تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
محاولة لفهم كلّ شيء
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
الكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص11
2025-09-10
32
ظل آینشتاین خلال الثلاثين سنة الأخيرة من حياته يحث من دون كلل على ما يطلق عليه نظرية المجال الموحد - نظرية قادرة على وصف قوى الطبيعة في إطار شامل مترابط. لم يكن آينشتاين مدفوعاً بأشياء ترتبط غالباً بالمسلك العلمي مثل محاولة تفسير هذه أو تلك من البيانات التجريبية، لكنه كان مدفوعاً باعتقاد حماسي في أن الفهم العميق للكون قد يكشف عن أكثر عجائبه مصداقية: بساطة ومقدرة المبادئ التي تأسس عليها أراد آينشتاين أن يلقي الضوء على أحداث الكون بوضوح لم يصل إليه أحد من قبل ما يجعلنا نقف خاشعين أمام أناقة وروعة الكون.
لم يتوصل آينشتاين أبداً لتحقيق هذا الحلم، لأن في أيامه كان كثير من الأمور يقف حجر عثرة في سبيل ذلك. كان هناك عدد من السمات الأساسية للمادة، وقوى الطبيعة إما غير معروفة، أو في أحسن الظروف مفهومة بقدر ضئيل. لكن الفيزيائيين خلال نصف القرن الأخير مروا بعثرات ونجاحات ودخلوا طرقاً معتمة في بعض الأحيان، وظلوا يشيدون بثبات بناءً على اكتشافات من سبقوهم ليجمعوا معاً فهماً أكثر عمقاً عن كيفية عمل الكون والآن، وبعد فترة طويلة منذ أن تساءل أينشتاين عن نظرية موحدة وخرج من ذلك خاوي الوفاض، فإن الفيزيائيين يعتقدون أنهم توصلوا أخيراً إلى إطار ينسج كل هذه الأفكار مع في ثوب متناغم لنظرية متفردة. هي في الأصل قادرة على وصف كل الظواهر الفيزيائية. تلك هي "نظرية الأوتار الفائقة " ، موضوع هذا الكتاب. وقد قمت بكتابة "الكون الأنيق في محاولة لجعل الأفكار الثاقبة التي انبثقت من طليعة بحوث الفيزياء متاحة لقطاع عريض من القراء، وخاصة أولئك غير المتعمقين في الرياضيات أو الفيزياء ومن خلال المحاضرات العامة التي عن الأوتار الفائقة لاحظت تشوقاً واسع الانتشار لفهم ما الذي تتناوله بعضها ألفيتها. الأبحاث المعاصرة حول القوانين الحالية للكون وكيف أن هذه القوانين تتطلب إعادة صياغة شاملة لمفهومنا عن الكون والتحديات التي تعترض التوصل إلى النظرية الحتمية وإنني لأمل أن يثري هذا الكتاب ويشفي الفضول بما سنشرحه من الإنجازات العظمى التي حدثت في الفيزياء بدءاً من آينشتاين وهيزنبرغ، وكيف أن اكتشافاتهما قد أزهرت في التقدم الهائل الذي وصلنا إليه هذه الأيام.
وإنني لأمل أن يجد كتاب الكون الأنيق اهتماماً لدى القراء الذين يحظون بقدر من الخلفية العلمية. كما آمل أن يبلور هذا الكتاب بعض الموضوعات الأساسية من الفيزياء الحديثة لطلاب العلوم ومعلميهم، مثل النسبية الخاصة والنسبية العامة وميكانيكا الكم، وكذلك آمل أن أنقل عدوى الحماس للباحثين ليسدوا كل الثغرات على طريق التوصل إلى النظرية الموحدة التي تفكر في اكتشافها منذ أمد طويل. وقد حاولت أيضاً بالنسبة للقارئ الشره للعلوم الميسرة، أن أفسر الكثير من التقدم المبهج في فهمنا للكون والذي تم التوصل إليه في العقد الأخير. أما بالنسبة لزملائي في فروع العلوم الأخرى، فإنني أمل أن يقدم هذا الكتاب إحساساً مخلصاً ومتوازناً لما يشعر به منظر و نظرية الأوتار من حماس حول التقدم الذي يجري للتوصل إلى النظرية الحتمية للطبيعة.
