شاهد فيديو المقال في أسفل المقال

عزيزي القارئ, إن كنت من هواة الموسيقى فاطمئن, فإن الفيزياء كعادتها توفر لك سمفونية رائعة وجديدة من نوعها, فلا يكون العازف فيها بيتهوفن أو تشايكوفسكي، ولكنه الكون!

نعم صديقي أنه الكون الذي نعيش فيه, فبحسب نظرية الاوتار فإن الكون ما هو إلا عزف موسيقي, فهو يتكون من أوتار رقيقة للغاية سابحة في الفضاء, فهذه الأوتار تتذبذب فتصدر نغمات، ولتخيل ما سمعته للتو، فعلينا أولا تفسير هذه النظرية.

نظرية الأوتار (String Theory): 

قدمت هذه النظرية صورة غريبة للفيزياء, صورة يلتقي فيها العقل مع اللاعقل, فهي دمجت بين الخيال والواقع. حيث تفترض هذه النظرية أن الكون لا يتكون من جسيمات أولية, بل خيوط دقيقة جدًا تشبه أوتار الآلات الموسيقية, وبذلك فإن كل أشكال المادة بدءا من أجزاء النواة الصغيرة الكواركات (جسيمات مكونة للبروتونات والنيترونات) وانتهاءً بالمجرات العظيمة تتكون من أوتار رقيقة للغاية لا يمكن قياسها, لأن أدواتنا مازالت بدائية لدرجة لا يمكن تحسسها, ولكن العلماء زعموا بان طول الوتر الواحد يكون أصغر بمقدار مئة بليون بليون مرة من نواة الذرة.

كما تنص هذه النظرية بأن هذه الأوتار عبارة عن خيوط حلقية مغلقة ومن المحتمل ايضًا أن تكون مفتوحة, وبذلك فقد تكون هذه النظرية جمعت بين القوى الاربع الاساسية المكونة للكون (الكهرومغناطيسية, النووية الشديدة, النووية الضعيفة, وقوى الجاذبية), فبالنسبة لقوى الكهرومغناطيسية والنووية الشديدة والضعيفة فإن الوتر يكون مفتوح وله طرفين يلتصقان بجار الكون, أما بالنسبة لقوى الجاذبية فإن الوتر يكون عبارة عن خيط دائري ليس له طرف ليرتبط بالكون بل يظل حرًا .

وبذلك فإنها تكون أول نظرية تستطيع توحيد قوى الطبيعة الأربع, فهي تحاول الجمع بين نظرية ميكانيكا الكم (Quantum Mechanics) التي تفسر العالم في أصغر أبعاده (الجزئيات والذرات) باستخدام القوى الكهرومغناطيسية والنووية الشديدة والنووية الضعيفة, وبين النظرية النسبية(Theory of Relativity) التي تقيس العالم في أبعاده الكبرى (النجوم والمجرات) بالاستعانة بقوانين الجاذبية, ولذلك أطلق عليها العلماء اسم نظرية الكل شيء (everything theory ) والتي تنص بأن الكون هو عالم يتألف من عشر أو أحد عشر بُعدًا; الأبعاد الثلاثة المكانية والبُعد الزمني، إضافة إلى سبعة أبعاد جديدة لا يمكن رؤيتها لأنها منطوية على ذاتها, أي يلتف بعضها حول بعض فهي صغيرة جدًّا، مما يسمح بتوحيد هويتها.

النظرية إم (M-Theory):

مع تقدم دراسة وأبحاث العلماء ظهرت خمس معادلات أو خمس نماذج لهذه النظرية كل واحده منها تصف شيء محدد فكانت تلك مشكله, فيجب توحيد هذه النظريات في نظرية واحده, كانت هذه هي نظرية إم التي قدمت من البروفسير إدوارد ويتن, كما سُميت أيضًا بنظرية الغشاء, فبحسب النظرية فإن الكون يتكون من عدة أغشية كل منهما مكون من 11 بُعد، وهذه الأغشية تتحرك حركة معقدة جدًا, والتي لا يمكن تحسسها. عمومًا دعك صديقي من كل هذا, إليك الإثارة، فإنه طبقًا لهذه النظرية فإن الكون ليس وحيدًا، وإنما هناك أكوان عديدة متصلة ببعضها البعض.

والآن تخيل معي صديقي أن هذه الأكوان متداخلة معًا, كلًا بقوانينه الخاصة به، فهذا يعني أن الحيز الواحد في العالم قد يكون مشغولاً بأكثر من جسم ولكن من عوالم مختلفة; أي المكان الذى نشغله أنا وأنت الآن قد يكون به أكثر من جسم من عوالم مختلفة. ومن هنا نتذكر ما قاله “جوستين غاردر” في كتابه أسئلة و تساؤلات

“أفي الكون مخلوقات عالقة أخرى مثلنا؟ وهل يمكن أن يتضمن هذا الكون كائنات فهمها للعالم أعمق من فهمنا له؟”

فبالله عليك أتجد شيئًا أكثر أثارة من هذا! فصدق من قال ” لك الله يا دارس الفيزياء فتبًا لجنونها “، والآن صديقي العزيز نعود مرة أخري للواقع لنرى موقف العلماء من هذه النظرية .

تقبل العلماء لهذه النظرية:

استحوذت هذه النظرية حديثًا علي اهتمام العلماء; وذلك لما قامت به من توحيد القوى الأربع الأساسية, حيث وجد العلماء في فكرة التوحيد تأثير جمالي يستريح له العقل كما ذكر الدكتور في كتابه فيزياء الكون الحديثة, كما أنه طبقًا لنظرية الانفجار الأعظم (التي فسرت نشأة الكون), فإنه لابد أن القوى الأربع الأساسية كانت في الأصل قوى واحده لحظة خلق الكون.

وقد تطرق العلماء قديمًا لهذه الفكرة; حيث حاول أينشتين في صياغة نظرية واحدة تضم مجموعة معادلات رياضية تجمع بين القوى الأربع الأساسية المعروفة, ولكنه فشل ورحل قبل أن يحقق ما تمناه, فواجهته مشكلة الفرق العظيم في شدتهما, فالقوى الكهرومغناطيسية أكبر بكثير من قوى الجاذبية الضعيفة.

والآن عزيزي القارئ اتركك لتفكر أنت وتطلق العنان لمخيلتك لتتعرف علي شكل هذا الكون إن صحت هذه النظرية وأثبتت فرضياتها, أتركك صديقي لتتأمل صنع الخالق القدير, وتسبح في هذا الكون العظيم.

مصادر:

1- نظرية الأوتار الفائقة بين الإغراء وإثارة الجدل

2- كتاب الكون الأنيق لبريان غرين

3- كتاب فيزياء الكون الحديث ل محمد هاشم البشير.

4- الموقع الرسمي لنظرية الأوتار

5- http://www.dummies.com