقة التماثل، قبل اكتشافها، وهو ما نتطلع إليه. وستكون هذه المصادقة نجاحًا هائلًا في تاريخ العلوم. *
...لكن كيف يمكن للشخص العادي أن يفهم هذه النظرية المزعجة؟ ما هي الحجج التي يمكن تقديمها ضدها؟
...الفيزياء النظرية في أزمة منذ منتصف الستينيات. الكهرومغناطيسية الكمية (فاينمان) هي في الواقع آخر تقدم كبير في العلوم الحديثة. إنها تفسيرية وتنبؤية. اقرأ كتابًا رائعًا بعنوان "الضوء والمواد، قصة غريبة" لريتشارد فاينمان، في مجموعة "نقط-العلوم". إنها نظرية تعمل بشكل رائع، ولكن كما يشير فاينمان أولًا: لا نعرف لماذا تعمل. ...إن النجاحات الكبيرة للفيزياء الكمية لا يجب أن تجعلنا ننسى هذا المفارقة الغريبة: إنها نظرية تعمل بشكل جيد، لكن لا يمكن لأي نظري أن يشرح لماذا تعمل هذه النظرية، ما هي "أساسها الوجودي". نشأت من اعتبارات مشابهة. معادلة شرودنجر لم تُصمم في البداية "لأنها أساس لنظرية الكم". لقد وجدنا فقط أنها تحمل الكثير من الخير، وتملك خصائص أكثر مما اعتقدنا في البداية. لذلك، فعل العلماء من الأوتار نفس التفكير. شخص ما تخيل أن الواقع قد يتكون من "أوتار صغيرة"، تمتلك العديد من أنماط الاهتزاز. من يتابع الأخبار يعلم أن الأوتار الفائقة قد اعتبرت في السنوات الأخيرة الانتقال من الأوتار إلى الأغشية الاهتزازية، إلى اثنين (الأغشية أو 2-branes)، أو حتى أكثر من اثنين من الأبعاد (n-branes). لكن بعكس معادلة شرودنجر، المعادلة لم تبدأ من شيء. لم تكن معادلة تم تصميمها لشرح فئة معينة من الظواهر، والتي يمكن أن نتوقع لاحقًا أن تكون قادرة على التعامل مع عدد أكبر بكثير. لم تبدأ نظرية الأوتار أو الأوتار الفائقة من شيء. إنها في البداية مجرد لعب رياضي. وكأن شخصًا ما سأل نفسه ذات يوم "ما الموسيقى التي يمكنني إنتاجها باستخدام آلة قيثارة ذات أبعاد عشرة؟"
...عدم البدء من شيء ما في البداية لم يكن مدانًا بحد ذاته. كان المهم فقط العثور على وسيلة لربط هذا الصياغة بواقع ما، في وقت ما. ومع ذلك، لم يكن هذا هو الحال منذ ثلاثين عامًا. نظرية الأوتار الفائقة هي انفصام، وانعزال مُنظم بقوة. ولكن لماذا، ستسألني، يمكن أن تسيطر هذه الفوضى فجأة على عالم الفيزياء النظرية؟ الجواب بسيط: لا شيء آخر لدينا. "اللاأوتاريين" لا يقدمون شيئًا، كما يشير غرين في كتابه.
...الفيزياء النظرية، والفيزياء بصفة عامة، تمر بأسوأ أزماتها (كما هو الحال مع الكونيات والفيزياء الفلكية). تم إغلاق مختبر سيرن. تم تصميم هذه البنية المعقدة لإجراء عدد من التجارب، والتي تم إجراؤها وتجربتها عدة مرات. مع هذه الطاقة، لم يعد هناك شيء يمكن التفكير فيه، أو اقتراحه، أو حتى تفسيره. لذلك، أصبح المختبرين والنظريين في سيرن في حالة بطالة تقنية، بعد إغلاق متجرهم.
...لنعود قليلاً. في بداية القرن، اكتشفنا الذرات، الإلكترونات، البروتونات، النيوترونات، ثم عدد من الجسيمات الأخرى، المُشاركة في "اللعبة النووية"، مثل الميزونات. كانت استراتيجية الفيزيائيين بسيطة. كانوا يحاولون، من خلال إطلاق طلقات أقوى على الهياكل، "تفكيك المادة" إلى مكوناتها. بالنسبة للجزيئات، والذرات، والأنوية، كان هذا ناجحًا نسبيًا. كان من المتبقي تفكيك البروتونات والنيوترونات بدورها. كان الأسهل استخدام مسرعينين لنقل الطاقة إلى حشود من البروتونات. قد تعرف أن هذا يستغرق وقتًا، ساعات حتى. في كل دورة، تزداد سرعة البروتونات قليلاً، وتقترب أكثر من الحد النسبي. ثم يتم توصيل هذين الحلقات المخزنة، وعندما تتصادم حشود البروتونات في الاتجاه المعاكس، نحصل على "مسرع جسيمات".
...بوم.....
...كان البعض يتوقع أن يحصلوا بذلك على العناصر التي يُعتقد أن البروتونات مكونة منها، أي الكواركات. لم يكن من الممكن أن تواجه أي مشكلة في تحديد الكواركات في الحالة الحرة، نظرًا لأنها تمتلك شحنات كهربائية كسرية: 2/3، 1/3. ولكن: لا توجد كواركات في الحالة الحرة أكثر من زبدة في ماء. لذلك، كان من الضروري فهم سبب هذه الغياب. هناك طرق مختلفة لصياغة "الإجابة" على هذه المسألة، مثل القول، على سبيل المثال، أن القوة التي تربط كوارتين، بعكس القوى الأخرى المعروفة، تزداد مع المسافة. لذلك، إذا كانت الكواركات في الحالة الحرة تفكر في الوجود، فإن هذا الوجود الفردي سيكون قصيرًا جدًا، والدمج مرة أخرى، لتشكيل مجموعة كاملة من الحيوانات الموصوفة باسم الديناميكا الكمية للألوان، كان "فوريًا تقريبًا".
...إذا أتيحت لي مقارنة، تجعلني الكواركات أفكر في الدوائر البيزنطية لبطليمايوس. إنها نوع من وصف ظاهري للواقع يعتمد على الجملة "كل شيء يبدو وكأنه..."
...من ناحية أخرى، تُظهر الميكانيكا الكمية "الحد الأقصى" لطول معين، وهو طول بلانك. هذا هو خاصية النماذج النظرية (عندما تدعي أنها تصف شيئًا). لها حدودها. أذكر مثالًا. خذ ميكانيكا السوائل ووصفها من خلال معادلات نافير-ستوكس. تعمل بشكل جيد نسبيًا. لكن هناك مسافات وفترات زمنية تتجاوزها هذه المجموعة من المعادلات التفاضلية لا تفيدك بأي شيء، على سبيل المثال، إذا كنت تفكر في دراسة سقوط جزيء غاز في وسط جيرانه، تحت تأثير الجاذبية، أو لأنها تحمل شحنة كهربائية، وتتحرك بفعل مجال. من المستحيل اعتبار وحساب "تدفق السائل حول هذا الجزيء". لا يزال غير مفهوم.
...لدي النظرية الكمية حدودًا مشابهة، تدور حول طول بلانك: 10-33 سم ووقت بلانك 10-43 ثانية. محاولة دراسة ظاهرة تشمل مسافات وأوقات أقل من هذه لا معنى لها، ببساطة. بالطبع، هذه الكميات صغيرة للغاية، ولا يوجد أي ظاهرة في الطبيعة تشير إلى هذه المعايير. هناك طريقة أخرى للنظر إلى الأمور. معكوس وقت بلانك هو تردد. عند ضربه بثابت بلانك، نحصل على طاقة تبلغ من تريليون جول. معبّرًا بالإلكترون فولت، يعطي 1020 جي إيف. يمكن الحصول على نفس النتيجة عن طريق اعتبار طول بلانك كطول موجة. قد حسب بعضهم أن بناء مسرع بحجم كوكبي سيؤدي إلى توظيف هذه الطاقات. أي فيزيائي يضحك عند رؤية مثل هذه الأشياء. ولكن من الناحية المفهومية، هذه الكميات تثيرنا. في علم الكونيات، تجعل هذه الأسئلة الناس يتساءلون:
- ماذا يحدث عندما يصبح عمر الكون أقل من 10-43 ثانية؟
...هل هذه السؤال له معنى؟ هل كل الأسئلة لها معنى؟ يعتمد كل شيء على كيفية صياغتها. إذا سألتك "لماذا يمطر الفراغ؟"، سترد: "سؤالك لا معنى له!". ولكن كيف يمكن التحقق مما إذا كان السؤال له معنى أم لا، عندما لا نعرف حتى ما نتحدث عنه؟
...لنعود إلى الوراء. ما هو الواقع؟ سيجيب الفيزيائي النظري: كائن دراسي يمكن الوصول إليه من خلال معادلات.
