| 18 |
المشاكل العالقة في الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات المعاصر.
...هذان الفرعان ينهاران حرفياً تحت وطأة المشاكل غير المحلولة. تاريخياً، عرف دراسة الكون عدة مراحل. لن نتتبع هنا تاريخ علم الفلك. لقد أتاحت المطيافية الحصول على بيانات مهمة حول تركيب الأجسام ودرجة حرارتها، وأتاح قياس تأثير دوبلر الحصول على حقول السرعات وتحديد كتل النجوم، على مسافات تتجاوز بعدد كبير من المراتب قطر النظام الشمسي. وأتاح اكتشاف معايير المسافة (النجوم المتغيرة القيفاوية) توسيع هذه القياسات المسافية حتى مقاييس كونية (50 مليون سنة ضوئية).
...أتاح تطبيق أدوات الهندسة التفاضلية على علم الكونيات (معادلة الحقل) نظرة أخرى إلى بعض الظواهر (التوسع الكوني، الظواهر النسبية المحلية).
...أتاح اكتشاف فيزياء النوى بناء نماذج للنجوم. لكننا رأينا آنفاً أن السيطرة التي كان الإنسان يعتقد أنه يملكها على عمل النجوم قد تعرضت فجأة للتشكيك.
...هذه الفيزياء النووية نفسها أتاحت الرجوع أبعد في الماضي وتفسير وفرة الهيليوم مثلاً.
لكن:
-
لا يتوفر أي نموذج نظري للمجرة. في هذا المجال لم نتجاوز مرحلة التجريبية.
-
لا نعرف كيف تتشكل هذه الأجسام، ولا لماذا لها هذه الكتلة دون غيرها، ولا كيف تتطور. يبقى شكل منحنى دوران المجرات، الذي يُظهر سرعة محيطية عالية، لغزاً.
-
تبقى نظريات البنية الحلزونية، القائمة فقط على المحاكاة العددية، موضع تشكيك كبير.
-
يوجد تناقض كبير بين قياسات الكتلة وحقول السرعة المقيسة (ظاهرة الكتلة المفقودة).
-
نفس التنافر بخصوص عناقيد المجرات.
-
توجد مجرات كثيرة جداً غير منتظمة، قال عنها عالم الفلك الإنجليزي السير جيمس جينز: " عندما نرى مثل هذه الأشكال لا يمكن للمرء أن يقاوم فكرة أن ذلك يعود إلى قوى هائلة تعمل في الكون ونجهل طبيعتها "
-
على مستوى علم الكونيات يوجد بعض التناقض بين عمر الكون، المقدَّر انطلاقاً من أقدم نجوم مجرتنا وانطلاقاً من قياسات التوسع (قانون هابل، ثابت هابل)
-
لا نستطيع تفسير البنية الواسعة النطاق المتخلخلة للكون، حيث تتوزع المجرات حول فراغات هائلة.
-
تم إبراز أزواج كثيرة من المجرات تخالف قانون هابل (الأقرب منها له انزياح أحمر أعلى من الثاني الواقع في الخلفية).
-
تم اكتشاف مصادر ذات انزياح أحمر قوي جداً، لا يتجاوز حجمها حجم النظام الشمسي، وتصدر طاقة بقدر مجرة بأكملها (الكوازارات). مصدر الطاقة مجهول. يعتقد فلكيون أن هذه المصادر هي أنوية "مجرات نشطة" (مجرات سيفرت). لكن حين يُطلب منهم تعريف "المجرة النشطة"، التي يبدو نواتها في حالة انفجار، يجيبون "أنها تؤوي كوازاراً في مركزها".
-
بمعدل واحد يومياً، في المتوسط، يسجل الفلكيون ومضات غاما. الآلية والمسافة وطبيعة المصدر: مجهولة.
-
تأثيرات السراب الجاذبي، المرتبطة بالمجرات وعناقيد المجرات، لا تتوافق مع كتل الأجسام المذكورة.
-
تنبأت النظرية بوجود بقايا نجوم ضخمة، هي النجوم النيوترونية. عموماً، حين يُتنبأ بجسم من قبل منظّر صاحب رؤية (كالسوبرنوفا من قبل الأمريكي فريتز زفيكي عام 1931) يُكتشف بسرعة العديد منها، ثم المئات: النجوم النيوترونية (التي تعطي، عند الدوران السريع، ما يسمى النباضات). وهذه تُقرن غالباً بنجم آخر، لا بد أن تجعله كتلته، من حين لآخر، يتجاوز "كتلته الحرجة" المقدَّرة بـ 2.5 كتلة شمسية. في هذه الظروف لا يعود النيوترونان المكونان لها، المضغوطان أحدهما على الآخر، قادرين على موازنة قوة الجاذبية فينهار الجسم على نفسه. لا نعرف وصف هذا الانهيار. نموذج الثقب الأسود، المستدعى كحل لمعادلة الحقل، يعاني عيباً مزعجاً. إنه حل لـ:
S = 0
أي معادلة فيها T = 0، تصف منطقة من الفضاء كثافة الطاقة-المادة فيها معدومة. وزيادة على ذلك، ما يدفع ضد هذا النموذج هو ندرة المرشحين ثقوباً سوداء، منذ ثلاثين عاماً، رغم استخدام هذه الأجسام، بإقحامها في كل شيء، "لتفسير" أي شيء وأي شيء آخر.
