الأصدقاء .
العزيز إندروفن .
هناك بعض المعلومات أشعر احيانا انها واجبة التوضيح ، بالطبع هناك كثيرون يعرفونها ،و لكن البعض لا يعرفها .
منها .. أن الرسم التوضيحي للتجربة العلمية يشرح الأفكار العلمية لإجراء التجربة و نتائجها ،و لكنها لا تتم هكذا في المعمل ، فهناك التكنولوجيا المستخدمة في كل مراحل إجراء التجربة ، جهاز إنتاج الإليكترونات أو الفوتونات ، جهاز قياس الوقت الذي قد يكون ساعة ذرية تقوم على أساس قياس قيمة الأشعة الصادرة من نظير له نصف عمر صغير للغاية ، جهاز لقياس قيمة الإشعاع أو عدد الجزيئات التي تم قياسها .... الخ . هذه التفاصيل التكنولوجية دائمة التطور ،ولا تعنينا كثيرآ عند دراسة العلوم النظرية ، فهناك تخصص قائم بذاته لها هي الفيزياء العملية . سوف نهتم فقط عندما تؤثر القياسات على العمليات الفيزيائية ذاتها ، كما في تجربة double slit التي نناقشها . ذكرنا أن إضاءة الفتحة مهما كانت شديدة الخفوت سوف تؤثر على الحالة الفيزيائية للجسيمات متناهية الصغر مثل الإليكترون ،و ستجعله يتصرف بشكل مختلف .
هناك شيء آخر أريد أن نفهمه بعمق ، اننا عندما نناقش نموذج فيزيائي يخالف المنطق البديهي المعتاد لنا – كبشر – فنحن لا نسرح بعيدآ ولا نناقش خيال علمي أو تخاريف علماء ( و لكن يفهمها الجهلة ! ) ، و لكننا نناقش واقعا آخر قائم على نموذج مختلف . الأمر لا يحتاج لفهمه عبقرية خاصة ،و لكن عقلية مختلفة مرنة ، عقلية يمكنها فهم أن كل ظاهرة فيزيائية و نموذجها يشكلان إطارآ منفصلآ ، هذا النموذج لا يصلح سوى لفهم و تفسير مجال بعينه من البيئة الفيزيائية ،و لكنه سيكون مجرد هراء و تخريف في إطار آخر . أعلم أن ما أقوله سيكون مربكا ،و مربكا تماما لمن يفكر فيه بعمق . إذا كنا سنتخلى عن كل منطقنا البديهي الأساسي ، فما هو مرجعنا لقياس الواقع أو الحقيقة ؟. في رايي هناك تقسيرات المشاهدة الجزئية و القدرة التفسيرية للنموذج . أما بالنسبة لنا نحن أبناء الحضارة المعاصرة من غير المتخصصين ، فهناك آليات إنتاج العلم في بيئة العلماء ، هناك فكرة أساسية تقوم عليها حضارتنا المعاصرة وهي مفهوم الأنساق الوظيفية و الأدوار التعددية للبشر . إننا نثق في فيزياء الكوانتم و نماذجها كما نثق في علاج الأمراض في مستشفي مايوكلينك ، و نوعية الكمبيوترات من إنتاج أي بي إم ، و حسابات الفيمتوثانية لزويل . نحن لا نملك أدلة شخصية و نحن جلوس في مقاعدنا كي نحكم على العلوم ،و لكننا نثق فيها لأننا نثق بالعلم و بحضارة الإنسان ، فنحن نثق بانفسنا ،و نعرف كم نحب الحقيقة و الخير و الجمال . لهذا نجلس على سقف العالم و نغير نوعية الحياة يحدونا أمل بلا حدود.
عندما نتحدث عن تحرك الإليكترون على كل المسارات في نفس الوقت ، فنحن لا نتحدى المنطق ، بل نعيد تقدير مفهوم الزمن بمزيد من العمق ، أتذكر حوارا لزويل مع مهرج مصري هو محمود سعد الإعلامي الديماجوجي ، عندما حاول محمود أن يستدرج لزويل ليحوله إلى مجذوب أحمق ، فقال له سعد " العلم يتفق معنا ، فالله يقول أن يوم عنده بألف عام مما تعدون ،و هذه هي النسبية !" ، فقال له زويل أنه لا يعرف إلى الان ما هو الزمن !!. أتمنى من الزملاء الجادين أن يكونوا قد اأدركوا أننا بتنا بالوادي المقدس ،و أن علينا خلع أحذيتتنا و عقولنا القديمة .
أشعر أننا في حاجة لتلك التنويهات قبل أن نمضي .
تنويه : حتى نهاية عرض كتاب " التصميم العظيم " ألتزم بأفكار ستيفن كونج و رؤيته ، لهذا لم أحاول عرض أي مادة علمية تنتمي إلى نظور مختلف .
أما ما هو خارج ستيفن هوكنج فأشير إلى ذلك .
لا أحاول أيضا تقديم مادة علمية لا علاقة مباشرة لها بمنهج الكتاب ولا بالنتائج النهائية .

