تتحكم مبادئ ميكانيكا الكم في الكون بدقة خيالية. ومع هذا، فإن الفيزيائيين عند صياغتهم للنظريات على مدى نصف القرن الماضي، اتبعوا استراتيجية تضع ميكانيكا الكم في المرتبة الثانية إلى حد ما. وعند وضع النظريات، يبدأ الفيزيائيون غالبا في العمل بلغة كلاسيكية بحتة تهمل الاحتمالات الكمية والدالات الموجية وما شابه ذلك - اللغة التي تناسب تماماً الفيزيائيين من عصر ماكسويل وحتى عصر نيوتن - ثم يأخذون بعد ذلك في وضع المفاهيم الكمية في الإطار الكلاسيكي. وليس هذا المنطلق مفاجأة بالتحديد، حيث إنه يعكس مباشرة خبراتنا.

ولأول وهلة يبدو الكون محكوماً بقوانين متجذرة في المفاهيم الكلاسيكية مثل كون الجسيمة لها موقع محدد وسرعة محددة في أية لحظة من الزمن. ولم نتحقق من أن علينا أن نعدل مثل هذه الأفكار الكلاسيكية المألوفة إلا بعد عمل شاق على المستوى الميكروسكوبي التفصيلي. وقد تطورت عملياتنا للاستكشاف من الإطار الكلاسيكي إلى إطار آخر تم تعديله بواسطة الاكتشافات الكمية، وقد ظهر صدى هذا التطور في الطريقة التي يبني بها الفيزيائيون نظرياتهم حتى يومنا هذا.

وهذا بالتأكيد هو الحال في ما يتعلق بنظرية الأوتار. فتبدأ الصياغة الرياضية التي تصف نظرية الأوتار بمعادلات تصف حركة قطعة خيط تقليدية في غاية الدقة والصغر والرقة - المعادلات التي كان في مقدور نيوتن كتابتها منذ حوالي 300 سنة مضت وقد تمت كنتمة (Quantized) هذه المعادلات بعد ذلك. أي أن المعادلات الكلاسيكية قد تحولت إلى إطار من ميكانيكا الكم يتضمن الاحتمالات وعدم التيقن والاضطرابات الكمية وغيرها مباشرة، وذلك بطريقة منهجية طورها الفيزيائيون على مدى أكثر من خمسين سنة. وفي الواقع قد رأينا في الفصل 12 ممارسة هذه الطريقة بالفعل عمليات الحلقة في الشكل رقم (12-6) تتضمن مفاهيم كمية – التخليق اللحظي الكمي لأزواج الأوتار الافتراضية - حيث يحدد عدد الحلقات الدقة التي تتحدد بها التأثيرات الكمية.

كانت استراتيجية البدء بالوصف النظري الكلاسيكي ثم إتباعه بتضمين سمات ميكانيكا الكم ذات فوائد جمة لسنوات عديدة، فهذه الاستراتيجية مثلاً تكمن في أساس النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات لكن من المحتمل أن تكون هذه الطريقة محافظة أكثر من اللازم، فهناك أدلة متنامية على ذلك عند التعامل مع نظريات متقدمة مثل نظرية الأوتار ونظرية -M. والسبب في ذلك أنه عندما نقر بأن العالم محكوم بمبادئ ميكانيكا الكم فإن على نظرياتنا أن تكون هي ا الأخرى خاضعة لمبادئ ميكانيكا الكم منذ البداية. ولقد نجحنا في البدء بالمنظور الكلاسيكي حتى الآن لأننا لم نكن نختبر الكون عند مستويات بهذا العمق، وبالتالي فإن هذا المنطلق التقريبي لم يكن يخدعنا في السابق. غير أنه على المستوى العميق لنظرية الأوتار / M ، ربما نكون قد وصلنا إلى نهاية المطاف في استخدامنا لهذه الاستراتيجية.

ويمكن أن نجد أدلة معينة على ذلك بإعادة النظر في بعض الأفكار التي نبعث من ثورة الأوتار الفائقة الثانية (كما أوجزنا في الشكل رقم (12-11) مثلا. وكما ناقشنا في الفصل 12 فإن الثنائية الكامنة وراء وحدة نظريات الأوتار الخمس تبين أن العمليات الفيزيائية التي تحدث في أية صياغة لنظرية الأوتار، يمكن إعادة تحليلها في سياق ثنائية أية نظرية أخرى. وستبدو إعادة الصياغة تلك، لأول وهلة لا علاقة لها بالوصف الأصلي لكن في الحقيقة فهذا يمثل ببساطة مقدرة الثنائيات عند تطبيقها فمن خلال الثنائيات يمكن وصف عملية فيزيائية معينة بعدد كبير من الطرق المختلفة. وهذه النتائج دقيقة وجديرة بالملاحظة، لكننا لم نشر بعد إلى أكثر صفاتها أهمية.