...لكن ما هي معادلة؟ الإجابة: شيء يعكس ظاهرة الحفاظ (مثل الطاقة، على سبيل المثال)، من النوع
A = B
أو:
A - B = 0
...معادلات الفيزياء هي معادلات تفاضلية، بما في ذلك معادلة شرودنجر، وكيه-غوردون، وغيرها. لذلك، هناك افتراض مسبق: أن الواقع هو تدفق مستمر، ويمكن تحليله إلى ما لا نهاية في الفضاء والزمن. هذا هو تعريف القابلية للتفاضل. الآن ننظر إلى ما يفعله أهل الأوتار الفائقة. يبدأون من هذه المسافة الحدّية، طول بلانك. ثم يتحدثون عن الاضطرابات العنيفة التي تحدث على المقياس "الفرعي الكمي"، الاضطرابات التي دائمًا ما وجدتها مميزة، لأن لا معادلة يمكن أن تصفها، ولا ظاهرة يمكن أن تفسرها. الهدف الذي يضعه هؤلاء من الأوتار الفائقة، وهو واضح في كتاب غرين، هو التخلص من هذا المشكل المزعج. لتحقيق ذلك، يتم اعتبار جميع مكونات الكون كحالات اهتزازية لأشياء تُسمى "أوتار"، والتي تكون بُعدًا خاصًا هو هذا الطول الشهير لبلانك. أنماط الاهتزاز هذه للأوتار، أو الأوتار الفائقة، أو الأغشية أو n-branes، هي شبه لا نهائية. يأمل أهل الأوتار الفائقة في اكتشاف "المعادلات النهائية" التي تسمح أخيرًا بحل المشكلة (الاستخدام البسيط لكلمة "معادلات" يُشير إلى إيمان ضمني في قابلية التفاضل للكون، ككائن هندسي). تشمل المقاربة الفائقة أيضًا أن الكون يتمتع بمحاور إضافية، مع إضافة كل محور هذا البُعد الصغير المميز: طول بلانك. هذه المحاور تختلط، وتتعرج، و"اعتبارات التماثل" تظهر أنها يجب أن تشكل هياكل هندسية محددة، تُعرف باسم كالي-ياو. فيما يلي هندسة كالي-ياو، في بعدين، تم إنشاؤها باستخدام برامج ماثيماتيكا، وتم تكرارها في كتاب غرين:
...الحالات تتوافق مع الإعداد المختار في هذا البرنامج لإنشاء سطوح من معادلة. في البداية، يحتوي المستوى المماسي ويتغير بشكل مستمر. الكائن مُعقد، لكن بالنسبة لعالم الهندسة، يمكن أن يكون "إدخالًا"، مزودًا أو غير مزود بنقاط مفردة، "قمة"، أو تجعيدات أو غيرها. ومع ذلك، فإن هذا النوع من "البطن" ثنائي الأبعاد مخزن تمامًا داخل "حالة بلوانك".
...يضيف غرين أن المقاربة "الأوتارية" تسمح بالفعل بـ "إخفاء" الاضطرابات العنيفة في العالم الفرعي الكمي، لأنها، كمكونات كونية نهائية، هي أيضًا أدوات التحليل، "السكالبي". من المعروف أنك لا تستطيع قطع شرائح سجق أرق من سماكة الحافة التي تستخدمها لقطعها. وفقًا لغرين، بما أن الوتر أو الوتر الفائق هو المكون النهائي، بطول بلوانك كبُعد خاص، لا يمكنك النزول إلى مقياس أقل، والاضطرابات الفرعية الكمية، يكتب، في النهاية "تتوقف عن الوجود".
...لكن مع أي أداة، حتى لو كانت مفاهيمية، يتم تحليل هيكل كالي-ياو؟
...أدرك أن هذا في الجوانب الرياضية يشكل لعبًا ممتعًا للغاية. يمارس غرين هذا، مع زملائه الصغار، ويفتح شكلًا من "الجراحة" في هذه الهياكل كالي-ياو، وهو أمر طبيعي تمامًا لأي عالم هندسة. على سبيل المثال، عن طريق تجعيد أسطوانة، يمكنك تحويلها إلى سلسلة من السجق. بإزالة هذه التجعيدات، يمكنك عكس تطور سلسلة السجق إلى أسطوانة. من هذا الجانب، هناك مصادر ممتعة شبه لا نهائية. فيما يلي مثال على هذا النوع من التمرين، وجد في الصفحة 283 من الكتاب.
سبتمبر 2005 : ملاحظة صغيرة من قارئ :
*- وجدت ما يمكن أن تستخدمه الأوتار الفائقة. لصنع شبكة لالتقاط أشكال كالي-ياو. لأن كالي-ياو بالخردل، هو رائع. *
لا أختلف مع أن هذا يمكن أن يكون ممتعًا للغاية، خاصة إذا انتقلت إلى عدد من الأبعاد أكبر من اثنين. أن هذه الأعمال قد تؤدي إلى مكافأة علمية لمؤلفها، لماذا لا؟ (ويتين يمتلك وسام فيلد) حتى لو بدا غريبًا أن هذه الأعمال تولد "إثارة ذهنية" (ويتين). ومع ذلك، أين هي الفيزياء في كل هذا؟
...رأيي أن "نظرية الأوتار الفائقة" هي أكبر احتيال علمي على الإطلاق، وهو احتيال يُمرر أعمال رياضيات نظرية كفيزياء. كيف يمكن أن تحدث هذه المزحة، والتي انخرط فيها مئات الآلاف من الباحثين منذ عقود،؟ لأن خارج ذلك، لا شيء، أو بضع قطع صغيرة. ففي الواقع، ما مظهر نظرية منافسة؟ مجرد رؤية مُقدّرة للأبعاد الكونية، ببساطة. هذه الفكرة ليست جديدة. تم التفكير فيها من قبل عدد من العلماء الذين، هؤلاء، تركوا أسماءهم في تاريخ العلوم، مثل هايزنبرغ، على سبيل المثال. ولكن، إذا اخترنا هذه المقاربة، فإن الأدوات الرياضية تُخفي. ما الأدوات التي يجب استخدامها؟
...لنذكر عمل إيلاي كوهين من مختبر ليمان للفيزياء، جامعة هارفارد، ماساتشوستس، بعنوان
الشبكات العشوائية كنظريات للفضاء والزمن
...في الملخص، يمكن قراءة "النظرية تعتمد على صياغة فضاء-زمن منفصلة وهي مInvariant تحت تحولات إحداثيات عامة". "الشبكات العشوائية" تعني "شبكات أو مسارات عشوائية". في الوقت الحالي، لا تذهب بعيدًا، لكنها مجرد مثال لشيء بديل، مختلف جذريًا. لماذا لا يوجد مئات الآلاف من الباحثين الذين انخرطوا في هذه الطريق؟ لأن هذه المقاربة قد تكون أقل "إنتاجية" من تلك الخاصة بالأوتار الفائقة. لقد قرأت ذلك بالفعل: بين 1984 و1986، تم نشر أكثر من ألف ورقة بحثية حول الموضوع في العالم. هذا يعني ببساطة أن هناك عددًا كبيرًا من الطرق لـ "اهتزاز" هذه الأجسام، عدد كبير من الطرق لـ "التشويش" على أشكال كالي-ياو، كل تجعيد يشكل موضوعًا جيدًا لرسالة دكتوراه ومواد نشر جيدة. قد يكون من الصعب أكثر قليلاً نسج شبكات عشوائية. علاوة على ذلك، بما أن الموردين، في علم الفيزياء، هم أيضًا العملاء، فسيتعين إنشاء مجلة فورية:
المجلة الكمية للشبكات
على سبيل المثال.
