f121
| 21 |
|---|
مشكلة الكون الأولي.
...لننظر إلى جسيم في اللحظة t = 0، أو في لحظة "قريبة من t = 0". لنفترض أنه أطلق إشارة ما، مثلاً إشعاعًا كهرومغناطيسيًا. سيتَّسِع هذا الإشعاع بسرعة c. بعد مرور الزمن t، سيكون نصف قطر الموجة الكروية هو ct، والذي يُسمى المنظر. ولكن قانون التوسع، والتباعد بين جسيمين يُفترض أنهما مرتبطان بـ"الدعم الكوني" (يُقال عنهما مُتَمَوِّجَان)، له شكل قطعي (تزيد المسافة كـ t²/3). عند العودة إلى الماضي، سنجد دائمًا زمنًا t < th حيث كانت الجسيمات عاجزة ماديًا عن التواصل بينها، لأنها كانت تبتعد "بسرعة أكبر من سرعة الموجة الكهرومغناطيسية التي أُطلقت في لحظة قريبة من الصفر".
...الصورة التالية تُوحي بهذا الوضع الانعزال الذاتي للكون، حيث تمثل الكرة البيضاء المرتبطة بكل جسيم الحدود التي يجب أن تقع فيها الجسيمات المجاورة لكي يكون التواصل ممكنًا. لكن للأسف، هذه الكرات لا تتقاطع، ولا ستتقاطع إلا بعد وقت طويل جدًا.
...لذلك أصبح من الصعب تبرير التجانس المُذهل للكون الأولي، الذي تُظهر آثاره في الخلفية الكونية للإشعاع عند 2.7 كلفن.
...النظرية السائدة هي نظرية ليند: التضخم، وهي التبرير الوحيد لها. دون الدخول في التفاصيل، تتمثل هذه النظرية في تزويدها للكون الأولي بثابت كوني فائق (مُعتمد على الزمن!)، يعبّر عن "قوة دفعية للفراغ" تفوق الخيال. يؤدي هذا إلى توسع هائل بعامل يساوي 10 إلى قوة لا أدري كم...
مشكلة الأصل.
ما هو بالضبط هذا الزمن t = 0؟ هل له معنى؟
...عندما نعود إلى الماضي، تزداد درجة حرارة "السائل الكوني". تزداد أيضًا سرعة الاهتزاز الحراري للجسيمات ذات الكتلة غير الصفرية. يحين وقتٌ تصبح فيه هذه السرعة نسبية. في الواقع، عندما يقترب t من الصفر، وتزداد درجة الحرارة T إلى ما لا نهاية، تتجه الطاقة الفردية للجسيمات إلى ما لا نهاية، وتصبح سرعتها قريبة من c. ويُتبع الزمن الخاص قانونًا:
...عندما تقترب v من c، يجمد الزمن الخاص "في الساعات". أصبح تعريف ساعة صعبًا، حتى من الناحية المفاهيمية.
...نرى إذًا أن النموذج القياسي ليس مثاليًا تمامًا. القائمة بالمشاكل المذكورة ليست شاملة. فالفيزياء الأساسية تواجه مشكلات مشابهة. تمر نظرية الأوتار الفائقة بتوسيع في السياق البُعدي (عشرة أبعاد، للكثيرين). لكن الهندسة العُشرية تبقى غابة مظلمة. بينما فقدت الأسطح ثنائية الأبعاد سرّها، لا يزال تصنيف الأسطح الفائقة الثلاثية والأربعة الأبعاد مطلوبًا.
...بالإضافة إلى ذلك، عند إضافة أبعاد إلى الكون، تظهر أطوال مميزة مرتبطة بكل بعد. وهذه الأطوال تكون دائمًا... طول بلانك. والطول يعني طول موجة، والذي يرتبط بالطاقة وفق العلاقة:
...طاقة بلانك هائلة. لاستخدامها وفق الأساليب التقليدية، كان ينبغي امتلاك مسرع بقطر يعادل قطر مجرة. ويُرفع الفيزيائيون التجريبيون أيديهم إلى السماء.
...الفيزيائي النظري الياباني الأصل، ميشيو كاكو ("الفضاء الفائق: رحلة علمية عبر البعد العاشر"، دار نشر جامعة أكسفورد، 1995)، قدّم تفسيرًا شخصيًا لذيذًا: وفقًا له، نظرية الأوتار الفائقة مجرد تقدم على وقته ببضع قرون. في المرحلة الحالية من التكنولوجيا، لا تكون سوى طريقة للترفيه بين الأصدقاء.
ندوة أسبن.
