الدليل الشامل عن علماء الفيزياء : اقرأ

جدول المحتويات

علم الفيزياء علم اهتم الكثير من العلماء بدراسته وبنائه ووضع قوانين أساسية له ما زالت حتى يومنا هذا، والكثير من الظواهر الغريبة التي تمّ فهمها وتفسيرها على أيدي علماء الفيزياء، وتوجد العديد من إسهامات العلماء المتنوّعة التي ساعدت على حل المسائل المبهمة، فهناك علماء الفيزياء العرب والذين ظهروا بالعصر العباسي الذي سمي بالعصر الذهبي، ومنهم علماء الفيزياء في الغرب، وسيتم بيان آخر ما توصّل إليه علماء الفيزياء في العالم.

يتحدث المقال عن علماء الفيزياء، ويشمل:

نبذة عن علم الفيزياء.
أشهر علماء الفيزياء.
أشهر علماء الفيزياء العرب.
علماء الفيزياء الحديثة.
علماء العصر العباسي في الفيزياء.
أهداف حيرت علماء الفيزياء.
ما هو آخر ما توصل إليه علماء الفيزياء.
من هم أشهر علماء الفيزياء في العالم.

نبذة عن علم الفيزياء

يطلق على علم الفيزياء اسم علم الطبيعة، فهو يدرس المواد وكل ما يتعلق فيها من قوانين الطاقة والحركة، بالإضافة إلى تفسير جميع الظواهر الطبيعية وفهمها ومعرفة ما يؤثر فيها، وباللغة الإغريقية يعني مصطلح الفيزياء المعرفة الطبيعية، وعلم الفيزياء علم اهتم الكثير من العلماء بدراسته وبنائه ووضع قوانين أساسية لعلم الفيزياء ما زالت إلى يومنا هذا، والكثير من الظواهر الغريبة التي تمّ فهمها وتفسيرها على أيدي علماء الفيزياء، وفيما يخص جوائز الفيزيائي فقد كانت ولا زالت جائزة نوبل أفضل وأهم جائزة يتم تقديمها في هذا المجال.

أشهر علماء الفيزياء

ألبرت أينشتاين: هو عالم ألماني ومن أشهر علماء الفيزياء على الإطلاق، ومن إنجازاته وضع النظرية النسبية الخاصّة، بالإضافة إلى النظرية النسبية العامّة، وهو أول من قام بتخمين وجود الموجات الثقالية، وبسبب جهوده العظيمة في الظاهرة الكهروضوئية حصل على جائزة نوبل في الفيزياء.
إسحاق نيوتن: هو عالم إنجليزي الأصل وواحد من أبرز علماء الفيزياء في العالم وأشهرهم، وهو صاحب قوانين الحركة وقانون الجذب العام، وهذه القوانين من أعظم وأكبر إنجازات نيوتن، وهو من قام بتفسير حركة الأجسام على سطح الأرض بالإضافة إلى حركة الأجرام السماويّة.
ماكس بلانك: هو عالم من علماء الفيزياء ألماني الجنسيّة، وله يرجع الفضل في بناء نظرية ميكانيكا الكم وتأسيسها، وحصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1918م، وله الكثير من المساهمات في تأسيس قوانين الفيزياء النظريّة.
مايكل فارادي: واحد من علماء الفيزياء المشهورين بشكل كبير وهو عالم إنجليزي، وتمّ وضع أسس الكهرومغناطيسية على يده، وهو من اكتشف نظرية النفاذية المغناطيسية والمحادثة التبادلية، بالإضافة إلى وضعه قوانين التحليل الكهربائي، وله الكثير من الإنجازات والإسهامات في علم الفيزياء والتي حصل بسببها على العديد من الجوائز المميّزة.
جيمس كليرك ماكسويل: هو عالم اسكتلندي الأصل وواحد من أشهر علماء الفيزياء، وله تأثير مهم وكبير في علم الفيزياء في العالم، ويحتل المرتبة الثالثة بين جميع علماء الفيزياء بناءً على تصنيفات العلماء، وله الكثير من الاكتشافات والإنجازات في الكهرومغناطيسية، فهو أول عالم فيزيائي وصل لمعادلات المغناطيس والكهرباء، وهو أيضاً أول من قام باستخدام التحليل البعدي.
ريتشارد فاينمان: هو عالم مشهور من علماء الفيزياء أمريكي الجنسية، له الكثير من الإنجازات في مجال النظرية الكمية في الفيزياء، وفيزياء الميوعة الفائقة، بالإضافة إلى فيزياء الجسيمات، وعن إنجازاته في الكهروديناميكا الكمية فقد حصل على جائزة نوبل، وقام بالمشاركة في بناء القنبلة الذرية.
إرفين شرودنغر: هو عالم نمساوي مشهور جداً بين علماء الفيزياء في العالم، وهو صاحب معادلة شرودنغر، وقام بوصف حالات “الإلكترون الكمومية في ذرة الأيدروجين” وهذا ما يطلق عليه ميكانيكا الكم، بالإضافة إلى وضعه للميكانيكية الموجية وتفسيره للنشاط الإشعاعي وإجراء حسابات دقيقة عليه، وحصل على جائزة نوبل بسبب إنجازاته الواسعة في علم الفيزياء.
بول ديراك: هو عالم بريطاني مشهور جداً في علم الفيزياء بسبب إنجازاته الواسعة، وهو من قام بوضع قوانين الوصف الرياضي الدقيق الذي يتعلّق بالجزيئات الأولية التي تنسجم مع النظرية النسبية وميكانيكا الكم، وهو واحد من القائمين على تأسيس الديناميكا الكمية الحديثة، وهذه الإنجازات كانت سبباً لحصوله على جائزة نوبل.
إرنست رذرفورد: واحد من أشهر علماء الفيزياء في العالم، وهو من قام بإثبات أنّ النشاط الإشعاعي يشمل تحوّل العنصر الكيميائي لعنصر آخر، وله العديد من الإنجازات المهمّة في مجال الفيزياء النووية، وحصل على العديد من الجوائز أهمّها جائزة نوبل.
فيرنر هايزنبيرغ: هو عالم ألماني ومن علماء الفيزياء المشهورين في العالم، وهو صاحب اكتشاف مبدأ عدم التأكد، وله العديد من المؤلفات في هذا المجال منها الجزء والكل، وحصل على جائزة نوبل بالإضافة إلى العديد من الجوائز الأخرى.

