[black_tiger2018]

منشأ الانفجار العظيم ونظرية الأوتار الفائقة والعوالم المتعددة .

((هل أعتقد حقا أن الانفجار العظيم أتى من العدم؟ كلا... أنا لست فيلسوفاً...أعتقد أن هذه مشكلة بالنسبة للفلاسفة.. لكن حتى العلماء يكرهون كلمة عدم لأنها لا توصلهم إلى شيء فعلياً))
(بيرت أوفرت) أحد علماء نظرية الأوتار الفائقة.

تقدم نظرية الأوتار الفائقة افتراضاً جريئا آخر يقول بما أننا نعيش في كون محمول على غشاء كبير شكلته الأوتار المتمددة في البعد الحادي عشر فهذا لا يمنع وجود غشاء آخر يحمل كونا أخر بالقرب منا، بل لا مانع إطلاقا من حدوث تماس بين تلك الأغشية من وقت لآخر يؤدي إلى تحرير طاقة كبيرة تولد انفجارا كبيرا لكون آخر.

ميشيو كاكو.

الفيزيائى اليابانى-الأمريكى ميشيو كاكو. يقول أن كتل البناء الأساسية لكل المواد وأيضاً لكل القوى الفيزيائية فى الكون - مثل الجاذبية- موجودة فى مستوى تحت الكم. هذه الكتل البنائية تشبه أربطة مطاطية صغيرة جداً - أو أوتار- وهى التى تصنع الكواركات (جسيمات كمية), وتباعاً الإلكترونات, والذرات, والخلايا وهكذا. ويتحدد بالضبط أى نوع من المادة ينتج بواسطة الأوتار وكذلك سلوك هذه المادة, حسب تذبذب هذه الأوتار. وتتذبذب الأوتار فتؤدي إلى نشوء القوى المختلفة الحاكمة للكون. بهذه الطريقة فإن كوننا بأكلمه عبارة عن عزف موسيقى. ووفقاً لنظرية الأوتار فهذا العزف يحدث عبر 11 بُعد منفصل وذلك كما ذكرنا سابقا .


الدكتور ميشيو كاكو

مثل نظرية العوالم المتعددة, فنظرية الأوتار تـُظهر وجود الأكوان المتوازية.

فهذه الأبعاد تلتف حول نفسها بحيث لا نراها في عالمنا. وبما أن الكون يحتوي على هذه الأبعاد المختلفة بهندستها العديدة والمتنوعة، وعلماً بأن قوانين الطبيعة تعتمد على هندسة الطبيعة، فمن المتوقع أن تُشكِّل هذه الأبعاد العديدة أكواناً مختلفة في قوانينها وحقائقها. هكذا تؤدي نظرية الأوتار إلى نتيجة أنه توجد أكوان عديدة ومختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يشير كاكو إلى حقيقة أنه تم اكتشاف بلايين من الحلول لمعادلات نظرية الأوتار، وكل حلّ من هذه الحلول يصف كوناً متناسقاً رياضياً ومختلفاً عن الأكوان الأخرى التي تصفها الحلول الأخرى للنظرية. هكذا، تدل نظرية الأوتار على وجود أكوان عدة.

وفقاً للنظرية, فكوننا يشبه فقاعة بجانب أكوان موازية شبيهة. وعلى نقيض نظرية العوالم المتعددة, فنظرية الأوتار تفترض أن هذه الأكوان يمكنها أن تكون على اتصال مع بعضها البعض. نظرية الأوتار تقول أن الجاذبية يمكنها التدفق بين هذه الأكوان المتوازية. وحينما تتفاعل هذه الأكوان فإنه ينشأ إنفجار كبير مثل الذى خلق كوننا.


صورة مبسطة لأغشية كونية


اصطدام الأغشية الكونية (الإنفجار الكبير)


اهتزاز الأوتار وتكون المجرات والأجرام الفضائية

مقتطفات مفيدة

إحدى الملاحظات المهمه التي لاحظها العلماء انه لا يوجد مكان محدد للالكترون فعند دراسة الذره هناك شواهد على وجود الاجسام الذريه في اكثر من مكان واحد في نفس الوقت

وفسر ذلك بوجود عوالم متوازيه بالبلايين بحيث يظهر الجزيء الذري في مكان اخر وتظهر جزيئات ذريه من عوالم اخرى في كوننا بعلاقات غير مفهومه.

