awwad
08-20-2007, 09:50 AM
ثالث عقل نظري للفيزياء
قال ريتشارد فاينمن مقوله مشهوره سمعها عن رذر فورد " الفيزياء هي العلم وماعداها جمع طوابع "
فالفيزياء بدون مجاملة هي العلم ، وهي التي تعقد من اجلها المؤتمرات والندوات العلمية لتحديد افاق المستقبل ومصير الفكر الانساني وهي البنية الاساسية لكل العلوم الهندسية والطبية وغيرها من وسائل التكنولوجيا
في عام 1985 التقى البريفسور محجوب بقطبي الفيزياء النظرية الحائزين على جائزة نوبل وهما ريتشارد فاينمن ، وستيفن واينبرغ ، عندما كان يقضي اجازته بسدني باستراليا ولحسن حظه ان تم ذلك اللقاء بدون سابق موعد لكل الاطراف في احد الشواطىء الجميلة ونوقش خلال اللقاء مسأله عميقه في فلسفة الفيزياء (( الحد الفاصل بين العالم المرئي وغير المرئي - ))
حقاً لقد اجتمع اركان مثلث الفيزياء النظريه المرعب بهؤلاء الثلاثه الذين يمثلون زبدة العقول على هذه الارض والذين يمتلكون من القدرات العقلية ما يعجز عنه الوصف والخيال ويشهد بذلك لهم تاريخ الفكر الفيزيائي بدون ادني شك
شاهدنا في الموضوع ، استاذي ومعلمي الاكبر للفيزياء النظرية " محجوب " رحمه الله
يحق لنا ان نلقبه بفيلسوف الفيزياء النظرية بكل معنى للكلمة ، هنالك حكمه تقول " ما كل من قرأ الكتاب فهيم " بالنسبه لقدراته العقلية فحدث ولاحرج وخاصة في مجال حساب التكامل والمعادلات التفاضلية المعقدة ، بالاضافة الى عقله الفيزيائي الواعي بهندسة الفيزياء الكونية فتارة تجده فيزيائي وتارة تجده رياضي تطبيقي ، فسبحان الله واهب النعم لعباده ،اولي العقل والنهى كان يفكر في قضية الجاذبية الكمومية بطريقة فاينمن عندما ابتكر الالكتروديناميك ، حيث كانا متشابهين من ناحية الاعتماد على الذات في تحليل النظريات الفيزيائيه كان شديد التواضع وهذه حقاً صفة العلماء ، وكان بسيط المظهر ، طيب القلب ، نقي النفس ، كان يحترم الرأي الاخر ، ويحب الجدل البناء ، في الواقع لانستطيع مهما كتبنا ان نوفيه حقه بهذه السطور والكلمات ، فهورجل علم ، يقرن العلم بالايمان ، وفلسفته العلمية ذات طابع يحمل التقوى في طياتها ، رحمه الله واسكنه فسيح جناته ، واسأل المولى أن يجمعني به في جنات النعيم
*نهجه الفلسفي في الفيزياء :
وجهت اليه سؤال عن ماهية فلسفته في الفيزياء ..؟
فكانت اجابته طويله نسبياً ، :
*اولاً ؛ القوانين التجريبية (( إن القوانين التي تشمل اما على اشياء يمكن رصدها بشكل مباشر عن طريق الحواس ، او هي تلك التي يمكن قياسها بوسائل تقنية بسيطة نسبياً ويطلق احياناً على مثل هذه القوانين اسم تعميمات تجريبية ، لانها تبدأ من ملاحظات وقياسات وتنتهي الى تعميم النتائج ، وهي لاتشتمل فقط على القوانين الكمية البسيطة ، وانما على ايضاً على قوانين كمية نتجت عن قياسات بسيطة كالقوانين المتعلقة بضغط وحجم ودرجة حرارة الغازات وايضاً قانون اوم الخاص بفروق الجهد والمقاومة وشدة التيار فهو مثال مالوف آخر عن ذلك يجري العالم ببساطة قياسات متكررة ، فإن وجدت انتظامات معينة عبر عن ذلك في قانون وهذه هي القواني التجريبية تستخدم هذه القوانين لتفسير وقائع ملاحظة للتنبؤ بحوادث يمكن ملاحظتها في المستقبل
