تويت
اقدم لكم موضوع البعد الخامس:
كاحدى النتائج المترتبة عن النسبية العامة و فى محاولة لربط النظرية النسبية العامة مع النظرية الاقدم للضوء التى ابدعها مكسويل اقترح " ثيودور فرانز كالوزا " نظرية للجادبية من اربعة ابعاد مكانية و اخر زمنى و بضربة واحد حل المشاكل التى يقارعها اينشتين عام 1919.
وقد كانت الفكرة و الرياضيات اخاذة و تقتضى بصحة نظريته , الا انها كانت فكرة غريبة وصعبة التصديق .
قال عنها اينشتين "ان نظرية موحدة باستخدام خمسة ابعاد لم تكن لتراودنى اطلاقا".
واجه معظم الفيزيائيين نظرية كالوزا بالتشكشك لما بها من جموح لم يعتده العلاماء , و بدت كانها ضرب من خيال كاتب. ان تصور عالم من 5 ابعاد كان منافيا للعقل دون شك.
الا ان النظرية فتحت الباب لسؤال محير : اين ذهب هذا البعد الخامس ؟ غير ان كالوزا كان سباقا و اقترح فى نظريته حلا لهذه المسألة حيث افترض ان هذا البعد قد التف حول نفسه .
و فى عام 1926 طرح عالم اخر "اوسكار كلاين " حلا ممكنا بحيث جعل انه لا يمكن لاى جسم مهما بلغ من الصغر ان ان يدخل هذا البعد, بل ذهب ابعد من ذلك و قد قام بقياس هذا الالتفاف .
غير انه كعادة العلم " سبحانك ربى " كل حل او جواب لسؤال يفتح امامه سيلا عارما من الاسئلة و الالغاز ,
مثلا كان التساؤل لماذا التف هذا البعد حول نفسه ؟ و لما لم تلتف الابعاد الاخرى ايضا ؟
فى ايامنا هذه يعمل العلماء جاهدين للاجابة على مثل هذه الاسئلة ضمن نظرية اخاذة و تعد بالكثير هى نظرية الوتر الفائق
البعد الخامس
ثبوت وجود ه يكشف عوالم ومد ارات أبعد
البعد الخامس لـ "الثقوب السوداء" يشغل العلماء
لننطلق من قاعدة رياضية بسيطة تقول ان الحياة والتعامل مع مكان ذي خمسة ابعاد اكثر ديمومة وراحة من آخر ذي اربعة ابعاد، ولكن هل من الممكن ان يكون في الفضاء ثقوب سوداء ذات خمسة ابعاد؟ ويتساءل البعض ان كان هذا الكون له اكثر من اربعة ابعاد،
تلك الابعاد الاربعة التي نتعامل معها، ثلاثة للفراغ وواحد للوقت، ولا يزال موضوع البعد الخامس يشغل ذهن الكثير من العلماء والمهتمين الذين يسعون لاضافة بعد خامس على نظرية اينشتاين منذ عام ،1920 ومنذ ان اقترح العالمان تيودور كالوزا وأوسكار كلين النسبية والتي تتعامل مع طبيعة الفراغ والوقت.
والبعد الخامس يخضع لكل الامتحانات التجريبية التي تخضع لها الابعاد الاربعة المعروفة، مثل المقاييس المطبقة على دفع وجاذبية جسم مصمت في رحلة باتجاه الأرض مثلاً.
وفي عام 1995 أظهر ديمتري كالنيجاس وتلميذه من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ان البعد الخامس في النسبية على توافق مع تلك النظريات التي طبقت على الابعاد الأربعة.
في الحقيقة تبدو طبيعة الكون غير مقتصرة على أربعة ابعاد، فعلى سبيل المثال علينا التفكير بكيفية بداية نشأة الكون، فالاعتقاد السائد بحدوث انفجار كبير أحدث اختراقات في قوانين الفيزياء والطبيعة، ولعل التمعن في نظريات نشأة الكون والنشأة الفضائية للمجرة والكواكب تتطابق مع حالة وجود 5 أبعاد وليس أربعة أبعاد، لأن وجود اربعة أبعاد، عموماً يفترض وجود أي جسم بشكل مسبق من دون الحاجة لتفسير مصدر وطريقة قدوم هذا الجسم كما هي الحالة في الابعاد الخمسة، إذ انها تشترط معرفة طريقة تكون التفاصيل والجزئيات ومصدرها وهذا ما أكده هونجيا ليو الطالب في جامعة واترلو وزميله توماس ليكو حين اكدا ان هناك نتائج مبرهنة حول ملاءمة كون بخمسة أبعاد لنظرية تكونه خاصة ما سمي “تغير المظهر” وعلى هذا الاساس فإن أي جزئية موجودة حولنا كنقطة ماء منبعثة من قدر ماء على مدفأة هي جزء من الطاقة الناتجة عن نظرية الانفجار الكبير.
ان الوصف الفيزيائي للبعد الخامس مضلل ولكن خصائصه الرياضية خاصة “اللامتغيرات” تبدو اكثر جدارة بالاهتمام مما يجعلنا ننشغل بفكرة أننا نعيش داخل ثقب أسود كبير.
“اللامتغيرات” هي أحد الأوجه العامة للنظرية النسبية وحتى مظهر الجسم كطوله أو الوقت الذي يستغرقه، ففي النسبية تستطيع حساب الخصائص الهندسية للجسم ولفهم النقطة بشكل أوضح تستطيع ان تفكر ان جسم الانسان يستطيع أخذ وضعيات مختلفة كالجلوس والوقوف والتمدد لكن من دون ان تتغير كتلة الجسم أو حجمه أو وزنه، وهكذا فإن هذا يتشابه مع نظرية النسبية رغم انها أكثر تعقيداً بكثير ولكن لديها الخصوصية ذاتها بالحفاظ على كمية الاجسام رغم اختلاف اشكالها.
وتقاس “اللامتغيرات” بمقياس يعرف ب “كريتشمان” يقيس معدل القيمة البالغة لحقل جاذبي في نقطة معينة في الفضاء.
قام سانجييف سيهرا من جامعة واترلو بدراسة حول اختلاف الثقوب السوداء ذات الأبعاد الأربعة عن الثقوب ذات الابعاد الخمسة وكانت النتيجة أن ذات الابعاد الخمسة هي اكثر تعقيدا وتنوعا وغموضاً.
وبالتالي فإن الثقوب السوداء هي من أهم القضايا في نظرية اينشتاين ولابد من فهمها بناءً على تلك النظرية حتى يستطيع العلماء فهم الخطوط الفيزيائية الأخرى الأكبر.
قوة
الوصول الى نتيجة عامة في مسألة النسبية من أبرز التحديات التي تواجه العلماء خاصة مع وصف اينشتاين لبعد الزمن والوقت وبالتالي فإن الفيزيائيين والعلماء يشعرون انهم يحتاجون لبعد خامس لتوضيح النظرية بشكل أفضل لأن كونها بأربعة أبعاد فهذا لا يكفي تماما لشرح وتفسير كل شيء.
وتكمن المشكلة في ان النسبية العامة تتعامل فقط بالقوى التي نسميها الجاذبية وهناك ثلاث قوى أخرى. القوية فيها مسؤولة عن التفاعلات النووية، الضعيفة مسؤولة عن الاشعاعات وهناك القوى الالكترماجناتيكية وكل تلك القوى يعتقد انها شقت من قوى واحدة تتوضع في مستويات عالية للطاقة في المراحل الاولى لبدء الكون.
ومن الافكار حول تلك القوى هي انها تتطلب بالضرورة أبعاداً أخرى تختلف عن تلك التي نعرفها، وبالتالي وللوصول للجذور لمعرفة مصادر تلك القوى فإنه علينا التعامل بنظريات عديدة لمحاولة فهمها والتوصل الى قناعة ونتيجة نهائية حولها.
ويبقى هذا الكلام اكثر نظريا من كونه عملياً، وخاصة عندما يتطرق الى احتمال وجود أكثر من خمسة أبعاد، كعشرة وأكثر.
