نحن نختار عالمنا
(2)

إلى أين وصلنا الآن في رؤيتنا لبداية الكون ؟.
يقدم لنا الكتاب رؤية غاية في الطرافة و أيضا ككل شيء آخر تتناقض مع منطق الحياة اليومية . هذه الرؤية ليست أقل من أن الكون بدأ بدون زمن ، هذا سيبدوا لنا موقفا تحايليا و لكنه ليس كذلك . لتمثيل هذا الموقف نفترض أن القطب الجنوبي للكرة الأرضية يمثل بداية الكون ، و كلما صعدنا لأعلى يزداد الزمن ، فخطوط العرض إذا تمثل التطور في الزمن ، بينما تمثل دوائر العرض حجم الكون . يبدأ العالم كنقطة في القطب الجنوبي ،

و لكن علينا أن نتذكر أن القطب الجنوبي كغيره من النقاط يخضع لقوانين الطبيعة أيضا ، أي أن الكون لا يبدأ من نقطة خارج الكون بل من نقطة فيه . في هذا النموذج إذا لا يوجد حدود لمركب الفراغ- الزمن . هذه الفكرة التي لا يكون فيها حدود للتواريخ بل مجرد سطح مغلق ، تسمى " حالة اللاحدود" أو حالة "no boundary conditions" . أما السؤال التقليدي عن ماذا قبل الإنفجار العظيم ؟، سيكون في هذه الحالة سؤالآ بلا معنى فلا شيء يوجد جنوب القطب الجنوبي .
كون الزمن يتصرف كفراغ في بداية الكون هو حل ثالث لفكرتين مختلفتين ؛ الأولى هي أن العالم بلا بداية كما كان يقول أرسطو كي يتفادى مشكلة كيف بدأ العالم ، و الثانية أن الإله هو الذي خلق العالم ، وهو الحل الذي يلائم المتدينين حتى لو كانت مروياتهم عن نشأة العالم مجرد أساطير بدائية تثير السخرية . الحل الثالث هو أن الكون له بداية و لكنها محكومة بقوانين العلم ،و بالتالي فهذا الكون لا يحتاج إلى إله ليطلق حركته .
إذا كان أصل الكون هو حدث كوانتم ، فيمكن وصفه بشكل صحيح بواسطة مجموع فينمان عبر التواريخ The Feynman sum over histories الذي أشرنا إليه سابقا ، في هذه الحالة سنطبق مجموع فينمان على الكون ككل ، و لكننا لا نعرف نقطة البداية ( أ ) ، فقط نعرف نقطة النهاية ( ب ) وهي النقطة التي نراقب الكون عندها . في هذه الحالة سنضيف كل التواريخ التي تلائم حالة اللاحدود . وفقا لهذا المقترب يكون العالم قد نشأ فجأة ، و يبدأ بكل الطرق الممكنة . معظم هذه التواريخ التي تلائم حالة اللاحدود ستعود لعوالم أخرى قليل منها يماثل كوننا نحن ، و بالتالي ستكون لعوالم مختلفة تماما لكل منها مجموعة من القوانين الطبيعية الخاصة بها . أحد تلك التواريخ سيكون التمدد فيه منتظما كلية ، و لكن تواريخ عديدة سيكون فيها حيود ضئيل ، مثل تلك الحيود ستكون مناسبة لأنها ستسمح بوجود مناطق بها كثافة أعلى مما يمكنها من جذب الكتل الأخرى ،و بالتالي تكوين المجرات و النجوم و الكواكب و غيرها من الأجرام السماوية ،و لو نظرنا إلى خريطة المايكروويف في الكون ،و التي سجلها ستاليت WMAP التابع لناسا خلال 7 سنوات و صدرت عام 2010 ، سنجد أمامنا المسودة أو النسخة الأولية لكل المجرات و الأجرام السماوية ،و يبدوا أنه لن يمكننا أن ننكر طويلآ أننا نتاج تذبذبات الكوانتم في بواكير الكون .