فعلا يا بهجت،

أكبر مصيبة هي استعمال الأدوات الخاطئة للقياس،

كما لا يصلح استعمال المسطرة لقياس الكتلة، هنا ينبغي للمرء أن يتناسى مفاهيم قياسية تقليدية، قد تزعج من اعتاد أن الساعة ستون دقيقة.

من الأمور التي يطيب لي ذكرها هنا، الزمن يسير بشكل مختلف عند الجاذبيات الكبيرة والأبعاد الصغيرة، هذا على فرض أن كلمة يسير هي الصحيحة، ربما يجدر أن نقول أنه يهتز؟!

نظرية كل شئ

http://www.youtube.com/results?search_qu...8%B4%D8%A6&aq=f

محاولة للتشبت بمقعد في رحلة الأكوان المتوازية،

نلمس أهمية تصميم النموذج لفهم الكون و التخلي عن الإعتقاد بأن النظرية هي ترجمة للواقع أو تعبير عن الحقيقة.فما يهم العالِم اليوم هو قدرة النموذج المقترح على تفسير و فهم تصرف الطبيعة.
القانون الطبيعي:
تطور التفكير البشري لتفسير الظواهر من تفكير سحري إلى ديني غيبي مع ظهور إرهاصات لدى الإغريق لربط النتيجة بالسبب لكنهم كانوا فلاسفة أكثر منهم علماء بسبب عدم اعتمادهم على التجربة لظروف موضوعية و ظلت أفكار أرسطو مسيطرة إلى جانب الدين الذي كان أهم بكثير من العلم.
أخذت الفلسفة على يد ديكارت و العلم على يد كبلر ثم غاليلي و آخرين تحتل مكان الدين و تصطدم معه.ظهرت النزعة العلمية التي تربط نتيجة ما بسبب معين بواسطة قانون يفسر النتيجة و يتعداها إلى التنبؤ بالمستقبل و أدى ذلك إلى إيمان العلماء بالحتمية عندما لا يتدخل الإله .

الواقعية
الواقعية المباشرة تعني أن مفاهيمنا التي تتكون نتيجة مشاهدة الأشياء هي حقائق موضوعية ، ولا علاقة لها بالمشاهِد و يمكن أن نقبلها في عالمنا المتوسط لكنها غير ذات معنى في العلم الحديث كميكانيك الكوانتوم مثلا و الإعتقاد في وجود واقع موضوعي مفيد لكن لا دليل منطقي على وجوده.
و يرى هوكنغ أن النموذج يحل الإشكال و المهم هو توافق النموذج مع نتائج الملاحظات و قدرته على التنبؤو ليس مطابقته للواقع لاستحالة إدراك هذا الواقع،و يفقد النموذج مصداقيته عندما تترتب عنه نتائج خاطئة.كما يمكن لنموذجين مختلفين أن يتعايشا طالما كان كل منهما يفسر جزءا من الظواهر دون أخرى كما في النظرية الموجية و النظرية الجسيمية للضوء.

التواريخ البديلة
نجحت الميكانيك التقليدية نسبيا في عالم الكبائرلكن قصورها كان كارثيا في تفسير سلوك عالم الصغائرو بالمقابل نجحت في ذلك نظرية الكواتنوم رغم تناقضها مع خبرة الحياة اليومية بل إنها استطاعت أيضا تفسير ظواهر تداخلات الجسيمات و تداخلات الضوء باعتباره أيضا مكون من جسيمات و تخلت عن المفاهيم التقليدية كالموضع و المسار و التاريخ التي توارت خلف مفاهيم الإحتمال و عدم اليقين (الإرتياب) و تغير مفهوم الحتمية (اليقيني) الذي كان يعني أن بإمكاننا التنبؤ بالمستقبل ومعرفة الماضي اعتمادا على شروط الحاضرإلى مفهوم للحتمية (احتمالي) إذ نستطيع تحديد احتمالات الماضي و احتمالات المستقبل و هي حتمية بمعنى أن تكرارالتجربة تؤكد التقديرات الإحتمالية التي تحسبها النظرية.رأى فينمان أن الجسيمات تسير في كل المسارات الممكنة في نفس الوقت ! و استطاع بناء على ذلك إعادة بناء جميع قوانين الفيزياء التقليدية انطلاقا من صيغة رياضية واحدة !
و هي تفسر أيضا استحالة عدم التدخل للمشاهد فيما يشاهده فحينما يغلق المشاهد مثلا ثقبا يكون قد غير من المسارات الممكن اتباعها من طرف جسيم فيتغير سلوكه كأنه يعلم مسبقا عدم وجود هذا الثقب.
ثم يشير هوكينغ (أو جون ويلر؟غير واضح من العرض) إلى أن الزمن لا وجود مستقل له و أنه مفهوم من ابتكار البشر.

نظرية كل شيء
في الطبيعة،توجد أربع قوى رئيسية هي :
- الجاذبية و قد صاغها نيوتن
-القوى الكهرومغناطيسية وحّدها ماكسويل و اكتشف الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر في الفراغ (الأثير) ب 300000كم في الثانية و وجد أن الضوء ليس سوى جزء منها
القوى الذرية الصغرى المتدخلة في الكيمياء
القوى الذرية الكبرى و نصادفها في الفيزياء النووية
كان العلماء يعتقدون في وجود مادة خرافية يطلقون عليها إسم الأثير تنتشر فيها الموجات الكهرمغناطيسية إلا أن التجارب ( أبرزها تجربة ميكلسون- مورلي) لم تثبت وجوده و تمكن إينشتاين من تفسير نتائج التجربة بصياغته لنظرية النسبية الخاصة والتي تشير إلى أن لكل مراقب زمنه الخاص رغم أن ذلك لا يوافق خبرتنا اليومية ثم طور نظريته إلى النسبية العامة لتشمل الجاذبية و التي تعتمد حسب نيوتن على وجود زمن مطلق و قد أحدثت نظريته ثورة في نظرة العلماء للفضاء الذي صار منحنيا بجوار الكتل و ما فيها من طاقة و قد تنبأت بوجود الثقوب السوداء.
رغم ثورية فيزياء إينشتاين إلا أنها تعاني قصورا فظيعا على مستوى السلوك الذري و ما دونه و الذي نجحت فيه فيزياء الكوانتوم.
لكن يبقى حلم الفيزيائيين من إينشتاين إلى هوكينغ هو توحيد القوانين فلا يعقل وجود فيزياء للكبائر و فيزياء للصغائر ما دامت الأولى مشكلة من الثانية. لذلك يبحثون عن بدائل لقوانين ماكسويل للموجات الكهرومغناطيسية وقوانين أينشتين للجاذبية و لكل قوانين الطبيعة و طوروها تحت إسم قوانين مجال الكوانتم.

و تغير مفهوم المادة و القوة . بحيث أصبح يطلق على جسيمات المادة فيرميون
وهي 6 أنواع من الكوارك و6 أنواع من الليبتون أما القوة فتنتقل بواسطة حاملات للقوة تطير بحرية من و إلى جزيئات الأجسام تسمى البوسون و تفسر مجال القوة و قد طور فينمان بيانيات تعرف باسمه للتعامل رياضيا مع تبادل القوة بين الجسيمات بواسطة ناقلات القوى ثم طور آلية أخرى تدعى "إعادة التطبيع"
و في عام 1967 وحّد محمد عبد السلام ووينبرج و شيلدون القوة النووية الضعيفة و القوة الكهرمغناطيسية في قوة وحيدة تحت إسم القوة الكهربائية الضعيفة. و قد حاول العلماء بعد ذلك ربط القوى النووية القوية بالنظرية لكن يبقى التحدي الأكبر هو دمج الجاذبية أيضا

" إن معظم الفيزيائيين غاية في السذاجة لأنهم مازالوا يعتقدون في الوجود الحقيقي للموجات والجسيمات " . أنتوني زيلينجر ( جامعة إينزبروك).

استكمالا للرد على مداخلة العزيز إندروفن .

(11-24-2010, 02:16 AM)الاندورفن كتب:  ...............
لماذا تم استبعاد احد الفتحات ؟ وماذا سيحدث لو تم حساب الفتحتين معاً؟ ام لا يمكن الحساب بسبب التداخل الموجي؟
[شكراًلك ....
[/size]

تقصد بالطبع لماذا تم استبعاد أحد الفتحتين من القياس .
الغرض من ذلك واضح جدا فالنتائج تتوقف على المراقب ، ولا يمكن للمراقب سوى أن يراقب فتحة واحدة في نفس الوقت !. مراقبة شق واحد سيكون كافيا ، فبحساب العدد الفعلي للجسيمات ( الإليكترون ) التي تعبر إحدى الفتحتين يمكن تقدير عدد الإليكترونات التي عبرت الفتحة الأخرى ،و سيكون مساويا (المجموع – عدد الجزيئات التي عبرت الفتحة الأولى التي تم مراقبتها) . الهدف من تجربة الشق المزدوج هو معرفة تأثير القياس على سلوك الجسيمات متناهية الصغر ،و قد أكدت كل التجارب أن محاولة قياس حركة الجسيم تؤثر على حالته. و المدهش أن بعض العلماء أثبت في مرحلة تالية من هذه التجربة أنه يمكن محو آثار القياس على الجسيم فيتصرف كأنه لم يحدث أي تغيير في حالته بعد أن حدثت بالفعل . أما دانييل جرينبرج, وهو عالم مرموق من سيتي كولج في نيويورك, فيذكر أن أينشتين سبق أن قال (إنه إذا كانت ميكانيكا الكم حقيقة, فإن العالم يكون قد جن), ثم يضيف, (حسنا, أينشتين كان محقا, فالعالم هو حقا مجنون).

(11-24-2010, 02:16 AM)الاندورفن كتب:  ...............
ارجوا ان تقوم بشرح مبسط لتجربة جون ويلر لأني لم افهمها لا منك ولا من الشرح الذي يوجد في الجزء الثالث وخاصة موضوع العدسات وعلاقتها بتحديد التاريخ في اللحظة الاخيرة.
[شكراًلك ....
[/size]

يا عزيزي تجربة ويللر للإختيار المؤجل هي " تجربة فكر" thought experiment أي تمرين عقلي لفحص إفتراضية أو مبدأ معين ،و قد اقترحها " جون أرشيبالد ويلر " عام 1978 ،و لكنها نفذت عمليا بنجاح في عام 2007 . التجربة كما اقترحها ويللر هي تجربة الشق المزدوج التقليدية ، باستثناء إمكانية رفع الستارة النهائية إلى أعلى أو أسفل في اللحظة الأخيرة ، مما يسمح بتوجيه الضوء إلى تلسكوبين مثبتين خلف الستارة كل منهما موجه إلى إحد الشقين . هذا يسمح بإختيار مؤجل من المراقب بأن ينظر من أي من التلسكوبين إلى مصدر الضوء بعد أن يكون الفوتون قد عبر بالفعل أحد الشقين . و بالتالي يمكن تأجيل الكشف عن الجسيم (الفوتون) حتى بعد إجتياز الشق في تجربة الشق المزدوج الشهيرة . أي بعد أن يكون الفوتون قد قرر -كما هو مفترض- أن يتصرف كموجة و يتداخل مع نفسه ، أو أن يتصرف كجزيء مادي و يتحرك في خط مستقيم حتى يصطدم بالحاجز .
و قد جائت النتائج نفسها كما لو أننا راقبنا أحد الشقين ، و هي النتائج التي تتفارق مع البديهة أو التفكير المنطقي . النتيجة التي نخرج بها من التجربة أنه عند القيام بأي محاولة لتحديد أي مسار قد اتخذه الفوتون سوف يتصرف الفوتون كجزيء مادي ، أما لو لم تبذل تلك المحاولة سيتصرف كموجة ، سواء راقبنا الجزيء عند مروره بالشق أو حتى بعد ذلك !.
هذا بالطبع يتعارض بالتأكيد مرة أخرى مع المنطق اليومي ،و لكننا نصادف ذلك غالبا في فيزياء الكوانتم .
نعود للتجربة التي شاهدتها في المداخلة 41 ( الرسم الإيضاحي ) . هذه التجربة توضح سلوكين غريبين لجزيئات الكوانتم .
الأول : هو تجربة الإختيار المؤجل التقليدية , ففي المسار على اليمين (b) عندما يكون هناك شاشة كاشفة سيظهر لدينا موجة و لو ازيحيت سيتصرف الشعاع كجسيم .
الثاني : لدينا عدد 2 فوتون في المسار (a) سيتجه مباشرة إلى الشاشة أو الكاشف أما في المسار (b) فإنه سيمر خلال كابل ضوئي طوله 6.5 كيلومتر ميل و هذا سيؤدي إلى ( تطيل ) الفوتون فيصل بعد نظيره(a) إلى إما الكاشف مباشرة أو يجري إزاحتها – كما في تجربة الإختيار المؤجل- ، ففي الحالة الولى يتصرف كومجة كما اوضحنا سابقا أما في الحالة الثانية كجسيم . المفاجأة هنا أن نظيره ( الذي سيسبقه في الوصول إلى الكاشف ) سيتصرف تماما مثل الفوتون على المسار (b) ،و الذي سيصل بعده !.هذه الظاهرة متناهية الغرابة بالطبع و يطلق عليها علميا اسم ظاهرة الترابط entanglement ،وهي إحدى عجائب ميكانيكا الكم لاتنتهي .
اضغط هنا لمشاهدة معنى الترابط
فهذه الظاهرة تكشف عن إمكان وجود اتصال ضمني بين أجزاء الكون عبر مسافات شاسعة من الزمان والمكان. وفي تجربة تمت في هيئة الإشارات والرادار بإنجلترا تم إرسال زوج من الفوتونات في اتجاهين معاكسين من جهاز خاص يجعل الفوتونين مرتبطين من حيث زاوية الاستقطاب والعزم. وتم توجيه كل منهما إلى جهاز استقبال مختلف حيث يظهر على كل منهما نمط التداخل, وبإجراء القياس على أحد الفوتونين تبين أن الفوتونين يظلان مرتبطين كل منهما بالآخر بطريقة ما محيّرة تماما. وبمقتضاها فإن التأثير على زاوية الاستقطاب في أحد الفوتونين يؤثر لحظيا في قيمة تلك الزاوية عندما يجري القياس على الفوتون الآخر. والنقطة الحاسمة هي أن النتيجة الموجودة لأحد الفوتونات تحدد في الحال النتيجة التي يجب أن توجد في الفوتون الآخر, لأن نتائج القياسات على كل من الفوتونين مترابطة بصورة رياضية دقيقة. ولا يتأثر ذلك الارتباط بالمسافة بين الفوتونين. فمن الناحية النظرية سيظل ذلك التأثير قائما حتى لو أصبح أحد الفوتونين في أحد جانبي المجرة والآخر في الجانب الآخر منها. وتنطبق هذه الظاهرة هي الأخرى على أي منظومة (كمية) تخضع لقوانين ميكانيكا الكم, مثل مكونات الذرة المختلفة. لهذا فالوتون على المسار (a) ظل مرتبطا بنظيره على المسار (b) و عندما حدث تغير على الفوتون (b) نتيجة إجراء تجربة الإختيار المؤجل حدث تغير مشتبه على الفوتون (a) ، رغم أن(b) هو الذي تخلف عنه ووصل بعده .

(11-24-2010, 02:16 AM)الاندورفن كتب:  ...............

افهم من كلامك اذا طبقنا هذه النظرية يكون الناتج انه لا يوجد تاريخ ثابت بشكل صحيح بمعنى انه عند لحظة كتابتنا للتاريخ نكون قد ححدنا له مسار معين او سلوك معين رُغم امتلاكه عدة مسارات (كطاقة وعي تخرج من داخلي لتؤثر على احساسي عند كتابتي لحدث معين وتجعلني اكتب هذا الحدث بالذات) , تماماً كأن يقذف المراقب الفوتون ليرجع ويحدد سلوكه , وبالنفس الوقت نستطيع أن نغير بالماضي ونفهمه اذا قمنا بحساب مساراته المحتملة التي لم تُكتب والتي حدثت بالفعل.هل علم الآثار والبحث بالتاريخ صحيح اذا طبقنا عليه هذه النظرية المجنونة؟!! هل فهمي سليم أم سقيم (جنون)؟!! ارجوك يا خواجة بهجت ان تشرح لي هذه النقطة وتسترسل بالشرح لان معناها خطير بالنسبة لي عند اسقطها على التاريخ الزمني للأمم حسب فهمي ان صح فهمي طبعا.

[شكراًلك ....
[/size]

لا .
التاريخ البشري محدود الزمن للغاية ( 10000 سنة على الأكثر) ،و ليس مليارات السنين ،و بالتالي يحكمه إطار فعال وهو علم التاريخ historiology .

اقتباس:لا .
التاريخ البشري محدود الزمن للغاية ( 10000 سنة على الأكثر) ،و ليس مليارات السنين ،و بالتالي يحكمه إطار فعال وهو علم التاريخ historiology .

لو سمحت أستاذ بهجت،لدي جواب مختلف.
عندما ننقل قوانين فيزياء الكوانتوم من عالم الجسيمات إلى عالمنا نسقط في مفارقات(مثل مفارقة قطة شرودنغر). كون الدقائق الصغيرة جدا لها تواريخ متعددة لا يعني أن ذلك ينطبق على عالمنا المكون من أرقام فلكية من تلك الدقائق. أظن أن تعدد تواريخ جسيمات عديدة يؤدي إحصائيا إلى تاريخ واحد لمجموعها.

عن جد بهجت، كل ما أقرأ بصير أضرب حالي كفوف إني ما كملت في هذا المجال الرائع لمن كان عندي الرغبة بعد الثانوية...

يعني رغم إني قرأت الموضوع بالانكليزية، لكن القراءة باللغة الأم غير.

وشو بدنا نعمل حتى نكافأك إنت أوطريف أو الدكتور لؤي أو كوكو على الجهد المجاني يللي عم تبذلوه، كله ما رح يساوي كلمة قريناها!

يا ريت يثبتوا مثل هالمواضيع لفترة....

نحن نختار عالمنا
(1)

كيف بدأ الكون ؟.

هناك العديد من الإجابات الأسطورية على هذا السؤال يعلمها الجميع و يصدقها البسطاء . شهدت حقبة العشرينات من القرن20 أولى المحاولات العلمية الجادة لفهم كيف بدأ الكون ، و لعل من المفارقات أن يكون ذلك بشكل غير مقصود في البداية . حتى ذلك الوقت كان العلماء يعتقدون أن الكون أزلي ثابت بالشكل الذي يبدوا عليه ، و لكن خلال حقبة العشرينات استخدم العالم الأمريكي " إدوين هابل Edwin Powell Hubble" تلسكوب ضخم ( 100 بوصة ) في مراقبة المجرات .


و بتحليل الطيف و جد أن تلك المجرات تتباعد عن الأرض ، و أن المجرات الأبعد تفعل ذلك بسرعة أكبر . في عام 1929 نشر هابل بحثا هامآ أوضح فيه أن معدل الخفوت recession في ضوء المجرات يتناسب مع ابتعادها عن الأرض ، و استنتج بالتالي أن الكون يتمدد . هذا معناه أن الكون كان أصغر في الماضي ، و بالتالي عندما نعود إلى الماضي السحيق و نمد الخطوط على إستقامتها سنصل إلى لحظة كانت المادة مكثفة للغاية و بدرجة لا يمكن تخيلها ،وصولآ إلى اللحظة التي بدأ فيها كل شيء ، و هي اللحظة التي أطلق عليها العلماء " الإنفجار العظيم " أو ال big bang كما نطلق عليها منذ عام 1948 و حتى الآن .
أوضح تشبيه لتمدد الكون هو التشبيه الذي ابتكره العالم " آرثر إدينجتون " و الذي يشبه الكون ببالون و أن المجرات موجودة على سطحه ، مع ملاحظة أن تمدد الكون لا يعني تمدد الأجسام المادية مثل المجرات أو النجوم أو السيارات و المنازل ، لأنها تكون مرتبطة بقوى الجاذبية ، و لكن التمدد يكون في الفراغ بين تلك الأجسام . فلو رسمنا دائرة حول حزمة من المجرات على سطح البالون سنجد أن دائرة ستبقى بدون تمدد ، وهذا هام جدا فلو تمددت كل الأجسام بنفس القدر – بما في ذلك أدوات القياس بالطبع – لن يمكننا ملاحظة التمدد أبدآ .
هذا النموذج الذي قدمه " إدينجتون " يشرح ملاحظة هابل بأن المجرات البعيدة تتحرك بسرعة كبيرة ، فلو افترضنا أن المسافة بين نقطتين على سطح البالون تقدر ب1 بوصة ، و أن قطر البالون يتضاعف كل ساعة ، فبعد ساعة تكون المسافة بين النقطتين = 2 بوصة ، و هذا يعني أن السرعة التي تبتعد بها النقطة عن الأخرى هي 1 بوصة في الساعة ، أما إذا كانت المسافة بين النقطتين في البداية =2 بوصة ، فبعد ساعة ستكون المسافة =4 بوصة ،و هذا يعني أن سرعة ابتعاد النقطتين عن بعضهما =2 بوصة ، أي ضعف السرعة الأولى ، أي أن المجرات الأبعد تبتعد بسرعة أكبر من سرعة إبتعاد المجرات القريبة ! . قبل نشر هابل بحثه بسنوات كان معروفا أن معادلات أينشتين تذهب إلى أن الكون يتمدد ، و لكن أن تثبت المشاهدة الفلكية ذلك كان مفاجأة حتى لأينشتين نفسه ، أكثر من ذلك.. كانت الصدمة من الكبر بحيث أن كثير من علماء الفلك تجاهلوا تلك الحقيقة لأكثر من عقد من الزمان .
في عام 1922 درس الفيزيائي و الرياضي الروسي " ألكسندر فريدمان" ما يمكن أن يحدث في نموذج للكون قائم على فرضيتين ، أولاهما أن يكون العالم متماثلآ عندما ننظر إليه في مختلف الإتجاهات ، و الثاني أن يكون هذا التماثل قائما عندما ننظر إليه من أي نقطة مشاهدة في الكون ، وهذا معناه أنك عندما تقف في أي نقطة مشاهدة و تنظر إلى إتجاهات مختلفة ستجد الكون متماثلآ ، كذلك لو غيرت نقطة المشاهدة و ذهبت إلى أماكن متعددة و نظرت إلى الكون ستجده متماثلآ أيضا . هذا بالطبع بفرض أن تكون المشاهدة من نقط بعيدة للغاية أبعد من أبعد المجرات . وفقا لهذا النموذج استطاع فريدمان شرح نتائج معادلات أينشتين ،و قد توصل أن العالم بدأ من نقطة متناهية الصغر ، و أنه سيتمدد حتى تتغلب قوى الجاذبية عليه فينهار داخليا ، وهنا ظهرت أيضا احتمالات التمدد اللانهائي مع انخفاض سرعة التمدد حتى تتجه إلى الصفر دون أن تبلغه أبدآ .


لم يكن هناك قبول واسع لفكرة التمدد ، بل بقى معظم العلماء يعتقدون في نموذج الكون الثابت ، فقط في عام 1948 أطلق فيزيائي فلكي بريطاني هو " فريد هويل " تعبير" الإنفجار العظيم " او ال big bang ، و كان هذا العالِم يؤمن بأن العالَم يتمدد إلى مالانهاية . أما أول مشاهدة عملية تؤكد نظرية الإنفجار الكبير فقد ظهرت فقط عام 1965 مع إكتشاف وجود خلفية من موجات الميكروويف الباهتة في كل مكان من الكون ، وقد أطلق عليها الخلفية الإشعاعية الكونية لموجات الميكروويف أو للإختصار CMBR ،

الإنفجار الكبير.

هذه الموجات متخلفة من الكون القديم عندما كان غاية في الصغر و الكثافة ، و أيضا غاية في إرتفاع درجة الحرارة ، و ذلك عقب الإنفجار الكبير مباشرة . كلما تمدد الكون انخفضت درجة الحرارة ،و فقد الإشعاع شدته حتى أصبح مجرد موجات مايكروويف باهتة ، لا يمكنها تسخين شيء أكثر من 3 درجات فوق الصفر المطلق المقدر ب (-273) درجة مئوية !. وجد العلماء (بصمات أصابع) أخرى تدل على الإنفجار الكبير . طبقا لحسابات العلماء كان الكون عقب الإنفجار الكبير مباشرة مكون من هيدروجين و 23% هيليوم و آثار ضئيلة من الليثيوم ، أما العناصر الثقيلة فقد تكونت بعد ذلك داخل النجوم التي تعمل كمصهر نووي كبير . هذه التقديرات الخاصة بنسبة شيوع الهيليوم في الكون أثبتتها التجارب العملية بالفعل . هكذا أصبح لدينا العديد من الشواهد على صدقية نظرية الإنفجار الكبير .
و لكن هذا لا يعني أن نقبل نظريات أينشتين لوصف ( بداية ) الكون لأسباب تتعلق بالنسبية العامة ذاتها ، و لنتذكر دائمآ أن معادلات أينشتين و مراقبتنا للكون يصلحان فقط لمعرفة تطور الكون (بعد ) حدوث الإنفجار العظيم و ليس أثناءه .

التضخم الكوني.

لنلق الآن نظرة على الوثبة الأولى لبداية الكون أو ما يعرف بالتضخم الكوني ، وفقا لأقل التوقعات بمجرد لحظة الإنفجار الكبير تمدد الكون بمعامل تمدد خرافي ، كي نمثل هذا المعدل علينا أن نتخيل أن عملة قطرها 1 سنتيمتر تبلغ في 1/10 ثانية فقط 10 مليون ضعف عرض سكة التبانة !. و هذا يفوق سرعة الضوء بما لا يقارن ، و لكن قوانين سرعة الضوء لم تكن سارية في هذه اللحظات المبكرة من عمر الكون . هذه التقديرات القائمة على الكوانتم ظهرت في الثمانينات من القرت 20 . لأنه لم يتم بعد صياغة نظرية كوانتم لقوة الجاذبية ، فمازالت البحوث جارية حتى الآن في التفاصيل حول كيفية حدوث التضخم بشكل دقيق . لكن هذا لا يمنع من أن يقرر العلماء أن تضخم الكون لم يكن منتظما تماما كما كانت الصورة التقليدية للإنفجار الكبير . عدم الإنتظام هذا أدى إلى فروقات ضئيلة في درجة حرارة CMBR في أجزاء محتلفة من الكون ، هذه الفروقات لم يمكن ملاحظتها في الستينات ،و لكنه أمكن قياسها بواسطة ناسا في 1992 و 2001 ،و النتيجة أننا أصبحنا مقتنعون الآن أن التضخم قد تم بالفعل .

ربما مما يدعوا للتعجب أن وجود فروق ضئيلة في درجة حرارة CMBR يؤكد حدوث التضخم بالصورة السابقة ، وأيضا انتظام الحرارة في الكون إلى أعلى درجة ممكنة ، يؤكد نفس الحدث وهو التضخم الكوني ، لأن التبادل الحراري في الظروف الطبيعية ( سرعة الضوء) لم يكن ممكنا أن يحقق ما يشبه التعادل الحراري خلال الزمن الذي مضى منذ الإنفجار العظيم .
بالعودة إلى اللحظة الأولى لبداية ظهور الكون سنجد أنه حدث ينتمي للكوانتم لأن حجم الكون كان متناهيا في الصغر يعادل حجم ( بلانك ) الذي هو 1/ بليون تريليون تريليون من السنتيميتر !.و بالتالي فلا يمكننا استخدام قانون النسبية العامة الذي يتعامل مع الأجسام الكبيرة وحدها ،و لكننا سنستخدم مزيج من فيزياء الكوانتم و النسبية العامة ولو بشكل مؤقت ، طالما لا يتوفر لنا قانون كوانتم للجاذبية .

مولد الزمان .

بالرغم من أن أينشتين وحد الفراغ و الزمن إلا أنهما مختلفان في طبيعتهما ، و لو افترضنا أن للزمان بداية و أنه يسير على قضبان في اتجاه محدد لكان من الضروري أن يكون هناك من بدأ حركة القطار، سواء كان إله أو شيطان ،و لكن لحسن الحظ هناك حل آخر أقرب للنتائج العملية التي ظهرت لاحقا .
في البداية كان العالم صغيرا جدا ، و بالتالي يمكن أن نفترض أنه كان محكوما بالنسبية العامة و نظرية الكوانتم في نفس الوقت . في ذلك الموقف الإستثنائي الغريب لم يكن هناك زمن ، و لكن كانت هناك أربع أبعاد للفراغ . نعم أربع أبعاد للفراغ ، فعلينا أن نتقبل أن يكون شكل العالم مختلفا و أن الفراغ- زمن لم يكن كما نعرفه الان . ذلك العالم كان خارج خبرتنا و لكنه ليس خارج تصورنا .

الاستاذ د. بهجت
شكرا لك على هذا العرض الرائع
انني من متابعي هذا النادي منذ سنوات واقرا كثيرا ولكن نادرا ما اعلق على مواضيعة
ولكن رأيت من واجبي تقديم الشكر لك على هذا الموضوع الأكثر من رائع كوني هاو لمواضيع الفيزياء واعشقها و هي ليست اختصاصي ومع ذلك تابعتك بشغف قوي
فشكرا جزيلا لك

اقتباس:وفقا للنظرية -M فعالمنا ليس هو العالم الوحيد ، و لكن النظرية تتنبأ بأن عالمنا هو أحد عوالم متعددة نشأت من لاشيء ، وهي لا تحتاج إلى كائن فوق الطبيعة لتكوينها ، و لكن هذه العوالم ظهرت بشكل طبيعي من قوانين الطبيعة ذاتها

عدنا ..

ممكن يا أستاذ بهجت أعرف معنى هذه العبارة : أن العوالم نشأت من قوانين الطبيعة لا من خلال كائن فوق الطبيعة ؟

ولا تحمل كلامي على أنه كيدي كعادتك .. انا أتحدث بجدية لا بكيدية .

سيدي : ما هو وجه اليقين والجزم بعدم وجود كائن فوق الطبيعة ! إن في الطبيعة قوانين تحكمها حكماً صارماً فعلاً , ولكن ما هو وجه إنكار وجود ( واضع ) لهذه القوانين !

فاهم الفكرة ؟

أنا لا أنفي القوانين كي لا تفهمني خطأ .. أنا أول من يثبتها .. لكن هل هي تنفي وجود المقنن ؟

طبعاً لا ..

اقتباس:لم يستطع الإنسان القديم معرفة العلاقة بين السبب و النتيجة ، لهذا اخترع آلهة للسيطرة على مظاهر الطبيعة التي كانت تخيفه بتغيراتها المتتابعة و العنيفة أحيانا ، إعتقد الإنسان البدائي أن ما يحدث له من مصائب ،و ما يعم الكون حوله من كوارث هو عقاب لسوء أفعاله أو نتيجة لتصرفات آلهة غاضبة لسبب ما

الانسان البدائي من هو ؟

ان وسائل المعرفة والبحث لا يمكن ان تتوصل إلى معرفة تفاصيل العقائد الانسانية إلا على مدى عشرة آلاف سنة تزيد أو تقل قليلاً ..

وما وراء ذلك لا يمكن معرفته إلا من خلال الكتب المقدسة التي تتحدث عن آدم وقابيل وهابيل ونوح الخ ..

أما هل كان هناك عبادة لمظاهر الطبيعة فنعم ! قد وقع هذا .. وكان الوثنيون يعتقدون ان وراء هذه المظاهر ( إله الشمس , الإله بوذا , كريشنا .. الخ ) يمثلون قوى غيبية مطلقة .. ولن أتحدث عن أن الإسلام محى كل هذا وأثبت وجود إله واحد فقط وأعطى للإنسان كرامته من جديد ..

ولكني أقول : لم يكن دافع الخوف هو الحافز لظاهرة التعبد ..

التعبد حاجة فطرية ليس منبعها الخوف كما قال علماء الأنثروبولوجي , هي حاجة تشبه حاجة الانسان إلى الحب والتلامس تماماً .. أنا أرى أن القول بدافع الخوف مرجعه الخلفية الفكرية الإلحادية لمن قال بذلك .. والمراد هو وصم التدين بوصمة الضعف ..

مثلما يتهم السلفيون الشيعة بأنهم يتزوجون متعة

فهل ترى وصف الخوف هذا وصف نهائي ؟