انها الأكثر مائة متر غرابة بالنسبة لأي شخص يراها. فبينما يجتاز العداؤون حواجز البداية امامهم، ويباعدون خطوات الجري، فإنه يبدو للمتفرجين ان العدائين أكثر نحافة. الآن، وهم يندفعون خارج الازدحام، فإنهم يظهرون كنتيجة مسلّم بها، لكن ذلك ليس هو بالشيء الغريب، ولا بالرمية الطويلة. فإن أذرع العدائين وسيقانهم تتحرك بحركة بطيئة جداً كما لو أنهم يركضون ليس خلال الهواء بل خلال مادة لزجة. وفي السابق، كان الازدحام بداية لتصفيقة بطيئة. وبعض الناس يمزقون تذاكرهم ويقذفون بها بغضب في الهواء. وفي هذه النسبة من التقدم المثير للشجن، فمن الممكن أن يستغرق العداؤون ساعة ليصلوا إلى عتبة النهاية. وباشمئزاز واحباط، ينهض المشاهدون عن كراسيهم، ويمشون واحداً تلو الآخر إلى خارج الملعب.

هذا المشهد يبدو مضحكاً كلياً. لكن من الخطأ ان يكون الأساس تفصيلاً واحداً؛ أي سرعة العدائين. فإذا استطاعوا الجري بسرعة أكبر بعشرة ملايين مرة، فإنه بالضبط ما سيشاهده كل واحد. وعندما تطير الأهداف بالماضي بسرعة عالية جداً، فإن المسافة تتقلص بينما الزمن يتباطأ ⁽¹⁾. انها نتيجة حتمية لشيء ما، استحالة مسكها بشعاع ضوئي. وببساطة ربما تفكر بأن الشيء الوحيد غير القابل للمسك هو الذي يسافر في سرعة غير محددة. واللانهائية تعرف بانها الرقم الأكبر القابل للتصور. ومهما يكن الرقم الذي تفكر به، فاللانهائية هي أكبر. وهكذا إذا كان هناك شيء يسافر بسرعة لانهائية، فمن الواضح انك لا تستطيع مطلقاً الحصول عليه جنباً إلى جنب. فإن اللانهائية تمثل حد السرعة الكونية النهائي.

وينتقل الضوء بسرعة هائلة – 300,000 كمثانية في الفضاء الفارغ – لكن هذه السرعة أبعد بقليل من السرعة اللانهائية. ومع ذلك، لا يمكن الامساك بشعاع الضوء، ولا يهم كم السرعة التي ينتقل فيها. ففي كوننا، ولأسباب ليس كل شخص يفهمها تماماً، تلعب سرعة الضوء دوراً بالسرعة النهائية. انها تمثل حد السرعة الكونية النهائية. واول شخص أدرك هذه الحقيقة المدهشة هو البرت اينشتاين حين كان يبلغ من العمر 16 سنة على أغلب الظن، وسأل نفسه السؤال التالي: ماذا يحدث لشعاع الضوء إذا استطعت الامساك به؟

سأل اينشتاين هذا السؤال وأمل بالإجابة عليه فقط بسبب اكتشاف الفيزيائي الاسكتلندي جيمس كليرك ماكسويل. ففي عام 1868، لخص ماكسويل كل الظواهر المعروفة بالكهربائية والمغناطيسية؛ من عمل المحركات الكهربائية بسلوك المغانيط؛ مع مقدار من معادلات رياضية انيقة. المنحة غير المتوقعة لمعادلات ماكسويل كانت نتيجة موجة مؤكدة حتى اليوم، هي الموجة الكهربائية والمغناطيسية.

