مشاكل فيزيائية لم تحل بعد!!!

في كل العلوم هناك مشاكل تواجه العلماء تمر عليهم السنين الطوال بدون أن يجدوا حل مناسب لها. من هذه العلوم علم الفيزياء التي تتميز مشاكله بأنها أكثر صعوبة من مشاكل أقرانه وأن حل هذه المشاكل يتطلب تطور علوم لها علاقة بالفيزياء كالرياضيات والكيمياء وغيرها من العلوم. في هذا المقال سوف أذكر بعض من المشاكل الفيزيائية الغير محلولة والتي يحاول الفيزيائيين حول أرجاء المعمورة على قدم وساق إيجاد نظريات علمية تفسر هذه المشاكل.

أولاً: مشكلة النظرية الكمية والجاذبية.
في هذه المشكلة يحاول العلماء أن يدمجوا النظرية النسبية العامة و النظرية الكمية في نظرية واحدة كاملة تفسر الطبيعة تسمى "نظرية المجال الكمي". حتى الآن لم يستطع العلماء الوصول إلى تفسيرات معقولة عند التعامل مع النظرية النسبية العامة والتي تسمى كذلك "نظرية الجاذبية" و النموذج القياسي للجسيمات الأولية على سبيل المثال وصول قوة الجاذبية أو انحناء الزمكان إلى ما لانهاية عند محاولة دمج هاتين النظريتين.
بدأ العلماء بجدية من أيام العالم اينشتاين أن يجدوا نظرية تفسر كل شيء في الطبيعة أطلقوا عليها اسم " نظرية كل شيء" هذه النظرية سوف تعطي فهم عميق للكون من حولنا بتفسيرها الكامل لنظرية الإنفجار العظيم. والنظرية التي توصل إليها العلماء حالياً في هذا الشأن تسمى نظرية الأوتار الفائقة، وهي في الحقيقة تتضمن 5 نظريات. حتى أتت نظرية إم التى وضعتها في قالب واحد.

ثانياً: توحيد الجسيمات والقوى الفيزيائية في نظرية واحدة.
هذه المشكلة مرتبط بحل المشكلة الأولى، من المعلوم أن هناك أربع قوى فيزيائية أساسية في الطبيعية، وهي قوة الجاذبية، و القوة الكهرومغناطيسية، والقوة النووية الضعيفة، والقوة النووية القوية. النموذج القياسي للجسيمات الفيزيائية يحتوي على ثلاث من هذه القوى بدون قوة الجاذبية. إذن هدف علماء الفيزياء النظريين أن يوحدوا هذه الأربع قوى في نظرية يطلق عليها "نظرية المجال الموحد".

ثانياً: مشاكل ميكانيكا الكم الأساسية.
من المعروف أن هناك تفسيرات عديدة في النظرية الكمية مثل تفسير كوبنهاجن، وتفسير العامل الخفي، وتفسير العوالم المتعددة، وغيرها من التفسيرات التي لا تقل غرابة عن المذكورة. السؤال الذي يطرح هنا هل هناك تفسير مفضل للنظرية الكمية؟
كما أن تطور هذه التفسيرات يرفع سؤال بالغ الأهمية وهو ما لذي يسبب انهيار دالة الموجة الكمية؟؟ هل التفاعل مع البيئة هو الذي يسبب هذا الانهيار؟؟
والسؤال الآخر هو كيف لتفسير النظرية الكمية للواقع، والذي يحتوي على عناصر مثل مبدأ التراكب وانهيار الدالة الموجية أو عدم الترابط الكمي، كيف لهذا التفسير أن يعطي تصور للواقع الذي نعيشه؟؟ أو بطريقة أخرى ما هو تفسير مشكلة القياس التي تسبب انهيار دالة الموجة الكمية إلى حالة معروفة؟

رابعاً: مشكلة الترتيب الدقيق.
هذه المشكلة تتجلى في السؤال التالي: لماذا كوننا يملك خصائص تبدو مركبة تركيب دقيق تسمح بوجود الحياة؟ أو بطريقة أخرى، كيف تم اختيار قيم الثوابت الفيزيائية في الطبيعة؟

خامساً: مشكلة اللغز الكوني.
الكون مليء بالألغاز التي تحير العلماء، لكن ما يثيرهم هو لغز الطاقة المظلمة، والمادة المظلمة في الكون. لم يتمكن العلماء من ملاحظة هذا النوع من الطاقة والمادة مباشرة ولكن عرفوا عن طريق تأثير مجالهما الجذبي. لا زال العلماء يحاولون معرفة ما هما بالضبط.

سادساً: مشكلة الكتلة.
تعتبر هذه المشكلة من المشاكل الفيزيائية المستعصية. تعد الخصائص المرتبطة بحركة الكتلة، مثل السرعة والعجلة وكمية التحرك وطاقة الحركة وطاقة الوضع من الخصائص التي يمكننا فهمها فهماً جيداً. على أن طبيعة الكتلة نفسها من الخصائص الغير مفهومة. و الأسئلة التي تدور حولها هذه المشكلة هي لماذا بعض الجسيمات له كتلة والبعض الآخر عديم الكتلة؟ وما لذي يمنح الكتلة لبعض الجسيمات ولا يمنحها للبعض الآخر؟ و حتى في الجسيمات ذات الكتلة هناك تباين، حيث نجد جسيمات كتلتها أكبر من كتلة جسيمات أخرى، ما السبب في ذلك؟ هل الجسيمات عديمة الكتلة ينقصها شيء آخر غير الكتلة؟

كتبه
أحمد النفيعي

ربما العلم يجهل أكثر مما يعرف يقول أحدهم بنفس نسبة ما يفسر العلم من المسائل ينتج مسائل بلا إجابات.
ذكر في مجلة عالم الذرة العدد الثاني والسبعون 2001 أحد البحوث الطريفة وهو يفترض انقسام الإلكترون إلى قسمين أو أكثر بحسب تفسيره للمعادلة والأدهى من ذلك لديه تجربة قام بها بنفسه وتجربة أخرى قام بها باحث آخر تدعمه .
ومن المشاكل الأساسية أيضا هل الثوابت ثابتة مثل ثابت سرعة الضوء أذكر أحد الكتب يفترض هذا الافتراض ويقدم قياسات لسرعة الضوء في الزمن الحديث ويوجد عالم في جامعة الامبريال يفترض أن الضوء كان أسرع في الماضي السحيق ؟ وهناك أيضا نقاش حاد على ثابت الجاذبية هل يتغير من منطقة إلى أخرى؟