...العالم الخاص بالأوتار الفائقة تطور بسرعة. له مجلاته، نظام المراجع، الخبراء. له أيضًا رجله المُلهم: ويتن. الحصول على موافقة شخصية مثل هذا يعادل تأكيدًا في هذا العالم المغلق، كما كان في الماضي الحصول على ذكر من لكان لعالم نفسي.
...كان يُعرف بالتعريف الذي أعطاه سوريو للفيزياء النظرية:
...ردته بعد نشر كتاب برين غرين:
- الفيزياء النظرية، اليوم، أصبحت مستشفى نفسي كبير، و للأسف، هم المجنونون الذين أخذوا السلطة....
...سأحاول أن أقدم صورة لهذه التطورات المربكة للغاية للفيزياء النظرية الحديثة. تخيل أنك تطير فوق ميدان معركة، من ارتفاع كبير. أسفل، "البيضاء" و"السوداء" يتصارعون. هذه مئات الآلاف من "البيضاء" و"السوداء"، من ارتفاع كبير، تبدو كنسيج مستمر. حيث تظهر "السوداء" كثافة أقل، تبدو "رمادية". إلخ...
...عندما تقلل ارتفاعك، تدرك فجأة أن ما بدا لك مستمرًا ليس كذلك. في الواقع، ما يحدث أسفل هو نوع من اللعبة. "أشياء"، أو ما يبدو أن مجموعة من الأشياء لا تتحرك حقًا. كفي لعبة الشطرنج، هذا الكون مكون من خلايا منفصلة. الوقت الحالي نفسه يمتلك سماكة محدودة: مدة الحركة.
...اطلب من لاعب شطرنج ما يحدث عندما ينتقل الملك من d1 إلى d2. ماذا يحدث له خلال هذا "السفر الفرعي الكمي"؟ سيُنظر إليه بعينين مفتوحتين. نفس الموقف إذا سألته ما يحدث بين حركتين، في الشطرنج، على اللوحة، بالطبع، أو من أي مادة مصنوعة القطع، ما هي شكلها الدقيق.
...يمكننا أيضًا التفكير في تهتز هذه خلايا الشطرنج، التي تكون بُعدًا خاصًا بالتأكيد هو طول بلوانك. سنتعلم في الطريق أن هناك عددًا هائلًا من الطرق لاهتزازها، كـ "2-branes". بإضافة بعض الأبعاد الإضافية، سيصبح اللعب أكثر غنى. فسيتم تهتز خلايا متعددة الأبعاد، والتي يجب أن تكون، ربما، مُنظمة في أشكال هندسية من نوع "Hyperfaces من ترونديه-بالنوكوف"، أو "ماكمول-بيرينيتشكوف". من هناك، يمكن تخيل أن هذه الخلايا يمكن أن تكون موضوعًا لانقباضات، ترتيبات داخلية معقدة. كما قال شادوك "لماذا أنجز بسيطًا عندما يمكنك أن تفعل معقدًا".
...بالطبع، السبب الكافي لهذا المنهج، الهدف النهائي هو وصف "الحركات" كنتيجة تفاعل الاهتزاز بين خلايا مجاورة. تأمل أن، من بين عشرات الآلاف من الطرق المختلفة لتفاعل هذه الخلايا الاهتزازية، يمكنك في يوم من الأيام العثور على لعبة الشطرنج أو لعبة الدام. لكن شيء واحد مؤكد. من خلال هذا، أنشأت:
TOEG
...بالإنجليزية "Theory of Every Game"، نظرية كل الألعاب.
...لا يمكن لأي نظرية أن تكون أكثر شمولية من تلك، لأنها ستحتوي على جميعها مسبقًا. سيكون هذا أداة موسيقية مطلقة، جهاز غافو مُتعدد الأبعاد، أخيرة الألحان.
...جرب ذلك....
اليوم التالي لإذاعة ARTE الخاصة بالأوتار الفائقة، التي قادها برين غرين
وقت الفوضى الكبيرة
10 مارس 2005
لقد وخصصت ملفًا عن تعيين فينزيانو، أحد أبرز مُقدّمي نظرية الأوتار والأوتار الفائقة، وقمت بعنوانه (الكلمة من سوريو) "خمسين عامًا من غير فيزياء". إنها بالفعل أخبار كارثية. أمس، مع اثنين من زملائي، التصقنا بمقاعيدنا لمشاهدة إحدى العروض التي قدمتها قناة ARTE حول مائة عام من اختراع نظرية النسبية الخاصة من قبل أينشتاين في عام 1905. أعتقد أن العنوان كان شيئًا مثل "ما لم ير أو لا يفهمه أينشتاين..."
وماذا رأينا على الشاشة الصغيرة؟ برين غرين الصغير.
برين غرين، الرجل الذي لا يستحق حتى الأوتار الفائقة لتعذيبه
لقد اضطررت إلى التصاق بمقعدي.
****إذا أردت معرفة المزيد عن "العمل العلمي لبرين غرين" فكل ما عليك هو العودة إلى هذه الصفحة من البداية.
إذا كنت قد تابعت هذه الإذاعة، فتذكّر ما تم تقديمه لك: كذب، احتيال كامل. كان مخزياً. في الواقع، شاب غرين يحاول أن يفعل ما قام به كارل ساجان قبل عشرين أو ثلاثين عامًا مع مسلسله "كونوس" (سلسلة إعلانات تلفزيونية، كتاب أصبح فور نشره أفضل مبيعات عالمية، محاضرات، إلخ). في مناسبة الذكرى المائة لاختراع نظرية النسبية الخاصة من قبل أينشتاين، قررنا الذهاب إلى "أفضل علماء الفيزياء". ما تفريغ. هم جميعًا: مايكل دوف، لينارد سوسكيند، ويتن، هورويتز شوارتز، آلان غوث (الذي يصرح بثقة "لا أحب الفراغ").
هل يمكن للمشاهدين الذين شاهدوا هذه الإذاعة، حيث يقضي غرين وقته في الترويج لنفسه ويصل حتى إلى التضاعف إلى خمس نسخ أمام الكاميرا، أن يدركوا أن كل هذه الحوارات فارغة تمامًا. كل الاقتراحات في شكل شرطي.
عندما كانت عمتّي تملك ذلك، سيكون عمّي!
لقد لاحظت بعض الجمل:
*- لم يكن أينشتاين دائمًا على حق، *قال هذا الصبي المتكبّر غرين، الذي لم يجد شيئًا في حياته، لن يترك شيئًا.
- الأوتار "تهدئ الفوضى"
- الأوتار "تُعيد تشكيل الفضاء"
- الجسيمات هي أوتار صغيرة. الأوتار تولد كل الجسيمات في الطبيعة (على الرغم من أننا لا نملك حتى الآن أي وصف للجسيمات من خلال الأوتار. إنها مجرد ... حلم، فكرة تمامًا بدون أساس )
أيها الأشخاص الأعزاء، هؤلاء العلماء يضحكون من رأسك بمال ضرائبك، دون أي عقاب، منذ ... ثلاثين عامًا. فراغ حديثهم يكشف عن الأزمة التي تغرق فيها الفيزياء النظرية منذ ثلاثين عامًا. والشاب غرين يستمر في خطاباته الشرطية:
- إذا نجحنا في "السيطرة على إيقاع الأوتار"، فسنفسر كل شيء، وهذه النظرية قد تفي بوعودها، فهي "نظرية كل شيء" .
Quousque tandem abutere ,Catilina, patienta nostra?
(الصفحات الصفراء من القاموس)
إلى متى ستستمر في إهانة صبرنا، كاتيلينا؟
أطلق تحديًا، لن يُرفع على الأرجح. أود أن أتمكن، أنا الذي أعتقد أن لدي بعض الأشياء لقولها، من أن أقولها أمام فينزيانو، في أكاديمية فرنسا، أو أمام تيبود دامور، في معهد الدراسات العليا (الذي منعني من الدخول بأفضل ما يمكن). أطلق تحديًا لهما، هذين اللذين يتحدثان فقط عن هواء. اذهبوا إلى *كلمات أستاذنا الأكاديمي المُحترم، حول نظريته قبل الانفجار العظيم، والتي، وفقًا له، "ليست ناضجة تمامًا".