انتشرت موجة ماكسويل خلال الفضاء أشبه بانتشار مويجة في بركة ماء، فهي ذات سمة ضاربة. وهي تنتقل بسرعة 300,000 كم/ثانية؛ أي بنفس سرعة الضوء في الفضاء الفارغ، وكذلك هي متطابقة جداً معها. وخمن ماكسويل بشكل صحيح بأن موجة الكهربائية والمغناطيسية لم تكونا أكثر من موجة ضوء. ولا أحد – عدا رائد الكهربائية مايكل فاراداي – لمح بشكل طفيف إلى ان الضوء متصل بالكهربائية والمغناطيسية. ولكن ذلك كان قد كتب بشكل مثبت في معادلات ماكسويل؛ أي أن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية.

فالمغناطيسية هي مجال قوة غير مرئي يصل خارجاً في الفضاء المحيط بالمغناطيس ان المجال المغناطيسي لقضيب من المغناطيس على سبيل المثال يجذب تقريباً مواد معدنية مثل مساكات الأوراق. وتضخم الطبيعة كذلك المجال الكهربائي، وهو مجال قوة غير مرئي ممتد في الفضاء المحيط بالجسم المشحون كهربائياً. والمجال الكهربائي للمشط البالستيكي المفروك بسترة نايلون يمكن أن يجذب قصاصات ورق.

والضوء طبقاً لمعادلات ماكسويل هو موجة تتموج خلال مجالات قوى غير مرئية، ويعتبر الأكثر شبهاً بالأمواج خلال الماء. ففي حالة موجة الماء، الشيء الذي يتغير عند مرور الموجة هو مستوى الماء، حيث يصعد وينزل ويصعد وينزل. أما في حالة الضوء، فتعتبر تقوية لمجالات القوى المغناطيسية والكهربائية التي تنمو ثم تموت وتنمو ثم تموت. (وفي الحقيقة إن مجالاً واحداً ينمو والبقية تموت أو العكس بالعكس. لكن هذا غير مهم هنا).

لماذا الدخول في التفصيل المثير للموجة الكهرومغناطيسية؟ الجواب هو لأن هذا التفصيل ضروري لفهم سؤال اينشتاين: ما الذي يحدث لشعاع الضوء إذا استطعت الامساك به؟

لنقل انك تقود سيارة على الطريق السريع، ولحقتها سيارة أخرى تسير بسرعة 100 كمساعة. كيف تبدو السيارة الأخرى حين تقترب منها؟ بوضوح أنها تظهر متوقفة. وإذا انزلت زجاج السيارة، فانك ربما تستطيع مناداة السائق الآخر رغم ضجيج المحرك. وبنفس الطريقة بالضبط، إذا استطعت الامساك بشعاع الضوء، فإنه من المتوقع أن يبدو جامداً؛ أي أشبه بسلسلة من المويجات المجمدة في بركة.

على كل حال – وهذا هو الشيء الملاحظ بالنسبة لاينشتاين بعمر 16 سنة – إن معادلات ماكسويل لديها شيء مهم لتقوله حول الموجات الكهرومغناطيسية المجمدة، وكيف أن المجالات الكهربائية والمغناطيسية لا تكبر أو تتلاشى بل تظل مستقرة وواقفة إلى الأبد. ولا وجود لمثل هذه الأشياء فيستحيل ان تكون الموجة الكهرومغناطيسية واقفة (جامدة). إن اينشتاين، وبسؤاله المبكر بالنسبة لعمره، وضع اصبعه على التناقض أو اللاترابط، في قوانين الفيزياء. فإذا كنت قادراً ان تلحق بموجة الضوء، فستشاهد موجة كهرومغناطيسية واقفة، وهذا مستحيل.

_________________________________________
هوامش

(1) وبصراحة كبيرة، كل عداء يظهر انه يدور، لذا فالمتفرجون سيشاهدون جزءاً من الجانب البعيد لكل منهم؛ أي الجانب المواجه للمدرج. واعتيادياً يكون مختفياً. هذا التأثير القريب يعرف بالزيغ النسبي، أو البارقة النسبية. على كل حال انه خلف هدف هذا الكتاب.