الأوتار الفائقة.. هل توحد الفيزياء؟

الأوتار الفائقة.. هل توحد الفيزياء؟

يعتبر تفسير كل شيء وفهم سماته واحداً من اعظم التحديات التي يواجهها العلم عبر تاريخه. وللمرة الاولى تمنحنا نظرية الاوتار الفائقة اطاراً من العمق يكفي لمواجهة هذا التحدي. هذه النظرية ظهرت نهاية العقد الاخير من القرن العشرين، الذي حدا بالبعض وصفها بالنظرية التي سقطت سهواً من القرن الواحد العشرين.

لقد بنيت الفيزياء الحديثة على ركيزتين اساسيتين هما نسبية انشتاين العامة، التي منحتنا اطاراً نظرياً لفهم العالم في ابعاده الكبرى“ نجوم، مجرات...الخ”، اما الركيزة الاخرى فهي ميكانيكا الكم التي زودتنا بالاطار النظري لفهم العالم في اصغر ابعاده ”جزيئات” ذرات...الخ”. وتبعا لصياغة النظريتين، وجد العلماء ان احداها تنفي الاخرى، ما يعني ان احداهما على صواب. ان هاتين النظريتين اساس التقدم الحاصل في الفيزياء خلال القرن الماضي، اذ بهما تم تفسير تمدد السماوات من جهة والبنية الاساسية للمادة، لذا يبدو مستغربا عدم توافقها. ولتبديد ذلك فأن الفيزيائيون في قيامهم بدراسة الاشياء الخفيفة والصغيرة يستخدموا ميكانيكا الكم. اما في الكبيرة فهم يستخدموا النسبية فقط، وليس الاثنين معاً. الا ان الامر لم يكن مطمئنا من جهة ولا محل اهمال من جهة اخرى، بل هو ماثل امامهم في كل وقت. لاسيما عند دراسة الثقوب السوداء، التي في اعماقها تنسحق اية كتلة لتتحول الى حجم متناهٍ في الصغر، مما يتطلب معه استخدام نظريتي مبكانيكا الكم والنسبية العامة في الان نفسه، الذي يبدو معه التناقض بينهما حاداً مايعني لنا المزيد من الفهم، وهو مابات سؤالا ملحاً هل العالم في اعمق مستوياته الاساسية منقسم بحيث يتطلب عند التعامل معه مجموعة من القوانين للاشياء الكبرى او اخرى مختلفة وغير متوافقة مع الاولى في التعامل مع الاشياء الصغرى؟
ان نظرية الاوتار الفائقة تحاول التصدي للاجابة عن ذلك، فالدراسات عبر مراكز البحث العلمي ذات الشأن والمنتشرة في العالم، تجد ان الاتجاهات الجديدة في وصف المادة ستزيل التناقضية بين النسبية العامة وميكانيكا الكم. وكلما ازداد البحث ازدادت معه الحاجة الى النظريتين وبالرغم من ان الوقت مازال مبكرا
لتصبح نظرية الاوتار الفائقة مقبولة الا ان التعارض بين قوانين الاشياء الكبرى والصغرى لم يعد مرضياً للعلماء.
من المعروف لاي مطلع على الفيزياء، ان انشتاين ظل قرابة ثلاثة عقود يعمل على ايجاد نظرية موحدة في الفيزياء تفسر كل قوى الطبيعة والمكونات المادية في اطار نظرية موحدة، غير انه فشل في ذلك. واليوم فأن العاملين في نظرية الاوتار الفائقة، يؤكدون ان خيوط هذا النسيج قد اتضحت مؤخراً. وبحسبها فان النظرية تحتوي على قدرة عجيبة في اظهار الاحداث الجارية في الكون ابتداء من عشوائية الكواركات ” الجسيمات تحت الذرية” الى الدوران المهول للمجرات، وفق مبدأ فيزيائي وسيادة معادلة واحدة. الامر الذي يتطلب معه تغيير مفاهيمنا عن المكان والزمان والمادة تغييراً جذرياً، وهو مايستغرق بعضاً من الوقت للتعود عليه. فتبعاً لهذه النظرية سيظهر فحص اي جسيم بدقة تزيد اضعافاً مضاعفة عما تقوم به اجهزتنا وهي دقة خارج امكانات العلم التقنية الحالية فاننا لن نجد جسيمات نقطية، بل سنشاهد انشوطة احادية البعد مثل فتيل يتذبذب ويتراقص، وبأحلال الانشوطة ” الوتر” محل النقطة، تمكنت نظرية الاوتار من حل عقدة مستعصية في الفيزياء النظرية، وهو انجاز يحسب للنظرية التي باتت مصدر اثارة والهام حتى لغير الفيزيائيين بما تقترحه من حلول.

شهاب احمد الفضلي ــ صحيفة الصباح ــ العراق