* ثانياً ؛ القوانين النظرية وهي مايطلق عليه اصطلاحاً قوانين مجردة او افتراضية ، واعتقد ان مصطلح " أفتراضي " غير مناسب ، لانه قد يوحي بالتمييز بين نمطي القوانين يعتمد على الدرجة التي تم بها إثبات هذه القوانين بيد ان القانون التجريبي ذاته ، ماهو إلا إفتراضي غير نهائي تم إثباته فقط بدرجة منخفضه ومع ذلك يظل قانوناً تجريبياً
إذن لاينبغي التمييز بين قانون نظري وآخر تجريبي ، بدعوى أن الاول غير مؤسس جيداً ، ولكن على اساس انه يشمل حدوداً من نوع مختلف، أي على حدود لاتشير الى مرصودات ، حتى ولو تبني الفيزيائي المعنى الواسع الذي يشتمل على مايمكن رصده ، فهي قوانين تتعلق بكيانات معينة كالجزيئات ، الذرات ، الالكترونات والبروتونات والمجالات الكهرومغناطيسة واشياء اخرى لايمكن قياسها بوسائل بسيطة ومباشرة فإذا كان ثمه مجال سكوني ( static) لابعاد واسعة ، بحيث لايتغير من نقطة الى آخرى ، إذن لا طلق عليه الفيزيائي اسم المجال المرصود وذلك لامكانية قياسه بادوات بسيطة ، اما اذا كان المجال يتغير من نقطة الى اخرى في مسافات صغيرة جداً ، او بسرعات عاليةً جداً في الزمن ، كأن يتغير بلايين المرات كل ثانية ، وبحيث لايمكن قياسه بشكل مباشر وبوسائل تقنية بسيطة ، فلا يمكن عندئذ أن يطلق عليه الفيزيائي اسم المرصود ويميز الفيزيائي احياناً بين المرصود وغير المرصود بهذه الطريقة ، اذا ظل المقدار على ماهو عليه في المسافات او الفواصل الزمنية الكبيرة بشكل كاف ، بحيث يمكن قياسه بأدوات مباشرة ، إذن لأطلقناعلى هذا المقدار اسم " الحادث الاكبر " Macro event أما إذا تغير المقدار في فواصل زمانية او مكانية شدية الصغر بحيث لايمكن قياسه بأدوات بسيطة لكان ذلك هو الحادث " الاصغر " إذن العملية الصغرى Micro process هي تلك العملية التي تشمل ببساطه على فواصل شديدة الصغر في المكان والزمان ومن ثم تكون ذبذبة موجة كهرومغناطيسية لضوء يمكن رؤيته مثلاً ؛ عملية صغرى ، لأنه لاوجود لألة قياس تمكننا من معرفة كيف تتغير شدتها ، ويتوازى احياناً التمييز بين المفاهيم الكبرى والصغرى مع المرصود وغير المرصود ولايتطابقان تماماً وانما يتوازيان على وجه التقريب نصل الى ان القوانين النظرية تهتم بالاشياء التي لايمكن رصدها صحيح ان مفهمومي " مايمكن رصده " Observable و" مالايمكن رصده " un observed لايمكن تعريفهما بدقة ، لانهما يتوقفان على كمية متصلة ، الاانه في نطاق الخبرة العملية يتضح التمايز الكبير بينهما بالطبع القوانين النظرية اكثر عمومية من القوانين التجريبية ، بالاضافة الى ذلك ، ينبغي ان ندرك ان التوصل الى قوانين نظريه لايتم بسهولة