وبالبعد الخامس الذي من الممكن اضافته على نظرية اينشتاين فإن هناك عوالم أوسع ومدارات أبعد من المسافات والطاقات يمكن الخوض بها، وربما معرفة حقيقة الطبيعة لجزئيات القوى المؤثرة وربما معرفة طبيعة التكونات والاختلافات المتوقعة في المائة سنة المقبلة، ومن هذا كله يظهر لنا ان وجود بعد خامس يخلق عوالم أكثر جدوى وتعقيدا وتطويرا.
لفهم كيفية ان يكون هناك خمسة أبعاد وحياة داخل الثقب الأسود فيجب علينا معرفة ما هيته فهو كتلة كبيرة في حجم صغير يسمى “الحجم الحرج” وتبدأ تلك المادة بالانكماش تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها انهيار بفضل الجاذبية. وتزداد تلك الجاذبية بشكل كبير للغاية مما يجبر أي جسم يقترب منه على الانخراط في مداره وتدريجياً يزداد حجم المجموعة وكتلتها ومن هنا فإن النظرية النسبية لاينشتاين تقول إن تلك الجاذبية تقوس الفضاء الذي يسير فيه الضوء بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ وهذا يشير الى ان الضوء ينحرف بتأثير الجاذبية. ويقوس الثقب الأسود الفضاء الى حد يمتص الضوء المار قربه ولا يبدو له أي اشارة أو اثر أو موجة ولهذا يبدو أسود.
ومن المعروف لدى العلماء ان 99 في المائة من حجم الذرة فراغ ولدى انتهاء عمر النجم يحترق أو يذوب وينهار وتعمل جاذبيته علي الضغط حول نفسه لدرجة انفصال الكتروناته عن ذراته ويبقى لب النواة لتتجمع مع بعضها وتكون ما يسمى بالثقب الأسود. ومن خلال النظر الى خلفية أشعة جاما التي تصدرها الثقوب السوداء فإن أغلبها سيكون ضعيفاً للغاية وبالتالي لا يوجد دليل على وجدوها. ولو كان وجودها على سبيل المثال اكثر بمليون مرة ووجودها الآن فإن اقرب ثقب اسود الينا سيكون على بعد ألف مليون متر مربع وهذا يحتاج الى أجهزة متطورة وكبيرة للغاية لكشفه
كاحدى النتائج المترتبة عن النسبية العامة و فى محاولة لربط النظرية النسبية العامة مع النظرية الاقدم للضوء التى ابدعها مكسويل اقترح " ثيودور فرانز كالوزا " نظرية للجادبية من اربعة ابعاد مكانية و اخر زمنى و بضربة واحد حل المشاكل التى يقارعها اينشتين عام 1919.
وقد كانت الفكرة و الرياضيات اخاذة و تقتضى بصحة نظريته , الا انها كانت فكرة غريبة وصعبة التصديق .
قال عنها اينشتين "ان نظرية موحدة باستخدام خمسة ابعاد لم تكن لتراودنى اطلاقا".
واجه معظم الفيزيائيين نظرية كالوزا بالتشكشك لما بها من جموح لم يعتده العلاماء , و بدت كانها ضرب من خيال كاتب. ان تصور عالم من 5 ابعاد كان منافيا للعقل دون شك.
الا ان النظرية فتحت الباب لسؤال محير : اين ذهب هذا البعد الخامس ؟ غير ان كالوزا كان سباقا و اقترح فى نظريته حلا لهذه المسألة حيث افترض ان هذا البعد قد التف حول نفسه .
و فى عام 1926 طرح عالم اخر "اوسكار كلاين " حلا ممكنا بحيث جعل انه لا يمكن لاى جسم مهما بلغ من الصغر ان ان يدخل هذا البعد, بل ذهب ابعد من ذلك و قد قام بقياس هذا الالتفاف .
