هل هي خفة يد؟ حين تكشف نظرية الأوتار خدعة الجسيمة النقطة وتعيد رسم حدود الواقع
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
الكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص179
2025-05-29
291
قد تجعلك هذه المناقشة غير راض عنها. فبدلاً من أن تقوم نظرية الأوتار بترويض التموجات الكمية في المكان على مستوى أقل من بلانك، يبدو أننا قد استخدمنا حجم الأوتار الذي لا يساوي الصفر للالتفاف حول الموضوع برمته. فهل قمنا في الحقيقة بحل أي شيء؟ أجل، لقد فعلنا. وستقوم النقطتان التاليتان بالتأكيد على ذلك. الأولى ما تضمنه الجدل السابق من أن المشكلة المفترضة حول التأرجحات الفضائية على مستويات أقل من طول ،بلانك هي نتاج مصطنع لصياغة النسبية العامة وميكانيكا الكم في إطار الجسيمة النقطة. وبمعنى آخر، ولذلك، فإن التناقض المحوري للفيزياء النظرية المعاصرة هو في الواقع مشكلة من صنع أيدينا. ولأننا قد تصورنا في السابق أن كل جسيمات المادة وكل جسيمات القوى هي أجسام على شكل نقاط، وليس لها امتداد مكاني أبداً، لذا فقد اضطررنا أن نعتبر خواص الكون على مستويات قصيرة مختارة وعند المسافات الأدق دخلنا في معضلات يبدو أنها تستعصي على الحل. وتدلنا نظرية الأوتار على أننا قد واجهنا هذه المشكلات لأننا لم ندرك القواعد الحقيقية للعبة؛ فالقواعد الجديدة تنبئنا بأن هناك حدوداً للدقة التي يمكن أن نختبر بها الكون - وبشكل واقعي، هناك حدودلكيفية تطبيق مفهومنا المتفق عليه عن المسافات بدرجة من الدقة على البنية فوق المجهرية للكون. ويمكن أن نرى الآن أن التأرجحات الفراغية العاصفة المفترضة قد ظهرت في نظرياتنا لأننا لم نكن على دراية بهذه الحدود، وبالتالي قادتنا فكرة الجسيمة النقطة لنخطو خطوة كبيرة خاطئة فوق حدود الواقع الفيزيائي.
وبالوصول إلى هذا التبسيط ظاهرياً للتغلب على المعضلة بين النسبية العامة وميكانيكا الكم لعلك تتعجب لماذا استغرق الأمر كل هذا الوقت ليقترح بعضهم أن صيغة الجسيمة النقطة هي مجرد أمر مثالي، لكن في العالم الواقعي فللجسيمات الأولية بعض من حيز مكاني. ويؤدي بنا هذا إلى النقطة الثانية. فمنذ فترة بعيدة اقترح بعض العظماء في الفيزياء النظرية من أمثال باولي وهيزنبرغ وديراك وفينمان أن مكونات الطبيعة قد لا تكون في الحقيقة مجرد نقاط بل "بقع" أو "شذرات متموجة. غير أنهم ومعهم آخرون قد وجدوا أنه من الصعب وضع نظرية لا يكون المكون الأساسي فيها جسيمة نقطة، وتتمشى في نفس الوقت مع أغلب القوانين الفيزيائية الأساسية مثل الحفاظ على احتمالية ميكانيكا الكم (حتى لا يختفي جسم مادي فجأة من العالم من دون أن يترك أثراً) واستحالة انتقال المعلومات بسرعة أكبر من سرعة الضوء. وقد أظهرت أبحاثهم المرة تلو الأخرى من منظورات مختلفة أن واحداً أو أكثر من هذه المبادئ قد تمت مخالفته عندما أهملنا نموذج الجسيمة النقطة. ولذا ولفترة طويلة بدا وكأنه من المستحيل أن نجد نظرية كم معقولة مبنية على أي شيء غير الجسيمة النقطة. والسمة الحقيقية المؤثرة في نظرية الأوتار أنه على مدى أكثر من عشرين سنة من البحث الدقيق ظهر أنه على الرغم من وجود بعض الصفات غير المألوفة إلا أن نظرية الأوتار تحترم كل ما هو مطلوب من صفات داخلية في أية نظرية فيزيائية معقولة. والأكثر من ذلك، ومن خلال نسقها لاهتزاز الغرافيتون، فإن نظرية الأوتار نظرية كم تحتوي على الجاذبية.
الاكثر قراءة في ميكانيكا الكم
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
