المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : String Theory



said farha
05-30-2007, 08:50 PM
ابتداء من أيام نيوتن عام 1665 م عندما شاهد تفاحة تسقط على الأرض- هذا السقوط الذي شاهده بنظرة مختلفة عن الآخرين جعله يضع نظرية جديدة غيرت الكثير من المفاهيم العلمية في ذلك الحين. نيوتن فسر نظرية الجاذبية وكيف أن القمر ينجذب وهو في حالة هروب دائم من جاذبية الأرض مثله تماما مثل التفاحة التي انجذبت وسقطت على الأرض ووضع معادلة تصف بدقة حركة الكواكب. هذه المعادلات لازالت تُستخدم حتى وقتنا الحاضر عندما نتعامل مع الجاذبية الأرضية ونحاول الهروب منها. وبهذا يكون نيوتن أول من حاول وضع تصور عن نظرية واحدة عن الكون والأرض وهي نظرية الجاذبية.

بدأ العلماء منذ ذلك الحين بمحاولات لوضع معادلة واحدة تفسر كل ما يجري في الكون واستمر ذلك حتى جاء آينشتين (1900 م) والذي كان يعمل حينها في مكتب براءات اختراع سويسري وبين قصور نظرية نيوتن. وقد استفاد انشتين من قراءاته عن الضوء في نماذج براءات الاختراع وشد انتباهه طبيعته. ولم يكن يعلم أن هذ النماذج التي كان يتصفحها يوميا ستقوده إلى حل معضلة نيوتن الذي وضع نظرية الجاذبية ولكن لم يسطع تفسير ما هيتها.

استخدم أينشتين (26عام) ذكاءه وذكاء الآخرين وقاده ذلك إلى الاستنتاج أن سرعة الضوء هي سرعة كونية لا يوجد ما هو اسرع منها وهي محدودة وثابته. وليست مثلما فسرها نيوتن بأنها سرمدية لحظية و أن الضوء لا يسافر لحضيا بل يستغرق وقتا .
فالضوء يسغرق 8 دقائق حتى يقطع مسافة 93 مليون ميل من الشمس إلى الأرض.

وقد وضح آينشتين أن هناك 3 أبعاد وبعد آخر ألا وهو الزمن يمكن أن نصف به أي حركة وأن كل شيء يتحرك بناء على ربط الزمن مع المكان على سطح نسيج مترابط ومحكم بتأثيرالنجوم. وأن هذه المنحنيات والمنعطفات المطوية قد تكون هي المسئولة عن الجاذبية. وقد بين أن الأرض تدور حول الشمس لا بسبب قوة الجاذبية كما أوضح نيوتن بل من أجل أن الشمس تسببت بفعل منحنيات من هذا النسيج المكاني تتحرك فيه هذه الكواكب. وهذا التصور قاد آينشتاين إلى نظريته الشهيرة النظرية النسبية العامة. حيث فسر ماهية الحاذبية وأنها لا تعدو عن كونها إلتواءات أو طيات ومنحنيات في منسوجة المكان والزمان.

وكان ماكسويل قبل آينشتين ب 50 سنة قد وحد بين الكهرباء والمغناطيسية بنظريته الشهيرة ذات الأربعة معادلات في قوة واحدة اسماها الكهرومغنطيسية. وكانت خطوة جبارة كما اعترف بذلك آينشتين. حينها قام اينشتاين باستخدام وربط معادلات ماكسويل بنظريته الجديدة للجاذبية. حيث كان يعتقد أنه بذلك سيصبح قادرا على كتابة معادلة كاملة قد تفسر كل شيء في الكون كله.

امضى آينشتين وقتا طويلا قارب العشرين عاما حتى وفاته وهو يبحث عن معادلة لكل شيء في الكون ولكن لم يسعفه الوقت. ولعل إيمانه بإله واحد متحكم متين ( كيهودي) قد جعله يقضي ما تبقى من حياته لإثبات وحدة الكون. وكل محاولاته لربط قوة الجاذبية الأرضية مع القوة الكهرومغناطيسية والتي هي أكبر منها بكثير واستخدام نظرية نيوتن بائت كلها بالفشل.

عام 1920 كان عام نيلز بور الذي فسر أن هناك أجسام أصغر من الذرة وهي البروتونات والنيوترونات والنيوكليونات في النواة تدور حولها في مدارات أجسام تسمى الإلكترونات لا يمكن لنظريات ماكسويل أو نيوتن أو حتى آينشتين تفسير كيف تتحرك أو تتفاعل مع بعضها داخل الذرة. ولكن ميكانيكا الكم التي جاء بها كانت قادرة على وصف ما يدور داخل الذرة بنجاح تام. ولكنها تتعارض مع مقولة آينشتين بأن كل ما يجري في الكون منظم يمكن حسابة ومعرفة مصيرة. حيث أوضح بور أن هناك مايسمى بدرجة عدم اليقين uncertainty rules

