الحوار المتمدن - موبايل
الموقع الرئيسي


الكونُ الواسعُ والعقولُ الضيّقة 26

مؤيد الحسيني العابد
أكاديمي وكاتب وباحث
(Moayad Alabed)

2021 / 3 / 13
الطب , والعلوم


The vast universe and narrow minds 26


في الحلقة السّابقة تحدّثنا عن علاقة جسيم هيغز والنّيوترينو بإعتباره محلّ البحث الذي يشدّنا إليه من خلال البحث عن الزّمن واللازمن في الكون. أو من خلال البحث عن الزّمن واللازمن بذاتهما ولا علاقة لهما بالكون!
وللحديث عن النّيوترينوات حديث مشوّق بالفعل، لأنّ هذه الجّسيمات على صغرها (إذا قمت بصفّ هذه الجّسيمات المحترَمة مع بعضها البعض لغاية 250 000 نيوترينو، ووضعتها في ميزان حسّاس للغاية! فسيصبح لديك ما يعادل وزن إلكترون واحد!) لا يمكن بلوغ تفسير مناسب لصغرها إلّا من خلال الدّراسات المعمّقة من خلال التّصادمات المناسبة للجّسيمات الأمّ كالبروتونات، حينما يتمّ تصادم بروتون عالي الطّاقة مع آخر بنفس الطّاقة الحركيّة وعلى خط تأثير واحد في مُصادِم الهادرونات (مثلاً) كما يحصل في سيرن في مصادمها للهيدرونات الذي يطلق عليه بمصادم الهيدرونات الكبير. حينها يمكن جمع البيانات المناسبة لمعرفة سبب قلّة مقدار كتلة هذا الجّسيم من خلال تطبيق قوانين الزّخم والطّاقة في كلّ التّصادمات.
في مُصادِم الهيدرونات المذكور يتمّ إطلاق البروتونات النّاتجة من وجود ذرّات الهيدروجين بعد أن يُنتزَع منها إلكترون المدار الخارجيّ فيبقى البروتون، بعد أن تسخّن ذرّات الهيدروجين مع مجال كهربائيّ سريع التقلّب فتطلق الإلكترونات مودّعة الأمّ الحنون وهي جزيئات الهيدروجين تاركة بنات العمّ، أي البروتونات. يتمّ تسريع البروتونات في مسرّع خطّي بأطوال معينة (في سيرن وصل طول المسار الذي تقطعه البروتونات الى 500 متر بمساعدة المجالات الكهربائيّة عالية التردّد). وقد وضع بالفعل مغناطيس على طول المسرّع ووجّه الشعاع على طول المسار ثم بعد حوالي 40 مترا حقّقت البروتونات سرعة كافية لحدوث التّسارع المطلوب مع تقنيّة التجاويف فائقة التّوصيل والمبرّدة من الخارج بالهيليوم السّائل إلى درجة ـ271 درجة سلزيوس.
بهدوء يمكن أن نقول أنّ جسيمات النّيوترينو مازال فيها الكثير من الغموض في كثير من صفاتها (حينما يطلق على النّيوترينوات بالغامضة ليس غريبا هذا الوصف! فمن غرابتها أنّها تتغيّر بين الحين والآخر من خلال تغيّر بعض صفاتها. فحينما إستخدم الفيزيائيّون خريطة ثلاثيّة الأبعاد لرسم بعض الأشكال لمجرّات في الكون، كان مما أثير هو مقدار الكتلة الأقلّ لهذا الجّسيم. فمن خلال إجراء المسح الطيفيّ لتذبذب الباريون
Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
لتقدير الحدّ الأقصى للكتلة الأخفّ للجسيم، كانت الصّورة الظّاهرة عبارة عن مجاميع من النّقاط الظّاهرة حيث تمثّل فيها كلّ نقطة مَجرّة من المَجرّات#
لقد حصل بالفعل العديد من التّجارب من خلال البناءات التي أنشئت لصيد هذا الجّسيم (النّيوترينو النجميّ أو الكونيّ عموماً) القادم بكميّات تتباين وفق عوامل عدّة.
هيغز المحترم وصديقنا العزيز النّيوترينو!
لقد كان لجسيم هيغز بعض المميّزات التي تبعدنا عن عالم النّيوترينو إلى حدّ يخصّ الزّمن واللازمن. حيث أنّ هذا الجّسيم فيه من بعض الغرابة ما يثير الشّجون كثيراً لكلّ باحث!حيث تنتمي هذه الجّسيمات إلى فئة البوزونات التي يطلق عليها ببوزونات هيغز، حيث تميل هذه الجّسيمات إلى أن تكون ضديد نفسها! علماً أنّ الضّديد من الأشياء التي تميّز الكميّة الأغلب من الجّسيمات الكونيّة عموماً إلّا من تلك التي تميل إلى هذه الميزة، ومنها الفوتونات وتلك البوزونات. علماً أنّ هذه الضّديدات (المتضادّات) مهمّة للغاية في دراسة العديد من الخواصّ التي يمكن من خلالها معرفة الكثير عن ذاتيّة الكون. لو قمنا بتسليط الضّوء على إفتراض وجود الكون من خلال نظريّاتنا المتداولة. لقد تحدّثنا عن النّيوترينوات وهي من تلك الجّسيمات التي تكشف لنا الكثير من الأسرار، ومنها كما أعتقد، الزّمن واللازمن، فهما من الأهميّة قد تكشف لنا العديد من المفاهيم التي تقرّبنا ليس فقط إلى مجاهيل معقّدة بل إلى العديد من الحلول لكثير من الألغازبنفس الوقت. وللنّيوترينو ضديد، لكنّ هناك شكّ واضح في إستقلاليّة هذا الضّديد، حيث يؤكّد العلماء إلى أنّ الشكّ مستمر في ذلك، حينما يشار إلى إحتماليّة أن يكون ضديده من ذاته! ولا أعتقد بوجود الكثير من الغرابة لهذا الجّسيم بالذّات! والسّبب هو أنّ تلك الجّسيمات مازال الكثير منها محلّ لغز كبير.
طرائف عن جسيمات النّيوترينو!
من طرائف هذه الجّسيمات والتي تعتبر مساعدة (أي الطرائف!) في فهم هذا الجّسيم، أنّ هناك الأنواع المختلفة من هذه الجّسيمات التي تتشابه وتفترق فيما بينها. هناك النّيوترينو الأرضيّ والنّيوترينو النجميّ والنّيوترينو الكونيّ (وأنا أضيف إليها النّيوترينو المخفيّ بحكم وجود الإفتراض في المفهوم!خاصّة مع الكشّافات التي إحتوت على كميّة كبيرة من الأنابيب الضوئيّة داخل تلك الكشّافات النّيوترينويّة والتي تساعدنا على إلقاء الضّوء على مميّزات أخرى غامضة لهذا الجّسيم بنوعه المخفيّ!) ولو قمنا بتقسيم هذه الجّسيمات على منشئها سيكون لدينا نيوترينو الإلكترون ونيوترينو الميون ونيوترينو تاو (ولا ننسى ما للنيوترينوات من كتل متباينة! فمنها الخفيف ومنها الثقيل قياساً بالأوّل! وهذا التباين في الكتل هو نسبيّ إلى حدّ ما بسبب آليّة من الآليات يطلق عليها بآلية الأرجوحة وهي إمتداد للنموذج القياسيّ لفيزياء الجّسيمات. وفي هذه الآليّة يحصل التمايز ما بين الكتل المختلفة لهذا الجّسيم الغريب حينما يحصل التبادل في الوجود الظاهريّ والوجود الفعليّ، أي ما بين الجّسيم ذي الكتلة الكبيرة والآخر بالكتلة الأخفّ أو الأقل. فيرفع الثقيل ويبرز الخفيف وهكذا! ولا يمكن التفريق ما بينهما إلّا من هذه الصّفة بسبب عدم إمكانيّة التمييز ما بينها وبين ضديداتها، حينها يمكن أن نطلق عليها مسمّى الماجورانا أي التي لا يمكن أن نميّز بينها وبين ضديدها (الماجورانا يمكن أن نصفها بأنّها فرميونات لا يمكن تمييزها عن نظيراتها من المادّة المضادّة، وتحتوي على النوع النادر من المجالات الكهرومغناطيسيّة (أي الحلقيّة المشار إليها) والتي يكون من الصّعب اكتشافها ضمن ما متوفّر من معلومات. لقد عرفت هذه الجّسيمات بهذا الإسم تيمنا بإيتوري ماجورانا عام 1937)## وكما تحدّثنا عن المتضادّات من الجّسيمات من حيث تساوي الكتلتين وتباين الشّحنتين بينهما ففي الماجورانا كذلك. إلّا أنّ النّيوترينوات تختلف عن باقي الجّسيمات في أنّها لا تمتلك شحنة كهربائيّة مما يحتمل أن يكون لها مضادّها من نفسها كما قلنا!
وبلا أيّ شكّ عندي أنّ النّيوترينو بكلّ أنواعه مساهم فعّال في كشف المخبوء ممّا حول الزّمن واللازمن. فالحديث عن نشاط النّيوترينو النجميّ مثلا يعطيك دفعاً كبيراً في معرفة الكثير ممّا حول الزّمن خاصّة إذا ما علمنا أنّ ما يحدث في الجّزء الأخير من حياة النّجم، أي قبل إنهياره وإنفجاره على شكل مستعرّ أعظم، أن يؤدّي إلى حركة كبيرة وتطوّر سريع للمواد النجميّة الموجودة في قلبه إلى تكوين كميّات هائلة من النّيوترينوات والتي في دراستها تعطينا من ضمن ما تعطينا عمّا يحصل في المرحلة الأخيرة من ميزة أو ميزات النّجم ووضعه أثناء إنهياره. وبما أنّ النّجوم التي أشرنا إليها في أكثر من حلقة تلعب دوراً مهمّاً في الكشف عن الزّمن من خلال كونها ناتجاً من نتاجات تكوين ونشوء الكون والذي رافقه الزّمن، وما قبل رفقتِهِ كان المسكين لوحده يعيش حياة العزلة!
إنّ جسيم النّيوترينو يحمل معظم الطّاقة في المراحل المتأخّرة من تطوّر النّجم. وحين الإنهيار ننتقل إلى مفهوم أو إلى ما يحدث للنّجم حينما يتحوّل إلى ثقب أسود والذي يرفدنا وضعه عن شيء من زمن أو شيء من الزّمن إيّاه، ذلك الذي تحدّثنا عن علاقته بهذا النّجم المنهار (الحمد لله لم ينته بفعل سياسيّ من السّاسة العرب وإلّا لما حصلنا على شيء من زمن ولا من غيره!).
تعتبر الجّسيمات الإفتراضيّة عموماً صفة من صفات التغيير المستمرّ في الكون حيث تظهر هذه الجّسيمات بين الحين والآخر، وحين خَلْقِها أو/ وظهورها تأخذ الطّاقة اللازمة للإستمرار في الظّهور من هذا الكون وقد لوحظ وجودها أو ظهورها بالقرب من الثّقوب السّود مثلها مثل العديد من الأزواج المتقارنة (المادّة والمادّة المضادّة لها) والتي تنفصل بفعل أفق الحدث لتولّد إشعاعات هوكنغ. وقد لوحظت الجّسيمات الإفتراضيّة، ومنها النّيوترينو، لها العديد من المميّزات أو المواصفات الغريبة كما أشرنا. وقد قام ماكس بلانك بالفعل (بلانك الذي يعتبر أباً لنظريّة الكمّ في النّصف الأوّل من القرن العشرين) بالبحث مستنداً على الأسلوب الكميّ ليكتشف طيف الضّوء المنبعث من قبل الأجسام السّاخنة التي تتّسم بهذه الصّفة. وظهور درجة الحرارة في الصّيغة الرياضيّة الكميّة التي إستخدمها لدراسة هذا الإشعاع الظّاهر، وبروز ثابت بلانك في الصّيغة المذكورة. والصّيغة الرياضيّة هي التمثيل الواضح للطّبيعة الكميّة الحقيقيّة للفوتونات التي تظهر كإشعاع هوكنغ، والذي يلعب دوراً كبيراً في وضع العديد من الصّيغ الكميّة (لا ننسى أنّ الفوتونات لها الطّاقات المتباينة لكنّها لا تقفز إلى قرب النّواة الذريّة لوجود التّفسير الكميّ الذي يفسّر لنا هذا الحفاظ على حركة الإلكترونات في مداراتها المعروفة). ولا ننسى ما للإلكترونات من فضل علينا، ففي دراستها نحصل على بعض الحلول أو الكشوف لبعض الإلغاز (يقوم مشروع غران ساسو بكشف الغاز هذا الجّسيم من خلال المشروع الشّهير
)CERN Neutrinos to Gran Sasso (CNGS)
لكنّ المشكلة بقيت إلى حدّ ما، هي هي، رغم المحاولات الحثيثة على كشف ألغازه، فهذه الجّسيمات تتغيّر بشكل عجيب كالحرباء كما يقول أصحاب هذا المشروع الرّائع، وقد أشاروا إلى كون الظّاهرة تشبه ظاهرة التّذبذب، حينما تخترق هذه الجّسيمات، المادّة.
إنّ الإثارات أو التهيّجات التي تحصل للإلكترونات تؤدي إلى تدافعها لبعضها البعض من خلال تبادل الطّاقة عبر المجال الكهرومغناطيسيّ (حيث يقوم كلّ إلكترون بأسلوب فوضويّ بالعمل على جعل المجال الكهرومغناطيسيّ مهتزّاً بهذا الفعل فيكون لهذه الإهتزازات ردّات فعل معاكسة وكلّ إلكترون يقوم بهذا الفعل، كلّ له طريقته مما يؤثّر على وضع المجال عموماً وتستمرّ العمليّة إلى ما لانهاية. أي أنّ الإهتزازات التي تحصل للمجال الكهرومغناطيسيّ ستكون من مميّزات هذه الإلكترونات المتحرّكة والتي تحتوي بدورها على طاقات مختلفة فيكون وضع الإهتزاز معتمداً على قيم الطّاقات التي يحملها كلّ إلكترون. وبالتّالي يمكن دراسة هذه الإهتزازات من خلال نظريّة الإضطراب، حيث تتمّ الدّراسة من خلال تقدير الفوضى أو الإهتزازات في خانة واحدة أو تلك المتعدّدة.
لقد كانت ومازالت الجّسيمات الإفتراضيّة تساهم في حلّ العديد من المعضلات الفيزيائيّة في نظريّة المجال الكميّ. ووجود الطّاقة أو حزم الطّاقة يجعل من التّبادل ما بين المجالات الأساسيّة التي توجد في الفضاء ممكناً بشكل عام. حيث تتطرّق نظريّة المجال الكميّ لآلية العمل بالنّموذج القياسيّ للجّسيمات الفيزيائيّة. حيث تمثّل الجّسيمات الإفتراضيّة اللبنة الأساس للبناء والتي تمكّننا من تقدير ودراسة تصرّف أو سلوك المجالات الكميّة لانّ الأمر المهمّ الذي ينبغي أن نشير إليه هو أنّ الحساب الكميّ يأخذ بالإعتبار أنّ الإلكترون يتفاعل مرّة مع المجال الكهرومغناطيسيّ (ويعتبر المجال الكهرومغناطيسيّ صفة من صفات الجّسيمات التي تكوّنه، ومن الجّسيمات هذه الإلكترونات) فيكون التقدير الكميّ في تلك الحالة بدراسة السّلوك الذي ينشأ عن تفاعل الإلكترونات مع المجالات التي نطلق عليها بالمجالات الكهرومغناطيسيّة الكميّة، حيث تتمّ الدّراسة من خلال ملاحظة التّناقل ما بين الإلكترون والمجال في الطّاقة والزّخم، فينشأ عن هذا التفاعل الفوتونات التي نطلق عليها بالفوتونات الإفتراضيّة كما أشرنا.
لقد تطرّقنا إلى المادّة المظلمة ولاحظنا كمّ الألغاز تحويها وهي المادّة التي تكتنز العديد من الإجابات عن تفاصيل مهمّة تتعلّق بالكون، ومنها الزّمن كذلك. حيث تلعب مجاميع المجالات الكهرومغناطيسيّة غير العادية الناتجة من الجّسيمات دوراً مهمّا في منح تلك الجّسيمات التي تحويها المادّة المظلمة شكلاً نادراً من الكهرومغناطيسيّة! (كما نعرف أنّ المادّة المظلمة من الصّعوبة إلى الآن أن نستطيع توصيفها بالنّموذج القياسيّ للجّسيمات الفيزيائيّة، حيث تمثّل هذه المادّة القسم الأكبر من الكون الذي لا يمكن إستخدام النّموذج القياسيّ لفيزياء الجّسيمات كما هو ملاحَظ) حيث تكون في الغالب على شكل دونات (حلقات منتظمة) يطلق عليها بالأنابول (العزم الكهرومغناطيسيّ) هذا ما قام بتوضيحه كلّ من روبرت شيريير من خلال الدّراسة التي قام بها مع تشومان، ونشرت أبحاثه في هذا المجال.

المادّة المظلمة واللغز!

إنّ اللغز في المادّة المظلمة هو أنّها مظلمة(!) ليس من السّهل كشفها إلّا أنّنا يمكن أن نعتمد بشكل كبير على القياسات والإفتراضات المتعلّقة بها أو المرتبطة بها. فنلاحظ النظريّات المختلفة التي تستخدم في هذه الحالة، إنّما هي تفسير للكثير من الظّواهر المتعلّقة من خلال الفرضيّات في الأعمّ الأغلب. لقد أشار الباحث تشيرر إلى ذلك، وأشار من خلال بحثه حول المادّة المظلمة إلى مواصفات لهذه المادّة من خلال الإستنتاج الإفتراضيّ إن صحّ التّعبير! لذلك يطلق على هذه المادّة من خلال المجال المغناطيسيّ المفترض والناشيء حقيقة من خلال وجود الإشعاعات الظّاهرة من هذه المادّة بالمادّة المظلمة الأنابولية (الحلقيّة)
Anapole dark matter
والغريب في إشارته أنّ المادّة المظلمة ليست كما كنّا نتصوّر بأنّها تمثّل 70 بالمئة من الكون بل تمثّل 85 بالمئة من الكون، وبالتّالي سيكون اللغز في دراساتنا أكبر وأكثر تعقيداً. وقد أشير سابقا إلى أنّ هذه المادّة المظلمة تحتوي على جسيمات الماجورانا المشار إليها آنفاً. ولا نستغرب إذا ما أشير إلى كون المجالات الكهرومغناطيسيّة على شكل حلقات، إذا ما علمنا ما لنظريّة الأوتار من أهميّة لتلتقي مع هذا التصوّر الجّميل.
إنّ العثور على نيوترينوات ماجورانا الثّقيلة يساعد بشكل رائع إلى فهم أفضل لوجود المادّة في الكون أكثر من المادّة المضادّة من خلال تمثيل أو تفسير آليّة الأرجوحة. حيث تستمرّ الأبحاث في العثور على نيوترينوات الماجورانا الثّقيلة على كونها ذات كتل يمكن التّعامل معها في مختبرات بحثيّة تتوفّر فيها الحواسيب والتقنيّات العالية التي تتعاون الكثير من المراكز البحثية فيما بينها بالفعل للوصول الى نتائج أفضل
ما مكان الزّمن هنا؟
حين الحديث عن الإنقضاء والإنتهاء للنّجم، ومنه ما ينتج من إنحلال بيتا الذي ينتج عنه النّيوترينو والنّيوترينو المضادّ (وفق نوع التّفاعل إن كان إنحلال بيتا السّالب أو الموجب) يكون من الضّروري الإشارة إلى أن تكوّن النّجم وإنكداره أو طمسه أو موته، إنّما هو شكل من أشكال تكوّن جزء الكون وإنتهاءه والذي يحمل الكثير من صفات ومواصفات الشّكل الأب أو الكون بأجمعه فأيّ بحث في إطار الخَلْق أو التّكوين ومن ثمّ موت المخلوق (!) إنّما هو بحث في أطر فهم الزّمن وما قبل الخَلْق فمن الضروريّ المرور به ومعه إلى نتيجة مرضيّة جميلة!
ولنا عودة

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
# Scientific American August 26, 2019 Clara Moskowitz
## عالم إيطاليّ ولد عام 1906 في كاتانيا وفقد عام 1938





التعليق والتصويت على الموضوع في الموقع الرئيسي


اخر الافلام

.. سندوتش بالتنمية البشرية.. ماما دهب بعتبر كل زبون جزء منى و

.. الأمير وليام يستأنف أنشطته بعد إصابة كيت بالسرطان




.. -ناسا- تتهم الصين بالقيام بأعمال عسكرية في الفضاء وتحذر من و

.. كل يوم - متحدث مجلس الوزراء: رئيس الوزراء حريص على القيام بج



.. فريق طبي أردني ينطلق لشمال قطاع غزة لتقديم الخدمات الطبية