هذه الفكرة مختلفة كلية عن الأساليب التقليدية للفيزياء التي تبدأ من حالة إبتدائية ، و باستخدام القوانين المناسبة نتنبأ بالتطورات اللاحقة ، لهذا يسمى هذا المقترب ب " من أسفل لأعلى bottom-up " ، نفس المنهج نتبعه في تنبؤاتنا الكوزمولوجية (الفلكية) أي من أسفل لأعلى ،و ذلك على أساس أن الكون له تاريخ واحد محدد . و لكننا عندما نأخذ في تقديرنا الطبيعة الكوانتم للكون ، كما يعبر عنه ( مجموع فينمان عبر التواريخ ) ، علينا أن نغير مقتربنا في الكوزمولوجي ( الفلكية ) فلا نبدأ من أسفل لأعلى لأن ذلك يعني أنه لدينا تاريخ واحد و نقطة بداية محددة ، و هذا كله غير حقيقي . و لكننا نبدأ من أعلى لأسفل ، أي من اللحظة التي نفحص فيها الكون رجوعآ إلى لحظة البداية . بعض التواريخ ستكون أكثر إحتمالية من أخرى ، و سيكون المجموع محكوما بطبيعة الحال بأحد تلك التواريخ بعينها ، و هي التي تبدأ من لحظة بداية الكون حتى الحالة التي يجري تقديرها ( الان ) . هذا سيقودنا إلى رؤية كوزمولوجية ( لعلم الفلك) مختلفة بشكل جذري ، كذلك ستتغير رؤيتنا للعلاقة بين السبب و النتيجة .
إن فكرة أن الكون ليس له تاريخ فريد مستقل عن المراقب ، هي فكرة تتناقض مع بعض ما نعرفه من حقائق ،و لكنها ليست نوعآ من الخيال العلمي لأنها الفكرة الوحيدة الصحيحة . و النتيجة هي أن التواريخ التي تشارك في مجموع فينمان ليس لها وجود مستقل ، و لكنها تتوقف على ما يتم قياسه . إننا نصنع التاريخ بملاحظتنا أكثر مما يصنعنا التاريخ !.

من أهم النتائج الواسعة لمقترب من أعلى لأسفل هو أن القوانين الظاهرية تتوقف على تاريخ الكون ، و يعتقد العلماء أن هناك نظرية واحدة تفسر كل القوانين الظاهرية ، و تقرر الثوابت مثل شحنة الإليكترون و العلاقة البعدية بين الفراغ بالزمن . و لكن الكوزمولوجي من أعلى لأسفل يؤدي إلى حقيقة أن القوانين الظاهرية للطبيعة تختلف لكل تاريخ عن الآخر .
كي نفسر هذا .. لنأخذ مثالآ القوانين الظاهرية لعالمنا ، وفقا للنظرية – إم ، هناك 10 بعدآ مكانيا للكون بالإضافة لبعد الزمن ،و بالتالي يكون المجموع 11 بعدآ . من تلك الأبعاد هناك 3 أبعاد فقط للمكان نشعر بها ،و هناك 7 أبعاد ملتفة حول بعضها في مكان صغير للغاية لا نشعر بها ، يبقى السؤال لماذا في عالمنا هناك 3 أبعاد كبيرة فقط ،و لماذا هناك أبعاد تلتف أصلآ ؟.
هناك من يتمنى وجود تلك الآلية بالفعل مثل أن تكون كل الأبعاد بدأت صغيرة و أن 3 منها قد تمدد ، أو أن هناك 7 أبعاد تلتف حول بعضها مباشرة بشكل تلقائي ، و لكن لا يوجد قانون فيزيائي يفرض عدد محدد من الأبعاد الكبيرة ، ولا توجد ديناميكية فيزيائية تجعل عدد الأبعاد ثلاث فقط . طالما لا يوجد سبب يمنع من وجود تاريخ أو مجموعة تواريخ للعدد 3 ، فنحن نستبعد كل التواريخ الأخرى و نحصر أنفسنا في مجموعة فرعية للتواريخ التي تسمح ب3 أبعاد كبيرة فقط . بمعنى آخر طالما قررنا بالمشاهدة أن أبعاد الكون 3 تبقى كل التواريخ التي تجعل من أبعاد الكون أقل أو أكثر من ثلاث غير ملائمة و بالتالي نستبعدها ، هذا بصرف النظر عن مدى سعة الإحتمالية لهذا التاريخ ثلاثي الأبعاد ، فسيكون هو التاريخ الذي نقبله مهما كانت السعة الإحتمالية له صغيرة . ولا مجال هناك لمقدار سعة الإحتمالية ، فهذا أشبه بالقول أن بابا روما صيني طالما أن عدد الصينيين أكبر من عدد الألمان !.
ماذا عن الأبعاد الملتفة التي تقرر القوانين الظاهرية التي تحدثنا عنها ، بالطبع سيكون الموقف مريحا لو كان هناك بديل أو بدائل محدودة ،و لكن للأسف هنا 10 أس 500 بديل ، كل منها يقود إلى قوانين و قيم مختلفة للثوابت . لو اتبعنا مقترب الكوزمولوجي من أسفل لأعلى لن يكون هناك سبب واحد لأن نصل إلى الكون الذي نراه كوننا بأبعاده الكبيرة و بقوانينه الظاهرية و ثوابته ،و لكن المقترب أعلى لأسفل سيجعلنا نقبل أن هناك أكوان توجد بكل الفراغات الداخلية الممكنة أي بقوانين ظاهرية مختلفة . في كوننا حيث النموذج القياسي ، بقوانينه و ثوابته و علاقاته البعدية ، يمكننا تقدير السعة الإحتمالية للأبعاد الداخلية التي تقود إلى ذلك العالم على أساس ظروف اللاحدود .
منذ مئات العوام اعتقد الناس أن الأرض هي مركز الكون ،و لكننا اليوم نعلم أن هناك مئات البلايين من النجوم في مجرتنا ، العديد منها له نظام كوكبي ، وهناك ملايين المليارات من المجرات في الكون . أما هذه الدراسة فتحدثت عن وجود أكوان متعددة غير هذا الكون .تحدثنا أيضا أن عالمنا هو أحد العوالم و أن قوانينه الظاهرة لم تعد بعناية خاصة !، هذا القصور سيحبط أولئك الباحثيين عن النظرية الموحدة للكون . إننا غير قادرين على التنبوء بأي من التقديرات الأساسية ، على النقيض نحن نستخدم قياساتنا و ملاحظاتنا لإختيار أي التواريخ يساهم في مجموع فينمان ، أي أننا نحن من يحدد تواريخه !.
من الواضح أننا نقف في لحظة حرجة في تاريخ العلم ،و أنه من الضروري أن نغير مفهومنا لما نريد تحقيقه من أهداف ، و أن نحدد بالتالي ما يجعل القانون الفيزيائي مقبولآ . أصبح واضحآ أن الثوابت بل و صيغ القوانين الأساسية لم تعد تطلب بالمنطق و المبادئ الفيزيائية ، فالثوابت يمكنها أن تاخذ أي قيمة ،و القوانين يمكنها أن تأخذ أي شكل يؤدي إلى صيغة رياضية متناسقة ، وهي تأخذ أي قيم و أي صيغ في الأكوان المختلفة .
هذا النموذج سيحبطنا بالطبع في إيجاد فيزياء موحدة للكون ،و لكن يبدوا أن تلك هي الطبيعة . من الواضح أن هناك طيف واسع من الأكوان ،و لكن الكون الذي يلائم الحياة البشرية نادر للغاية ، و أي تعديل طفيف فيه سيؤدي إلى إستحالة وجود الحياة كما نعرفها اليوم .
فمن الذي صنع هذا الكون لنا ، هل هي الإرادة الخيرة لإله أم هي قوانين الطبيعة . هذا ما سنعرفه لاحقا .

أؤيد الزميل داعية السلام في بضع نقاط ذكرها، وإن كانت خارج الموضوع هذا لكن يجدر ذكرها لعلنا نرجع لها يوما

1- إثبات وجود القوانين الكونية لا ينفي بالضرورة عدم وجود واضع لهذه القوانين ملزم للكون بالسير وفقها، نحن نعلم لماذا يسير الكون هكذا، لكن هل نعلم حقيقة ما الذي ألزم الكون بهذا الناموس؟ حقيقة عثرت على من يستدل من نفس الموضوع وهو الناموس الكوني على المسبب وهو واجب الوجود.

2- هل يتضمن التدين بالضرورة الضعف؟ ماذا عن الأبحاث التي تبحث عن جين الإيمان؟ لم كان الإنتقاء الطبيعي لعهد قريب في صالح المتدينين دون سواهم؟ أين هي الجماعات البشرية الأولى الملحدة، وما آثارها ولم فنيت في صراع البقاء؟ أليس هذا بحكم استباقي لا يعكس بالضرورة الواقع؟

لا أعرف إن كان هذا تطفلا ولكن أريد ان أرد باختصار على الزميل خالد فأقول
إننا رأينا الكون هكذا فقلنا إنه لا بد من خالق للكون , وهذا هو عين الخطأ الذي يقع فيه كل من يدعو إلى واجب للوجود , فهم يظنون بأن الكون أتى لالطريقة نفسها التي جاءت بعده , أي أن بعد الانفجار الكبير بدأت الحياة والموت , ولكن هذا لا يصح مطلقا على وجود هذا الكون , فإذا كنا لا نملك اجابة على ماهية الكون ووجوده وكيف أتى فهذا لا يعني أبدا القفز إلى أعلى والقول بواجب الوجود , أي نحاول أن نحل اللغز باصطناع لغز أكبر ويسمى بواجب الوجود.

خلينا عزيزي مسلم ما نخرب على بهجت تسلسل أفكاره، لكنها نقاط ينبغي لنا التوقف وعندها كملحوظات ثم نقاشها في موضع آخر حين يتسنى لنا…

بهجت ما بطلب تجاوبني على شي هلأ وكمل موضوعك على رواق كإنه ما شوشرنا! 

(12-01-2010, 04:26 PM)eee44eee55 كتب:  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

الأخوة الكرام .
أرحب بكل الزملاء و خاصة الزميل eee44eee55 لأن تلك هي مشاركته الأولى في الموضوع .
الأخ eee44eee55
يسعدني و يشرفني اهتمامك وكل الزملاء الجادين بهذا الموضوع ( الناشف ) ، و أشكرك على تقديرك للجهد المبذول.
نحن يا صديقي مجرد مرآة تعكس الأضواء التي تسقط عليها من الشموس الساطعة التي تملأ الكون حولنا علما و فكرآ و قيما لا تموت .
لقد اخترت أن أدخل هذه المغامرة ، مغامرة عرض أفكار أساسية لعالمين كبيرين في الفيزياء ، هذه الأفكار تقدم رؤية استثنائية للكون ، لهذا أصبحت في المرتبة الأولى من إهتمام العلماء من مختلف التخصصات في العالم الحي و ليس عالمنا المتكلس بالطبع ، أن تقرأ هذا الكتاب في لغته شيء و أن تلخصه شيء مختلف ، أما أن يكون ذلك بلغة تعادي مثل هذا الفكر العلمي كاللغة العربية فشيء ثالث أشبه بمعجزة .
وهذا ما أحاوله في هذا الشريط .
أما أكثر ما أثار دهشتي هو متابعة الزملاء لمثل هذا الموضوع شديد التجريد و العلمية ، لقد آثرت أن يكون أقل الموضوعات قراءة رافضا أن أجعله شعبيا ،و لهذا توقعت أرقاما تدور في عشرات او مئات قليلة . أما أن يصبح أكثر الموضوعات صعوبة مقرؤآ ، فهذه شهادة لأعضاء النادي قبل ان تكون شهادة لي .

(12-02-2010, 03:43 PM)مسلم كتب:  لا أعرف إن كان هذا تطفلا ولكن أريد ان أرد باختصار على الزميل خالد فأقول
إننا رأينا الكون هكذا فقلنا إنه لا بد من خالق للكون , وهذا هو عين الخطأ الذي يقع فيه كل من يدعو إلى واجب للوجود , فهم يظنون بأن الكون أتى لالطريقة نفسها التي جاءت بعده , أي أن بعد الانفجار الكبير بدأت الحياة والموت , ولكن هذا لا يصح مطلقا على وجود هذا الكون , فإذا كنا لا نملك اجابة على ماهية الكون ووجوده وكيف أتى فهذا لا يعني أبدا القفز إلى أعلى والقول بواجب الوجود , أي نحاول أن نحل اللغز باصطناع لغز أكبر ويسمى بواجب الوجود.

كلام ممتاز في صلب الموضوع ..و الموضوعية .

ما رح علّق لأن ما بدي خرّب الموضوع وأنقله من بحث ماهية الوجود لبحث واجب الوجود، أو نظرية المعرفة وطرائقها.

الموضوع هاد بهمني أكثر هلأ… بس بنرجع نتحاكى بالموضوع مسلم، ان بتحب يا خاي على المسنجر، اشو فيها! بعدين بننقل النقاش هون ان لزم بس على غير صفحات

المعجزة كما نراها
-1-

تتحدث الأسطورة اليابانية عن ظهور عشر شموس في السماء مما أفسد حياة الناس ، فما كان من الإمبراطور الطيب إلا أن أمر أمهر الرماة باصطياد تلك الشموس و الإبقاء على شمس واحدة ففيها الكفاية . وجود أنظمة تتكون من أكثر من شمس واحدة ليس أسطورة يابانية فقط ، بل هناك عدد كبير منها في الكون بالفعل . أبسط تلك الأنظمة متعددة النجوم هو ما يطلق عليه النظام الثنائي ، و ذلك عندما تدور الكواكب حول نجمين ،

و ليس نجم واحد كما في حالة دوران الأرض حول الشمس . و ربما نصاب بالدهشة لو علمنا أن نصف عدد النجوم في الكون تشترك في مثل هذا النظام الثنائي . في مثل هذه الأنظمة هناك مدارات قليلة يمكن أن تتسم بالثبات ، و لكن الكواكب الدوارة في تلك المدارات ستكون إما حارة جدا أو باردة جدآ مما يمنع ظهور الحياة على تلك الكواكب و استمرارها .
و لكن هل وجود شمس واحدة في المجموعة النجمية سيجعل ظهور الحياة تلقائيا ؟ . بالقطع لا . فلو نظرنا إلى مجموعتنا الشمسية سنجد أن تلك المجموعة تمتلك قدرآ كبير من المميزات بدونها ستكون الحياة مستحيلة تمامآ .
وفقا لقوانين الحركة لنيوتن تدور الكواكب حول الشمس في مدارات محددة ،هذه المدارات إما أن تكون دائرة كاملة أو قطع ناقص ( شكل بيضاوي ) ، و يطلق عليه الرياضيون غالبآ الإسم الإنجليزي ellipse . لتحديد درجة الإنبعاج في هذا الشكل البيضاوي ، هناك مقياس لذلك يطلق عليه معامل الحيود أو eccentricity ، وهو يحدد مدى اقتراب المدار من شكل الدائرة يسمى من عدمه . هذا المعامل يحسب رياضيا بمعرفة طول أطول قطر و أقصر قطر للشكل البيضاوي . و يقدر معامل الحيود أو eccentricity بأنه يساوي ( طول القطر الطويل – طول القطر القصير ) ÷ طول القطر الطويل ، و هذه النسبة تتراوح من صفر إلى 1 . فعندما تكون النسبة صفر يعني ذلك أن المدار هو دائرة كاملة ، وعندما يكون 1 يعني أنه مسطح تماما مثل الخط المستقيم . في حالة الأرض لا تزيد نسبة الحيود عن 2% ،وهذا يجعل مسارها أشبه بدائرة . وهذا نوع من الفأل الحسن للغاية !.فلو كانت نسبة الحيود تقترب من 1 لأدى ذلك إلى تبخر المحيطات صيفآ و تجمدها شتاء . يبقى أن نذكر حقيقة ربما لا يعرفها كثيرون هي أن ظاهرة الموسمية في المناخ على الأرض ( الصيف و الشتاء ) ليست ناتجة عن تغير المسافة بين الأرض و الشمس، و لكنها ناتجة عن التغير في ميل محور دوران الأرض حول نفسها مع مستوى مدار الأرض حول الشمس ، هذا الميل يطلق عليه tilt بالإنجليزية . في الصيف يكون نصف الكرة الشمالي في مواجهة الشمس بينما النصف الجنوبي في الجانب البعيد ، مما يؤدي لإرتفاع درجة الحرارة في النصف الشمالي ، بالرغم أن الأرض تكون أبعد ما يمكن عن الشمس في بواكير شهر يوليو(94.5 مليون ميل ) ، و العكس تماما بالنسبة لنصف الكرة الجنوبي .
[/color]
الأمر مختلف مع الكواكب التي لها حيود كبير في مدارها ، فالمريخ مثلآ درجة حيوده 20% ،وهذا يؤدي إلى فروق حرارية في مناخ المريخ بين أقرب و أبعد نقطتين عن الشمس بحوالي 110 درجة مئوية .
هناك أيضا العلاقة بين كتلة الشمس و بعد الأرض عنها ، فمن المعروف أنه كلما كانت النجوم أثقل كلما كانت أعلى في درجة الحرارة ، و هناك نجوم أكبر من الشمس بمئة مرة ،و هناك شموس أخرى أصغر منها بنفس النسبة . كي نقدر أهمية العلاقة بين كتلة الشمس و بعدها عن الأرض ، علينا أن نعرف أنه لو كانت الشمس أكبر أو أصغر من كتلتها الحالية ب20% فقط لأصبحت الحياة مستحيلة على الأرض ، فلو كانت أصغر لأصبحت درجة الحرارة أقل من المريخ حاليآ ، ولو كانت أكبر لأصبحت درجة حرارة الأرض أعلى من الزهرة حاليآ .
يحدد العلماء بشكل تقليدي ما يسمى بنطاق المعيشة حول النجوم و يطلق عليه بالإنجليزية تعبير " Goldilocks zone
،

هذا النطاق هو الذي يسمح بوجود ماء في الحالة السائلة ، و بالتالي يكون مناسبا للحياة ، و في مجموعتنا الشمسية توجد الأرض فقط داخل هذا النطاق .
كان نيوتن يعتقد أن النظام الشمسي لم ينشأ من الفوضى السائدة خلال قوانين الطبيعة فحسب ،و لكن الإله هو الذي خلق هذا النظام وهو وحده الذي يحافظ عليه . يمكننا أن نتخيل لماذا يمكن ان يفكر الإنسان بهذه الطريقة . فالمصادفات العديدة التي تضافرت كي يمكن أن تظهر الحياة في هذا العالم لا يمكن أن تكون مجرد مصادفة دون مدبر عاقل و قادر و .... .
هذا بالفعل منطقي جدا و لكن فقط لو كانت مجموعتنا الشمسية هي حالة فريدة في الكون ولا يوجد غيرها ، و لكن الحقيقة غير ذلك . في عام 1992 تمكن الإنسان من رصد أول حالة لكوكب يدور حول نجم خارج مجموعتنا الشمسية . و نحن نعرف الآن بوجود مئات من الحالات المشابهة ،و هناك قليلون يشكون في وجود مليارات من النجوم في الكون تدور حولها الكواكب بشكل يشبه ما يحدث في مجموعتنا الشمسية . هذا الثراء في الكون يجعلنا أقل ثقة في أن موقفنا فريد في هذا الكون ،و أن التصادف الغريب في العناصر التي تكفل الحياة ليست حالة نادرة وحيدة كما كنا نظن .هناك العديد من الكواكب في الكون و من كل نوع ، بعضها أو على الأقل إحدها قادر على توفير و دعم الحياة على سطحه .من الواضح أن الكائنات التي ستوجد في هذا الكوكب عندما تراقب الكون حولها ستكتشف أن البيئة حولها قد أعدت خصيصا كي تظهر هي إلى الوجود كما نفعل تماما .

(12-03-2010, 03:43 AM)بهجت كتب:  تتحدث الأسطورة اليابانية عن ظهور عشر شموس في السماء

ملا حظة هامشية جدا: الاسطورة صينية. رجعت الى الفصل السابع من الكتاب و تأكدت من ذلك.

هذه فرصة لتسجيل حضور وتقدير لأصحاب هذا الشريط المليء بالفائدة. الشكر الجزيل لبهجت وباقي الزملاء.

رغم قرائتي للكتاب سابقا لكن هذا الشريط قدح في ذهني أفكارا جديدة لم انتبه لها من قبل.

هل مازلت - أستاذي- على رأيك في أول الشريط أن طرح الأفكار على هامش الكتاب أسهل من ترجمته؟ برأيي أن الترجمة أسهل, لكن الفائدة ستكون أقل بالنسبة لي.

هل هناك معجزة ؟
2

المبدأ الأنثروبي الضعيف .
قبل أن نستكمل رحلتنا مع المعجزة البادية في الكون .. أجد من الضروري أن نتعرف على مصطلح لم يتوقف الكتاب لشرحه ربما اعتقادآ من المؤلف أنه معروف للكافة . هذا المصطلح هو "المبدأ الأنثروبي" (Anthropic principle) ، و يمكن أن نطلق عليه أيضا المبدأ الإنسانوي ، هذا المبدأ يقول : أن قوانين و ثوابت الطبيعة تأخذ الصيغ و القيم التي تنتج الظروف التي تسمح بظهور الحياة العاقلة ، و يذهب المبدأ الأنثروبي إلى القول بأن هذه الظواهر حتمية ، لأنها لو لم توجد بهذا الشكل ما كان ممكنا أن يوجد الكائن الحي العاقل الذي يراقب الكون في هذا المكان و الزمن بالتحديد . و بالتالي يمكننا أن نقول بلغتنا البسيطة :" أن كل ما هو ضروري للحياة موجود بالفعل على كوكب الأرض في هذه المرحلة من عمر الكون ،و العكس أيضا صحيح بمعنى أن ما هو متحقق بالفعل على كوكب الأرض هو ما يجب أن يتوفر كي تكون هناك حياة" . و ينقسم المبدأ الأنثروبي إلى قسمين هما المبدأ الأنثروبي الضعيف و الآخر الأنثروبي القوي .
يمكننا إذا أن نعبر عن المداخلة السابقة في صيغة علمية تعرف بالمبدأ الأنثروبي الضعيف و تنقول بأن " مجرد وجودنا في هذه البيئة وهذا الزمان تحديدآ ، يفرض القواعد التي تحدد ما هي البيئة و ماهو الزمان الذي يمكننا مراقبة العالم خلالهما " . و يقترح الكتاب استخدام مصطلح بديل هو " مبدأ الإنتقاء" بدلآ من "المبدأ الأنثروبي" ، لأن معلوماتنا عن وجودنا نحن هي التي تحدد إختياراتنا للبيئة التي تلائم هذا الوجود . هذا المبدأ كما هو واضح من صياغته أقرب للفلسفة من العلم، و لكنه رغم ذلك يمكن أن يصلح أساسآ للتنبوء العلمي أيضا كما هو واضح من المثال الآتي :
كي يمكن أن تكون هناك حياة لابد من وجود عنصر الكربون ، و هذا العنصر يجري " طبخه " داخل النجوم ، ثم يتم بعثرته في الكون بواسطة الإنفجارات الهائلة لما يعرف بالسوبرنوفا ، و بالتالي يظهر هذا العنصر في كواكب الأنظمة الشمسية من الجيل الأحدث . هذه العملية تستغرق حوالي 10 مليار عام وفقا لدراسات العالم الفيزيائي " روبرت ديك" ، التي نشرها عام 1961 ، كذلك لا يمكن للكون أن يكون أسن كثيرآ من ذلك ، لأن وقود النجوم سيكون قد تلاشى و نحن نحتاج إلى نجوم مشتعلة من أجل توفير المادة الكربونية الخاصة بنا . لهذا لابد أن يكون عمر الكون في حدود 10 مليار عام ، هذا بالطبع ليس تقديرآ دقيقا ،و لكنه تقدير صحيح رغم أنه تقريبي ، فوفقا لأدق التقديرات الممكنة يبلغ عمر الكون الآن حوالي 13.7 مليار عام .
كما لاحظنا فالتوقعات وفقا لمبدأ الأنثروبي ليست محددة تماما ، لأننا لا نتطلب قيما بالغة التحديد للثوابت و الخصائص البيئية كي نوجد في الكون ،و لكن بقاؤنا يتطلب ألا تكون هناك إختلافات كبيرة بين تلك القيم و ما نجده حولنا بالفعل . أي أن هناك مدى مسموح به لقيم الثوابت الكونية كي نوجد ، و ليس بالضرورة أن تكون قيمآ بالغة التحديد ( ع الشعرة ) . كي نشرح هذه الفرعية . لنفترض أن مقدار الحيود المسوح به في مدار النجم حول الكوكب - لكي تكون هناك حياة - تتراوح من صفر حتى 0.5 ، لهذا لن نفاجئ بوجود حياة في كوكب مقدار حيود مداره هو 10% ، فكثير من الكواكب لها مثل هذا الحيود ،و لكن لو وجدنا مثلآ أن مقدار الحيود في مدار الأرض هو 0.000001 عندئذ ستتملكنا الحيرة لوجودنا في مثل هذا الظرف الإستثنائي . بالطبع هذا لم يحدث فمقدار حيود مدار الأرض 2% كما شرحنا من قبل . بالتالي نحن نجد أنفسنا وسط عدد هائل من الظروف المنسقة جيدآ أو ما يطلق عليها توليف دقيق fine tunning ، و أي تبديل ولو طفيف في تلك الظروف ستؤدي إلى عدم ملائمة الأرض للحياة كما نعرفها الآن ، و لكن هذه العناصر و الثوابت الطبيعية ليست ذات قيم محددة بدقة تامة . هذه الفكرة يطلق عليها مبدأ التوسط أو principle of mediocrity .
يطلق العلماء على التصادف الضروري في بعض العناصر مثل كتلة الشمس و الحيود في مسار الأرض حولها عوامل بيئية ، لأنها ناتجة عن إكتشاف الإنسان العفوي لما يحيط به من كون ،و ليس نتيجة القوانين الطبيعية ذاتها . يشمل ذلك أيضا عمر الكون ، فهناك أعمار عديدة للكون و لكن الزمن الحالي هو الحقبة الوحيدة الملائمة للحياة كما يلاحظ العلماء ذلك .

المبدأ الأنثروبي القوي .
هذا التصادف البيئي هو ما يطلق عليه المبدأ الأنثروبي الضعيف ، وهو سهل الفهم و لا خلاف عليه ، و لكن هناك نوع آخر من المبدأ الأنثروبي هو المبدأ القوي ،و كثير من العلماء ينظرون إليه بعدم قبول ، هذا المبدأ القوي يفترض أن وجودنا لا يحتم قيودآ فقط على البيئة بل أيضا على قوانين الطبيعة سواء من حيث الشكل أو المحتوى . هذا يعني أن خصائص نظامنا الشمسي ليست وحدها التي تدعم حياتنا على الأرض ، و لكنها أيضا خصائص الكون بأكمله . و كما هو واضح فإن شرح هذا المبدأ أكثر صعوبة بما لا يقارن من مبدأ الأنثروبي الضعيف السابق .
و لكن لماذا لا نحاول ؟.كي تظهر الحياة على الأرض كما نعرفها الآن هناك سيناريو متراكم يجب تحقيقه .
1. يجب أن تسمح قوى الطبيعة بتكوين النجوم و المجرات مع بداية الكون . وهذا حدث بالفعل نتيجة وجود فروقات دقيقة جدا في كثافة المادة في الكون مع التضخم الهائل الذي حدث في بداية الكون ، هذه الفروقات كانت في حدود 1 جزء في 100.000 . و لكن لو كان الكون متجانس تماما بدون أي تفاوت ما ظهرت المجرات و الكواكب .
2. يجب أن تسمح قوى الطبيعة "بطبخ " مادة الكربون داخل النجوم من المواد الأولية التي ظهرت مع مولد الكون ،و هي الهيدروجين و الهيليوم و الليثيوم .وهذا ما كان ليحدث لولا حدثين نادرين ، اولهما إنهيار تلك النجوم القديمة نتيجة نفاذ الهيدروجين ،و ثانيهما حالة " الرنين " كما سنرى لاحقآ .
3. هذا كله ليس كافيآ بل يجب أن تؤدي ديناميكا بعض النجوم إلى إنفجارها ،و أن يكون هذا الإنفجار بشكل دقيق يؤدي إلى بعثرة المادة الثقيلة في الكون .
4. يجب أن تؤدي قوانين الطبيعة إلى إعادة تكثيف هذه المواد المبعثرة في جيل جديد من المجرات والنجوم ، و أن تتشارك هذه النجوم و الكواكب التي تدور حولها في المواد الثقيلة ( خاصة الكربون ) التي أنتجت سابقآ في السوبرنوفا أو المجرات الأولية المنفجرة .
5. هذا السيناريو كله محكوم بتوازن دقيق في القوى الأساسية في الكون ،و يجب أن يكون بالشكل الذي يسمح بتطور الكون بهذا الشكل المحكم .