بالطبع، بالضبط.
لإكمال الأمور، يجب دعوة شارب. الفيزياء الأساسية في مثل هذه المأزق أننا نبدأ في منح جوائز نوبل لصانعي أجهزة القياس. رجل لم يتردد في تدمير وتشويه صديقي جاك بيفينست. لماذا لا يهاجم فيزيائيًا مثلني؟ سأقبل الذهاب إلى الميدان المغلق، فورًا، أمام "الزملاء" أو الصحفيين، إذا أراد، لأنه يحب التعبير في وسائل الإعلام، وهو يلعب دور المُقيّم.
- اقترب قليلاً، يا رجل، اختر خصمًا من بينك، أنت الذي تملك فمًا كبيرًا!
الموسيقيون الكونيون يسيطرون على القمة، بينما يجد العلماء الذين وجدوا حقًا أشياء ما يزالون .. مُطردين، مُعاقبين، ممنوعين من وسائل الإعلام. مخزٍ، مأساوي. أنا غاضب وأقول ذلك.
أعود إلى هذه الإذاعة، المروعة. جميع "البطولات" يمررونها، واحدًا تلو الآخر. غرين، الذي يلعب دور "المُقدّم" لهذا المسرح، لأنه لا شيء آخر سوى مسرح مخزٍ، يخبرنا أن قبل عام 1984 كانت هناك خمس نظريات للأوتار، لكن في تلك السنة، تم إطلاق "صاعقة" حقيقية من قبل رائد هذا الفريق، إد ويتين، الذي حصل على وسام فيلد (جائزة رياضيات) لبعض نتائج الرياضيات النظيفة لعمله، لكنه لم يكن "لعمله في الأوتار الفائقة". ويتين، هو التبرير، "الشرف" لهذا الفريق الضبابي، فقط "رسالة نبل". فكر في ذلك، حصل على جائزة، ما يعادل جائزة نوبل، لكن للرياضيات! ....
عندما يتحدث عن هذه "الثورة"، غرين:
- كانت صدمة لكل العالم، لكننا تعلمنا كيف نعيش معها.
من الأفضل سماع ذلك من أن تكون أصم. لكن هل أنت، المشاهد، فهمت أن هذا الشخص، أمام عينيك، لا يفعل سوى إضافة أكاذيب إلى أكاذيب؟!?
في كتابه، غرين كتب "أن ويتين يُعتبر أبرز فيزيائي منذ أينشتاين" وأنه قد يكون "أبرز فيزيائي في كل العصور". ما تضخيم غبي! ويتين هو ... فيزيائي بدون فيزياء، بطل التفكير بالهندسة المتغيرة، خبير في التأثيرات الإعلانية، في "الصواعق" المثالية الفارغة والخالية من الأساس (مثال، "الأوتار الكونية"، واحدة من اختراعاته الأخرى)، خبير بدون تخصص، بطل بدون سباق رياضي. في الفيلم الذي تم بثه على ARTE، حتى يسمح لنفسه بقول أن نظرية M، قد تعني "M مثل الفضلات". مذهل.
لكن، يا إلهي، ما هو الفيزيائي؟ أليس شخصًا مُفترضًا أن يفسر الظواهر، ويقدم تفسيرات، نماذج، يمكنه محاولة التنبؤ بشيء، أو تفسير شيء آخر (ما تفعله نظريتي التوأمية باستمرار. لكن كتابي "لقد فقدنا نصف الكون، 1997، اختفى بسرعة من المكتبات، بسبب عدم وجود رد في وسائل الإعلام العلمية وفي وسائل الإعلام بصفة عامة). ماذا فعل ويتين؟ لا شيء من هذا. نظرية الأوتار تتجاهل الواقع تمامًا. لا ترتبط بالواقع من خلال ... لا شيء. نعم، لقد قرأت ذلك بالفعل. إنها وقت الفوضى الكبيرة. لكن في عام 1984، ويتين أثار ضجة، يقول غرين، عندما أظهر أن هذه الخمس نظريات يمكن تقليلها إلى ... واحدة. ويضيف غرين "ويتين دعم النظرية".
يتحدثون، يتحدثون، هذا هو كل ما يستطيعون فعله...
ما هي النظرية التي ستفسر؟ انتظر، فراشة. لا نزال لا نصل إلى ذلك. الانتقال من خمس نظريات إلى واحدة، هو بالفعل "تقدم كبير". من هناك إلى طلب ما يمكن أن تخدمه هذه النظرية الموحدة، المسمى "نظرية M" من قبل ويتين، هناك خطوة يجب أن ننتظر لسنوات لتجاوزها. كما سيقول غرين لاحقًا:
- قد يستغرق الأمر قرنًا، مليون سنة لمعرفة ما إذا كانت هذه النظرية صحيحة حقًا. ولكن على الرغم من أننا لا نملك أي دليل على أن كل هذا يقف على قدميه، نحن العلماء، نؤمن أن هذه النظرية هي الحقيقية.
يُغطي غرين فيلمه بمشاهد مضحكة. يخصص دقائق طويلة لمحاولة إظهار أنه ذكي جداً، مُعلِّمًا مواطنًا أمريكيًا عاديًا، الذي يجب أن يكون مذهولًا، أن الدونات (الدُونات الكروية، البقعة الأمريكية التقليدية) والكوب متشابهان (لديهم نفس الطوبولوجيا). صور مُحاكاة. الدونات تتحول إلى كوب والعكس. الجماهير تهتف. ما عجائب! أفهم! ولكن ماذا يُظهر ذلك؟ لا شيء. غرين يذكر مسألة "ثقوب الديدان" (wormholes)، التي تُعرف بـ كيب ثورن، عضو آخر في النادي.
تُصنف هذه الثقوب من قبل غرين بـ "المسارات الكونية المختصرة"، لكنه يضيف بسرعة، بأسلوب حكيم، كأنه يُطمئن العالم:
*- لا يمكن تمزيق الفضاء. *
صورة محاكاة تُظهر كونًا يطوي نفسه (في الواقع، مدينة مانهاتن)، ثم ثقبًا دوديًا يرقص كخادع. علوم تتطور في العالم الافتراضي.
هناك ما يكفي لتفجير الأشياء. هذه النظرية عن "ثقوب الديدان"، "wormholes" ليست كذلك أيضًا. في ثلاث جمل، في ندوة، أمام "مجموعة من الخبراء" يمكنني إهانة الكاتب هذا، الذي يُعتبر احتيالًا جديدًا، حيث أن هيكله من الناحية الرياضية والهندسية غير موجود. إنها مجرد كلمة، كلمة إضافية. الفيزياء والفلك لا تنتج سوى كلمات منذ عقود. ثقوب دودية، ثقوب سوداء، مونوبولات، خميرة، طاقة سوداء، أشرطة، إلخ... إلخ...
يذكّرني هذا بعبارة من الراحل جان هيدمان، الذي كان رائدًا في علم الكونيات لعقود، حتى ذهب للانضمام إلى النجوم.
*- عندما تتحدث عن الثقوب السوداء، يجب أن تترك عقلك في الخزانة. *
إنسان آخر لم يجد شيئًا، لم يترك شيئًا عند مغادرته. سيكون الأمر نفسه بالنسبة لهوكينغ، باستثناء نظريته الشهيرة: "الثقوب السوداء لا تملك شعرًا": الثقوب السوداء "ناعمة".
عندما ينتج عالم الفلك شيء آخر غير الكلمات، يُتجاهل ذلك. أتذكر تلك اللحظات من الصمت الثقيل، في مؤتمر علم الفلك والكونيات في مارسيليا، في عام 2001 (العنوان العام للمؤتمر: "أين توجد المادة؟"، أي "أين توجد المادة؟")، بعد أن قدمت نتائج حساباتي التي تطابقت بشكل مذهل مع VLS، الهيكل الكبير، الهيكل الكوني على نطاق واسع، الذي تم الحصول عليه في عام 1992.