نقول بكلمات اخرى أن العالم يتوصل الى قانون تجريبي بعد ان لاحظ حوادث معينه في الطبيعة ثم اكتشف انتظاماً معيناً بينهما ، ووصف هذا الانتظام عن طريق اجراء تعميم استقرائي inductive ثم نفترض ان العالم تمكن من وضع مجموعة من القوانين التجريبية معاً ، بعد ان لاحظ ارتباطاً مابينها ، واجرى تعميماً استقرائياً اوسع wider ، ثم توصل اخيراً الى قانون نظري ليس هذا مانعنيه على الاطلاق ، كما في امثلة ظواهر تمدد الحديد والناس والاجسام الصلبة الاخرى نلاحظ انه في تلك المواد تعاملنا مع مواد قابلة للملاحظة ويمكن قياسها بوسائل تقنية بسيطة ومباشرة
الحقيقه أن القانون النظري عكس ذلك فهو يتعلق بتلك العمليات التي تصف سلوك الجزيئات في قضيب الحديد مثلاً لعلك تستنتج في الحال اننا نتحدث عما لايمكن رصده !! عندئذ يجب علينا ان أن نستعين بالنظرية الذرية للمادة ، ونجد انفسنا منهمكين في قوانين ذرية ومفاهيم جديدة تختلف عن مفاهيم الطول ، درجة الحرارة في حال ظاهرة تمدد الحديد وغيره مما هو مألوف وقابل للرصد حقيقة لم يعد هنالك ادنى شك في الاختلاف الجذري بين طبيعة القوانين التجريبية التي تصاغ في كل من العالم الجاهري والعالم المجهري
تنحصر قيمة القانون النظري ...في قدرته على التنبؤ بقوانين تجريبية جديدة ، ويمتاز القانون النظري بالعمومية والشمول ، من ناحية اخرى كل نظريه جديدة في الفيزياء تمكننا من القفز الى الامام ، خذ مثلاً " نظرية النسبية " لقد سمحت باشتقاق قوانين تجريبية جديدة ، وفسرت من الوهلة الاولى عدة ظواهر مثل حركة كوكب عطارد وايضاً ميل الاشعة الضوئيه عندما تمر بالقرب من الشمس لقد اوضحت هذه التنبؤات ان نظرية النسبية كانت اكثر من كونها مجرد طريقه جديدة للتعبير عن قوانين قديمة ومن ثم فقد كانت في الحقيقة نظرية ذات قدره تنبؤيه عاليه ، وترتبت عليها نتائج بعيدة الاثر ومن ثم فإن القيمة العظمى للنظرية تكمن في قوتها على اقتراح قوانين جديدة يمكن اثباتها بوسائل تجريبية
اقول لمن لايعرف قيمة الفيزيائيين النظريين أنه يجب عليه ان يقرأ تاريخ العلم من ناحية ابستمولوجية لكي يتضح له اهمية الخيال لآن النظرية غالباً ماتظهر في البداية كنوع من الخيال ؛ ذلك الخيال الذي يأتي للعالم على شكل الهام قبل أن يتمكن من اكتشاف قواعد المطابقة التي تساعده على اثبات نظريته ، وعندما قال " ديموقراطيس " أن كل شيء يتكون من ذرات لم يكن لديه بالتأكيد ادنى دليل تجريبي على صحة نظريته ، ومع ذلك كانت لديه عبقريه فذه ، وفراسة عظيمة ، ذلك لانه بعد مضي اكثر من الفي سنه أمكن اثبات ماتخيله ولذا السبب ينبغي الا نتهور ونعارض أي خيال توقعي لنظرية ما من قبل الفيزيائيين النظريين وربما يكون من الصعوبة البالغة أن ينظر الى التجارب على اساس انها صالحة لاختبار نظرية ؛ فنظرية المجال الموحد Field Unification التي افترضت في السنوات الماضية تنطوي على تلك الصعوبه لاخضاعها للتجربه ،ومع ذلك فهي ممكنة من حيث المبدأ ، وإلا كانت صفة العلمية التي تتصف بها النظرية غير ذات معنى وعلى اية حال عندما تقترح نظريه لاول مره لاينبغي علينا أن نطلب منها أكثر من ذلك )) تمت بحمد الله نظرة محجوب الفلسفية للفيزياء
