هل نظرية الأوتار صحيحة؟ نحن لا نعرف فإذا كنت من أنصار عدم تقسيم قوانين الفيزياء بين تلك التي تحكم العالم الكبير وتلك التي تحكم العالم الصغير، وإذا كنت كذلك تعتقد أننا يجب ألا نستكين حتى نصل إلى نظرية مدى تطبيقاتها لانهائي غير محدود فإن نظرية الأوتار هي الوحيدة الموجودة على الساحة. وقد تجادل بأن ذلك يلقي الضوء فقط على قصور الفيزيائيين في التخيل أكثر من بعض التفردات الأساسية لنظرية الأوتار. ربما يكون ذلك صحيحاً. وقد تجادل أكثر مثل رجل يبحث عن مفاتيحه المفقودة تحت ضوء الشارع فقط، فالفيزيائيون يحتشدون حول نظرية الأوتار لمجرد أن أهواء التاريخ العلمي قد ألقت شعاعاً عشوائياً واحداً من نفاذ البصيرة في هذا الاتجاه. ربما. فإذا كنت إما محافظاً نسبياً أو مغرماً بمجرد المعارضة فقد تذكر أن الفيزيائيين لا أن يجب يضيعوا الوقت على نظرية تفترض صفة جديدة للطبيعة تقل بضع مئات ملايين المليارات من المرات عن أصغر شيء يمكن اختباره تجريبياً.

وإذا كنت قد تفوهت بهذه الاعتراضات في ثمانينيات القرن العشرين، عندما كانت نظرية الأوتار تسطع لأول مرة فإن بعض أكثر الفيزيائيين احتراماً في ذلك الوقت كانوا سينضمون إليك. فمثلاً في منتصف ثمانينيات القرن العشرين قام الفيزيائي شيلدون غلاشو من جامعة هارفارد والحاصل على جائزة نوبل ومعه الفيزيائي بول جينز بارغ الذي كان وقتها في جامعة هارفارد، قاما بالاستخفاف علناً بنظرية الأوتار لعجزها عن الخضوع للتجريب : بدلاً من المواجهة التقليدية بين النظرية والتجربة، فإن منظري نظرية الأوتار يلاحقون تناسقاً داخلياً، حيث تتحدد الحقيقة بالأناقة والتفرد والجمال. وتعتمد النظرية في وجودها على مصادفات سحرية وإلغاءات عجائبية وعلاقات بين حقول رياضيات تبدو لا علاقة في ما بينها (وربما تكون غير مكتشفة). فهل يمكن لهذه الخواص أن تكون سبباً يجعلنا نقبل نظرية الأوتار كواقع؟ وهل يمكن أن تحل الرياضيات والنواحي الجمالية محل التجربة المجردة وتتفوق عليها ؟

وقد قال غلاشو في مجال آخر :

نظرية الأوتار الفائقة طموحة لدرجة أنها إما أن تكون صحيحة تماماً أو خاطئة تماماً. والمشكلة الوحيدة أن الرياضيات المستخدمة فيها جديدة وصعبة للدرجة التي لن نستطيع الحكم معها بصحة أي من الاحتمالين لفترة قد تصل إلى عدة عقود وقد وصل الأمر لدرجة أن غلاشو تساءل عما إذا كان على أقسام الفيزياء أن تدفع مرتبات لمنظري نظرية الأوتار أو أن يسمح لهم بإفساد الطلاب سريعي التأثر، محذراً بأن نظرية الأوتار ستنسف العلوم، تماماً مثلما فعلت الدراسات اللاهوتية أثناء العصور الوسطى وقد أعلن ريتشارد فينمان بوضوح قبل وفاته بوقت وجيز أنه لا يعتقد أن نظرية الأوتار هي العلاج الفريد للمشاكل التي احتدمت بالتزاوج المتجانس بين الجاذبية وميكانيكا الكم - وبالذات تلك اللانهائيات الضارة :-

إنني أشعر – وقد أكون مخطئاً - أن هناك أكثر من طريقة لنزع جلد قط. ولا أعتقد أن هناك طريقة واحدة فقط للتخلص من اللانهائيات. وحقيقة أن نظرية ما تتخلص من اللانهائيات بالنسبة لي ليست سبباً كافياً للاعتقاد في تفردها .

كما كان هوارد جيورجي الزميل المتميز لغلاشو في جامعة هارفارد وأحد معاونيه، من أعلى الأصوات نقداً لنظرية الأوتار في أواخر ثمانينيات القرن العشرين،

حيث قال :

إذا سمحنا لأنفسنا بأن نُخدع بالقول الساحر عن التوحد "النهائي على مسافات من الصغر بحيث يعجز أصدقاؤنا التجريبيون عن مساعدتنا، فإننا سنكون في موقف صعب، لأننا سنفقد العملية الهامة التي نهذب بها الأفكار غير المناسبة والتي تتميز بها الفيزياء من أنشطة بشرية أخرى عديدة وأقل إثارة .

وكما هو الحال بالنسبة لمواضيع كثيرة ذات أهمية كبيرة، فكما أن هناك. يقول لا، فإن هناك المؤيدين المتحمسين. فعندما علم ويتن كيف تضمنت نظرية الأوتار الجاذبية وميكانيكا الكم معاً، قال: "إنها أعظم إنجاز ذهني في حياته وقد قال كومرون فافا وهو أحد الرواد المنظرين لنظرية الأوتار بجامعة هارفارد إن نظرية الأوتار توضح بكل تأكيد أعمق المفاهيم عن الكون، كما لم نحظ بها من قبل. كما قال موراي جيل - مان الحائز جائزة نوبل إن نظرية الأوتار شيء عظيم" وإنه يتوقع أن تصبح إحدى صور نظرية الأوتار نظرية كل العالم.

