- المشاهدات: 212
- الردود: 3
قد تبدو السماء في الكثير من الأحيان الحد و النهاية التي لا يستطيع أي بشري أن يخترقها لكن على مر العصور و إختلاف الأزمنة رأى العلماء في تلك النجوم و الكواكب شيئا أعظم و أدركوا كما يقول المثل الأمريكي أن "السماء ليست الحد" the sky is not the limit فعكفوا على دراسة كل ما له علاقة بسماءنا و جاؤو لنا بعلم الفلك و علوم الأرض و الكون، و ساهم التطور التكنلوجي المتسارع في رسم صورة جديدة في أذهاننا كبشر عن الكون إذ أظهر لنا تلسكوب هابل مدى ضخامة الفراغ خارج قوقعتنا الصغيرة التي ندعوها الأرض و أكد لنا رغم الجدل الحاصل أن الكون في توسع مستمر و ربما لا متناهي. و إن العقل البشري رغم تعقده يتعمد في الكثير من الأحيان إلهاءنا عن هذه الوقائع المخيفة إن صح التعبير لما تسببه من إرهاق و إجهاد فكري إن تعمق الفرد في تفاصيلها، لكن العلم و بما أنه يتميز بالإستمرار و التراكمية فإنه لا يتوقف عند أي نقطة و يستمر في كل مرة بعصر ثمرة المعرفة لتقطر لنا إكتشافا جديدا أو نظرية تفوق سابقاتها في الجنون و التعقيد، و رغم أن الكون الفسيح هو حقيقة ثابتة عند الأغلبية إلا أن وجود أكثر من كون هو أمر قد يبدو ضربا من الجنون و الهرطقة التي لا هدف منها سوى إثارة الجدل و قد يكون الأمر صحيحا لحد كبير لكن هذا لا يعني أن الفكرة غير مطروحة، بل هي واردة و حقيقية بل و مشهورة حتى إذ تعرف في أوساط متتبعي الإكتشافات العلمية و الفلكية و حتى متابعي السينما _بغرابة_ بإسم نظرية الأكوان المتعددة، فما هي هذه النظرية و هل هي صحيحة في ميزان العلم؟.
تعريف النظرية:
نظرية الأكوان المتوازية أو النتعددة هي تلك النظرية التي تقول أن الكون الذي نعيش فيه هو واحد من عدة أكوان أخرى موجودة تشبهه في البنية لكن تختلف معه في التفاصيل، ظهرت هذه النظرية لأول مرة في الخمسينات من القرن الماضي على يد الفيزيائي هيو إيفرت* الذي حاول حل معضلة مبدأ عدم التعيين و السلوك الغريب و غير المنضبط الذي تسلكه ميكانيكا الكم.*
نبذة تاريخية عن النظرية:
أثبتت تجربة الشق المزدوج أن الإلكترون يسلك سلوك الجسيم والموجة في الوقت نفسه، وهذا ما يعرف بالتراكب الكمي، وعندما نقوم برصد الإلكترون، ومراقبته فإن دالته الموجية ستنهار وسيتعين في مكان واحد. إذاً بالنسبة للعالم النمساوي نيلز بور وزملائه عملية القياس تؤثر في سلوك النظام الكمي وتجبر الجسيم على التخلي عن كل الأماكن المحتمل أن يكون فيها، وأن يختار مكاناً محدداً حيث ستجده، وهذا ما يعرف بتفسير كوبنهاغن، بمعنى أبسط إذا كنت أنت أيها القارئ عالما و أردت أن تراقب سلوك الإلكترون فإنه سيدري ذلك و يقرر عدم القيام بأي حركة.
لمقاربة الأمر حاول العالم الشهير أرفين شرودنغر شرح هذه الظواهر من خلال تجربة ذهنية تدعى قطة شرودنغر. تخيل أنه قد تم وضع قطة داخل صندوق، ومعها جهاز يصل بين مادة مشعة وغاز السيانيد السام، عندما تتحلل المادة المشعة فسوف ينطلق الغاز السام ويقتل القطة، علماً أن احتمال تحلل المادة المشعة بعد ساعة هو خمسون من المائة. الآن سنغلق الصندوق، وننتظر ساعة من الزمن، وسنتساءل قبل فتح الصندوق: هل القطة حية أم ميتة؟ في مجال الحس المشترك والمنطق السليم، فإن القطة إما أن تكون حية، وإما أن تكون ميتة، ونسبة الإحتمالين متساوية تماماً خمسون من المائة لكل احتمال، أما في عالم الكم، فإن القطة ستكون في حالة تراكب، أي أنها حية وميتة في نفس الوقت من خلال تراكب بين دالتين موجتين: الأولى (الذرة لا تتحلل/ القطة حية)، والدالة الموجية للحالة الأخرى (الذرة تتحلل/ القطة ميتة). وعندما نفتح الصندوق ونشاهد ونرصد داخله، فإن الدالة الموجية ستنهار وستأخذ حالة واحدة، إما حية وإما ميتة.
هنا جاء الفيزيائي الشاب إيفرت ليتفق مع نظرية التراكب الكمي، لكنه اختلف مع تفسير كوبنهاغن؛ حيث إعتبر أنه عند لحظة فتح الصندوق في تجربة شرودنغر الذهنية، فإن الدالة الموجية لا تنهار وتأخذ احتمالاً واحداً؛ بل إن ما يحدث هو أن الكون سينقسم إلى كونين في لحظة الرصد والقياس، وبالتالي إن وجدنا أن القطة حية فستكون في كون موازٍ آخر ميتة. تبدو هذه الفكرة مثيرة وتحمل في طياتها تضمينات كثيرة، فأي حدث يقع في الكون ينجم عنه نشوء أكوان أخرى متفرعة عددها يساوي عدد إحتمالات نتائج الحدث الذي وقع بالفعل، وهذا يعني أن هذه الأكوان المتعددة تتكون في كل لحظة، وأن عددها لا نهائي.¹
و لنبسط الأمر بمثال نبقيه في سياق القطط و الحيوانات الأليفة:
تخيل أنك ذهبت لمحل يبيع الحيوانات الأليفة و إحترت بين شراء قط أو كلب أو ببغاء، و بعد مدة من التفكير قررت أنك ستقتني قطا، بإقتنائك البسيط و العفوي هذا أنت قد خلقت أكوانا أخرى إقتنت فيها نفسك الأخرى كلبا و نفسك الثالثة في كون آخر ببغاء!.
و رغم أن فرضية إيفرت تعتبر الفرضية الأكثر شيوعا إلا أن هذا لا ينفي وجود فرضيات أخرى لهذه النظرية نوجزها في:
الفرضية الأولى: ترى أن الفضاء غير محدود من حيث توسعه و أن قواعد الفيزياء تبقى نفسها لا تتغير، ففي مكان ما في الكون هناك مجموعات شمسية أخرى و كواكب تنبض بالحياة، فالكون كما نعرفه نحن هو ما إستطاع الإنسان رؤيته فقط أما الأكوان الأخرى فهي بعيدة لدرجة لا يمكن الوصول لها، يرى الكثيرون أن هذا الإفتراض هو الأقرب للصحة نظرا لأن الكون في توسع دائم.
الفرضية الثانية: تنشأ الأكوان المتعددة نتيجة وجود شذوذ في القواعد الفيزيائية في بعض الأماكن في الكون ما يخلق فقاعة تتضخم حتى الإنفجار فتكون أكوانا جديدة.²
ما مدى صحة النظرية؟:
إعتُبرت نظرية الأكوان المتوازية في البداية مجرد خربشات لا وزن لها في ميزان العلم لكن الأمر تغير بعد ظهور فكرة الأبعاد و التي تقول أن الأبعاد الثلاثة: الطول و العرض و الإرتفاع هي الإبعاد المرئية لنا لكنها ليست الأبعاد الوحيدة الموجودة في الكون، و جاء هذا الإفتراض بعد إكتشاف هناك جسيما أصغر من الكوارك في الذرة و هو الأوتار. إن الأبعاد السابقة و التي تخرج عن نطاق الأبعاد الثلاثة المعروفة لدينا لا يمكن قياسها إلا رياضيا بحكم أنها غير مرئية، و هنا وجدت المعادلات الرياضية أن هذه الأوتار و التي تشكل إهتزازات واسعة لا يمكن أن تتوقف عند أبعادنا الحسية فقط فقد أخذت شكلا هائلا لا يمكن تفسيره و حصره رياضيا في كون واحد، ما دفع العلماء للإعتقاد بأن هناك أكوانا أخرى لكن تبقى كل هذه الإحتمالات مجرد فروض غير مثبتة بأي شكل من الأشكال.³
النظرية في الثقافة الشعبية:
تعتبر نظرية الأكوان المتعددة حاليا مادة دسمة لصناع أفلام الخيال العلمي إذ تم تجسيدها في عدة أعمال سينمائية أبرزها فيلمي المخرج كريستوفر نولان: Interstellar و Tenet، و معظم أفلام عالم مارفل السينمائي إضافة لظهورها في واحدة من أشهر حلقات المسلسل الكرتوني الساخر فاميلي غاي بعنوان الطريق إلى الأكوان المتعددة أو road to the multiverse.
ختاما:
تبقى نظرية الأكوان المتعددة مجرد مجموعة فرضيات لم تثبت صحتها، بعض العلماء يرون أن كل فعل يخلق كونا آخر و آخرون يرون أن الفيزياء النسبية هي ما يسببها و بين هذا و ذاك تبقى النظرية في رفوف الإنتظار أملا في إيجاد مصير لها يوما ما.
المصادر:
1 عمر خالد قاسم (27/06/2017) تعدد العوالم و الأكوان، تم الإطلاع عليه يوم: 18/01/2024. متاح على الرابط:
Nancy huang, Parallel Universe Theory: 2 What Are the Chances of Another You? (24/02/2023)
تم الإطلاع عليه يوم: 18/01/2023. متاح على الرابط:
3 عمر خالد قاسم. مرجع سابق.
هوامش:
• هيو إيفرت الثالث (بالإنجليزية: Hugh Everett III) (11 نوفمبر 1930 – 19 يوليو 1982) هو فيزيائي أمريكي وأول من اقترح تفسير العوالم المتعددة (MWI) في فيزياء الكم.
• يعتبر مبدأ عدم التحديد أو مبدأ عدم التأكد أو مبدأ الريبة أو مبدأ اللايقين أو مبدأ الشك (بالإنجليزية: Heisenberg Uncertainty Principle) من أهم المبادئ في نظرية الكم بعد أن صاغه العالم الألماني هايزنبرج عام 1927 وينص هذا المبدأ على أنه لا يمكن تحديد خاصيتين مقاستين من خواص جملة كمومية إلا ضمن حدود معينة من الدقة، أي أن تحديد أحد الخاصيتين بدقة متناهية (ذات عدم تأكد ضئيل) يستتبع عدم تأكد كبير في قياس الخاصية الأخرى، ويشيع تطبيق هذا المبدأ بكثرة على خاصيتي تحديد الموضع والسرعة لجسيم أولي. فهذا المبدأ معناه أن الإنسان ليس قادرا على معرفة كل شيء بدقة 100%. ولا يمكنه قياس كل شيء بدقة 100%، إنما هناك قدر لا يعرفه ولا يستطيع قياسه.
تعريف النظرية:
نظرية الأكوان المتوازية أو النتعددة هي تلك النظرية التي تقول أن الكون الذي نعيش فيه هو واحد من عدة أكوان أخرى موجودة تشبهه في البنية لكن تختلف معه في التفاصيل، ظهرت هذه النظرية لأول مرة في الخمسينات من القرن الماضي على يد الفيزيائي هيو إيفرت* الذي حاول حل معضلة مبدأ عدم التعيين و السلوك الغريب و غير المنضبط الذي تسلكه ميكانيكا الكم.*
نبذة تاريخية عن النظرية:
أثبتت تجربة الشق المزدوج أن الإلكترون يسلك سلوك الجسيم والموجة في الوقت نفسه، وهذا ما يعرف بالتراكب الكمي، وعندما نقوم برصد الإلكترون، ومراقبته فإن دالته الموجية ستنهار وسيتعين في مكان واحد. إذاً بالنسبة للعالم النمساوي نيلز بور وزملائه عملية القياس تؤثر في سلوك النظام الكمي وتجبر الجسيم على التخلي عن كل الأماكن المحتمل أن يكون فيها، وأن يختار مكاناً محدداً حيث ستجده، وهذا ما يعرف بتفسير كوبنهاغن، بمعنى أبسط إذا كنت أنت أيها القارئ عالما و أردت أن تراقب سلوك الإلكترون فإنه سيدري ذلك و يقرر عدم القيام بأي حركة.
لمقاربة الأمر حاول العالم الشهير أرفين شرودنغر شرح هذه الظواهر من خلال تجربة ذهنية تدعى قطة شرودنغر. تخيل أنه قد تم وضع قطة داخل صندوق، ومعها جهاز يصل بين مادة مشعة وغاز السيانيد السام، عندما تتحلل المادة المشعة فسوف ينطلق الغاز السام ويقتل القطة، علماً أن احتمال تحلل المادة المشعة بعد ساعة هو خمسون من المائة. الآن سنغلق الصندوق، وننتظر ساعة من الزمن، وسنتساءل قبل فتح الصندوق: هل القطة حية أم ميتة؟ في مجال الحس المشترك والمنطق السليم، فإن القطة إما أن تكون حية، وإما أن تكون ميتة، ونسبة الإحتمالين متساوية تماماً خمسون من المائة لكل احتمال، أما في عالم الكم، فإن القطة ستكون في حالة تراكب، أي أنها حية وميتة في نفس الوقت من خلال تراكب بين دالتين موجتين: الأولى (الذرة لا تتحلل/ القطة حية)، والدالة الموجية للحالة الأخرى (الذرة تتحلل/ القطة ميتة). وعندما نفتح الصندوق ونشاهد ونرصد داخله، فإن الدالة الموجية ستنهار وستأخذ حالة واحدة، إما حية وإما ميتة.
هنا جاء الفيزيائي الشاب إيفرت ليتفق مع نظرية التراكب الكمي، لكنه اختلف مع تفسير كوبنهاغن؛ حيث إعتبر أنه عند لحظة فتح الصندوق في تجربة شرودنغر الذهنية، فإن الدالة الموجية لا تنهار وتأخذ احتمالاً واحداً؛ بل إن ما يحدث هو أن الكون سينقسم إلى كونين في لحظة الرصد والقياس، وبالتالي إن وجدنا أن القطة حية فستكون في كون موازٍ آخر ميتة. تبدو هذه الفكرة مثيرة وتحمل في طياتها تضمينات كثيرة، فأي حدث يقع في الكون ينجم عنه نشوء أكوان أخرى متفرعة عددها يساوي عدد إحتمالات نتائج الحدث الذي وقع بالفعل، وهذا يعني أن هذه الأكوان المتعددة تتكون في كل لحظة، وأن عددها لا نهائي.¹
و لنبسط الأمر بمثال نبقيه في سياق القطط و الحيوانات الأليفة:
تخيل أنك ذهبت لمحل يبيع الحيوانات الأليفة و إحترت بين شراء قط أو كلب أو ببغاء، و بعد مدة من التفكير قررت أنك ستقتني قطا، بإقتنائك البسيط و العفوي هذا أنت قد خلقت أكوانا أخرى إقتنت فيها نفسك الأخرى كلبا و نفسك الثالثة في كون آخر ببغاء!.
هل يمكن أن يكون عالمنا جزءا من عوالم أخرى لا متناهية؟
و رغم أن فرضية إيفرت تعتبر الفرضية الأكثر شيوعا إلا أن هذا لا ينفي وجود فرضيات أخرى لهذه النظرية نوجزها في:
الفرضية الأولى: ترى أن الفضاء غير محدود من حيث توسعه و أن قواعد الفيزياء تبقى نفسها لا تتغير، ففي مكان ما في الكون هناك مجموعات شمسية أخرى و كواكب تنبض بالحياة، فالكون كما نعرفه نحن هو ما إستطاع الإنسان رؤيته فقط أما الأكوان الأخرى فهي بعيدة لدرجة لا يمكن الوصول لها، يرى الكثيرون أن هذا الإفتراض هو الأقرب للصحة نظرا لأن الكون في توسع دائم.
الفرضية الثانية: تنشأ الأكوان المتعددة نتيجة وجود شذوذ في القواعد الفيزيائية في بعض الأماكن في الكون ما يخلق فقاعة تتضخم حتى الإنفجار فتكون أكوانا جديدة.²
ما مدى صحة النظرية؟:
إعتُبرت نظرية الأكوان المتوازية في البداية مجرد خربشات لا وزن لها في ميزان العلم لكن الأمر تغير بعد ظهور فكرة الأبعاد و التي تقول أن الأبعاد الثلاثة: الطول و العرض و الإرتفاع هي الإبعاد المرئية لنا لكنها ليست الأبعاد الوحيدة الموجودة في الكون، و جاء هذا الإفتراض بعد إكتشاف هناك جسيما أصغر من الكوارك في الذرة و هو الأوتار. إن الأبعاد السابقة و التي تخرج عن نطاق الأبعاد الثلاثة المعروفة لدينا لا يمكن قياسها إلا رياضيا بحكم أنها غير مرئية، و هنا وجدت المعادلات الرياضية أن هذه الأوتار و التي تشكل إهتزازات واسعة لا يمكن أن تتوقف عند أبعادنا الحسية فقط فقد أخذت شكلا هائلا لا يمكن تفسيره و حصره رياضيا في كون واحد، ما دفع العلماء للإعتقاد بأن هناك أكوانا أخرى لكن تبقى كل هذه الإحتمالات مجرد فروض غير مثبتة بأي شكل من الأشكال.³
النظرية في الثقافة الشعبية:
تعتبر نظرية الأكوان المتعددة حاليا مادة دسمة لصناع أفلام الخيال العلمي إذ تم تجسيدها في عدة أعمال سينمائية أبرزها فيلمي المخرج كريستوفر نولان: Interstellar و Tenet، و معظم أفلام عالم مارفل السينمائي إضافة لظهورها في واحدة من أشهر حلقات المسلسل الكرتوني الساخر فاميلي غاي بعنوان الطريق إلى الأكوان المتعددة أو road to the multiverse.
ملصق حلقة فاميلي غاي الشهيرة الطريق إلى الأكوان المتعددة.
ختاما:
تبقى نظرية الأكوان المتعددة مجرد مجموعة فرضيات لم تثبت صحتها، بعض العلماء يرون أن كل فعل يخلق كونا آخر و آخرون يرون أن الفيزياء النسبية هي ما يسببها و بين هذا و ذاك تبقى النظرية في رفوف الإنتظار أملا في إيجاد مصير لها يوما ما.
المصادر:
1 عمر خالد قاسم (27/06/2017) تعدد العوالم و الأكوان، تم الإطلاع عليه يوم: 18/01/2024. متاح على الرابط:
يجب تسجيل الدخول لمشاهدة الروابط
Nancy huang, Parallel Universe Theory: 2 What Are the Chances of Another You? (24/02/2023)
تم الإطلاع عليه يوم: 18/01/2023. متاح على الرابط:
يجب تسجيل الدخول لمشاهدة الروابط
3 عمر خالد قاسم. مرجع سابق.
هوامش:
• هيو إيفرت الثالث (بالإنجليزية: Hugh Everett III) (11 نوفمبر 1930 – 19 يوليو 1982) هو فيزيائي أمريكي وأول من اقترح تفسير العوالم المتعددة (MWI) في فيزياء الكم.
• يعتبر مبدأ عدم التحديد أو مبدأ عدم التأكد أو مبدأ الريبة أو مبدأ اللايقين أو مبدأ الشك (بالإنجليزية: Heisenberg Uncertainty Principle) من أهم المبادئ في نظرية الكم بعد أن صاغه العالم الألماني هايزنبرج عام 1927 وينص هذا المبدأ على أنه لا يمكن تحديد خاصيتين مقاستين من خواص جملة كمومية إلا ضمن حدود معينة من الدقة، أي أن تحديد أحد الخاصيتين بدقة متناهية (ذات عدم تأكد ضئيل) يستتبع عدم تأكد كبير في قياس الخاصية الأخرى، ويشيع تطبيق هذا المبدأ بكثرة على خاصيتي تحديد الموضع والسرعة لجسيم أولي. فهذا المبدأ معناه أن الإنسان ليس قادرا على معرفة كل شيء بدقة 100%. ولا يمكنه قياس كل شيء بدقة 100%، إنما هناك قدر لا يعرفه ولا يستطيع قياسه.