قال ريتشارد فاينمن مقوله مشهوره سمعها عن رذر فورد " الفيزياء هي العلم وماعداها جمع طوابع "
فالفيزياء بدون مجاملة هي العلم ، وهي التي تعقد من اجلها المؤتمرات والندوات العلمية لتحديد افاق المستقبل ومصير الفكر الانساني وهي البنية الاساسية لكل العلوم الهندسية والطبية وغيرها من وسائل التكنولوجيا
في عام 1985 التقى البريفسور محجوب بقطبي الفيزياء النظرية الحائزين على جائزة نوبل وهما ريتشارد فاينمن ، وستيفن واينبرغ ، عندما كان يقضي اجازته بسدني باستراليا ولحسن حظه ان تم ذلك اللقاء بدون سابق موعد لكل الاطراف في احد الشواطىء الجميلة ونوقش خلال اللقاء مسأله عميقه في فلسفة الفيزياء (( الحد الفاصل بين العالم المرئي وغير المرئي - ))
حقاً لقد اجتمع اركان مثلث الفيزياء النظريه المرعب بهؤلاء الثلاثه الذين يمثلون زبدة العقول على هذه الارض والذين يمتلكون من القدرات العقلية ما يعجز عنه الوصف والخيال ويشهد بذلك لهم تاريخ الفكر الفيزيائي بدون ادني شك
شاهدنا في الموضوع ، استاذي ومعلمي الاكبر للفيزياء النظرية " محجوب " رحمه الله
يحق لنا ان نلقبه بفيلسوف الفيزياء النظرية بكل معنى للكلمة ، هنالك حكمه تقول " ما كل من قرأ الكتاب فهيم " بالنسبه لقدراته العقلية فحدث ولاحرج وخاصة في مجال حساب التكامل والمعادلات التفاضلية المعقدة ، بالاضافة الى عقله الفيزيائي الواعي بهندسة الفيزياء الكونية فتارة تجده فيزيائي وتارة تجده رياضي تطبيقي ، فسبحان الله واهب النعم لعباده ،اولي العقل والنهى كان يفكر في قضية الجاذبية الكمومية بطريقة فاينمن عندما ابتكر الالكتروديناميك ، حيث كانا متشابهين من ناحية الاعتماد على الذات في تحليل النظريات الفيزيائيه كان شديد التواضع وهذه حقاً صفة العلماء ، وكان بسيط المظهر ، طيب القلب ، نقي النفس ، كان يحترم الرأي الاخر ، ويحب الجدل البناء ، في الواقع لانستطيع مهما كتبنا ان نوفيه حقه بهذه السطور والكلمات ، فهورجل علم ، يقرن العلم بالايمان ، وفلسفته العلمية ذات طابع يحمل التقوى في طياتها ، رحمه الله واسكنه فسيح جناته ، واسأل المولى أن يجمعني به في جنات النعيم
*نهجه الفلسفي في الفيزياء :
وجهت اليه سؤال عن ماهية فلسفته في الفيزياء ..؟
فكانت اجابته طويله نسبياً ، :
*اولاً ؛ القوانين التجريبية (( إن القوانين التي تشمل اما على اشياء يمكن رصدها بشكل مباشر عن طريق الحواس ، او هي تلك التي يمكن قياسها بوسائل تقنية بسيطة نسبياً ويطلق احياناً على مثل هذه القوانين اسم تعميمات تجريبية ، لانها تبدأ من ملاحظات وقياسات وتنتهي الى تعميم النتائج ، وهي لاتشتمل فقط على القوانين الكمية البسيطة ، وانما على ايضاً على قوانين كمية نتجت عن قياسات بسيطة كالقوانين المتعلقة بضغط وحجم ودرجة حرارة الغازات وايضاً قانون اوم الخاص بفروق الجهد والمقاومة وشدة التيار فهو مثال مالوف آخر عن ذلك يجري العالم ببساطة قياسات متكررة ، فإن وجدت انتظامات معينة عبر عن ذلك في قانون وهذه هي القواني التجريبية تستخدم هذه القوانين لتفسير وقائع ملاحظة للتنبؤ بحوادث يمكن ملاحظتها في المستقبل