...في عام 1996 نشرت المجلة الشهيرة "ساينتيفيك أمريكان" تقريرًا عن ندوة حول الأوتار الفائقة التي عُقدت حديثًا في أسبن، كولورادو، بقلم مادهسري موكيرجي، كاتبة في الفريق. نصٌ يشبه أعمال ماركس براذرز:
...كما ذكرت الكاتبة، طُلب من جيفري أ. هارفي، من جامعة شيكاغو، في عام 1986، أن يُعرّف نظرية الأوتار الفائقة بسبع كلمات. كانت إجابته حينها:
- آه، يا رب، لماذا أهجرتني؟ (يا إلهي، لماذا أهجرتني؟)
لكن المقال يشير إلى أن الله يبدو قد أجاب، من خلال اكتشاف تناظر جديد: التكافؤ.
...ويتنبأ ويتين، أكثر الفيزيائيين تفاؤلًا في هذا المجال، بأن هذا التكافؤ سيقود ليس فقط إلى النظرية الشاملة (TOE: The Theory of Everything) بل أيضًا إلى تفسير "لماذا تم إنشاء الكون بهذه الطريقة". ويظن أننا نتجه نحو تفسير الجذور العميقة للميكانيكا الكمومية.
...في الواقع، عدد قليل من الناس يواجهون هذه النظرية، التي تبدو معقدة جدًا من جميع النواحي، بما في ذلك الجوانب الرياضية، لدرجة أن الفيزيائيين والرياضيين يترددون في الدخول فيها.
...يُشير المقال إلى أن هذا "التكافؤ" يجعل الجسيمات الأساسية والكائنات المركبة قابلة للتبادل. ويتحدث الخبراء عن كتل (كثيفة، كتل، كثافات) يحاولون تصورها كـ"أرانب شوكية". التواء كأرنب شوكي: التواء في دوامة. صور أخرى: كرات مزروعة بمتغيرات، تُسمى "السيوليتونات".
...لكن، إذا وُجد هذا التكافؤ، كما يوضح مؤلفو المفهوم، سيكون من المستحيل إثباته (بالتكافؤ نقصد "الطبيعة المزدوجة": قاموس إنجليزي). ويُوضح المقال أن كائنات مركبة قد تكون متكافئة عندما تكون "متشابكة" (مختلطة، متشابكة)، وتصبح حينها "كائنات أساسية".
ثم يُطرح مفهوم "التناظر المرآة"، دون نجاح كبير.
...في عام 1986، اقترح داف من كلية إمبريال في لندن اهتزازات كائن جديد، "بُقعة" (حُبّة). بينما تهتز الأوتار في عشرة أبعاد، تطفو البُقع في فضاء بـ11 بعدًا. ثم اقترح داف أفلامًا ذات خمسة أبعاد، بديلة لوصف الأوتار. ثم اقترح أن هذه الأفلام قد تلتف مثل "جلد سجق". وذكر "تكافؤ وتر-وتر".
...في عام 1995، قدم ويتين محاضرة في بيركلي، مُفترضًا أن البُقع التي اقترحها داف قد تكون سيوليتونات لأوتار معينة تتوافق مع الأبعاد العشرة.
وأضاف سكارش من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (واحد من رواد النظرية):
- كان ينبغي أن أكون سائق شاحنة!
بغض النظر، في الوقت الحالي، تُنشر عشرة أوراق جديدة عن الأوتار الفائقة كل يوم.
السيوليتون "يشبه دودة شعرية، مغطاة بمتجهات"، لذا فهو "الكائن المُتَكافئ للوتر".
ثم اقترح داف تكافؤ تكافؤ بين فضاءات. وعلّق سوسكيند:
"سيتغير حجم وحجم الكائن الداخلي 'من مكان إلى آخر'."
تาวنسلند:
- قد تكون الأغشية، حين تتحول إلى سيوليتونات لأوتار، ذات نفس الوضعية التي تتمتع بها الأوتار. للأسف، الحسابات التي أُجريت باستخدام الأغشية لا معنى لها.
...ثم يُطرح زواج بين الأوتار والثقوب السوداء. أشار هوكينغ إلى أن الثقوب السوداء، بقدرتها على إصدار جسيمات، تخسر بذلك كتلة وتتقلص. إذا كانت مكونة في البداية من أوتار ("ثقوب سوداء وترية")، فإن تطورها سيحوّلها إلى كائنات بحجم صفر: "ثقب أسود حدّي يبدو في الواقع شبه جسيم". جدل بين سوسكيند وسترومجر، حول هذه النقطة:
- عمل سترومجر رائع، لكن تسمية هذه الأشياء ثقوبًا سوداء هو أمر مبالغ فيه قليلاً.
بصفة توضيحية، عنوان ...