أشهر علماء الفيزياء العرب

يوجد العديد من علماء الفيزياء العرب والمسلمين الذين قاموا بالكثير من الإنجازات الكبيرة والتي لا تزال قائمة لغاية اليوم، وجميعهم ساهموا في تطوّر علم الفيزياء بجميع فروعه المختلفة بنسب مختلفة، ومن أشهر هؤلاء العلماء ما يلي:

أبو بكر الرازي: هو أحد العلماء المشهورين والذي له العديد من الجهود العلميّة، ومن مقولاته: “ليست المادة سوى أجزاء لا تتجزأ، بحيث لكل واحد عظم؛ لأنه لو لم يكن لكل واحد من تلك الأجزاء عظم لم يحصل بتجمعها شيء له عظم”، وقال أيضاً: “إن كيفيات الأجسام من ثقل وخفة وظلمة ونور وغيرها ترجع إلى قلة أو كثرة الخلاء الذي امتزج بالمادة، فصار شيء ما خفيفًا، وآخر ثقيلاً، وشيء ما مضيئًا، وآخر مظلمًا؛ لأن الكيفية عرض، والعرض محمول الجوهر، والجوهر هو المادة”، وهو من قام بتوضيح عمليّة الإبصار وفسرها بأنّها تتم بخروج شعاع ضوئي من الشيء المرئي إلى العين.
ابن سينا: واحد من علماء الفيزياء العرب البارزين، وله أكثر من مائتين وخمسين مؤلفاً منها الكتب والمقالات، في العديد من المواضيع مثل الرياضيات والمنطق والفلسفة، ومن أهم إنجازاته في الطبيعيات في مجال الميكانيكا أنّه وضح أنواع القوى ومقاومة الوسط وعناصر الحركة، وقام بتقسيم القوى إلى ثلاثة أنواع هي:
- القوى الطبيعية وهي التي تعيد الأجسام لحالتها الطبيعيّة إن أبعدت عنها وتعرف أيضاً بالجاذبية الأرضية أو قوة التثاقل.
- القوة القسرية التي تجبر الجسم على السكون أو الحركة.
- القوة الكامنة وهي حركة الجسم بإرادة متجهة.
من مؤلفاته كتاب الشفاء الذي تحدّث فيه عن ستة أمور تتعلّق بالحركة وهي: “المتحرك، والمحرك، وما فيه، وما منه، وما إليه، والزمان”.
ومن مقولاته في حركة الجسم المقذوف: “إذا حققنا القول، وجدنا أصح المذاهب مذهب من يرى أن المتحرك يستفيد ميلاً من المحرك، والميل هو ما يحس بالحس إذا حاول أن يسكن الطبيعي بالقسر، أو القسري بالقسر؛ أي أن الجسم في حالة تحركه يكون له ميل للاستمرار في حركته، بحيث إذا حاولنا إيقافه أحسسنا بمدافعة يبديها الجسم للبقاء على حالة من الحركة، سواء كانت هذه الحركة طبيعية، أو قسرية”.
هذه النصوص تدل أنّ ابن سينا من سبق ليوناردو دافينشي إلى قانون الحركة الأول بأكثر من أربعة قرون، وقبل جاليليو جاليلي بأكثر من خمسة قرون، وقبل إسحق نيوتن بأكثر من ستة قرون.
أبو الريحان البيروني: واحد من العلماء العرب المشهورين وله 100 مؤلف تقريباً، وهو من اكتشف كيفية تعيين الوزن النوعي، بالإضافة إلى قيامه بدراسات نظرية وتطبيقية على توازن السوائل وضغطها، وقام بشرح كيفية صعود مياه الفوارات والينابيع من الأسفل إلى الأعلى، وتفسير ارتفاع السوائل في الأوعية المتصلة إلى نفس المستوى بالرغم من اختلاف شكل الأوعية وحجمها، وقام بوضع نظرية استخراج محيط الأرض، وقام بالتنبيه إلى أنّ الأرض تدور حول محورها.
بنو موسى بن شاكر: أبناء موسى بن شاكر محمد وأحمد والحسن اشتهروا جميعهم في مجالات علميّة مختلفة مثل الرياضيات والهندسة والميكانيكا والفلك، وفيما يلي تعريف بكل واحد منهم:
- محمد بن موسى اهتم بدراسة علم الفلك والرياضيات والفلسفة وعلم طبقات الجو.
