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
التثمين والتحديات: مستقبل نظرية الأوتار في فيزياء الكون
المؤلف:
برايان غرين
المصدر:
الكون الأنيق
الجزء والصفحة:
ص253
2025-06-04
86
يحفل تاريخ الفيزياء بأفكار تبدو لأول وهلة غير قابلة للاختبار بالمرة، لكن، ومن خلال عدد من التطورات غير المتوقعة أمكن إخضاعها في النهاية إلى عالم التحققات التجريبية وما مفهوم أن المادة مكونة من ذرات، وفرضية باولي حول وجود جسيمات النيوترينو الشبح واحتمال أن تكون السماء مرصعة بالنجوم النيوترونية والثقوب السوداء، إلا ثلاثة أفكار بارزة تمثل صحة هذه المقولة - فالأفكار التي نتقبلها الآن كلية كانت عند بدء ظهورها تبدو استغراقاً في الخيال العلمي أكثر منها سمات لحقائق علمية.
والدافع لطرح نظرية الأوتار هو على الأقل في مثل قوة أي من الأفكار الثلاثة السابقة - في الواقع فقد تُوجت هذه النظرية كأكثر التطورات في الفيزياء النظرية أهمية وإثارة منذ اكتشاف ميكانيكا الكم. وهي مقارنة جريئة بصفة خاصة لأن تاريخ ميكانيكا الكم يعلمنا أن الثورات في الفيزياء يمكن أن تستغرق ببساطة عدة عقود حتى تصل إلى النضج، وبالمقارنة بمنظري نظرية الأوتار اليوم، فإن الفيزيائيين الذين أوجدوا ميكانيكا الكم كانت فرصتهم أفضل. فميكانيكا الكم، وحتى قبل أن تكتمل تماماً كان في استطاعتها الاتصال المباشر مع النتائج التجريبية. ومع ذلك فقد استغرق الأمر قرابة ثلاثين عاماً لتخرج البنية المنطقية لميكانيكا الكم إلى الوجود كما استغرق الأمر عشرين سنة أخرى تقريباً لتضمين النسبية الخاصة كلياً في هذه النظرية. ونحن الآن نعمل على تضمين النسبية العامة فيها، وهي المهمة الأكثر تحدياً بكثير، والأكثر من ذلك، فإن هذا الأمر يجعل من الارتباط التجارب عملية أكثر صعوبة. وعلى عكس أولئك الذين أخرجوا النظرية الكمية إلى الوجود، فإن منظري نظرية الأوتار اليوم لا يملكون طريقاً ممهداً من الطبيعة - من خلال نتائج تجريبية تفصيلية - يقودهم من خطوة إلى أخرى.
ويعني ذلك أنه يمكن أن نتصور جيلاً أو أكثر من الفيزيائيين وقد أوقفوا حياتهم على دراسة وتطوير نظرية الأوتار من دون عائد يذكر من التجارب. ويعرف العدد الهائل من الفيزيائيين على مستوى العالم الذين يتابعون بحماس نظرية الأوتار أنهم يخاطرون : فالجهد الذي يستغرق حياة كاملة قد يؤدي بهم إلى نهايات منقوصة وغير حاسمة وبلا جدال فإن التقدم النظري المحسوس سيستمر، لكن هل سيكون ذلك كافياً للتغلب على العقبات الحالية ويوصلنا إلى تنبؤات محددة وقابلة للاختبار تجريبياً؟ فهل ستؤدي الاختبارات غير المباشرة التي ناقشناها في ما سبق إلى أدلة حقيقية واضحة على صحة نظرية الأوتار ؟ وتقع هذه التساؤلات في مركز اهتمام كل منظري نظرية الأوتار ، لكنها كذلك أسئلة لا شيء يقال حولها في الواقع. ولن تتضح إجاباتها إلا بمرور الزمن. فالبساطة الرائعة لنظرية الأوتار، والطريقة التي يستأنس بها التناقض بين الجاذبية وميكانيكا الكم، وقدرتها على توحيد كل مكونات الطبيعة ومقدرتها الكامنة غير المحدودة على التنبؤ، كل هذا يقدم إلهاماً ثرياً يجعل الأمر يستحق المخاطرة.
وقد دعمت هذه الاعتبارات الرائعة بصفة دائمة بواسطة مقدرة نظرية الأوتار على الكشف بشكل ملحوظ عن خصائص فيزيائية جديدة لعالم مبني على الأوتار - وهي خصائص تكشف عن تماسك عميق ورائع في عمل الطبيعة. والكثير من التغييرات الواردة أعلاه ذو عمومية لدرجة أنه بالرغم من التفاصيل غير المعروفة الصفات الأساسية لعالم مشيد من الأوتار. وسيكون لأكثر حالياً، فإنها ستصبح هذه الصفات دهشة تأثير مدوِّ على فهمنا المتطور أبداً عن الفضاء والزمان.