أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-06-15
![]()
التاريخ: 2023-06-22
![]()
التاريخ: 13-5-2017
![]()
التاريخ: 13-5-2017
![]() |
يعد الجمع بين أقصى طرفي النقيض في الفيزياء - علم الكونيات الذي يدرس الكون، وميكانيكا الكم التي تدرس النظم الذرية ودون الذرية - محاولة طموحة وفق أي معيار. إلا أن هذا لم يمنع بعض الفيزيائيين المتميزين من العمل على هذا الموضوع. أول هؤلاء كان جون ويلر في الستينيات، الذي زعم أن عدم اليقين الكمي سيضفي الغموض على نقطة التفرد، مستبدلا التقوس اللانهائي للزمكان بشيء آخر أكثر اعتدالًا وتعقيدًا. من سبل رؤية ذلك تشبيه نقطة التفرد برأس دبوس حاد بصورة لانهائية. عند تطبيق ميكانيكا الكم على الدبوس الحقيقي سنجد أن موضع رأس الدبوس لن يكون دقيقا بقدر طفيف، وهو ما يؤدي إلى أن يكون الرأس غير حاد هل ستتسبب ميكانيكا الكم في جعل نقطة التفرد الزمكاني «غير محددة»؟ حسنًا، الدبوس شيء، ونقطة التفرد الكوني شيء آخر. بداية عند التعامل مع الجاذبية الكمية لا بد أن تُطبق ميكانيكا الكم على الزمكان، لا على المادة، الأمر الذي يثير عددًا من المشكلات الفنية والمفاهيمية.
وحتى لو استطعنا التغلب على هذه المشكلات تتبقى لنا مسألة: أي حالة كمية يكون الكون عليها؟ لرؤية المشكلة فكر في نظام بسيط للغاية يحتاج ميكانيكا الكم لتفسيره ذرة الهيدروجين. تصف ميكانيكا الكم بدقة كيف أن الإلكترون الذي يدور حول البروتون يملك فقط قدرًا يسيرًا من الطاقة المنفصلة الخاصة به وحده. تبدأ مستويات هذه الطاقة مما يطلق عليه «الحالة الأرضية»، وهي أقل حالة طاقة في النظام الكمي، وتستمر في التصاعد وفق حالات إثارة أعلى من الطاقة. لذا، لنحدد سلوك أي ذرة هيدروجين، من الضروري أن نحدد بالضبط الحالة التي هي عليها في البداية. على سبيل المثال، إذا كانت الذرة في الحالة الأرضية فسيستقر الإلكترون على هذا الوضع، أما لو كانت في حالة أعلى من حالات الإثارة فسيقفز الإلكترون نحو الحالة الأرضية مطلقا واحدًا أو أكثر من الفوتونات. إن احتمالات الحالة الكمية لذرة الهيدروجين غير محدودة (فقد يكون الإلكترون، مثلا، في أي مستوى من مستويات الطاقة المتراكبة. وبالمثل، فإن الكون بأكمله قد يكون في أي حالة من الحالات الكمية غير المحدودة، وتتباين النتائج وفق اختلاف الحالات، وهو ما لن يفيدنا كثيرًا. أي حالة كمية إذن يكون فيها الكون؟ في أوائل الثمانينيات اقترح ستيفن هوكينج، من جامعة كامبريدج، بالتعاون مع جيمس هارتل، من جامعة كاليفورنيا بسانتا باربرا، أنه قد توجد حالة كمية خاصة «طبيعية» للكون - أشبه بالحالة الأرضية – وعبرا عنها عن طريق بنية رياضية خاصة.18
هوامش
(18) This is known technically as the “no-boundary” proposal.
|
|
4 أسباب تجعلك تضيف الزنجبيل إلى طعامك.. تعرف عليها
|
|
|
|
|
أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في بريطانيا تستعد للانطلاق
|
|
|
|
|
العتبة العباسية المقدسة تبحث مع العتبة الحسينية المقدسة التنسيق المشترك لإقامة حفل تخرج طلبة الجامعات
|
|
|