- أحمد بن موسى اهتم بدراسة الميكانيكا والآلات المتحركة مثل الروافع القائمة على فكرة الفائدة الميكانيكيّة.
- الحسن بن موسى صاحب كتاب قطع المستديرات وكان مرجع مهم لعلماء أوروبا في أشكال الهندسة.
أبو يوسف الكندي: لقبه كان فيلسوف الغرب ويوجد له العديد من المصنفات وعددها 240 مصنّفاً.
الحسن بن الهيثم: الحسن بن الهيثم له العديد من الإنجازات العامّة في مختلف مجالات العلوم والفيزياء، وهو صاحب كتاب المناظر الذي يعتبر ثورة في عالم البصريات، وهو من رفض بعض نظريات بطليموس في علم الضوء، وقام ببعض التجارب والاختبارات التي بيّنت أنّ الرؤية تتم بواسطة الأشعة المنبعثة من الجسم المرئي في اتجاه عين المبصر، وهو من اكتشف ظاهرة انعكاس الضوء وظاهرة انعطاف الضوء، ومن إنجازاته شرح العين بشكل كامل وبيان وظيفة كل جزء فيها.
عبد الرحمن الخازني: عالم رياضي وفيزيائي وفلكي من أبناء القرن الرابع الهجري، ويوجد له العديد من الكتب أهمّها كتاب “زيج الصفائح” و كتاب “المسائل العدديّة”، وهو أول عالم قام بحل المعادلات التكعيبيّة بشكل هندسي.

اقرأ أيضاً: العالم فونت

علماء الفيزياء الحديثة

ألبرت أينشتاين: ولد العالم ألبرت أينشتاين في ألمانيا عام 1879م، وهو أكثر المؤثرين في عالم الفيزياء بالقرن العشرين، وهو صاحي نظريتي النسبية الخاصّة والعامّة، وحصل على جائزة نوبل نتيجة جهوده في علم الفيزياء، وتوفي عام 1955م.

إرفين شرودنجر: ولد العالم إرفين شرودنجر في فيينا – النمسا عام 1887م، وحصل على جائزة نوبل بسبب إنجازاته في مجال ميكانيكا الكم واختصاصه في مجال الفيزياء النظرية، واحتل على العديد من المناصب الأكاديمية في أرقى وأعرق الجامعات في العالم، وتوفي في عام 1961م.
ريتشارد فاينمان: عالم فيزيائي ولد في نيويورك بالولايات المتحدة الأمريكية في عام 1918م، له الكثير من المساهمات الكبيرة في مجال الفيزياء النظرية، وكانت أبحاثه العلمية في مجال الإلكتروديناميك الكمي سبباً لحصوله على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1965م، شارك في مشروع مانهاتن الأمريكي وتوفي عام 1988م.
نيكولا تسلا: هو عالم و مخترع ومهندس ولد في سميلجان – كرواتيا عام 1865م، وهو صاحب الفضل في تطوير التكنولوجيا التي يتم استخدامها في الهواتف الذكية اليوم، وحاز في حياته العلمية على العديد من الأوسمة، وتوفي عام 1943م.
ستيفن هوكينج: ولد في أكسفورد بالمملكة المتحدة عام 1942م، وكانت أعماله في الثقوب السوداء والنسبية، وقام بتأليف عدّة كتب عالميّة منها “A Brief History of Time” “موجز في تاريخ الزمان”، وتوفي في عام 2018م.
نيلز بور: ولد العالم نيلز بور في كوبنهاغن – الدنمارك في عام 1885م، وحصل على جائزة نوبل نتيجة لأبحاثه حول البنية الذرية، وقام بتأسيس معهد للفيزياء النظرية في كوبنهاغن وأصبح واحد من أهم المعاهد العلميّة في العالم، وتوفي في عام 1962م.
ماكس بلانك: ولد العالم ماكس بلانك في كيل – ألمانيا عام 1858م، وهو عالم فيزيائي مهم له الفضل في وضع قواعد نظرية الكم في الفيزياء، شغل الكثير من المناصب الأكاديمية الرفيعة، وحصل على جائزة نوبل في عام 1918م وعلى وسام كوبلي، وتوفي في عام 1947م.