فإذا أخذنا التحولات الثنائية، والتي غالباً ما تتم خلال عمليات تعتمد بقوة على ميكانيكا الكم التي يتم وصفها في إحدى النظريات الخمس للأوتار، (مثلاً العملية المتضمنة للتداخلات التي لم تكن لتحدث إذا كان العالم محكوماً بالفيزياء الكلاسيكية وليست الفيزياء (الكمية ونعيد تشكيلها كعملية تعتمد بشكل ضعيف على ميكانيكا الكم من منظور إحدى النظريات الأخرى للأوتار (فمثلاً العملية التي تتأثر خواصها العددية التفصيلية بالاعتبارات الكمية، لكن صورتها الكيفية تناظر ما كان يمكن أن تكون عليه في عالم كلاسيكي بحت). ويعني ذلك أن ميكانيكا الكم متشابكة بشدة داخل تناظرات الثنائيات التي تكمن في أساس نظرية الأوتار -M. إنها في صلبها تناظرات كمية حيث أن أحد التوصيفات الثنائية يتأثر بشدة بالاعتبارات الكمية. ويشير ذلك بقوة إلى أن الصياغة الكاملة النظرية الأوتار -M - الصياغة التي تتضمن أساساً تناظرات الثنائيات المكتشفة حديثاً - لا يمكن أن نبدأها بطريقة كلاسيكية ثم نعالجها بعد ذلك كمياً، بالطريقة التقليدية. فإن البدء بالطريقة الكلاسيكية سيهمل تماماً التناظرات الثنائية، حيث إنها تصبح صحيحة فقط عندما تؤخذ ميكانيكا الكم في الاعتبار. ويبدو أن الصياغة الكاملة لنظرية الأوتار - لا بد من أن تحطم القالب التقليدي وتقفز إلى الوجود على شكل نظرية كمية تامة البناء.

وحالياً لا يعرف أحد كيف ينجز ذلك. لكن الكثير من منظري نظرية الأوتار يرون أن إعادة صياغة الكيفية التي تتضمن بها المبادئ الكمية في الوصف النظري للعالم هي الطفرة العظمى القادمة في إدراكنا وكما قال كومرون فافا، إنني أعتقد أن إعادة صياغة ميكانيكا الكم بشكل يحل الكثير من أحجياتها قريب المنال جداً". وأعتقد أن الكثيرين يشاركونني الرأي بأن الثنائيات المكتشفة حديثاً تشير إلى إطار هندسي جديد لميكانيكا الكم فيه سيكون المكان والزمان والخواص الكمية مرتبطة برباط لا ينفصم . أما إدوارد ويتن فقد قال إنني أعتقد أن الحالة المنطقية لميكانيكا الكم ستتغير بشكل يشبه الطريقة التي تغيرت بها الحالة

المنطقية للجاذبية عندما اكتشف آينشتاين مبدأ التكافؤ وهذه العملية لم تكتمل بعد لميكانيكا الكم، لكنني أعتقد أن الناس يوماً ما سينظرون إلى الوراء نحو عصرنا على أنه الفترة التي بدأت فيها هذه العملية .

وبتفاؤل حذر يمكننا أن نتخيل أن إعادة صياغة إطار مبادئ ميكانيكا الكم داخل نظرية الأوتار قد تؤدي إلى صياغة أقوى بكثير لها المقدرة على الإجابة عن السؤال كيف بدأ العالم، ولماذا توجد هناك أشياء مثل المكان والزمان - الصباغة التي ستأخذنا خطوة أقرب نحو الإجابة عن سؤال لايبنيز عن لماذا يوجد شيء ما بدلاً من اللاشيء.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم الشؤون الدينية يُطلق دورة فقهية دينية لملاكات مستشفى الكفيل

شعبة فاطمة بنت أسد للدراسات القرآنية تعلن نتائج مسابقة (ميثاق الرسول)

شعبة الخطابة الحسينية النسوية تنظّم مسابقة فرقية لطالبات برنامج ثمار العطاء

قسم العلاقات ينظم ورشة عن فن الإقناع والتواصل الفعّال للطلبة المنسقين

المزيد

الآخبار الصحية

تغيير بسيط في نمط التفكير قد يحدث فرقا كبيرا لصحة الدماغ ؟

لماذا ينعشنا المشروب الساخن في الطقس الحار؟

علماء يكتشفون فئة دم فريدة من نوعها في العالم !

لماذا ينصح الأطباء بزيت الزيتون يوميا؟

المزيد

الآخبار التكنلوجية

حساس الإطارات.. ما هو وعلامات تلفه وكيفية صيانته؟

ما معنى أودي Quattro؟ سر الأداء والتميز الهندسي ؟!

فصل الشاحن أم الهاتف أولا؟.. عادات بسيطة تطيل عمر البطارية

تعود للقرن الرابع قبل الميلاد.. اكتشاف بقايا "إيمت" المصرية

المزيد

مواضيع ذات صلة

ما هو المكان والزمان في الواقع، وهل من الممكن العمل بدونهما؟

آفاق مستقبلية: نظرية الأوتار بين طموح النظرية النهائية وتحديات القرن الحادي والعشرين

ما هو المبدأ الأساسي في نظرية الأوتار؟

في البدء كانت هناك شذرة لها حجم بلانك(رؤية نظرية الأوتار لبداية الكون)

لماذا ثلاثة؟ تفسير الأبعاد الفضائية الثلاثة في نظرية الأوتار

الكوسمولوجيا ونظرية الأوتار الفائقة

الدخول إلى نظرية الأوتار

ما مدى سواد الأسود؟

أنتروبية الثقوب السوداء

العودة إلى الثقوب السوداء والجسيمات الأولية

الثقوب السوداء " المنصهرة "

( فيض من البريد الإلكتروني)كواليس اكتشاف التغير الطوبولوجي في نظرية الأوتار