مولد الكربون .


كان العالم " فريد هويل Sir Fred Hoyle " في الخمسينات من القرن 20 يتحدث أن الهيدروجين هو العنصر الأساسي في الكون البدائي الأولي ، و منه صنعت كل العناصر الكيماوية . كما نعلم يتوفر للهيدروجين أبسط نواة ممكنة ، فهي مكونة فقط من بروتون واحد بالإضافة إلى 1 إلى 2 نيوترون في نظائر الهيدروجين . و يطلق تعبير النظائر isotopes على العناصر التي لها نفس عدد البروتونات في النواة مع إختلاف في عدد النيوترونات . نعرف الآن أنه خلال 200 ثانية الأولى من عمر الكون أدت الظروف إلى تكوين نسبة بسيطة من ذرات الهيليوم و الليثيوم .و لكن الحياة تستلزم تصنيع ذرات أخرى أهمها الكربون وهو العنصر الأساسي في كل المواد العضوية ، و ذلك بسبب قدرة ذرة الكربون على إيجاد روابط مع العديد من العناصر و تكوين سلسلة طويلة من الجزيئات الثقيلة .و لكن كيف يمكن صنع ذرة الكربون ذات النواة التي تحتوي على 6 بروتونات من العناصر البدائية الأولية .
1. البداية كانت في النجوم القديمة ، عندما بدأت في تكوين الهيليوم داخلها نتيجة إنصهار ذرتين من الهيدروجين و اندماجهما معآ ، فهذه هي الطريقة التي تولد بها النجوم الطاقة الضرورية للحياة .
2. تتحد ذرتان من الهيليوم مكونة عنصر البريليوم ذو نواة بها 4 بروتونات . و لكن نظير البريليوم المنتج يتصف بكونه سريع التحلل فبمجرد تكوينه يتحلل إلى الهيليوم مرة أخرى .
3. عندما ينفذ غاز الهيدروجين في النجم يفقد الطاقة و ينهار للداخل مولدآ حرارة بالغة تصل إلى 100 مليون درجة كالفن ، في هذه الحالة تكون الذرات شديدة التقارب ،و بمجرد تكوين نواة البريليوم تتحد مع نواة هيليوم أخرى قبل تحللها مكونة نواة الكربون ذات 6 بروتونات .
4. هذه العملية التي تتكون فيها ذرة الكربون باتحاد 3 ذرات هيليوم وفقا للأسلوب السابق يطلق عليها عملية ألفا الثلاثية Triple Alpha Process، لأن نواة الهيليوم يطلق عليها الجسيم ألفا .

5. هذه العملية ستؤدي كيميائيا إلى إنتاج كمية قليلة من الكربون ، و هذا ما دفع "فريد هويل" إلى فرضية جريئة للغاية أكدتها التجربة العملية بعد ذلك بسنوات عدة ، هذه الفرضية هي أن مجموع الطاقة النووية لنواة البريليوم و نواة الهيليوم تعادل تلك التي لنواة الكربون ، مما أدى إلى موقف يطلق عليه الرنين أو renocance ، وهو يؤدي إلى التسارع بالتفاعلات النووية و تكوين ذرة الكربون بمعدلات عالية جدآ .
6. في هذا الوقت لم يكن هناك شيئا معروفا مثل مستوى الطاقة للنواة ،و لكن هذا الإقتراح دفع عالمآ آخر في " كالتكس " هو " وليم فوللر " إلى التفكير و البحث عن تلك طاقة النواة و من ثم وجدها ، مقدمآ دعما كبيرآ لأفكار " فريد هويل " حول تعقيدات تكوين ذرة الكربون .