.............

ويعتقد بعض العلماء أن نموذج تداخل الفوتون المفرد - الملاحظ فى تجربة الشق المزدوج - من الممكن تفسيره بتداخل الفوتونات عبر العوالم المتعددة.

.............

ثمة مثال آخر ألا وهو سر "المادة الخفية" في الكوسمولوجيا (علم الكونيات)، والمادة الخفية هي المادة غير المرئية والتي يبدو أنها تكوّن تسعين في المئة من كتلة الكون. ورغم أنها غير مرئية إلا أن العلماء تعرفوا على وجودها من تأثير جاذبيتها. فقد تكون المادة الخفية موجودة في أكوان متوازية. وتؤثر مثل هذه المادة في الكون الذي نعيش فيه من خلال قوة الجاذبية التى حسب نظرية الأوتار تستطيع التدفق بين الأكوان المتوازية. وهذه المادة "خفية" بالضرورة لأن النوعية الخاصة بنا من الفوتونات تلتصق بغشائنا، وبالتالي يتعذر على الفوتونات أن تنتقل عبر الفراغ من المادة الموازية إلى أعيننا.

شكل مبسط لتسرب الجاذبية عبر الأكوان:


.............

الواقع هناك أكثر من طريق يوصلنا إلى العوالم المتوازية.
ليس فقط تمكن العلماء من حل الغموض في نظرية الأوتار التي تقودنا إلى وجود أكوان أخرى ولكن تصرف مكونات الذرة التي من الممكن أن تكون في أكثر من مكان في نفس الوقت.

بالإضافه إلى هذين الطريقين يوجد أيضا تساؤل مشروع وهو لماذا توقفت الثوابت الكونية عند أرقام معينه مثل ثابت الجاذبية والقانون العام للغازات وغيرها من الثوابت الكثيره. يعني أنه لابد أن تكون هذه الثوابت لها قيم مختلفه في العوالم الأخرى بحيث تكون هذه القيم لها صور لا متناهيه.

ما هو حل جذر واحد سالب مثلا . رقم حقيقي يدخل تحت الجذر فيصبح نوع من السحر . كميه نستخدمها ونحتاجها ولكننا لا نفهمها. ما ذلك إلا لأنها موجوده في كون آخر له رياضيات مختلفة ولهذا الجذر هناك معنى واضح.

.............

وماذا يقول الفيزيائى ميشيو كاكو من مؤسسى نظرية الأوتار؟

يقول إنه بمجرد السماح لإمكانية نشوء عالم واحد، نفتح الباب أمام احتمال نشوء عوالم ممكنة ولا متناهية. بالنسبة إلى ميكانيكا الكمّ، الإلكترون لا يوجد في مكان مُحدَّد بل يوجد في كل الأمكنة الممكنة حول نواة الذرة. لكن الكون كان أصغر من الإلكترون (عند بداية الإنفجار الكبير الذى تشكل منه الكون),

وإذا طبقنا ميكانيكا الكمّ على الكون ككل، تصبح النتيجة أن الكون يوجد في كل الحالات العديدة والمختلفة والممكنة في آنٍ معاً. وهذه الحالات الممكنة والمختلفة ليست سوى الأكوان العديدة. من هنا، يستنتج كاكو أنه لا مفر من الاعتراف بإمكانية وجود الأكوان الممكنة. هذه الأكوان التي نتحدث عنها ليست المجرات المختلفة في عالمنا، بل المجرات جزء من عالمنا الواقعي بالذات. إن الأكوان الممكنة قد تشبه عالمنا وقد تختلف عنه، وبعض هذه الأكوان الممكنة تختلف في قوانينها الطبيعية وحقائقها وظواهرها عن الأكوان الممكنة الأخرى وعن عالمنا الذي نحيا فيه.