تبعث نظرية الأوتار الفائقة مجالاً عريضاً متشابكاً. فهي موضوع عميق ومتسع يتعرض لكثير من الاكتشافات المحورية في الفيزياء وحيث أن هذه النظرية توحد القوانين المتعلقة بالأمور الكبرى والأمور الصغرى القوانين التي تتحكم في فيزياء أبعد مناطق الكون وفي فيزياء أدق أجزاء المادة، فإن هناك طرقاً كثيرة يمكن أن نطرق بها هذا الموضوع. وقد اخترت أن أركز فهمنا المتطور للفضاء والزمان. وقد وجدت أن ذلك مسلك متنام محكم بصفة خاصة، وهو المسلك الذي يشق طريقه بضربة منجل خلال الأفكار الأساسية الجديدة بين آينشتاين للعالم أن الفضاء والزمان يسلكان بطريقة غير مألوفة بل مذهلة وقد ربطت أحدث الأبحاث اكتشافات آينشتاين بعالم الكم عن طريق العديد من الأبعاد الدفينة الملفوفة في نسج الكون - الأبعاد التي تلتف بإحكام هندسي يمكن أن تكون مفتاح حل أعقد التي واجهناها. أن : ومع بعض هذه المفاهيم غير واضح، إلا أننا . سترى أنه من الممكن فهمها باستخدام تشبيهات في غاية البساطة وعندما تصبح هذه الأفكار مفهومة فإنها تقدم منظوراً مدهشاً وثورياً عن الكون.
وخلال كل الكتاب حاولت أن التزم ما أمكن بالجانب العلمي وفي نفس الوقت أن أقدم للقارئ فهماً حدسياً - غالباً من خلال التشبيه والاستعارة - عن الكيفية التي توصل بها العلماء إلى المفاهيم المعاصرة عن الكون، وبالرغم من تجنبي استخدام اللغة التقنية والمعادلات، وبسبب تضمن الموضوع المفاهيم راديكالية جديدة، فإن القارئ يحتاج للتوقف بين حين وآخر ليتأمل مقطعاً هنا أو للتفكير في تفسير ما هناك، ليتمكن من متابعة تقدم الأفكار تماماً. ومقاطع قليلة في الجزء الرابع من الكتاب التي تركز على أحدث التطورات) هي الأكثر تجريداً من بقية الأجزاء، وقد حرصت على أن أحذر القارئ مسبقاً من هذه المقاطع
وأن أقسم المتن بحيث يتمكن القراء من المرور عليها في عجالة أو من دون أن يؤثر ذلك إلا في أضيق الحدود في الانسيابية المنطقية للكتاب. وقد ضمنت الكتاب مسرداً بالمصطلحات العلمية لنذكر القارئ بطريقة سهلة ومتاحة بالأفكار الواردة في متن الكتاب ومع أن القارئ العادي قد يرغب في التغاضي عن الملحوظات ،تماماً، إلا أن القارئ الأكثر اهتماماً سيجد في هذه الملحوظات شرحاً أطول لبعض النقاط التي جاءت في متن الكتاب، وتوضيحاً لأفكار تم تبسيطها، وكذلك بضع جولات تقنية لهؤلاء المهتمين بالرياضيات. إنني أدين بالشكر لكثير من الناس لمساعداتهم لي أثناء إنجاز هذا الكتاب. فقد قرأ دافيد شتاينهاردت المخطوطة بعناية عظيمة، وأمدني بكرم بأفكار ثاقبة وبحماس لا يقدر بثمن فيما يتعلق بالتحرير. كذلك قرأ المخطوطة بعناية كل من دافيد ،موريسون وكين ،فاينبرغ ورفائيل كاسبر ونيكولاس بولس، وستيفن كارليب، وآرثر غرينسبون ودافيد ميرمين ومايكل بوبويتس، وشاني أوفين، وقدموا اقتراحاتهم وانطباعاتهم ما ساعد كثيراً في عرض الكتاب. أما الآخرون الذين قرأوا كل المخطوطة أو جزءاً منها وقدموا نصائحهم وتشجيعهم فهم بول