-
عودة إلى علم الكونيات، النموذج المعياري المسمى "الانفجار الكبير"، هذا لا يستطيع تفسير التجانس اللافت لهذا الأثر الأحفوري للكون البدائي الذي يشكله خلف الإشعاع عند 2.7°ك. حسب هذا النموذج، في طفولة الكون الأولى، يتباعد جسيمان متجاوران بسرعة تفوق c. فلا يمكنهما إذن التفاعل. كان الكون البدائي إذن لا تصادمياً. فلماذا كان بهذا التجانس؟
-
من المستحيل تعريف الزمن انطلاقاً من مرحلة معينة، بالرجوع إلى الماضي. على أي حال، وصف الكون، في حالته فائقة الكثافة والحرارة، يعوقه الأزمة الحالية في فيزياء الطاقات العالية.
-
النموذج المعياري، القائم على حل لمعادلة أينشتاين، لا يعرف كيف يأخذ في الحسبان الظواهر الكهرومغناطيسية. وبشكل أعم، الصلة بين فيزياء الجسيمات والسلوك الواسع النطاق للكون غير قائمة. رغم وجود مجلة بعنوان "الجاذبية الكلاسيكية والكمية"، لم تتمكن طريقة التكميم من الامتداد إلى الجاذبية. لا نعرف تعريف غرافيتون محتمل.
خمسون عاماً من اللافيزياء.
...الأزمة العلمية في الواقع شاملة ولا تقتصر على الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات. نجاحات الميكانيكا الكمية التنبؤية وهمية. كثير من أجزاء النظرية يبقى في نطاق شبه التجريبية. لا نملك مثلاً أي وسيلة لربط كتل الجسيمات وشحناتها الكهربائية. لا نعرف التنبؤ بكتل الجسيمات. نموذج الكواركات يشبه بشكل مزعج نموذج الأفلاك التدويرية لبطليموس. الميكانيكا الكمية عاجزة عن تفسير العجز في النيوترينوات الشمسية.
...رغم أن غالبية الفيزيائيين النظريين تتجه حالياً نحو عالم الأوتار الفائقة (لعدم توفر فكرة مختلفة) فقد أثبتت هذه "التخصص الجديد" عجزها، منذ ثلاثين عاماً، عن الإحاطة بأي مشاهدة، أو اقتراح أي تجربة. حسب الرياضي جان-ماري سوريو (الذي يملك تعريفه الخاص للفيزياء النظرية: الرياضيات ناقص الصرامة. الفيزياء ناقص التجربة)، فقد عشنا للتو "خمسين عاماً من اللافيزياء". وهو يرى أنه لم يقع أي اكتشاف فيزيائي نظري جدير بهذا الاسم منذ أعمال فاينمان، التي تعود إلى الخمسينيات.
...قبل بضع سنوات، وهو يريني محضر ندوة دولية عن الأوتار الفائقة، قرأ عليّ مقطعاً من الكلمة الافتتاحية لمسؤول تلك الندوة:
- رغم أن نظرية الأوتار الفائقة لم تتنبأ حتى اليوم بأي ظاهرة ولم تسمح بتفسير أي تجربة أو مشاهدة، ونظراً لعدد الأوراق التي تُنشر الآن، سيُلاحظ بالغ حيوية هذا التخصص الجديد.
عالم البحث.
...يوجد في العالم عدد من الباحثين العاملين أكبر مما كان في أي وقت في تاريخ العلوم. الميزانيات والوسائل التقنية مهمة. ومع ذلك سنجد صعوبة بالغة في تعيين فيزيائي يمكن التأكد من أنه سيترك اسماً في تاريخ العلوم. بين 1895 (اكتشاف النشاط الإشعاعي من قبل بيكريل) و1932 (اكتشاف النيوترون من قبل تشادويك) مرت سبع وثلاثون سنة قصيرة. سيكون من غير المفيد التذكير بكل الانقلابات العميقة في رؤيتنا للعالم التي هزت تلك الفترة وبالحشد من العلماء البارزين الذين ربطوا أسماءهم بذلك العصر. بالمقابل، ماذا حدث منذ 1961 على مسرح العلم، إذا استثنينا التقدم التقني (غزو القمر، أقمار الاتصالات، المعلوماتية، الأقراص المدمجة، إلخ...)؟
يبدو أن كل علمنا يعيش انغلاقاً نمطياً.
...حسب سوريو، فإن تعميم نظام لجان القراءة، بعد الحرب، المفترض أن يضمن استقلال "المحكّمين" (خبراء في التخصص المعني)، عند فحص الأعمال، قد أحدث أثراً ارتدادياً كارثياً. فالسرية تولّد إفلاتاً تاماً من العقاب، وتسهّل إعاقة الأفكار الجديدة، المزعجة دائماً..
فهرس المقال فهرس العلوم الصفحة الرئيسية
العودة إلى دليل العلوم عدد زيارات هذه الصفحة منذ 1 يوليو 2004: