فيديو

نص

ما هي طبيعة الكون؟

للاجابة على هذا السؤال

اختلق البشر قصص لوصف العالم

نختبر هذه القصص ونتعلم مانحتفظ بها وما نرميها

لكن كلما تعلمنا اكثر زادت تعقيد وغرابة هذه القصص

زادت تعقيد وغرابة هذه القصص

البعض منها معقد لدرجة لا يمكن فهم عن ماذا تتحدث

لا يمكن فهم عن ماذا تتحدث

كنظرية الوتر

قصة مشهورة ومثيرة للجدل وعادة ما يساء فهمها

عن طبيعة كل شيء

لماذا اتينا بها وهل هي صحيحة

او هي مجرد فكرة يجب فحصها

لفهم الطبيعة الحقيقية للواقع

نظرنا للاشياء عن قرب وكنا منبهرين

مناظر طبيعية عجيبة في التراب

حدائق حيوانات لكائنات غريبة

روبوتات معقدة مصنوعة من البروتين

كلها مصنوعة من هياكل من الجزيئات

مصنوعة من اشياء اكثر صغرا لا يمكن احصائها(الذرات)

كنا نظن انها اخر طبقة من الواقع

حتى صادمناها بقوة

واكتشفنا اشياء لا يمكن تقسيمها اكثر

جسيمات اولية

لكن الآن لدينا مشكلة

انها جدا صغيرة بحيث لا يمكن النظر اليها

فكر بها ما هي الرؤية

لنرى شيء نحتاج الى الضوء

موجة كهرومغناطيسية هذه الموجة تصدم سطح الجسم

وترتد عائدة منه الى عينيك

الموجات تحمل المعلومات من الجسم ويستخدمها دماغك

لخلق صورة

لذلك لا يمكنك رؤية الشيء بدون بطريقة ما التفاعل معه

النظر هو اللمس

عملية فعالة وليست غير فعالة

هذه ليست مشكلة مع الكثير من الاشياء

الجسيمات صغيرة جدا جدا جدا

صغيرة لدرجة ان الموجات الكهرومغناطيسية التي نستعملها للرؤية

كبيرة جدا لتستطيع لمسها

الضوء المرئي يعبرها

يمكننا محاولة حل هذا

من خلال خلق موجات كهرومغناطيسية

تحتوي على طول موجي اكبر

لكن طول موجي اكبر يعني المزيد من الطاقة

لذلك عندما نلمس جزيئة بموجة تحتوي طاقة اكبر

تغيرها

بالنظر الى جزيئة نحن نغيرها

لذلك لا يمكننا ان نقيس الجسيمات الاولية بدقة

هذه الحقيقة مهمة جدا

لدرجة ان لها اسم

مبدا عدم اليقين لهايزنبرج

الاساس لكل الفيزياء الكمية

اذا كيف تبدو الجسيمات؟

ما هي طبيعتها؟

نحن لا نعرف!

اذا نظرنا بامعان اكثر

يمكننا رؤية كرة ضبابية من التاثير لكن ليس الجزيئات نفسها

فقط نعرف انها موجودة

لكن اذا كانت هذة القضية كيف لنا ان نستعمل العلوم معها

نفعل ما فعل البشر

ونخترع قصة جديدة (خيال رياضي)

قصة الجسيم النقطي

قررنا ان نتظاهر بان الجسيم هو نقطة في الفضاء

كل الكترون

هو نقطة مع شحنة محددة وكتلة محددة

كلها لا يمكن تمييزها من بعضها البعض

هكذا يستطيع الفيزيائيون تعريفهم

وحساب كل تفاعلاتهم

تدعى هذه نظرية الحقل الكمومي

وحلت الكثير من المشاكل

كل نماذج الفيزياء مبنية عليها

و تتنبأ الكثير من الاشياء بصورة جيدة جدا

الكثير من خواص الاكترون كمثال

وكتنت دقيقة لدرجة

بالمئة 0.0000000000002%

على الرغم من ان الجزيئات ليست نقاط

لكن بمعاملتها على انها كذلك

نحصل على صورة جيدة للكون

لم تطور هذه الفكرة العلم فقط

الا انها قادتنا الى العديد من التقنيات التي نستعملها كل يوم

لكن هناك مشكلة كبيرة “الجاذبية”

في اللميكانيك الكمية

كل القوى تحمل بواسطة جسيمات محددة

طبقا لنظرية اينشتاين النسبية العامة

الجاذبية ليست قوة كالقوى الاخرى في الكون

اذا كان الكون مسرحية

الجسيمات هي الممثلين

والجاذبية هي المنصة

لنضعها بصورة ابسط

الجاذبية هي نظرية لعلم الهندسة

علم هندسة الزمكان نفسه للمسافات التي نحتاجها للوصف بالدقة الكاملة

ولكون لا توجد طريقة لقياس الاشياء بدقة في العالم الكمي

قصتنا عن الجاذبية

لا تعمل بدون قصتنا عن الفيزياء الكمية

عندما حاول العلماء اضافة الجاذبية الى القصة

عن طريق اختراع جسيم جديد

انهارت الرياضيات

وهذه مشكلة كبيرة

اذا استطعنا ان نزاوج الجاذبية الى الفيزياء والنموذج القياسي

سوف نحصل

على نظرية الكل شيء

لذلك اناس اذكياء جدا أتوا بقصة جديدة

سألوا: م اهو اكثر تعقيدا من النقطة؟

خط او وتر

ولدت نظرية الوتر

ما يجعل نظرية الوتر انيقة جدا

انها تصف العديد من الجسيمات الاولية على انها

انماط مختلفة لأهتزاز وتر

كما هو الحال بالنسبة لاوتار الكمان تهتز بصورة مختلفة

لاعطاء نغمات مختلفة الوتر يمكن ان يعطيك جزيئات مختلفة

الاكثر اهمية

هذا يتضمن الجاذبية

نظرية الوتر توعد بان توحد كل القوى الاساسية

للكون

هذا ادى الى الكثير من الحماس

نظرية الوتر يمكن ان تتخرج لتصبح نظرية

“كل شيء”

لسوء الحظ نظرية الوتر تأتي

مع الكثير من الاوتار المربوطة

الكثير من الرياضيات التي تتضمن عليها نظرية الوتر

لا تعمل في كوننا ثلاثي الابعاد المكانية

والبعد الزمني الواحد

نظرية الوتر تحتاج الى 10 ابعاد لتعمل

لذا قام الباحثون بنظرية الوتر بغمس الحسابات

في نماذج الكون

ثم حاولواالتخلص من 6 ابعاد اضافية

ووصف كوننا

لكن لحد الان لم ينجح احد

ولم ينجح اي توقع للنظرية في التجربة

لذا نزرية الوتر لم تنجح في كشف الطبيعة الحقيقية لكوننا

قد يجادل احدهم

ان نظرية الكون ليس لها فائدة على الاطلاق

العلم يتمحور على التجارب والتنبؤات

اذا لم نستطع القيام بهذا لماذا نزعج انفسنا بالاوتار

كل هذا يتمحور حول كيفية استعمالنا له

الفيزياء مبنية حول الرياضيات اثنين زائد اثنين يساوي اربعة

هذا صحيح ولا يهم شعورك اتجاهه

ورياضيات نظرية الوتر تعمل بصورة صحيحة

لذلك نظرية الوتر ما زالت لها فائدة

تخيل انك تريد بناء سفينة سياحية

لكن ليس لديك سوى المخططات لقارب تجديف صغير

هناك الكثير من الاختلافات المحرك ,المواد

المقياس

لكن كليهما بالاساس نفس الشيء “اشياء تطفو”

لذلك بدراسة مخططات قارب التجديف

بالنهاية لايزال بامكانك التعلم عن كيفية بناء سفينة سياحية

عن طريق نظرية الوتر يمكننا الاجابة عن اسئلة الجاذبية الكمية

والتي كانت تحير العلماء

لعقود

كطريقة عمل الثقوب السوداء

ومتناقضة المعلومات

نظرية الوتر قد توجهنا في الاتجاه الصحيح

عندما تستخدم بحيوية تصبح اداة

ثمينة للفيزيائيين النظريين

وتساعدهم في فهم جوانب جديدة في العالم الكمومي

وبعض الرياضيات الجميلة

لذلك قصة “نظرية الوتر” ليست

نظرية كل شيء

لكن كما في نظرية الجسيم النقطة

قد تكون قصة لها فائدة كبيرة جدا

حتى الان لا نعرف الطبيعة الحقيقية للكون

لكننا سنظل نأتي بالعديد من القصص

لنحاول ان نكتشف

لنامل في يوم ما ان نعرف