نضريات انشتاين

لألبرت اينشتاين ثلاث نظريات كبيرة. أولها نظرية "النسبية الخاصة" (1905) التي كان مفتاحها السري هو المعادلة الفيزيائية الشهيرة E=mc^2 والتي مهدت الطريق لصنع القنبلة النووية وفتحت ابواب اكتشاف أسرار النجوم الكونية على مصراعيها. ثاني كبرى نظرياته هي نظرية "النسبية العامة" (1915) ، وهي النظرية التي فسرت مفاهيم فيزيائية جديدة مثل الفضاء المحدب ، والانفجار الكبير ، والثقوب السوداء. ولكن الكثيرين لايعرفون ان أهم نظريات انشتاين والتي لم يكتب لها ان تكتمل وترى النور هي : "نظرية كل شيء".والتي كانت محاولة انشتاين تحقيق الأنجازالعلمي الاكبر بايجاد القانون الكوني الموحد الذي يفسر كل ظواهر الكون ويختصرها في معادلة رياضية واحدة..وهي المحاولة التي عبر عنها البعض بمحاولة انشتاين "قراءة عقل الله". - استغفر الله هكذا قال بعضهم وناقل الكفر ليس بكافر-
بعد محاولة ثالثة ، فشل اينشتاين في مسعاه. و قضى السنوات ال 30 الاخيرة من حياته في مطاردة معادلة ، ربما لاتزيد عن بضعة رموز رياضية ، والتي بها يمكنه شرح كل الظواهر الفيزيائية...نعم كل شيء!.. من ظاهرة الانفجار العظيم ، الى الذرات والجزيئات ، وربما الحمض النووي ، ربما أيضا أشكال الناس ،وسلوكياتهم ونفسياتهم!!..
في حال اكتشفت هذه المعادلة. فانها ستكون الانجاز المطلق و النهائ.. وذروة ما توصلت اليه علوم المادة و الكون و الفضاء منذ 2000 سنة تقريبا; حين بدأ الإغريق القدماء في البحث في أصل الجسيمات و الذرة; والبحث عن أصغرالجسيمات و أصغر وحدة قياس للفضاء..

اليوم وبعد سنين طويلة من وفاة انشتاين لازالت" نظرية كل شئ" هاته حلما بعيد المنال. لكن يمكننا القول ان هناك نظرية جديدة ظهرت مؤخرا تسمى- "بالنظرية الخيطية"- وهي المرشحة بقوة لخلافة -"نظرية كل شئ"- على الرغم من النقص الكبير الذي لازال يلازمها وانتقادات الكثير من العلماء لها باعتبار انها تعجز عن تفسير كل ظواهر الكون .بالاضافة الى كونها صالحة فقط للتطبيق على فضاء هندسي مكون من عشرة أبعاد ; بدل الابعاد الاربعة المتعارف عليها في هندسة الفضاء: الطول والعرض و الارتفاع و الوقت.

ستمكننا النظرية الخيطية من الاجابة في المستقبل عن بعض أغمض و أعمق الاسئلة العلمية المتعلقة بفهم الكون ، ومنها:
1-ماذا حدث قبل الانفجار الكبير؟
2-هل من الممكن بناء آلة الزمن؟
3-هل يمكننا احداث ثقب في الفضاء؟
ان النظرية الخيطية أحدثت زلزالا في علوم الرياضيات وهزت عالم الفيزياء ،وهي من الناحية النظرية اكثرالنظريات العلمية جنونا من أي وقت مضى !

لكن قبل شرح النظرية الخيطية ; دعونا أولا نستعرض القوى الاربع الاساسية التي تحكم الكون وتسيره حسبما توصل اليه علماء الفيزياء..إننا ندرك اليوم أن الكون كله محكوم بأربعة قوى رئيسية :

1- قوة الجاذبية : وهي التي تحفظ لنا توازننا على سطح الارض و تحول بين اندثار أجسامنا الى الفضاء الخارجي. وقوة الجاذبية هي التي تحول بين الشمس- وهي عبارة عن قنبلة هيدروجينية هائلة- من الانفجار الخارجي والذي يمكن ان يكون له عواقب مدمرة على كل كواكب المجرة الشمسية.
2- القوة الكهرومغناطيسية : وهي التي تنتج التيار الكهربائي الذي أصبح عصبا أساسيا في حياة البشر اليوم
3-القوى النووية الضعيفة والقوية : وهي المسؤولة عن الضوء المنبعث من النجوم والكواكب والمجرات.

قوة الجاذبية يمكن شرحها استنادا لنظرية انشتاين "النسبية العامة". ويمكن اختصارها في الجملة التالية: ((المادة تلف الفضاء المحيط بها مما يؤدي الى تولد قوة الجاذبية)).
ولكي نبسط شرح نظرية النسبية العامة نضرب مثالا بسيطا: تخيل انك أخدت ورقة وكومتها بين قبضة يدك حتى جعلتها مقعرة و مكومة ..ثم اخذت نملة ووضعتها فوق الورقة المقعرة.. المليئة بالنتوءات و المنعرجات..بالنسبة للنملة ستقول أن هناك قوة غريبة هي التي كانت تدفعها يمينا وشمالا أثناء سيرها فوق الورقة..لكن بالنسبة لنا نعلم أنه لا توجد قوة تدفع النملة وانما فقط الورقة المقعرة ونتوءاتها وفراغاتها هي التي كانت تحدد مسار النملة وتدفعها مرة يمينا ومرة شمالا..فاذن ((الجاذبية لا تجذب و انما الفراغ هوالذي يدفع)) . وهذا هو تفسير نظرية النسبية العامة لانشتاين حول الجاذبية ان أردنا اختصارها في جملة واحدة.
القوى الثلاث الاخرى يمكن تفسيرها استنادا لنظرية الكم ((Quantum Theory))
وفي الحقيقة نظرية الكوانتوم هذه لها تاريخ يمكن وصفه بالعصيب. في خمسينات القرن الماضي بدأ اكتشاف سلسة لا متناهية من الجزيئات الجديدة لدرجة ان الدكتور" روبرت اوبنهايمر" - أب القنبلة الذرية- كان في غاية الاستياء حتى انه صرح يوما ان جائزة نوبل للفيزياء يجب أن :" تذهب لاول عالم فيزياء يعلن أنه لم يكتشف جزيئا جديدا تلك السنة!!"
لقد كان هناك عدد كبير جدا من الجزيئات كل واحد منها يحمل اسما اغريقيا غريبا لدرجة ان الاستاذ "انريكو فيرمي" علق يوما :" لو كنت أعرف أن هناك الكثير من الجزيئات بهذا الشكل لوددت أن أصبح عالم نبات بدل أن أصبح عالم فيزياء!"
بعد عقود من التيه في هذه المتاهة من الجزيئات توصل العلماء أخيرا الى توحيد هذه القوى الثلاث فيما يسمى" بالنموذج الموحد"..والذي فيه تم ادماج عدد كبير من الجزيئات الفيزيائية الغريبة مثل quarks , leptons , bosons, gluons وغيرها..

وهكذا فان كل الظواهر الفيزيائية تقريبا أصبح من الممكن تفسيرها استنادا لنظريتين عظيمتين هما "النسبية" و "الكوانتم".
وللحديث بقية ان شاء الله..