علماء العصر العباسي في الفيزياء

يطلق على العصر العباسي اسم العصر الذهبي أو “الدّارسون”، وكان في هذا العصر دور بارز في ولادة أهمّ علماء المسلمين الذين كان لهم دور كبير في المجالات العلمية المختلفة مثل الطب والهندسة والفلسفة والرياضيات والفيزياء بشكل خاصّ، وقام هؤلاء العلماء بوضع النظريات المختلفة في عدّة مجالات، وتأثر هؤلاء العلماء ببعضهم البعض وتوارثوا العلم وقاموا بتطويره من جيل إلى آخر، ومن علماء الفيزياء المهمّين والبارزين في العصر العباسي ما يلي:

الحسن بن الهيثم: ولد في عام 965م في البصرة بالعراق، وهو من العلماء الأوائل في دراسة خصائص الضوء وعملية الرؤية عن طريق استخدام التجارب العلميّة “الغرفة المظلمة” والتي تمّ ترجمتها للغة اللاتينيّة “الكاميرا المظلمة”، ويرجع له الفضل في تفسير طبيعة الرؤية والضوء، ويوجد لابن الهيثم الكثير من الإنجازات العظيمة في الرياضيات والفلك، ويوجد له 96 مؤلفاً يتعلّق بالضوء وقوس القزح والمرايا وشكل الكسوف وتشكُّل الظلال، وكان يلقّب بالحزن، ولابن الهيثم أثر كبير في علماء النهضة في أوروبا، ومن أبرز مؤلفاته وأهمّها المناظر، ورسالة في الضوء، بالإضافة إلى ميزان الحكمة، وتوفي ابن الهيثم في مصر عام 1040م عن عمر يناهز 74 عاماً.
أبو يوسف يعقوب بن إسحاق الصباح الكندي: ولد في عام 801 م في الكوفة بالعراق، وكان له العديد من المؤلفات في شتى المجالات، توفي في عام 873 م.
محمد أبو نصر الفارابي: ولد في مدينة فاراب بتركستان عام 870 م، وانتقل إلى العراق وبعدها إلى دمشق وتوفي فيها في عام 950 م، وكان يلقّب بالمعلم الثاني أو السيد الثاني، وله العديد من الكتب في مجال الطب والفيزياء والمنطق، ناقش مفهوم الفراغ ضمن علوم الفيزياء، ومن أهم مؤلفاته: آراء أهل المدينة الفاضلة.
أبو القاسم عباس بن فرناس بن ورداس التاكرني: ولد في عام 810 م في الأندلس، وهو مخترع ومهندس وطبيب، وهو أول من حاول الطيران، وله العديد من الإنجازات منها اختراع الزجاج الشفاف الذي يتم استخدامه في عملية تصحيح الرؤية “العدسات البصريّة”، وله العديد من الكتابات في الطب والفيزياء والفلك والهندسة، وتمّ تدريس هذه المؤلفات في جامعات الأندلس المختلفة، توفي في عام 887 م في مدينة قرطبة.
ثابت بن قرة بن مروان الحراني أبو الحسن: ولد في الشام عام 836 م وتوفي في بغداد عام 901 م، وله العديد من المؤلفات في مختلف العلوم والفيزياء والفلسفة والرياضيات والإحصائيات، ومن أهمّها الذخيرة في علم الطب، وهو من قام بتحديد طول السنة الفلكية 365 يوماً و6 ساعات و9 دقائق و12 ثانية.
أبو علي الحسين بن عبد الله بن سينا: ولد في قرية أفشانه في أوزباكستان “آسيا الوسطى” عام 980 م، درس العديد من العلوم الطبيعة منها علم الفيزياء. وكان له تأثير كبير في الطب، وله العديد من المؤلفات مثل الشفاء، والقانون في الطب، ومجموعة ابن سينا الكبرى.
بنو موسى جعفر بن موسى بن شاكر: جميعهم من مواليد العراق ولهم العديد من المؤلفات في الرياضيات والفيزياء، ويزيد عددها عن 20 مؤلفاً في هذه المواضيع، وفي مجال الفلك لهم 12 مؤلفاً من أهمّها حركة الكرات السماويّة.
أبو العز إسماعيل بن الرزاز الجزري: ولد في ديار بكر “جنوب تركيا” في عام 1136 م، وله العديد من الاختراعات الميكانيكية والفيزيائية، وله العديد من المؤلفات أهمّها كتاب في معرفة الحيل الهندسيّة، ولقبه كان “بديع الزمان”، توفي عام 1206 م.