خائفة، خائفة، متعاونة في مئات الاحتيالات، مهينة، مزورة!
عند قراءة هذه الجمل، قد يتساءل القارئ:
*- ولكن كيف يستطيع أن يقول مثل هذه الأمور؟ كيف يمكنه أن يتحدث بهذه الطريقة؟ من يعتقد أنه؟ *
أنا أعتبر نفسي عالمًا علميًا أعماله خالية من أي عيوب، كلماته محددة بوضوح، نظرياته مدعومة ومؤكدة من خلال الملاحظات، مستعدًا للنزول إلى أي حفرة مع أسود، والخضوع للنقد من أذكى العلماء، مستعدًا لتحمل الإهانة العامة، والسخرية. أنا باحث، دائمًا في النشاط ( انظر آخر عمل لي) الذي لم يُهزم أبدًا في ندوة، خلال 35 عامًا من مسيرته في جميع المجالات التي تناولها: MHD، الهندسة، الفيزياء الفلكية، علم الكونيات، الفيزياء الرياضية. لكن من ناحية أخرى، كم من الخيانة! أتذكر، كان ذلك منذ 28 عامًا. رياضي، عضو في مركز الفيزياء النظرية في مارسيليا، باتريك إغليسيا، اقترح أن أتحدث في ندوة في مختبره. لكن زملاؤه كانوا يخشون أن هذا "يُضر بمعملهم".
- ماذا؟ أجاب إغليسيا (لقد شهد ذلك في أحد كتبي في عام 1986)، إذا كنتم تنتقدون هذه النظريات بقوة، ادعوهم وانزلهم في العلن، وانهِ الأمر نهائياً!
لكن هذا لم يحدث. لأن عندما يكون هناك مواجهة، وعندما يهاجمني أحد، فإنني أهزمهم بمعادلات وتوافق مع بيانات الملاحظات أو التجارب. لا أهاجم أولاً، لكن عندما يجرؤ أحد على ذلك، فإن الأمر يشبه "كلينت إستود" العلمي. لدي العديد من الإنجازات في سيفي. آخرها كان في أكتوبر 2003. رياضي أحمق اعتقد أنني مزاح، خلال ندوة قدمتها في مختبره في مارسيليا. إنه أحمق، لكن هذا هو الحال. هناك العديد من الأشخاص الذين خلطوا بيني وبين كاتب كرتون أو مُغني أغاني، كاتب "SF". لا أحسب عدد الندوات التي قدمتها، والتي انتهت بصمت عدائي وحذر، مثلما حدث في معهد الفيزياء الفلكية في باريس، عندما كان مُدارًا من قبل شخص معين، أومونت.
أومونت، الذي كان مدير معهد الفيزياء الفلكية في باريس
لم يكن هناك أي مناقشة، أو مواجهة، أو مواجهة. بعد عرضي، هرب الجميع، وغادروا الغرفة بسرعة. لم تكن هذه الندوة ممكنة إلا لأن سوريو كان شخصيًا مع أومونت، كتب له "بيتادو له أفكار جديدة، استمع إليها". لكن رد الفعل كان أكثر من نوع:
*- اخفي هذه العلم التي لا أستطيع رؤيتها. *
أومونت، هو شخص آخر من نوع تارتوف، واحد من كثيرين. لماذا يخافون بهذا الشكل من هذا التغيير في النمط الذي أُطلق في عام 1967 من قبل أندريه ساخاروف؟ لأن "المسارات الكونية المختصرة" ستكون الآن في زاوية الشارع، وستسمح برحلات، دخولات، لا يريد أحد سماعها، ريفز في المقدمة، الذي، مثل تاجر الرمال، يُخدرنا منذ ربع قرن بـ "غبار النجوم".
يأتي إليّ ذكرى. منذ 25 عامًا، رأيت ريفز في باريس، يصعد على طول شارع سان جيرمين، نحو حي لاتين. ناديته، عبور الشارع. كان مُتأثرًا لدرجة أنه في نهاية المحادثة، عاد ... في الاتجاه المعاكس! لكن في ذلك الوقت، كانت مطابع العملات في شارع سين قد طبعت بالفعل عملة نقدية بوجهه (أنا أتخيل أنهم قد يحضرون واحدة أخرى لفيينتيانو).
الغيرة، الكراهية؟ لا، الغضب أمام هدر أموال الدولة، الإغلاق، سرقة الفكر، الاحتيال الفكري، الذي يظهر بوضوح. حدث معي، ومرات عديدة، أن أثير بعض الباحثين، الذين جاءوا لتقديم ندوات، وآراءهم أعتبرتها خفيفة بعض الشيء. أفكر في أحدهم، الذي كتب تقارير دموية عني ضمن القسم الذي أتبعه في CNRS، وقام بزيارة مختبري.
بعد انتهائه من المحاضرة، اتهمته بإجراء محاضرة "في مملكته". يذكر زملائي حتى الآن: هذا الشجاع هرب فورًا بعد أن جمع شرائح العرض. حتى أستاذة فلك كانت تنهض، مذهولة، قائلة:
*- هل رأيت؟ لا يجيب على طلبك فقط، بل يهرب. *
*هناك شيء فاسد في مملكة العلم *
**بلانشارد، رجل أعمال في علم الكونيات (منذ أن ألقى هذه العبارات، تدهور الواقع فعليًا) **
في تسلسل آخر، يأخذنا غرين إلى محل خبز. مزحة جديدة.
*- هذه البنية متعددة الكونات، يسمونها الفيزيائيون "الكتلة" (الكمية، الحزمة، المجموعة). مرة أخرى كلمة، كلمة إضافية، وصور أخرى: غرين يقطع خبزًا، ثم يغطيه بالسكري أو المربى.
*- تفهم، الجرافيتونات مثل السكر. لا تلتصق بالبرانات. *
لكن لا أحد يعرف ما هو جرافيتون، ولم يقدّم أي نموذج نظري. لا نعرف كيف نحسب الجاذبية، وهذا لا يمنع مجلة شهيرة: "الجاذبية الكلاسيكية والكمية" من أن توجد وتكون "دقيقة ومنتقية" في قبول المقالات (في الواقع، يجب أن تكون عضوًا في النادي، فقط).
يُسجل غرين مجموعات المجرات على شرائح الخبز.
*- يمكننا العيش على "بران". *
مرة أخرى، "الشرطية".
*- إذا نجحنا في التقاط الجرافيتون قبل أن يهرب، فسنتغلب على المعركة! *
"إذا"، كما يقول الإسبرطيون. في هذا العالم الذي يدعي أنه علمي، نتبع مرآة الوعود المزيفة للبيانات التي تُقدم بالشرطية من قبل هذا الممثل من أدنى مستويات الفكر، ننشرها، بينما نتجاهل ما يعمل، وهو موثق تمامًا، كما لو كنا نملك برازًا في عينيك وشمعًا في أذنيك. هذا هو العمل الحقيقي للإبيستمولوجيا.
تتذكّرني بعض عبارات غرين. في لحظة ما، يذكر الانفجار العظيم ويقول:
- برينانين بدأت في الابتعاد عن بعضها البعض ....
صورة محاكاة تُظهر "انزياحات البرانات". ما هذا؟!
فكرة 100% افتراضية، خطاب مبني على أوراق نباتية.
لنكن صريحين. منذ ثلاثين عامًا، يدفع المساهمون من عدة بلدان باحثين، فيزيائيين نظريين الذين ... لا يجدون شيئًا، لكنهم يتحدثون، ينشرون أطنان من المقالات (واحدة يوميًا! تم نشر آلاف المقالات!). يجتمعون في مؤتمرات متعددة، يوجهون أطروحات، أو يدعمونها أمام لجان حيث لا أحد يجرؤ على القول:
*- الملك عريان *
كيف وصلنا إلى هذه الحالة؟
خُذ جسيمًا بكتلة ساكنة m. يمثل طاقة m c2، حيث c هي سرعة الضوء. كتلة البروتون هي
mp = 1.67 10-27 كجم
وتمثّل طاقة مكافئة تبلغ 1.5 10-10 جول. لكن الفيزيائيين في "الطاقة العالية" اعتادوا التعبير عن ذلك باستخدام وحدة أخرى، الإلكترون فولت. دع e تكون الشحنة الكهربائية وحدة، وهي شحنة الإلكترون (أو البروتون):
e = 1.6 10-19 كولوم
ننتقل من قياس الطاقة بالجول إلى قياس V بالـ "إلكترون فولت" عن طريق كتابة
m c2 = e V
استخدم ذلك للبروتون. نحصل على طاقة تبلغ حوالي 1.000.000.000 "إلكترون فولت"، مليار إلكترون فولت، أو 1 جي فولت.