آسبينول، وبيرسيس دريل ومايكل داف وكورت وتفرايد، وجوشوا غرين، وتيدي جيفرسون ومارك كاميونكوفسكي، وياكوف كانتر، وأندراس كوفاكس، ودافيد لي، وميغان ماك إيون وناري ميستري وهسان بادامين ورونين بليسير، وماسيمو بوراني وفريد شيري، ولارس سترايتر، وستيفن ستروغاتس، وأندرو ستر و منغر وهنري تاي وكومرون فافا وغابرييل فينزيانو. وإنني أدين بشكل خاص لرفائيل غائر لنقده الثاقب ولأمور أخرى كثيرة أثناء فترة إعداد الكتاب في مراحله المبكرة، الأمر الذي ساعد في صياغة الشكل العام للكتاب. وكذلك أدين بالشكر الخاص لروبرت مالي لتشجيعه الرقيق والدؤوب الذي تعدى مرحلة التفكير إلى بدء الكتابة". وقد قدم ستيفن وينبرغ وسيدني كولمان نصائح قيمة ومعاونة، كما أنه من دواعي سروري الاعتراف بالمداخلات الجيدة لكارول آرشر، وفيكي کارستنس وويندي ،غرين وإيريك جندرسون، وغاري كاسي، وشيفا كومر، وروبرت موهيني ويام مورهاوس وبيير ،راموند وأماندا سالز، وبيرو سيمونسيلي. كما أنني ممتن لكوستاس يفتيميو على مساعدته في مراجعة الحقائق وإيجاد المراجع وعلى تحويله رسومي التخطيطية الأصيلة إلى رسوم واضحة تمكن بواسطتها توم روكويل من إبداع الأشكال التي جملت الكتاب ، وذلك بصبر القديسين وعين الفنان المبدع كما أنني أشكر أندرو هانسون وجيم سينثيا لمساعدتهما لي في إعداد بضعة أشكال متخصصة. وإنني لأشكر كل من وافقوا على مقابلتي ومنحي وجهة نظرهم في الموضوعات المختلفة التي غطاها الكتاب وهم هوارد جيورجي، وشيلدون غلاشو، ومايكل ،غرين وجون شوارتز وجون ويلر وإدوارد ويتن، واندرو سترومنغر مرة ثانية هو وكومرون فافا، وغابرييل فينزيانو ومن دواعي سعادتي أن أقر بأفكار واقتراحات أنجيلا فون درليب التي لا تقدر قيمتها، وكذلك الحساسية الفائقة تجاه التفاصيل التي أبداها تراسي ناغل وناشري في دار و، و، نورتون، وقد ساعدوا جميعاً في توضيح العرض، كما أنني أشكر وكيلي الأدبيين جون بروكمان وكاتينكا ماتسون، لإرشاداتهما الخبيرة ورعايتهما للكتاب من بدايته وحتى نشره.
وإنني أقر بكل امتنان بالدعم الكريم لأبحاثي في الفيزياء النظرية على مدى أكثر من عقد ونصف من السنين بواسطة المؤسسة القومية للعلوم ومؤسسة الفريد أ. سلون، وقسم الطاقة بالولايات المتحدة وربما ليس غريباً أن تكون أبحاثي قد تركزت على تأثير نظرية الأوتار الفائقة على مفهومنا عن الزمان والمكان، وفي الفصلين الأخيرين قمت بشرح بعض الاكتشافات التي كان لي حظ المشاركة في إنجازها. ومع أنني أمل أن يستمتع القارئ بالأمور "الداخلية"، فإنني أدرك أن ذلك قد يترك انطباعاً مبالغاً فيه عن الدور الذي لعبته في تطوير نظرية الأوتار الفائقة. ولذلك أنتهز هذه الفرصة لأقر بفضل أكثر من ألف فيزيائي من جميع .
أنحاء العالم، ساهموا وكرسوا حياتهم لجهود تحديث النظرية النهائية للكون. وإنني أعتذر لكل الذين لم يتضمن الكتاب أبحاثهم، ولا يعكس ذلك إلا وجهة النظر التي اخترتها وتحديد حجم الكتاب. وأخيراً، إنني أدين بالشكر من كل قلبي لآلين آرشر على الحب الأصيل والدعم اللذين بدونهما لم يكن لهذا الكتاب أن يرى النور.
الاكثر قراءة في ميكانيكا الكم
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
