الرغوة الكمية والأكوان النانونية
هل نسيج
الكون كتلة مضطربة من الثقوب السوداء والأنفاق الكونية Wormholes والرغوة الكمية ( Quantum foam
) ؟ فالبحث عن نظرية كل شىء التى توحد كل قوانين الطبيعة فى قانون واحد ( نظرية
الأوتار الفائقة ) التى توحد جميع قوانين الفيزياء فى قانون واحد يهدف لشرح كل
التفاعلات الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية والجيولوجية بطريقة سهلة ومبسطة
باستخدام عدة قوانين :
1 )
قانون الجاذبية لنيوتن
2 )
قانونى النسبية الخاصة ( 1905 ) والنسبية العامة ( 1915 ) لآلبرت آينشتين .
3 )
قانون نظرية الكم 4 ) قانون الطفو لآرشميدس 5 ) قوانين رذرفورد فى الكيمياء
6 )
نظرية الأوتار الفائقة .
الرغوية
الزمكانية :
إن
الرغوة الكمية مفهوم فى ميكانيكا الكم ( الرغوة الزمكانية ) والزمكان حيز يتضمن (
4 ) أبعاد ( الطول / العرض / الارتفاع مندمجا معهم البعد الزمنى ( الزمكان ) ) وقد
طرح عام
( 1955
) لوصف كيف يبدو الزمكان فى الفراغات متناهية الضآلة التى لا تتجاوز أبعادها
( 10 /
33 سم ) ( طول بلانك ) وأن فى الفراغات متناهية الضآلة والأزمنة البالغة الصغر
حوالى ( 10 / 43 ث ) حيث يوجد رغاوى تتغير هندستها فجأة لعدد هائل من الأشكال
والتركيبات الكونية المعقدة فوجود الثقوب السوداء الكمية تظهر فى الفراغات وتتبخر
فى الزمكان وإن الأنفاق الكونية ممرات افتراضية داخل الثقوب السوداء تتكون فى
الزمكان ثم تتلاشى ففى خضم الظروف الفيزيائية يمكن وجود أكوان نانونية ( Nano unverses )
والنانو
= جزء من مليار من المتر .
إن
الزمكان الرغوى يشبه محيطا دواميا متلاطم الأمواج فإمكانية وجود وصلات فضائية
لأكوان أخرى من خلال الزمكان .
إن
الرغوة الكمية الزمكانية ربما نجد عن طريقها تفسيرا منطقيا لكثير من المبادىْ
الفيزيائية كالمادة المظلمة ( Dark
Matter ) وطاقة
نقطة الصفر والتفرد المجرد
( Naked Singularity ) .
يصف بعض
علماء الفلك ( الفضاء ) على أنه منظومة من الرغوة الكمية الزمكانية تكون فيها
الجاذبية تدفق غير متماثل من الرغوة الكمية فى المادة وطبقا لتلك النظرية يمكن
تفسير عدم الانتظام فى السرعة الدورانية للمجرات الحلزونية دون الحاجة لافتراض
وجود المادة المظلمة فى الكون وإن الرغوة الكمية مصدر ثرى بشكل يفوق الوصف بمصدر
طاقة يطلق ( طاقة نقطة الصفر ) وهى طاقة كونية مروعة ولا نشعر بها لأنها تتوزع
بشكل متساو فى كل مكان حولنا وحتى داخل أجسامنا وقدروا أن ( 1 سم مكعب ) من الرغوة
الكمية يحتوى على طاقة نقطة الصفر كافية لغليان كل محيطات العالم ويمكن اعتبارها
وقودا كونيا لا نهاية له .
التفرد
المجرد والجاذبية الكمية :
إن التفرد المجرد والرقابة الكونية ( Cosmic Censorship ) فما الذى يحدث إذا توقفت القوانين المعروفة للزمكان ( الزمان +
المكان ) عن العمل كمثل ما يحدث فى اللحظات الأخيرة من تقوض نجم ما لمجرد نقطة تحت
تأثير جاذبية النجم المروعة ؟
إن
التفرد المجرد فى نظرية النسبية العامة ( 1915 ) تفرد تجاذبى من دون أفق حدث
( حافة
الثقب الأسود ) الحد الأعلى للثقب الأسود وبوابته للداخل ( Event Horizon ) حيث التفرد ( التمركز ) والتفردات الموجودة داخل الثقوب السوداء
تحاط بمنطقة لا تسمح للضوء بالهرب ومن ثم لا يمكن رصدها بشكل مباشر فإن التفرد
المجرد نقطة فى الفضاء تكون فيها الكثافة لا نهائية ولا يمكن ملاحظتها من الخارج
إذا توافرت وسائل الرصد المتطورة المناسبة والوجود النظرى للتفردات المجردة بالغ
الأهمية لأن وجودها يعنى أنه من الممكن رصد تقوض جسم فضائى ما إلى كثافة لا نهائية
.
وقد
أثبتت عمليات محاكاة تقوض النجوم باستخدام الكمبيوتر فإن التفردات المجردة يمكن أن
توجد فى الكون فإن فرضية الرقابة الكونية التى تبين أن التفردات المجردة تكون
مختفية دائما .