وكما ترى، فإن الجدل حول كيفية عمل الفيزياء تغذيه الفيزياء جزئياً، والفلسفة المتميزة جزئياً. ويرغب "التقليديون أن ترتبط الأبحاث النظرية بالمشاهدات التجريبية بشدة، وذلك في بوتقة البحوث الناجحة خلال القرون القليلة الماضية بشكل كبير. غير أن البعض الآخر يعتقد أننا مستعدون أن نتعامل مع بعض المشاكل التي تقع خارج مقدرتنا التقانية على اختبارها مباشرة. وعلى الرغم من وجود الفلسفات المختلفة، فإن نقد نظرية الأوتار قد خبا خلال العقد الماضي. ويعزو غلاشو ذلك إلى أمرين: الأول، أنه قد لاحظ في منتصف ثمانينيات القرن العشرين ما يلي : كان منظر و نظرية الأوتار يزعمون بحماس وبتواتر أنهم سيجيبون عن كل أسئلة الفيزياء قريباً. ولأنهم قد أصبحوا أكثر حكمة في اندفاعهم وحماسهم، فإن الكثير من انتقاداتي خلال الثمانينيات قد أصبحت غير ذات موضوع .

والثاني، أنه قد أشار إلى ما يلي :

لم نقدم نحن منظري اللا ،أوتار أي جديد على الإطلاق في العقد الأخير. ولذلك فإن القول بأن نظرية الأوتار هي الوحيدة في الساحة هو قول قوي وقادر. فهناك بعض الأسئلة التي لا يمكن الإجابة عنها في إطار نظرية المجال الكمي المألوفة. الأمر الذي أصبح واضحاً جداً. فربما يمكن الإجابة عن هذه الأسئلة بأمور أخرى، والأمر الآخر الذي أعرفه هو نظرية الأوتار.

ويعود جيورجي مرة ثانية إلى الثمانينيات ليقول بنفس الشكل تقريباً : وفي أزمنة مختلفة من بداية تاريخها تجملت نظرية الأوتار أكثر من اللازم. وقد وجدت أثناء سنوات الاعتراض أن بعض الأفكار في نظرية الأوتار قد أدت إلى طرق مثيرة في تفكيري حول الفيزياء وكانت مفيدة في أبحاثي.

وأنا أكثر سعادة الآن أن أرى الناس ينفقون وقتهم في دراسة نظرية الأوتار، حيث أنني أستطيع أن أرى كيف أن بعض الأمور المفيدة ستنتج من ذلك

وقد أوجز العالم النظري دافيد غروس – أحد رواد فيزياء الأوتار والفيزياء التقليدية – الموقف ببراعة بالطريقة التالية :

اعتدنا أثناء تسلق جبل الطبيعة أن يكون التجريبيون في مقدمة الطريق. وكنا نحن النظريين الكسالى نتبعهم وبين الحين والآخر كانوا يركلون حجراً تجريبياً يصطدم برؤوسنا. وكنا نفهم الفكرة في نهاية الأمر ونتخذ الطريق الذي مهده التجريبيون. وعندما نلحق بهم كنا نفسر لهم المنظر وكيفية وصولهم إليه. كان ذلك هو الطريق القديم السهل على الأقل بالنسبة للنظريين) لتسلق الجبل. ونتوق جميعاً للعودة إلى تلك الأيام. لكننا نحن النظريين قد يتحتم علينا أن نقود الآن. وهذا أمر أكثر وحشة .

وليس لدى منظري نظرية الأوتار الرغبة في رحلة منفردة للوصول إلى قمة جبل الطبيعة ؛ فهم يفضلون أكثر أن يشاركهم رفاقهم التجريبيون في هذا الحمل وتلك الإثارة والأمر مجرد عدم توافق تقني في حالتنا الراهنة – اضطراب في التسلسل التاريخي - فأن يقوم النظريون بمد حبال وكابلات التسلق في آخر دفعة تجاه القمة قد أصبح على الأقل جزئياً من واقع الأمور، بينما لم يصل التجريبيون بعد. ولا يعني هذا أن نظرية الأوتار تنفصل في الأساس عن التجربة. والأحرى أن منظري الأوتار يعقدون آمالاً عظيمة في أن يركلوا لأسفل "حجراً نظريا" من طاقة فائقة من أعلى قمة الجبل إلى التجريبيين الذين يعملون في معسكر القاعدة الأسفل. وهذا هدف أولي لأبحاثنا الراهنة حول نظرية الأوتار. وحتى الآن لم تلق أية أحجار متسارعة من القمة إلى أسفل، لكن كما سنناقش الآن، فإن بضع حصوات واعدة تفعل ذلك الآن بكل تأكيد.

مواضيع ذات صلة

الهندسة الكمية

التثمين والتحديات: مستقبل نظرية الأوتار في فيزياء الكون

نظرية الأوتار والتحدي الكبير: اختيار الفراغ المناسب ( الاحتمالات الكلية)

ثقوب كالابي-ياو: مفتاح العائلات الثلاث للجسيمات في نظرية الأوتار( الطريق إلى التجربة )

نظرية الأوتار: تنبؤات عظيمة في انتظار الدليل التجريبي(الأدلة الواضحة بصمات التجارب)

كيف تبدو الأبعاد المتجعدة؟

المستتبعات الفيزيائية للأبعاد الإضافية

ألغاز الأبعاد الخفية: لماذا نعيش في ثلاثة أبعاد فقط؟"( بعض التساؤلات)

أبعاد أكثر ونظرية الأوتار

نظرية كالوزا - كلاين الحديثة

التوحد في الأبعاد الأعلى

الحركة جيئة وذهاباً على خرطوم المياه: تصور الأبعاد الخفية في الكون الأنيق