غير انه كعادة العلم " سبحانك ربى " كل حل او جواب لسؤال يفتح امامه سيلا عارما من الاسئلة و الالغاز ,
مثلا كان التساؤل لماذا التف هذا البعد حول نفسه ؟ و لما لم تلتف الابعاد الاخرى ايضا ؟
فى ايامنا هذه يعمل العلماء جاهدين للاجابة على مثل هذه الاسئلة ضمن نظرية اخاذة و تعد بالكثير هى نظرية الوتر الفائق
البعد الخامس
ثبوت وجود ه يكشف عوالم ومد ارات أبعد
البعد الخامس لـ "الثقوب السوداء" يشغل العلماء
لننطلق من قاعدة رياضية بسيطة تقول ان الحياة والتعامل مع مكان ذي خمسة ابعاد اكثر ديمومة وراحة من آخر ذي اربعة ابعاد، ولكن هل من الممكن ان يكون في الفضاء ثقوب سوداء ذات خمسة ابعاد؟ ويتساءل البعض ان كان هذا الكون له اكثر من اربعة ابعاد،
تلك الابعاد الاربعة التي نتعامل معها، ثلاثة للفراغ وواحد للوقت، ولا يزال موضوع البعد الخامس يشغل ذهن الكثير من العلماء والمهتمين الذين يسعون لاضافة بعد خامس على نظرية اينشتاين منذ عام ،1920 ومنذ ان اقترح العالمان تيودور كالوزا وأوسكار كلين النسبية والتي تتعامل مع طبيعة الفراغ والوقت.
والبعد الخامس يخضع لكل الامتحانات التجريبية التي تخضع لها الابعاد الاربعة المعروفة، مثل المقاييس المطبقة على دفع وجاذبية جسم مصمت في رحلة باتجاه الأرض مثلاً.
وفي عام 1995 أظهر ديمتري كالنيجاس وتلميذه من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا ان البعد الخامس في النسبية على توافق مع تلك النظريات التي طبقت على الابعاد الأربعة.
في الحقيقة تبدو طبيعة الكون غير مقتصرة على أربعة ابعاد، فعلى سبيل المثال علينا التفكير بكيفية بداية نشأة الكون، فالاعتقاد السائد بحدوث انفجار كبير أحدث اختراقات في قوانين الفيزياء والطبيعة، ولعل التمعن في نظريات نشأة الكون والنشأة الفضائية للمجرة والكواكب تتطابق مع حالة وجود 5 أبعاد وليس أربعة أبعاد، لأن وجود اربعة أبعاد، عموماً يفترض وجود أي جسم بشكل مسبق من دون الحاجة لتفسير مصدر وطريقة قدوم هذا الجسم كما هي الحالة في الابعاد الخمسة، إذ انها تشترط معرفة طريقة تكون التفاصيل والجزئيات ومصدرها وهذا ما أكده هونجيا ليو الطالب في جامعة واترلو وزميله توماس ليكو حين اكدا ان هناك نتائج مبرهنة حول ملاءمة كون بخمسة أبعاد لنظرية تكونه خاصة ما سمي “تغير المظهر” وعلى هذا الاساس فإن أي جزئية موجودة حولنا كنقطة ماء منبعثة من قدر ماء على مدفأة هي جزء من الطاقة الناتجة عن نظرية الانفجار الكبير.
ان الوصف الفيزيائي للبعد الخامس مضلل ولكن خصائصه الرياضية خاصة “اللامتغيرات” تبدو اكثر جدارة بالاهتمام مما يجعلنا ننشغل بفكرة أننا نعيش داخل ثقب أسود كبير.
“اللامتغيرات” هي أحد الأوجه العامة للنظرية النسبية وحتى مظهر الجسم كطوله أو الوقت الذي يستغرقه، ففي النسبية تستطيع حساب الخصائص الهندسية للجسم ولفهم النقطة بشكل أوضح تستطيع ان تفكر ان جسم الانسان يستطيع أخذ وضعيات مختلفة كالجلوس والوقوف والتمدد لكن من دون ان تتغير كتلة الجسم أو حجمه أو وزنه، وهكذا فإن هذا يتشابه مع نظرية النسبية رغم انها أكثر تعقيداً بكثير ولكن لديها الخصوصية ذاتها بالحفاظ على كمية الاجسام رغم اختلاف اشكالها.
وتقاس “اللامتغيرات” بمقياس يعرف ب “كريتشمان” يقيس معدل القيمة البالغة لحقل جاذبي في نقطة معينة في الفضاء.
قام سانجييف سيهرا من جامعة واترلو بدراسة حول اختلاف الثقوب السوداء ذات الأبعاد الأربعة عن الثقوب ذات الابعاد الخمسة وكانت النتيجة أن ذات الابعاد الخمسة هي اكثر تعقيدا وتنوعا وغموضاً.
وبالتالي فإن الثقوب السوداء هي من أهم القضايا في نظرية اينشتاين ولابد من فهمها بناءً على تلك النظرية حتى يستطيع العلماء فهم الخطوط الفيزيائية الأخرى الأكبر.
قوة
الوصول الى نتيجة عامة في مسألة النسبية من أبرز التحديات التي تواجه العلماء خاصة مع وصف اينشتاين لبعد الزمن والوقت وبالتالي فإن الفيزيائيين والعلماء يشعرون انهم يحتاجون لبعد خامس لتوضيح النظرية بشكل أفضل لأن كونها بأربعة أبعاد فهذا لا يكفي تماما لشرح وتفسير كل شيء.
وتكمن المشكلة في ان النسبية العامة تتعامل فقط بالقوى التي نسميها الجاذبية وهناك ثلاث قوى أخرى. القوية فيها مسؤولة عن التفاعلات النووية، الضعيفة مسؤولة عن الاشعاعات وهناك القوى الالكترماجناتيكية وكل تلك القوى يعتقد انها شقت من قوى واحدة تتوضع في مستويات عالية للطاقة في المراحل الاولى لبدء الكون.
ومن الافكار حول تلك القوى هي انها تتطلب بالضرورة أبعاداً أخرى تختلف عن تلك التي نعرفها، وبالتالي وللوصول للجذور لمعرفة مصادر تلك القوى فإنه علينا التعامل بنظريات عديدة لمحاولة فهمها والتوصل الى قناعة ونتيجة نهائية حولها.
ويبقى هذا الكلام اكثر نظريا من كونه عملياً، وخاصة عندما يتطرق الى احتمال وجود أكثر من خمسة أبعاد، كعشرة وأكثر.
وبالبعد الخامس الذي من الممكن اضافته على نظرية اينشتاين فإن هناك عوالم أوسع ومدارات أبعد من المسافات والطاقات يمكن الخوض بها، وربما معرفة حقيقة الطبيعة لجزئيات القوى المؤثرة وربما معرفة طبيعة التكونات والاختلافات المتوقعة في المائة سنة المقبلة، ومن هذا كله يظهر لنا ان وجود بعد خامس يخلق عوالم أكثر جدوى وتعقيدا وتطويرا.
لفهم كيفية ان يكون هناك خمسة أبعاد وحياة داخل الثقب الأسود فيجب علينا معرفة ما هيته فهو كتلة كبيرة في حجم صغير يسمى “الحجم الحرج” وتبدأ تلك المادة بالانكماش تحت تأثير جاذبيتها الخاصة ويحدث فيها انهيار بفضل الجاذبية. وتزداد تلك الجاذبية بشكل كبير للغاية مما يجبر أي جسم يقترب منه على الانخراط في مداره وتدريجياً يزداد حجم المجموعة وكتلتها ومن هنا فإن النظرية النسبية لاينشتاين تقول إن تلك الجاذبية تقوس الفضاء الذي يسير فيه الضوء بشكل مستقيم بالنسبة للفراغ وهذا يشير الى ان الضوء ينحرف بتأثير الجاذبية. ويقوس الثقب الأسود الفضاء الى حد يمتص الضوء المار قربه ولا يبدو له أي اشارة أو اثر أو موجة ولهذا يبدو أسود.
ومن المعروف لدى العلماء ان 99 في المائة من حجم الذرة فراغ ولدى انتهاء عمر النجم يحترق أو يذوب وينهار وتعمل جاذبيته علي الضغط حول نفسه لدرجة انفصال الكتروناته عن ذراته ويبقى لب النواة لتتجمع مع بعضها وتكون ما يسمى بالثقب الأسود. ومن خلال النظر الى خلفية أشعة جاما التي تصدرها الثقوب السوداء فإن أغلبها سيكون ضعيفاً للغاية وبالتالي لا يوجد دليل على وجدوها. ولو كان وجودها على سبيل المثال اكثر بمليون مرة ووجودها الآن فإن اقرب ثقب اسود الينا سيكون على بعد ألف مليون متر مربع وهذا يحتاج الى أجهزة متطورة وكبيرة للغاية لكشفه
تعليق