عندما نكون على مستوى الذرة كل ما نستطيع عملة هو حساب الإحتمالية أو الفرصة. وهذا ما لم يعترف به آينشتين.
عام 1930 م استطاع العلماء معرفة أن قوة الجاذبية والقوة الكهرومغنطيسية ليستا القوى الوحيدة الموجودة بل أن هناك قوى أخرى خاصة عندما نغوص في أعماق الذرة. هناك قوة تسمى القوة النووية "القوية" والتي تقوم بتماسك الجسيمات في داخل كل ذرة وتقوم بربط البروتونات بالنيوترونات والقوه الأخرى تسمى القوى الضعيفة. وهي التي تسمع بالنيوترونات لتتردى بروتونات مما ينتج اشعاع عن ذلك. وفي هذا النطاق لا وجود أوتأثير لقوة الجاذبية التي طغت عليها القوة الكهرومعنطيسية. وفي صباح اليوم السادس عشر من شهر يوليو عام 1945 في صحراء نيومكسيكو تم الكشف عن تلك القوى التي تجعل البروتونات والنيوترونات متماسكة وذلك بتمزيقها " واللعب بمكنواتها" إن صح التعبير وإطلاق طاقة هائلة بتفجير أول قنبلة نووية في العالم. في ذلك اليوم تغيرت موازين القوى في العالم.
المهم أن نعرف أن تلك النظريات لاتعمل بنجاح إلا كل واحدة على حدة ولاتجتمع جميعها لتفسير شيء واحد. وهذه الغريب وغير المنطقي.

ولكن هناك ظاهرة كونية تم اكتشافها مؤخرا باستخدام مناظير الفضاء الحديثة وجاءت تأكيدا لنظرية العالم الألماني الفلكي كارل سوارتشيلد حول وجود ما يسمى بالثقب الأسود عام 1916م أيام الحرب العالمية الأولى عندما حل نظرية النسبية العامة بطريقة غريبة ومحيرة. وعندما كان يقوم بحساباته عن المقذوفات الحربية وهو على جبهة الحرب استطاع أن يعرف أن هناك كمية هائلة من كتلة نجم عالي الكثافة تتركز في حيز صغير تقوم بطي فضاء آينستاين الزمني المكاني بقوة جاذبية شديدة لا يمكن أن يهرب حين بقترب منها أي شيء حتى الضوء. ولكن عندما نحاول تفسير ما يجري داخل الثقب الأسود حيث النجم الضخم بكاملة تهاوى وانضغط وتمحور إلى نقطة صغيرة هل نستخدم نظرية النسبية العامة كونه نجم أم ميكانيكا الكم لآنه أصبح صغيرا جدا . هذه يجعل لا مفر من استخدامهما معا في نفس الوقت. ولكن حين نقوم بوضع النظريتين معا في نطاق الثقب الأسود يضهر هنا التعارض. فلا نستطيع أن نصف الشيء نفسه على أنه نجم وذرة في نفس الوقت. وبهذا فلا بد من وجود نظرية تفسر كل الظواهر الكونية صغيرها وكبيرها في كل مكان وبكل الأبعاد.

وبعد مرور 50 عاما من مماته بدأ حلم آينشتاين يتحقق ببزوق بوادر ظرية جديدة اسمها نظرية التسلسل String theory ويمكن تعريبها بالنظرية المتسلسلة. إنها نظرية واحدة تجمع كل النظريات المتفرقة التي حاولت تفسير كل الظواهر الفيزيائية كل على حدة تسمى استرنق ثيوري أو النظرية الشاملة.

و تقول النظرية الجديدة ( الشاملة) أننا نعيش في كون يحوي 11 بعدا وليس 4 أبعاد فقط كما كنا نعرف من قبل (x,y,z,t ( مع وجود أكوان أخرى موازية لانشعر بها. وتعتمد هذه النظرية على أن جميع الأشياء والقوى إبتداء من أصغر جزئ أوجده خالق السماوات والأرض وفالق النوى إلى أبعد نجم في الكون مخلوق من عنصر واحد صغير جدا وسلسلة مترددة (مهتزة) من الطاقة Unimaginably small vibrating strands of energy تدعى متسلسلات (strings ) وهذه الترددات متنوعة مما يؤدي إلى تنوع متناغم في جميع مكونات الحياة. وكل نغمة تفسر كل جزي موجود. وهذه النظرية من المتوقع أن تجيب على كل سؤال مطروح عن الكون. ولكن إلى الآن لا يمكن اثبات صحتها من خطأها. مع تحياتي نوفا

أحمد بوفاريك
03-09-2009, 01:18 PM
شكرا سعيد
هذه مجرد نظرية لقد حاولت دراستها ولكنها تحتاج إلى رياضيات عالي, لكنها تتعارض مع بعض القوانين الكلاسيكية فمثلا قانون نيوتن الثالث في الجاذبية يتغير بتغير عدد الأبعاد منr^2 في 3D إلىr^3 في4D أي في 11D يصبح r^10