اقرأ أيضاً: من هو الرحالة ابن بطوطة؟

أهداف حيرت علماء الفيزياء

الطاقة المظلمة

ما زال العلماء لغاية اليوم يبحثون في مجموع الطاقة المظلمة والتي يجب أن تزيد عن 70%، فالكون ليس حسبة سهلة وبسيطة، وكلمّا زاد الفضاء وتوسّع تولّدت طاقة مظلمة.

المادة المظلمة

تشكِّل هذه المادة 84% من إجمالي في الكون، وهذه المادة لا تمتص الضوء ولا تقوم بإشعاعه، ولا يمكن رؤيتها بشكل مباشر، ولغاية اللحظة لم يتم الوصول لوسائل تقوم بالكشف عنها.

لماذا يسير الزمن للأمام؟

الزمن يمضي للأمام بسبب خاصيّة في الكون تسمى “الاعتلاج” أو “الانتروبيا”، وهي مستوى الاضطراب المتزايد بشكل متواصل، ولذلك لا يوجد وسيلة تستطيع استرجاع الأحداث بعد وقوعها، وهذا يدعو لطرح السؤال لماذا كان الكون منظم في البداية وكان مستوى الاعتلاج في الماضي منخفض للغاية؟

ما مصير الكون؟

يعتمد مصير الكون على عامل القيمة “أوميغا” التي تقيس كثافة المادة والطاقة، وإذا كانت قيمتها أكبر من 1 فسيكون المكان والزمان بصورة كروية، وعندما تكون قيمتها أقل من 1 فستغيّر شكل الفضاء الهندسي ويصبح مفتوحاً، وفي هذه الحالة سيكون مصيره النهائي التجمد الكبير وبعدها التمزّق الكبير.

هل توجد عوالم متوازية؟

بيانات الفيزياء الفلكية تدل على أنّ “spacetime” قد يكون مسطّحاً أكثر من كونه منحنياً بالتالي يمضي للأبد، وبهذا فإنّ الكون هو مجرّد رقعة صغيرة الحجم داخل رقعة أخرى كبيرة لا نهاية لها.

قوانين الميكانيكا الكميّة تحتّم وجود عدد غير محدود من تشكيلات الجسيّمات داخل كل بقعة كونية، وهذا يعني وجود العديد من العوالم المتوازية.

لماذا توجد المادة أكثر من المادة المضادة؟

السؤال يعني لماذا يتواجد أي شيء، فالمادة لها شحنة معاكسة للمادة المضادة، والعلماء يفترضون أنّ الكون يتعامل مع المادة والمادة المضادة بشكل متوازن، وعلى هذا الأساس من المفترض أن يكون الانفجار الكبير قد أنتج كميات متساوية من المادة والمادة المضادة، وإذا ما حدث هذا بشكل فعلي فهذا يؤدي إلى إلغاء البروتونات مع المضاد للبرتون وما شابه ذلك، وللعديد من الأسباب فإنّ هناك مادة زائدة لم تحدث لها إبادة وهذا ما نعيش فيه، ولهذا لا يوجد تفسير مقبول لهذا السؤال لغاية اليوم.

هل نظرية الأوتار سليمة؟

عند افتراض علماء الفيزياء أنّ جميع الجسيمات الأوليّة حلقات ذات بعد واحد أي أوتار تهتز بناءً على تردد مختلف يكون فهم الفيزياء أمر غاية في السهولة، ونظرية الأوتار تساعد علماء الفيزياء على التوفيق بين القوانين التي تتحكّم بالأجسام والتي تعرف باسم ميكانيكا الكم، بالإضافة إلى النسبية العامّة، وتقدّر الأبعاد بين هذه الأوتار المهتزّة بحوالي جزء من المليار من تريليون من حجم نواة الذرة ولا يوجد أي طريقة للكشف عن أي شيء بهذا الحجم، ولهذا السبب لا يوجد للآن أي طريقة للتحقّق من صحة نظرية الأوتار بشكل تجريبي.