* ثانياً ؛ القوانين النظرية وهي مايطلق عليه اصطلاحاً قوانين مجردة او افتراضية ، واعتقد ان مصطلح " أفتراضي " غير مناسب ، لانه قد يوحي بالتمييز بين نمطي القوانين يعتمد على الدرجة التي تم بها إثبات هذه القوانين بيد ان القانون التجريبي ذاته ، ماهو إلا إفتراضي غير نهائي تم إثباته فقط بدرجة منخفضه ومع ذلك يظل قانوناً تجريبياً
إذن لاينبغي التمييز بين قانون نظري وآخر تجريبي ، بدعوى أن الاول غير مؤسس جيداً ، ولكن على اساس انه يشمل حدوداً من نوع مختلف، أي على حدود لاتشير الى مرصودات ، حتى ولو تبني الفيزيائي المعنى الواسع الذي يشتمل على مايمكن رصده ، فهي قوانين تتعلق بكيانات معينة كالجزيئات ، الذرات ، الالكترونات والبروتونات والمجالات الكهرومغناطيسة واشياء اخرى لايمكن قياسها بوسائل بسيطة ومباشرة فإذا كان ثمه مجال سكوني ( static) لابعاد واسعة ، بحيث لايتغير من نقطة الى آخرى ، إذن لا طلق عليه الفيزيائي اسم المجال المرصود وذلك لامكانية قياسه بادوات بسيطة ، اما اذا كان المجال يتغير من نقطة الى اخرى في مسافات صغيرة جداً ، او بسرعات عاليةً جداً في الزمن ، كأن يتغير بلايين المرات كل ثانية ، وبحيث لايمكن قياسه بشكل مباشر وبوسائل تقنية بسيطة ، فلا يمكن عندئذ أن يطلق عليه الفيزيائي اسم المرصود ويميز الفيزيائي احياناً بين المرصود وغير المرصود بهذه الطريقة ، اذا ظل المقدار على ماهو عليه في المسافات او الفواصل الزمنية الكبيرة بشكل كاف ، بحيث يمكن قياسه بأدوات مباشرة ، إذن لأطلقناعلى هذا المقدار اسم " الحادث الاكبر " Macro event أما إذا تغير المقدار في فواصل زمانية او مكانية شدية الصغر بحيث لايمكن قياسه بأدوات بسيطة لكان ذلك هو الحادث " الاصغر " إذن العملية الصغرى Micro process هي تلك العملية التي تشمل ببساطه على فواصل شديدة الصغر في المكان والزمان ومن ثم تكون ذبذبة موجة كهرومغناطيسية لضوء يمكن رؤيته مثلاً ؛ عملية صغرى ، لأنه لاوجود لألة قياس تمكننا من معرفة كيف تتغير شدتها ، ويتوازى احياناً التمييز بين المفاهيم الكبرى والصغرى مع المرصود وغير المرصود ولايتطابقان تماماً وانما يتوازيان على وجه التقريب نصل الى ان القوانين النظرية تهتم بالاشياء التي لايمكن رصدها صحيح ان مفهمومي " مايمكن رصده " Observable و" مالايمكن رصده " un observed لايمكن تعريفهما بدقة ، لانهما يتوقفان على كمية متصلة ، الاانه في نطاق الخبرة العملية يتضح التمايز الكبير بينهما بالطبع القوانين النظرية اكثر عمومية من القوانين التجريبية ، بالاضافة الى ذلك ، ينبغي ان ندرك ان التوصل الى قوانين نظريه لايتم بسهولة
نقول بكلمات اخرى أن العالم يتوصل الى قانون تجريبي بعد ان لاحظ حوادث معينه في الطبيعة ثم اكتشف انتظاماً معيناً بينهما ، ووصف هذا الانتظام عن طريق اجراء تعميم استقرائي inductive ثم نفترض ان العالم تمكن من وضع مجموعة من القوانين التجريبية معاً ، بعد ان لاحظ ارتباطاً مابينها ، واجرى تعميماً استقرائياً اوسع wider ، ثم توصل اخيراً الى قانون نظري ليس هذا مانعنيه على الاطلاق ، كما في امثلة ظواهر تمدد الحديد والناس والاجسام الصلبة الاخرى نلاحظ انه في تلك المواد تعاملنا مع مواد قابلة للملاحظة ويمكن قياسها بوسائل تقنية بسيطة ومباشرة
الحقيقه أن القانون النظري عكس ذلك فهو يتعلق بتلك العمليات التي تصف سلوك الجزيئات في قضيب الحديد مثلاً لعلك تستنتج في الحال اننا نتحدث عما لايمكن رصده !! عندئذ يجب علينا ان أن نستعين بالنظرية الذرية للمادة ، ونجد انفسنا منهمكين في قوانين ذرية ومفاهيم جديدة تختلف عن مفاهيم الطول ، درجة الحرارة في حال ظاهرة تمدد الحديد وغيره مما هو مألوف وقابل للرصد حقيقة لم يعد هنالك ادنى شك في الاختلاف الجذري بين طبيعة القوانين التجريبية التي تصاغ في كل من العالم الجاهري والعالم المجهري
تنحصر قيمة القانون النظري ...في قدرته على التنبؤ بقوانين تجريبية جديدة ، ويمتاز القانون النظري بالعمومية والشمول ، من ناحية اخرى كل نظريه جديدة في الفيزياء تمكننا من القفز الى الامام ، خذ مثلاً " نظرية النسبية " لقد سمحت باشتقاق قوانين تجريبية جديدة ، وفسرت من الوهلة الاولى عدة ظواهر مثل حركة كوكب عطارد وايضاً ميل الاشعة الضوئيه عندما تمر بالقرب من الشمس لقد اوضحت هذه التنبؤات ان نظرية النسبية كانت اكثر من كونها مجرد طريقه جديدة للتعبير عن قوانين قديمة ومن ثم فقد كانت في الحقيقة نظرية ذات قدره تنبؤيه عاليه ، وترتبت عليها نتائج بعيدة الاثر ومن ثم فإن القيمة العظمى للنظرية تكمن في قوتها على اقتراح قوانين جديدة يمكن اثباتها بوسائل تجريبية
اقول لمن لايعرف قيمة الفيزيائيين النظريين أنه يجب عليه ان يقرأ تاريخ العلم من ناحية ابستمولوجية لكي يتضح له اهمية الخيال لآن النظرية غالباً ماتظهر في البداية كنوع من الخيال ؛ ذلك الخيال الذي يأتي للعالم على شكل الهام قبل أن يتمكن من اكتشاف قواعد المطابقة التي تساعده على اثبات نظريته ، وعندما قال " ديموقراطيس " أن كل شيء يتكون من ذرات لم يكن لديه بالتأكيد ادنى دليل تجريبي على صحة نظريته ، ومع ذلك كانت لديه عبقريه فذه ، وفراسة عظيمة ، ذلك لانه بعد مضي اكثر من الفي سنه أمكن اثبات ماتخيله ولذا السبب ينبغي الا نتهور ونعارض أي خيال توقعي لنظرية ما من قبل الفيزيائيين النظريين وربما يكون من الصعوبة البالغة أن ينظر الى التجارب على اساس انها صالحة لاختبار نظرية ؛ فنظرية المجال الموحد Field Unification التي افترضت في السنوات الماضية تنطوي على تلك الصعوبه لاخضاعها للتجربه ،ومع ذلك فهي ممكنة من حيث المبدأ ، وإلا كانت صفة العلمية التي تتصف بها النظرية غير ذات معنى وعلى اية حال عندما تقترح نظريه لاول مره لاينبغي علينا أن نطلب منها أكثر من ذلك )) تمت بحمد الله نظرة محجوب الفلسفية للفيزياء