الكي فولت هو ألف. المي فولت هو مليون. الجي فولت هو مليار. بسيط.
تُسجل قصة الفيزياء الجزيئية في صعود الطاقة المستخدمة في "مسرعات الجزيئات". هل تعرف كيف يتم تسريعها؟
مسرع جزيئات مشابه لـ ... أمعائك الدقيقة. تعرف أنك تنقل "الوجبة" عبر تقلصات عضلاتك الوريدية.
نقل وجبة غذائية عبر الأمعاء الدقيقة بواسطة تقلصات العضلات الوريدية
مسرع جزيئات هو حلقة ضخمة، محيطة بمحولات فائقة التوصيل. المجال المغناطيسي، أكثر حدة بالقرب منها، "يُحتجز" الجزيئات في منطقة قريبة من قلب الحلقة. إذا "الطبيعة تكره الفراغ"، فإن الجزيئات المشحونة "تكره المجالات المغناطيسية"، وتفترضها. هذا تجريبي وفهمه جيد تمامًا، وتم التحكم فيه نظريًا وتجريبيًا. تعلّمنا الفيزياء البلازما أن الجزيئات المشحونة ستتجه إلى مناطق الفضاء حيث يكون المجال المغناطيسي أضعف. سنستخدم ذلك لتسريعها.
تخيل أنك تمرّر تدفقًا أقوى في أحد الملفات المغناطيسية على طول مسرع الجزيئات. ستكون "خطوط المجال المغناطيسي" أكثر كثافة في هذه المنطقة، والجزيئات المشحونة ستتجه إلى الهروب بعيدًا عن هذا المكان.
تخيل الآن أنك تنشر هذه الزيادة في المجال المغناطيسي. سيكون هذا تمامًا مثل الصورة الخاصة بتسريع الوجبة الغذائية عبر الأمعاء الدقيقة.
تسريع الجزيئات المشحونة من خلال ضغط المجال المغناطيسي في مسرع
ستُطرد الجزيئات إلى الأمام، وستتسارع. ما يجهله الكثير من الناس هو الوقت اللازم لتشغيل مسرع الجزيئات، ليعطي أقصى سرعة للجزيئات المشحونة التي يرسلها. هذا الوقت يُحسب ... بالساعات. نحتاج إلى الجهد لتسريع الجزيئات وجعل سرعتها تقترب ببطء من سرعة الضوء، دون أن تصل أبدًا.
يمكننا أيضًا استخدام مسرعين مزدوجين موضعين بجانب بعضهما البعض، بحيث عند "تشغيل" أحدهما على الآخر، يدخلان تدفقين من الجزيئات، متسارعتين بسرعات نسبية، يصطدمان ببعضهما البعض.
مصادم
نحصل بذلك على ما يُسمى بـ مصادم. ما الذي نتسارعه؟ بشكل أساسي البروتونات، أي نوى الهيدروجين.
عندما أدرك الباحثون أنهم لعبوا بما يكفي مع النوى، عن طريق كسرها، فقدوا البحث عن "تفكيك البروتونات". وللقيام بذلك، لا يوجد أفضل من أخذ بروتونين وضربهم بقوة ممكنة. بكم من الطاقة؟ طاقة تفوق مكافئها في الطاقة-الكتلة. لذلك، نحتاج إلى مصادم يحمل بروتونات مزودة بطاقة تفوق جي فولت، جيجا إلكترون فولت.
لدي رجل يُدعى جيل-مان افترض أن البروتونات يمكن أن تكون مكونة من كواركات (ثلاثة، بالضبط). لكن مفاجأة كبيرة انتظرت الفيزيائيين. الكواركات ... رفضت الانفصال. حدث كل شيء كما لو كانت القوة التي تربطها تزداد مع المسافة، بدلًا من أن تتناقص.
هل هناك حدًا لطاقة يمكن إعطاؤها للبروتونات؟ في البداية، لا.
في غير النسبية، نتحدث عن الطاقة الحركية
الطاقة الحركية (في غير النسبية)
لكن في النسبية، تُكتب الطاقة بشكل مختلف
تعبير الطاقة، في النسبية
سيلاحظ الفرد فورًا العلاقة بين الاثنين عند ملاحظة أنه إذا قام بـ "تطوير سلسلة" لـ v الصغير أمام c، فإنه يعيد اكتشاف الصيغة غير النسبية بسهولة.
الانتقال من النسبية إلى غير النسبية
على أي حال، على الرغم من أن سرعة أي جسيم محدودة تمامًا بـ c، يمكننا منحه أي طاقة. إذا اقتربت v من c، فإن هذه الطاقة تقترب أيضًا من ... اللانهاية. لكنني لا أريد أن أفعل مثل غرين، أن أكون مهلوسًا، أبهر الناس بمنطق تجاري، معروف تمامًا لأي طالب في الفيزياء في السنة الأولى.
عندما حاول الناس "كسر البروتونات"، توقعوا أن يوفروا طاقة معينة، ثم يبدأوا لاحقًا مراقبة الكواركات، مكوناتها، في حالة حرة. لكن في الواقع، حدث الشيء العكسي. إذا قدمنا للبروتونات طاقة تساوي عشرة أضعاف ما يعادله كتلة، فإن الاصطدام ينتج نتيجة غريبة للغاية. كل شيء يبدو وكأن البروتونات تُكسر لفترة قصيرة، ثم تعيد تجميع قطعها فورًا إلى جسيمات أخرى، قد تكون ذات كتل أعلى، معظمها غير مستقرة. ثم قارنوا الكواركات بأطراف خيط. لتبسيط (وهو خاطئ) افترض أن البروتونات مكونة من اثنين من الكواركات q1 و q2، مماثلة لأطراف خيط. محاولة فصل الكواركات هي مثل سحب خيط لفصل طرفيه. ماذا يحدث؟ ينقطع الخيط، وبدلاً من أن يكون لدينا جسيم واحد، نحصل على اثنين، مع اثنين من أطراف الخيط لكل منهما.
تحويل الطاقة (التوتر)، مع ظهور جسيم جديد (نموذج الخيط)
أصبح تفكيك البروتونات أمرًا مستحيلًا. لكن النموذج تم تأكيده في معنى "كل شيء يبدو وكأن البروتونات مكونة من كواركات". أصبحت الفيزياء الجزيئية تشبه لعبًا غريبًا. تخيل فارسًا يضرب كرة حديدية بمنجل، يمنحه طاقة متزايدة. المنجل يمثل هذه الطاقة التي تُجسد. يحاول الفارس كسر الكرة، لكنه لا ينجح، بل يحصل على "مطر" من كرات جديدة تمثل تحويل الطاقة المُضافة إلى مادة، "تجمدها" في شكل جسيمات جديدة، على الرغم من أن هذه الجسيمات عالية التقلب.
أدى علم الفيزياء العالية إلى ما يُسمى "النموذج القياسي". عدد من التجارب تم إعدادها، ناتجة عن هذا النموذج، وبحلول الوقت، تم كلها تنفيذها، جميع ما يمكن تنفيذه مع الآلات الموجودة. ثم وصلنا إلى حائط مسدود جديد. لمواصلة التقدم، كان من الضروري تحسين النموذج مرة أخرى، وتقديم هياكل جديدة، ومن ثم جسيمات جديدة. في مسار يُسمى "الزوجية المزدوجة"، تُرتبط الجسيمات بزوجها، أثقل. وبالتالي، يُرتبط النيوترون بـ "نيترينو"، والفوتون بـ "فوتينو"، إلخ. لكن بسبب كتلة هذه "الجسيمات المزدوجة" الأكبر، لمواصلة التجارب، كان من الضروري استخدام طاقة أكبر. لظهور "بوزون هيغز"، يعتقد الفيزيائيون أنهم بحاجة إلى مصادم يحقق تي فولت، تيرا إلكترون فولت: ألف جي فولت أو مليون مي فولت أو
1.000.000.000.000 إلكترون فولت
كلما كانت الطاقة أعلى، كانت الماكينة أكبر وأغلى. ندخل بذلك إلى مجال "الفيزياء المكلفة"، "الفيزياء الغالية" (ploutos، في اليونانية تعني "غالية"). ليس فقط غاليًا، بل بالفعل، بشكل إيجابي، مهدرًا. الفيلم "المُدرب" من قبل غرين يعرض مختبرين ضخمين في منافسة: مختبر فيرمي الأمريكي، ومختبر يُبنى حاليًا في سيرن في جينيف، سيُكمل في عام 2007 ويكون 7 مرات أكثر قوة من الماكينة من منافسه الأمريكي.
ما يعنيه ذلك؟ أن الفيزيائيين النظريين كانوا متروكين لذاتهم، مُنقطعين عن الاتجاه التجريبي. في الفيزياء، إذا لم تعد التجربة تخدمك كدليل، يمكنك أن تفعل ... أي شيء، وبحسب هذه "اكتشاف رهيب" الذي قام به فينيتيانو، فقد انطلقوا في مشروع يمكن تسميته "الانعزال الذاتي".
لماذا اتبعوا هذه المسار؟ الجواب بسيط: لأنهم لم يجدوا أيًا آخر، ببساطة. خارج الأوتار، لم يكن أحد لديه فكرة. علاوة على ذلك، كانت نظرية الأوتار "مذهلة في تعقيدها". في الممر، ما الذي يحتاجه لإجراء تجارب تتعلق بالأوتار المزدوجة؟ هذا سهل. هذه الكائنات مثل خيوط القميص، لأنها تشكل في الأصل كل شيء: المحتوى والحاوي، مثل هذه القمصان المعقدة التي تظهر سطوحًا مسطحة أو مليئة بالبروزات والانحناءات. لمس هذه الهياكل، يجب أن نتمكن من "كسر خيط". لكن هذا النسيج هو مثل نسيج ألك جينيسي في الفيلم الشهير "رجل بذلة بيضاء". الخيوط قوية جدًا ومتقاربة. البعد المميز: طول بلانك:
Lp = 10-33 سم
الفيزيائي التجريبي، المعتاد على المقاربة الكمية، يربط ذلك فورًا بطول موجة لامدا. عند إخراج ثابت بلانك من قبعته:
h = 6,67 10-34
يظهر فورًا طاقة مميزة، يحولها إلى إلكترون فولت:
النتيجة: 1025 تي فولت
1 0.000.000.000.000.000.000.000.000 مرة الطاقة من أقوى مسرع قيد الإنشاء حاليًا!
يُرفع المُجرّب كتفيه ويذهب. لكن ميشو كاكو، حامل هذه "النظريات المزدوجة"، سيقول لك أن هذا "فيزياء تسبق عصرها". قد تكون ... بعشرات الملايين من السنين مقدّمة.
سأحاول أن أقدم صورة عن هذا الجنون. تخيل أشخاصًا يريدون فهم ... الموسيقى. ناقش الجسيمات كآلات موسيقية، التي تنتج أصواتًا معينة، بتوتر معين. الأصوات، التوتر، تمثل الجسيمات، كتلتها، شحنتها. تفاصيل: لا نعرف لماذا لها هذه الكتل وليست أخرى. هذا هو ... الأمر. الموسيقى، التوازن، تمثل الصورة المشابهة لجميع الظواهر وقوانين الطبيعة.
يكتشف شخص ما فجأة أن صوتًا، ظاهرة دورية، يمكن اعتباره تراكبًا من اهتزازات جزئية جيبية، متأخرة عن بعضها البعض (التحليل الطيفي المبتكر من قبل الرياضي الفرنسي فورييه). من اكتشف ذلك يعلن أنه اكتشف نظرية تسمح بإنشاء "كل الأصوات الممكنة" وربما ... "كل الموسيقى الممكنة". لكن إذا سألته شخص ما "ما الصوت، ما الموسيقى تقترح إنشاءها؟" لا يعلم ما يجب أن يجيب. لا يعلم أي أصوات يُعتبرها ولا لديه مفاهيم عن التوازن أو الإيقاع لتقديمه. إبداعه الموسيقي يظهر أنه تمامًا معدم. يدّعي فقط أن عندما تعمل نظريته، ستكون قادرة على إنتاج "كل الموسيقى الممكنة".
يذكرني ذلك بمحاضر رسم كنت أملكه عندما كنت في العاشرة من عمري في مدرسة كارنوت. كان يوصي برسومات بالرسم على الورقة بفرشاة رصاص ويعطي:
*- هكذا تكون متأكدًا من أن الخط الصحيح موجود. *
أما أمي، التي رسمت ورسمت، فكان رأيها معاكسًا، ونصحت بمحاولة الرسم بخط واحد فقط، من قطعة واحدة (الأشخاص الذين يعرفونني يعلمون أنني أرسم عادة بدون ممحاة). إذًا، كان معلم الرسم وانا نختلفان في الرأي، وسرعان ما أصبحت كابوسًا حيًا له، وكذلك لمن تلاه لأنني بدأت في رسمه بوجه مماثل، ما كان قادرًا على فعله. في الواقع، رسمه كان كأنه قدم.
نظرية الأوتار المزدوجة ليست سيمفونية، بل هي فوضى من أوتار مهتزة، مفتوحة أو مغلقة. أصحاب هذه النظرية يعتقدون أن كل شيء يمكن أن ويجب أن يُختصر إلى أنماط اهتزاز معينة من الأوتار. بما أن لا شيء نتج منذ ثلاثين عامًا، فقد افترضوا أن هذه الأوتار تهتز في مساحات تحتوي على عدد أكبر من الأبعاد. عشرة، بالضبط. أصبح كل شيء معقدًا تمامًا. في هذه المرحلة، كانت هناك خمس طرق لخلق أصوات. في عام 1984، ويتين، بإضافة بعد إضافي، مما رفع عدد الأبعاد الإجمالي إلى 11، أظهر أن هذه الخمس طرق يمكن تقليلها إلى واحدة فقط، وسماها "نظرية M". أي أن بدلًا من خمس فوضى، كان لدينا واحدة فقط. حدث تذمر في القاعة بعد هذا الإعلان الأخير. لكن لم نتقدم بأي حال.
كلما غرقت نظرية الأوتار المزدوجة في فراغها المفاهيمي، كلما حاولت، لتجنب السخرية، أن تملأ رؤوسنا بالوعود العظيمة. وهكذا ظهرت مفهوم "نظرية كل شيء" (TOE) قبل بضع سنوات. بصدق، هؤلاء الناس لا يشعرون بالبرد، وعلاوة على ذلك، لا أحد يصرخ "هذا سخافة، وهذا مجرد سخافة!". لا يُنصح بقطع الفرع الوحيد الذي يجلس عليه الجميع. في الفيزياء النظرية والكونيات، في علم الفلك، ما يسيطر حاليًا هو روح الفريق.
*- مهما حدث، نبقى مجموعات. *
*- ليس لأننا لا نملك شيئًا للقول أننا يجب أن نصمت. إذا أراد الناس شيئًا جديدًا، فلنخترع كلمات. *
كما قال ريفز:
*- عندما لا أملك شيئًا للقول، أقول ذلك. *
صورة تكوين الأصوات ليست سيئة جدًا. خذ فلوت. كيف تُنتج أصواتًا معينة؟ حسناً، الجزء من الفلوت القريب من فمك ينتج "كل الأصوات الممكنة"، أي ضوضاء، "تنفس". مع نظام الثقوب (بعضها مفتوح والآخر مغلق)، نركز على أنماط اهتزاز معينة. من هذا المنظور، تشبه نظرية الأوتار "الفلوتوفون" لجاستون لاغاف. هو فلوت يمكن أن يتم تثقيب الثقوب بطرق لا نهائية ممكنة. يمكننا حتى التفكير في فتح وغلق هذه الثقوب بطرق لا نهائية أخرى. بمعنى آخر، مع هذا "الفلوت المحتمل"، يمكننا القول أن لدينا أداة يمكن أن تنتج "كل الموسيقى الممكنة" من خلال اعتبار جميع الاحتمالات لثقب الثقوب ثم تعديل الكائن.