هل الفوضى تخضع لنظام؟

علماء الفيزياء لم يستطيعوا القيام بحل مجموعة المعادلات التي تصف صرف المواد ابتداءً من الماء للهواء وجميع السوائل والغازات بشكل دقيق، ونتيجة لذلك تبقى طبيعة الفوضى غير مفهومة بشكل جيد، ويتساءل العلماء إذا كان التنبؤ بأحوال الطقس أمر صعب أو سهل، ولم يتم الإجابة بشكل واضح لغاية اللحظة.

القياسات تؤدي لانهيار معادلات الموجة الكمية؟

قانون ميكانيكا الكم هو الفاصل في عالم الإلكترونات والفوتونات والجسيمات الأخرى الأساسية، وفي هذا العالم لا تتصرّف الجسيمات مثل الكرات الصغيرة، وتشبه في حركتها مسار الموجات التي تنتشر في مساحة واسعة، وكل جسم يتم تعريفه عن طريق “دالّة موجيّة” من شأنها أن تدل على الموقع المحتمل له وسرعته، وعند قياس هذه الصفات للجسم مخبرياً فإنّ الدالّة الموجية تنهار وتتخذ موقع واحد فقط، ولغاية الآن لا يوجد إجابة عن سبب انهيارها بمجرّد قياس جسيماتها.

هل قوى الكون تندمج في قوة واحدة؟

الكون يتكون من أربع قوى أساسية هي الكهرومغناطيسية، والنووية القوية، والتفاعل الضعيف أو ما يسمى بالقوة النووية الضعيفة، والجاذبية، وعلماء الفيزياء يعرفون أنّ في حال زيادة الطاقة بشكل كافي داخل الجسيمات فتتوحّد ثلاث من هذه القوى وتصبح قوّة واحدة، ولغاية الآن لم يستطيع أي مسرِّع للجسيمات من بلوغ الطاقات العافية بشكل كافي ليتم توحيد القوة النووية مع الكهرومغناطيسية، وإذا ما تمّ إضافة الجاذبية فهذا يعني ضرورة توفير طاقة أعظم، ولكن هذا ليش واضحاً إذا ما كان ممكناً أو لا في الوقت الحاضر.

ماذا يحدث في داخل الثقب الأسود؟

بناءً على النظريات الحالية فإذا ما تمّ إلقاء مكعب من الحديد في الثقب الأسود فلا يمكن استرداد أي من المعلومات الخاصّة به بسبب جاذبية الثقب الأسود القوية والتي تفوق سرعة التملص منها سرعة الضوء، ويقول العالم “ماك نيز”: “إنّ الكثير من الجهود والأعمال تمّ بذلها بخصوص هذا الموضوع، لا سيما من قبل ستيفن هوكينغ وستيفن بيري، وقالوا في عام 2015م إنّ المعلومات بدلاً من أن تخزن في براثن عميقة من الثقب الأسود، تظل ثابتة في محيط الثقب الذي يعرف باسم أفق الحدث”، ويقول أيضاً “قد حاول العديد من العلماء غيرهم حل هذا التناقض، دون أن يحصل حتى الآن توافق في الآراء”.

هل نعيش في فراغ مزيف؟

الكون يبدو مستقر نسبياً وهو موجود منذ 13.8 مليار سنة تقريباً، ولكن ماذا لو كان هذا الأمر حادث ضخم؟ كل شيء بدأ مع نظرية “هيغز” وفراغ الكون التي تفترض بأنّ الفراغ لديه أدنى طاقة ممكنة بسبب عدم وجود شيء بداخله، ومن الممكن حساب الطاقة التي تتعلّق بالفراغ ابتداءً من الطاقة الكامنة لحقل هيغز، وهذه الحسابات تدل على أنّ فراغ الكون من الممكن أن لا يكون في أدنى طاقة ممكنة، وهذا يعني أنّه فراغ غير حقيقي ومزيف، وإذا ما كان هذا الأمر صحيحاً فالكون الذي نعيش فيه لن يكون مستقراً.

اقرأ أيضاً: معلومات عن غسان كنفاني

قد يبدو هذا الأمر مخيفاً ولكن بما أنّ الكون لا يزال ثابتاً وموجوداً فهذا يدل على عدم وقوع هذا الحدث بعد، ولكن من الممكن أن تعني فكرة وجود فراغ غير حقيقي أنّ كوننا قد ظهر للوجود بهذه الطريقة بالضبط.

هل توجد حالات تفرّد مجرّدة؟

التفرّد يحدث عندما تكون بعض خصائص “شيء” ما لا متناهية، وهذا يؤدي إلى انهيار قوانين الفيزياء التي نعرفها، والثقوب السوداء تقع في نقطة كثيفة وضيقة بداخلها كمية محدودة من المواد يطلق عليها اسم تفرداً، وفي مجال الرياضيات يوجد حالات للتفرد عند القسمة على صفر على سبيل المثال، وفي حال كان التفرد قادراً على التفاعل مع بقية الكون فهذا يعني أنّ نظرية العالم ألبرت أينشتاين بخصوص النسبية العامّة تحتاج إلى مراجعة، وهذا لأنّ هذه النظرية تنهار إذا ما اقتربت النظم بشكل وثيق من حالك التفرّد.

أسئلة شائعة

ما هو آخر ما توصل إليه علماء الفيزياء؟

توصل العلماء الفيزيائيون إلى نموذج رياضي جديد يمكنّم من صناعة آلة للسفر عبر الزمن بشكل نظري، وهو صندوق يستطيع الرجوع والتقدم في الزمان والمكان، والذين يجلسون في الصندوق من المسافرين الافتراضيين يستطيعون التنقل بين الماضي والحاضر، والسر وراء ذلك يكمن في التحكّم بانحناء الزمكان “مصطلح الزمان والمكان”.

الفيزيائي والرياضي بن تيبيت (بالإنجليزيّة: Ben Tippett) يقول: “يعتقد الناس أن السفر عبر الزمن شيء خيالي، ونحن نعتقد أنه وحتى هذه اللحظة غير ممكن لأننا لم نصنع شيئا كهذا بالفعل ولكن الرياضيات تقول شيئاً آخر”، وقام تيبيت بمساعدة عالم الفيزياء الفلكية ديفيد تسانج “David Tsang” من استخدام النظرية النسبية العامة من أجل استحداث نموذج رياضي جديد واسمه بالإنجليزيّة: “Traversable Acausal Retrograde Domain in Space-time” وتمّ اختصاره باسم “TARDIS”.

يقوم هذا النموذج على فكرة الأبعاد الأربعة الخاصّة بالكون بدلاً من الأبعاد المكانيّة الثلاثة، وبهذه الصورة يجب أن نفكّر في الأربعة أبعاد في نفس الوقت، وهذا سيساعد في إمكانيّة فهم التسلسل الزمني والمكاني، فالاتجاهات المختلفة ترتبط من نسيج المكان ضمن انحناءات في الكون.

ترصد النظرية النسبية العامّة للعالم أينشتاين العلاقة بين تأثيرات الجاذبية وانحناءات نسيج الزمان والمكان، وهذه الظاهرة هي السبب وراء دوران الكواكب والنجوم في مدارات بيضاوية الشكل، ولو كان الكون مسطّحاً ولا يوجد فيه أي انحناءات لتحرّكت الكواكب في خطوط مستقيمة، ولكن بناءً على النسبية تتشكّل انحناءات في نسيج الزمان والمكان حول الأجسام كبيرة الحجم والكتلة، وهذا ما يتسبّب في دوران الكواكب بمسارات منحنية حول النجوم بدلاً من ذلك.

يحاول تيبيت وتسانج إثبات أنّ الزمن ينحني حول الكتل الكبيرة وليس حول المكان فقط، ويقول تيبيت: “إن اتجاه الزمن ضمن نسيح المكان يظهر انحناءًا، وتظهر الأدلة سهولة تكون ثقب أسود، ويستطرد قائلاً: يعمل نموذج آلة السفر عبر الزمن خاصتي على انحناءات نسيج الزمكان ويسبب انحناء الزمن في حلقة بالنسبة للمسافرين، بدلاً من السير في خطوط مستقيمة، ويتسبب ذلك الرجوع للوراء في الزمن”.

ينوي الفيزيائيون صنع ما يشبه الفقاعة في نسيج الزمان والمكان من أجل تسخير الخاصيّة النظريّة، وسيكون مسارها دائري وتستطيع حمل أياً كان، وإذا تحركّت الفقاعة بسرعة أعلى من سرعة الضوء فهذا سيؤدي إلى الرجوع في الزمان للوراء، ويقول العالمان بأنّ هذا ممكن رياضياً، وتمّ شرح هذا في ورقتهم البحثيّة حيث قالوا: “إنه يشبه الصندوق الذي يتحرك في الزمن للخلف وللأمام في مسار دائري ضمن نسيج الزمكان، و سيتمكن المشاهد الخارجي من مشاهدة المسافرون عبر الزمن ورجوع الأحداث للوراء”.

يرى العالمان تيبيت وتسانج أنّ المعادلات الرياضيّة التي تخصّ المعادلة سليمة وصحيحة، ولكن المشكلة في عدم وجود المواد التي تكون مناسبة لبناء ما يقومون بالتخطيط إليه، ويقولون: “وفي حين أن الأمر ممكنًا رياضيًا، سيصعب بناء آلة للسفر عبر الزمن في الوقت الحالي، إذ نحتاج لمواد غير مألوفة لطي نسيج الزمكان بطريقة مستحيلة، وسيتبقى أن تكتشف هذه المواد”.

فكرة العالمان تذكرنا بفكرة أخرى لمركبة السفر عبر الزمن وهي “Alcubierre Drive” التي تستخدم قذيفة من مواد غير مألوفة والتي تقوم بنقل المسافرين عبر الزمن بشكل افتراضي، وفي كلتا الحالتين لن يكون التطبيق ممكناً بدون إيجاد طريقة لإنتاج هذه المواد، ويقول العالم تيبيت: “إنّ علماء الفيزياء لن يتوقفوا عن البحث عن إمكانيات جديدة من أجل صنع آلة للسفر عبر الزمن، وتلك مجرد إحدى اتجاهات البحث التي يمكن اعتمادها، ودراسة نسيج الزمكان أمر رائع ومثير للمشاكل، وأنّ الخبراء يعملون في مجالي منذ 1949 على اكتشاف إمكانيات رياضية جديدة لصنع آلة للسفر عبر الزمن، وقد أضافت أبحاثي طريقة جديدة لفعل ذلك”.

من هم أشهر علماء الفيزياء في العالم؟

أرخميدس: ولد أرخميدس في عام 287 ق.م، وهو واحد من أعظم علماء الفيزياء في العصور القديمة، وقام أرخميدس بابتكار العلوم الفيزيائية للميكانيكا و الهيدروستاتيكا، وهو من اكتشف قوانين الرفع والبكرات، وهو صاحب اكتشاف مفهوم مركز الثقل أحد أهم المفاهيم الفيزيائية، وطبّق الرياضيات المتقدّمة على العالم المادي، وأعماله كان لها دور كبير في إلهام عدد من العلماء للتحقيق في قوانين الحركة مثل جاليليو جاليلي وإسحاق نيوتن، توفي العالم أرخميدس في عام 212 ق.م.
إسحاق نيوتن: ولد العالم إسحاق نيوتن في عام 1642م، وهو من أهم علماء الفيزياء والرياضيات وله دور بارز في الثورة العلمية في القرن السابع عشر، وهو من وضع الأساس للبصريات الفيزيائية الحديثة، بالإضافة إلى أنّه اكتشف تكوين الضوء الأبيض فيما يخصّ علم البصريات، وهو صاحب قوانين الحركة الثلاثة، وفي الرياضيات كان المكتشف الأصلي لحساب التفاضل والتكامل اللانهائي، وتوفي في عام 1727م.
ألبرت أينشتاين: ولد في ألمانيا عام 1879م، وهو حاصل على درجة الدكتوراة الفخرية في الطب والعلوم والفلسفة من الجامعات الأوروبية والأمريكية العريقة والمختلفة، وكان لديه رؤية واضحة لمشاكل الفيزياء المختلفة وكان له تصميم على حلّها، وقام بوضع نظريته النسبية الخاصة التي استنبطها من محاولاته بالتوفيق بين قوانين المجال الكهرومغناطيسي وقوانين الميكانيكا، وتعامل مع مشكلات الميكانيكا الإحصائية الكلاسيكية والمشاكل التي تمّ دمجها مع نظرية الكم، وقام بدراسة خصائص الضوء الحراريّة ووضع ملاحظات على نظرية الفوتون الخاصّة بالضوء، توفي في عام 1955م.
جاليليو جاليلي: ولد في مدينة بيزا عام 1564م، اشتهر في علمه بالفيزياء والفلك، ودرس الطبّ في جامعة بيزا في عام 1581م، وفي أثناء دراسته اكتشف موهبته في الرياضيات وأقنع والده بالسماح له أن يغادر الجامعة ليصبح مدرِّس في الرياضيات، وبسبب معرفته في الرياضيات ومهاراته قام ببناء تلسكوب، وهو أول شخص نظر إلى القمر باستخدام التلسكوب، وهو من اكتشف أنّ القمر جبلي ومليء بالحفر مثل كوكب الأرض وليس سلساً، وتوفي في عام 1642م.