.............

ويتفق الفيزيائى روجر بنروز مع الآخر استيفين هوكنج أن تطبيق ميكانيكا الكم على الكون تكون نتيجته العوالم المتعددة. رغم أنه يعتقد أن النقص الحالى فى نجاح نظرية الجاذبية الكمية (نظرية تحاول توحيد ميكانيكا الكم مع النسبية العامة) يبطل إدعاء عالمية ميكانيكا الكم التقليدية.

.............

ويقول لي سمولين الباحث في معهد بريميتر للفيزياء النظرية أن الأكوان المختلفة تمر بمراحل مشابهة لتلك الخاصة بتطور الكائنات الحية؛ ففي كل مرة يولد فيھا كون من كون آخر، تتغير القوانين الفيزيائية قليلا ... ھكذا، قد تنشأ أكوان بقوانين فيزيائية عدائية و تكون نهايتها هى الفناء: فإما أن تنهار فوراً على نفسها، أو أن يكون فيها عدد خاطئ من الأبعاد، أو لعدم تمكن تلك الأكوان من احتواء ثقوب سوداء و التي بواسطتھا يتمكن كون معين من "حفظ نوعه "... لكن، بالطبع بعض الأكوان تولد بقوانين فيزيائية تسمح بتكون النجوم و بالتالي تسمح بوجود الثقوب السوداء التي تؤدي بدورھا الى ولادة أكوان "صغيرة".


شكل مبسط لنشأة كون جديد من ثقب أسود:


و كما قال العالم ستيفن هوكنغ: "لو كان الكون مختلفاً، لما كنا هنا لنسأل: لماذا نحن هنا؟"

هل عثرنا على الاكوان الاخرى؟

علماء موجات الراديوالفلكي تمكنوا من العثور على منطقة فارغة، مساحتها تتجاوز كل المنطاق الفارغة التي عثرنا عليها في السابق. هذه المنطقة الفارغة تقع عنا على بعد حوالي 8 مليارات سنة ضوئية، ويصل قطرها الى مالايقل عن مليار سنة ضوئية.

ليست هذه هي المرة الاولى التي يلاحظ فيها العلماء منطقة فارغة. نحن نعلم بوجود حوالي 30 منطقة هائلة تمتد على مساحة بضعة ملايين السنوات الضوئية. المنطقة المكتشفة حديثا اكثر كبرا حتى بالمقارنة مع الكون المرئي. وهي من الكبر الى درجة ان علماء الفيزياء المعنيين بالانفجار العظيم يجدون صعوبة في تفسير الامر.


المنطقة الزرقاء في الدائرة تشير الى المنطقة الباردة الفارغة


الان تعتقد مجموعة من علماء الفيزياء الامريكان انهم عثروا على تفسير مناسب، بالرغم من انها مثيرة للدهشة. حسب هؤلاء العلماء فأن هذه البقعة عبارة عن بصمة كون اخر تضغط على جدار عالمنا. مجموعة باحثين على رأسهم Laura Mersini-Houghton من جامعة ساوث كارولينا. لورا تقول: "علم الكونيات التقليدى لا يستطيع تفسير فجوة كونية هائلة كتلك". وقد اشارت حساباتهم الى ان هذه المنطقة الفارغة نشأت بتأثير ارتطام عالمنا بالعالم الجار له في لحظة مبكرة من نشوئه. الكون المجاور قام بدفع الاجسام الكونية في المنطقة التي اصطدم بها في كوننا بحيث انها اصبحت خالية او تحوي اجسام كونية اقل. لو كان هذا صحيحاً فإنه يعطى الدليل التجريبى الأول على الأكوان المتوازية مع النماذج النظرية الموجودة مسبقاً. وهو أيضاً يدلل ًعلى نظرية الأوتار. هذه المجموعة من العلماء تدعى وجود نتائج قابلة للإختبار, حيث إنه لو كانت نظرية الأكوان المتوازية صحيحة فسيكون هناك فراغ مشابه فى نصف الكرة الجنوبى من الكرة السماوية.

يتبع