ما نوع الموسيقى؟ لا أحد من هؤلاء النظريين يعرف. لكن الأوتار انتقلت إلى الأغشية. غشاء مثل غشاء مكبر صوت هو، من حيث الطوبولوجيا، دائرة، مع حافة دائرية. أوتار مفتوحة هي قطعة مغلقة بطرفين. ما يعادل 2D من أوتار مغلقة هو سطح مغلق، 2-brane، حيث أوتار مغلقة هي 1-brane، "كرة S1، ببعد واحد". لكن الهندسة تشير إلى أنه يمكننا التفكير في 3-brane، 10-brane، إلخ، وكل شيء يصبح مذهلاً في التعقيد.
في الوثيقة التي نشرتها أرتي، ربما سمعت غرين (الرجل الصغير غرين) يعلن لنا أن كوننا "قد يكون برينًا" وأن "الانفجار العظيم قد ينبع من اصطدام برينين".
وأختك؟
هذا كلام عبثي. هؤلاء الأشخاص يخرجون بقولهم بثقة أن هناك عوالم أخرى، تتوافق مع برينات أخرى.
- في بعضها قد توجد حياة. في أخرى قد تكون قوانين الفيزياء مختلفة تمامًا، يقول غرين
فكرة تتطور في ... الخيال، وهي فقط *خيال. *
لقد فهمت، المجال البحثي للأوتار المزدوجة والبرانات هو "كل الفيزياء الممكنة". عادة، شخص يتحدث بهذه الطريقة، يُعالج، يُعطى أدوية، يُنصح بالراحة. سوريو ليس مخطئًا عندما يقول أن الفيزياء النظرية الحديثة تشبه مستشفى نفسي كبير حيث أصبح المجنونون في السلطة. بل حتى أن شخصًا مثل فينيتيانو يجرؤ على القول في خطابه الافتتاحي خلال تعيينه في كلية فرنسية "أنه بحث أساسي". في الواقع، يمكن اعتبار ذلك "الواقعية المفرطة". منذ سنوات، مجموعة كانت تحب اللعب باللغة أنشأت "أولييبو"، أو "المكتب المفتوح للLiterature المحتملة". لقد عرفت بعض أعضائها، بما في ذلك الليونزي. كان ذلك ممتعًا جدًا. هل تتذكرون:
الحذاء الطائر في السماء المظلمة
عندما ظهر فجأة عميتي من أمريكا
والأطعمة الطائرة حول الأعمدة
لرؤية أفضل، أزالوا ستراتهم
والنفط، جالسًا على حافة الطريق
يراقب كل ذلك، دون فهم.
مقطع من كتاب بعنوان "المرأة البيضاء" لجورج فورست
ممتع، لكنه لا يملك أي معنى ولا وظيفة أخرى سوى أن يجعلنا نضحك. ليس مجرد قصة. ربما نظرية الأوتار المزدوجة، التي تدعي "جميلة"، لاستخدام كلمة غرين، لا تملك أي طموح سوى أن ترتفع إلى مستوى الواقعية الجديدة. عندما ترى النص أعلاه، يحتفظ بخطوة. هذه أسطر. لكن يمكننا حذف الأوزان، إلغاء القواعد، النحو، حتى الإملاء، والتفكير في خطاب أكثر غنى، يتكون من أحرف موضعية بجانب بعضها البعض، ومسافات، فواصل، فواصل، تحتوي على "كل الكلمات الممكنة" و"كل القصص الممكنة". ما فائدة في الغنى!
في الواقع، نظرية الأوتار المزدوجة تشبه نوعًا من التعبير عن مبدأ جديد من عدم اليقين.
*كلما كانت المبادرة أكثر طموحًا، كانت أقل إنتاجية *
سأختتم هذا النص بعبارة بسيطة:
*الذين يمنعهم عقولهم الضخمة من التفكير *
لدي 68 عامًا. حياتي المهنية هي سلسلة من الفوضى المتتالية، دون انقطاع. بعد أن نجحت في تجارب مذهلة في الفيزياء البلازما، وبعد أن أجريت في عام 1966، لأول مرة في العالم، مولد MHD مع درجتين حرارة بدلًا من درجة واحدة، بدأت بطرح تجارب لم يرغب أحد في سماعها، مثل إزالة موجات الصدمة حول نماذج مغمورة في تيارات غازية فائقة السرعة. هذا أدى إلى مفهوم ثوري: الطيران فوق الصوتي، "الطيران MHD" بدون صوت. تقنية لم تكن من علم الخيال (الذي جعله الأمريكيون واقعًا في عام 1990 الواقع الطائر). تم إسكات هذه الدراسات، رغم عقدة عشر سنوات من القتال. تم ترك القمح يفسد في الأرض، دون حصاده، حتى أن هذا التوقف، الذي أُعدّه هؤلاء الأحمق من العسكريين، أجبرني على التخلي عنه، منذ عشرين عامًا.
المسؤولون الرئيسيون لديهم أسماء ووجوه، على الرغم من أنهم توفيوا مؤخرًا. إنهم:
- رينه بيلات، الذي كان مفوضًا رفيع المستوى للطاقة النووية ورئيس CNRS - هوبيرت كوريين، الذي كان مديرًا لـ CNRS، ثم Cnes، ثم وزيرًا، ثم مديرًا لـ Cern، وشيء آخر.
يجب عليهم، في فرنسا، تأخيرًا لا يمكن تعويضه بثلاثين عامًا في مجال MHD.
في علم الفلك والكونيات، انظر إلى شاتزمان، عضو في أكاديمية العلوم.
في الفيزياء النظرية، يمكن للجميع أن يسأل، بعد عشرين أو ثلاثين عامًا، تيبود دامور، حارس معهد الدراسات العليا في بورس-سور-يvette، الذي ينتظر أن نظريته قبل الانفجار العظيم، المستندة إلى نظرية ... الأوتار، تنضج. لكن في ذلك الوقت، سأكون قد ماتت. وإذا سمعت يومًا صوت صواعق أكثر صخبًا من غيرها، فهذا يعني أنني سأُنهي حساباتي مع بيلات، كوريين، شاتزمان، حتى تيبود دامور
هل ليست جميلة العلوم؟ ---
**4 سبتمبر 2005 **: رأي فيليب و. أندرسون، الحائز على جائزة نوبل، جامعة برينستون، حول نظرية الأوتار المزدوجة ** **
http://www.edge.org/q2005/q05_10.html
| فيليب
| و. أندرسون | فيزيائي وحائز على جائزة نوبل، جامعة برينستون |
|---|
هل هي محاولة بلا جدوى في الفيزياء، كما أؤمن بأنها كذلك؟ إنها تخصص رياضي مثير وستنتج رياضيات مفيدة في سياقات أخرى، لكن يبدو أنها ليست أكثر أهمية من مجالات أخرى من الرياضيات المجردة أو المتخصصة، ولا تبرر بالضرورة كمية كبيرة من الجهد التي تُنفق عليها.
يعتمد إيماني على حقيقة أن نظرية الأوتار هي أول علم في مئات السنين يتم متابعته بطريقة ما دون أي توجيه تجريبي كافٍ. تشير إلى أن الطبيعة هي كما نريد أن تكون بدلًا من أن تكون كما نراها أنها. من المرجح أن لا تفكر الطبيعة بنفس الطريقة التي نفكر بها.
الشيء المؤسف هو أن، كما أخبرني عدد من الشباب الراغبين في أن يصبحوا نظريين، فإنها متطورة جداً بحيث أصبح من الصعب جداً مواكبتها، مما يجعل من ذلك وظيفة كاملة الوقت. وهذا يعني أن الشباب المبدعين والواعين لا يبحثون في مسارات أخرى، وأن المسار المهني البديل مغلق.