إن تقوض
النجوم التى تزيد كتلتها عن ( 5 مرات ) قدر كتلة الشمس مربكة لعلماء الكونيات
فنظرية النسبية العامة لاينشتاين تتنبأ بأن النتيجة المتوقعة لا تكون ثقبا أسودا
وإنما تفرد مجرد أى كرة نارية ذات كثافة لا نهائية تتوقف فيها قوانين الفيزياء عن
العمل وفى التفردات المجردة تعطى قوانين الفيزياء المعروفة نتائج خاطئة ولا يمكنها
التنبؤ بما يمكن أن يراه الفلكيون الذين يدرسون تقوض النجوم وللتخلص من الفوضى
والعشوائية فلقد طرح علماء الفلك مبدأ الرقابة الكونية الذى يحول دون حدوث مثل هذا
الموقف بحجب كل التفردات الموجودة داخل الثقوب السوداء بحيث لا يمكن رصدها .
إن
الجاذبية الكمية ( Quantum
Gravity
) فى نظرية تكون الزمكان فيتكون الزمكان من حزم من الطاقة صغيرة جدا مربوطة ببعضها
البعض فى نوع من الرغوة وعندما استخدم الباحثون النظرية لصياغة الأحداث التى تقضى
أن التفرد المجرد قد تلاشى بالفعل والذى حدث أن النجم المحتضر لفظ كل كتلته فى
انفجار مروع أطاح بكل جسيمات النجم المحتضر مما حال دون نشوء التفرد أصلا .
إن
النموذج الكونى للانفجار علامة واضحة تعنى أن النجم يعتم لفترة قصيرة قبل حدوث
انفجاره النهائى الجبار مما يعنى أن هناك فرصة نادرة لاختبار صحة نظرية الجاذبية
الكمية برصد هذه الظاهرة وإذا كان النموذج الكونى صحيحا فإن الانفجار سوف يطلق أشعة
جاما اشعاع كهرومغناطيسى عالى التردد والأشعة الكونية والنيوترينوات ( جسيمات غير
مشحونة كتلتها السكونية قريبة من الصفر ) وبمقدور مركبات الأبحاث الفضائية كالمرصد
الفضائى لاستكشاف أبعد آفاق الكون الذى تخطط وكالة الفضاء الأوروبية ( إيسا ) الذى
تم اطلاقه عام ( 2010 ) لاختبار صحة الفرضية .
التداخل
التلسكوبى الضخم :
إن
الضوء الذى ينتقل خلال فراغ الكون يندفع للأمام فى أماكن ويغير من اتجاهه فى أماكن
أخرى فإن نسيج الزمكان رغوى وليس سلسا منتظما وسيتمكن أكبر مراقب للأرض والفضاء
مما يتيح لنا رؤية الزمكان على طبيعته الحقيقية للمرة الأولى فى تاريخ الانسانية
فقد تطرح نظرية الكم أنه عند الأبعاد التى تقل عن ( 10 / 35 م ) ( مقياس ماكس
بلانك ) يتلوى الزمكان وينثنى فى تموجات عشوائية وتأخذ الجسيمات فى التخلق
والتلاشى مما يجعل الزمكان ملتفا ورغويا لكن الكشف عن الرغوة وتأثيراتها لا يزال
بعيدا عن القدرات الحالية .
إن
الكشف عن تأثيرات الرغوة الكمية فإن الضوء المنطلق من مصدر ضوئى بعيد جدا يبعد عن
الأرض مليارات السنوات الضوئية يجب أن يمر خلال الرغوية الزمكانية فتتراكم عليه
التأثيرات الطفيفة فإن الضوء القادم يجب أن يكون قد تشتت قليلا بتأثير تموجات
الرغوة الكمية الزمكانية فستظهر لنا المصادر الضوئية البعيدة جدا منتشرة فى هالة
ضبابية وليس كنقاط .
إن
مقياس التداخل التلسكوبى الضخم فسوف يعمل على جمع الضوء من ( 3 ) تلسكوبات عملاقة
قطرها نحو ( 8 م ) وبعض التلسكوبات الأخرى الأصغر حجما وعن طريق تحليل أشكال
التداخل ( Interferance ) الناجمة عن جمع الضوء من ال ( 3 ) تلسكوبات
يتمكن الفلكيون من تحليل تفاصيل أكثر دقة .
فإن
الجهاز يجب أن يتمكن من التقاط أى تموجات دقيقة تسببها رغوة الزمكان فالجهاز يتميز
بالحساسية الفائقة ووضوح تفاصيل الصور بما يكفى للكشف عن أدق التموجات الزمكانية
التى تحدث للضوء خلال قطعه لمسافات هائلة فى الفضاء .
إن
مقياس التداخل التلسكوبى الضخم يمكن أن يوفر للفيزيائيين فهما دقيقا للبنية
الأساسية للزمكان ويوجههم للنظرية الصحيحة للجاذبية الكمية النظرية التى تهدف
للتوحيد بين ميكانيكا الكم والنسبية العامة بما يسمح بتفسير الجاذبية للأبعاد
بالغة الضآلة لعالم الكم مما يمهد الطريق للوصول لنظرية كل شىء ( الأوتار الفائقة
) .
رءوف وصفى
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق