أينشتاين بين التمجيد والتنديد

[mb14]

دائما ما نقرأ عن اينشتاين انه كان عالما فذا وعبقريا ويضرب به المثل فى عمق التفكير والذكاء ولكن هذا المقال له وجهة نظر اخرى (ان نظريات اينشتين التى اشتهر بها لم تكن مجهوده وحده ولكن ايضا من سبقوه لهم فضل فى توصله اليها ولكنه لم يذكر عنهم شيئا )

المقال :

يُعتبر أينشتاين أكثر علماء القرن العشرين شهرة بإنجازه لنظريتيه الشهيرتين: النسبية العامة والخاصة, وما نتج عنهما من تغيير حاسم في مجال الفيزياء. وقد لاقى أينشتاين تمجيداً شبه جماعي, غير أن البعض يرون أن أعماله المهمة تعود في أجزاء كبيرة منها إلى علماء آخرين لم يذكر أينشتاين مدى إسهامهم فيها, وهو أمر أصبح حاليًا جزءا من تاريخ العلم. والآن يستحق الأمر إطلالة ولو سريعة, بمناسبة مرور 100 عام منذ نشر النسبية الخاصة (1905).

أحدث ظهور نظرية الكم في بداية القرن العشرين وتطوراتها اللاحقة صدمة للعلماء وغير العلماء مع اكتشاف عدم اليقين والاحتمالية والعشوائية, وصهرت النظرية النسبية المكان والزمن في بوتقة واحدة, وانهارت فكرة العالم القديمة عن كون حتمي متصل تحكمه قوانين العلة والمعلول الصارمة.

وكان عام 1905 عاماً مهماً في حياة أينشتاين وعلم الفيزياء معا, فقد وضع أينشتاين في ذلك العام نظرية فوتون الضوء والعلاقة التي تربط بين طاقة المادة وكتلتها, وتوّج هذا العام بنظرية النسبية الخاصة. وبذلك شغل مكانة بارزة بين علماء عصره, فأصبح أستاذاً فوق العادة في جامعة زيورخ 1909, ثم أستاذ كرسي في جامعة براغ 1911, واستعادته جامعة زيورخ 1912 أستاذاً في (البوليتكنيك), حيث كان طالباً سابقاً فيها, وأصبح أستاذاً متفرغاً للأبحاث في برلين 1914 وعضواً في الأكاديمية الملكية البروسية, ولم يمض على ذلك سوى عام واحد ليفاجئ العالم بنظريته حول النسبية العامة في 1915. وفي عام 1921 فاز بجائزة نوبل لما أنجزه في مجال فوتونات الضوء. وقد حاول في آخر سنوات عمره التوصل إلى نظرية فيزيائية شاملة نشرها عام 1950 وأطلق عليها (نظرية المجال الموحد).

وأخذت النسبية الخاصة اسمها من كونها تتعلق بالقوانين الفيزيائية المرتبطة بالحركة المنتظمة, أي تلك التي تقيدت بالانتظام, لذلك يطلق عليها أيضاً (النظرية النسبية المقيدة), وهي تقوم على مبدأين: الأول عدم وجود حركة مطلقة, والثاني أن سرعة الضوء ثابتة ولا تتأثر بحركة المصدر أو حركة الراصد.

واحتاج الأمر من أينشتاين إلى تعديل الميكانيكا الكلاسيكية حتى تتفق مع نظرية النسبية الخاصة, ولم تؤثر هذه التعديلات تأثيراً جوهرياً إلا في القوانين التي تتعلق بالسرعات الكبيرة, أي عندما تقترب سرعة الأجسام المتحركة من سرعة الضوء, مثل تلك السرعات التي تتعلق بالإلكترونيات. أما بالنسبة إلى السرعات الأخرى فإن الاختلاف بين نتائج قوانين الميكانيكا الكلاسيكية ونتائج نظرية النسبية الخاصة أضأل من أن يظهر عملياً. من هنا لاتزال قوانين نيوتن سارية على معظم الظواهر اليومية, فهي توجه القذيفة إلى هدفها, وتراقب الكواكب في مداراتها بمنتهى الدقة.

وبعد عشر سنوات من وضعه لنظرية النسبية الخاصة أو المقيدة فكر أينشتاين في التحرر من قيد انتظام الحركة, فكانت (النظرية النسبية العامة) التي تفسر ظاهرة الجاذبية.

نظرية الكم تعاند أينشتاين

كانت لأينشتاين مساهمته المهمة في نشأة النظرية الكمية في بداية القرن الماضي, عندما اكتشف أن الضوء ينتشر على هيئة فوتونات غير متصلة, لذلك يعتبر ممن ساعدوا على صياغة هذه النظرية, لكنه مع ظهور مفارقاتها الكثيرة لم يعد يرتاح إليها, معتقداً أنها إما أن تكون خطأ أو تعبر - في أفضل الأحوال - عن نصف الحقيقة. ومن أشهر عباراته في هذا المجال: (إن الله سبحانه عندما خلق الكون أقام قوانين واضحة محكمة, ليس فيها مجال للدعابة أو العبث). وأعلن أن اختلال عالم الكم ليس اختلالاً أساسياً, إنه مظهر مصطنع, فعند مستويات أعمق من الوصف تسود سلامة الحكم على الأمور. وحاول أن يجد هذا المستوى الأعمق من خلال جدل متواصل مع نيلز بور الفيزيائي الدانمركي الذي كان أول من أدرك أن نظرية الكم تسري على المادة وعلى الإشعاع, وكان معهده في كوبنهاجن مركز أبحاث الفيزياء الكمية طوال عدة عقود. وكان بور يرى أن غموض الكم شيء متأصل في الطبيعة ولا يمكن الخلاص منه. وشن أينشتاين العديد من الهجمات التخيلية على لايقينية الكم, محاولا ابتكار تجارب افتراضية, أي تجارب فكرية, قصد منها الكشف عن وجود خطأ منطقي في وجهة النظر العلمية الجديدة. وكان من عادة بور القيام بهجوم مضاد ليفند دعاوى أينشتاين.

وشن أينشتاين هجوماً على ظاهرة الارتباط المتبادل بين الجسيمات مثل فوتونين متباعدين تماما يتأثر أحدهما بكل تأثير ينتاب الآخر, حيث كان يعتقد أنه لا توجد إشارة أو تأثير يمكن أن ينتقل بسرعة أكبر من سرعة الضوء, وهي النتيجة الأساسية لنظرية النسبية. وافترض أينشتاين أيضا مع بوريس بودولسكي وناتان روزن أن خاصية المكان أو كمية تحرك جسيم توجد بشكل موضوعي, حتى لو كان الجسيم في مكان بعيد, ولم ترصد هذه الخاصية المتضمنة بشكل مباشر. وهذا هو اختلاف وجهة نظر أينشتاين عن بور, فوفقاً لبور لا يمكن ببساطة أن تنسب صفات مثل المكان وكمية الحركة لجسيم إلا إذا قمت بإجراء رصد فعلي له.

وقع أينشتاين تحت تأثير الاعتقاد السائد بأن الكون لا يتمدد ولا ينكمش (أي سكوني أو استاتيكي) الذي كان شائعاً وقت صياغته للنسبية العامة, فاضطر إلى أن يضيف إلى إحدى معادلاته رقماً يدعى بالثابت الكوني حتى تتسق المعادلة مع هذا الاعتقاد الشائع. وعندما أثبت العالمان إدوين هابل وميلتون هيوميسن في 1921 أن الكون في حالة تمدد, قال أينشتاين عن الثابت الكوني إنه (أكبر خطأ في حياتي).

وكان النموذج الكوني الأصلي لأينشتاين سكونياً (استاتيكياً) متجانساً ذا هندسة كروية, وتسبب تأثيرات الجاذبية تسارعاً في هذا النموذج, وهو أمر لم يكن على هوى أينشتاين, حيث لم يكن من المعروف في زمنه أن الكون يتمدد. لذلك وضع في معادلات النسبية العامة هذا الثابت الكوني لكي يعادل سحب الجاذبية للمادة, من هنا يُطلق عليه المضاد للجاذبية, ويكون له مفعول كثافة طاقة الفراغ, وقد أصبح هذا المفهوم مألوفًا تماماً في نماذج فيزياء الجسيمات ذات الطاقة المرتفعة. ويقول سيناريو الانفجار العظيم في بداية الكون بوجود كثافة طاقة فراغ ضخمة خلال عصر التضخم, وتكون هذه الطاقة مصحوبة بضغط سالب. ولكن في النسبية العامة يكون للضغط وزن, مما دفع أينشتاين إلى اختيار ثابته الكوني ليحصل على كون سكوني يحتوي على بعض المادة.

وبالرغم من العمق الذي اتصفت به نظرية النسبية العامة ظلت بعيدة عن الإجابة عن عدد من الأسئلة المهمة مثل: هل الفضاء الفارغ فارغ حقاً? وتتنبأ نماذج التضخم في دراسة نشأة الكون بأن الأمر لم يكن كذلك في الماضي السحيق, ولا يمكن أن يكون الوضع قد تغير في زمننا الحالي. لقد وضع أينشتاين الثابت الكوني في محاولاته للتعبير عن احتمال أن الكون الفارغ يحتوي على طاقة مقترنة بالجاذبية. ويشير الاكتشاف الجديد إلى أن تمدد الكون يتسارع إلى وجود ما يسمى بالطاقة السوداء, مما يشير إلى احتمال صحة الثابت الكوني الذي وضعه أينشتاين, حيث يتسيد الفضاء الفارغ على طاقة الكون وتدفع جاذبيته الكون إلى التباعد بعضه عن البعض الآخر. ومع ذلك تتنبأ النظريات الحديثة بأن الطاقة السوداء تتناقص مع الزمن بدلا من أن تظل ثابتة حسب مفهوم أينشتاين. من هنا فإن الطاقة السوداء تعتبر أكثر الاكتشافات إثارة في الفيزياء الحديثة, ولأنها تتحكم في تمدد الكون فإنه لا يمكننا التنبؤ بمصير الكون دون فهم الطبيعة الفيزيائية لها.

أهم شخصيات القرن متهم

بالرغم من كل تلك الإنجازات المهمة لأينشتاين, نرى حاليا في عصر الانتشار السريع للمعلومات, أن هناك من يتهمونه بأنه قد انتحل أعمال علماء آخرين لنفسه.

فيقول ريتشارد مودي, الذي قدمت ملخصاً لرأيه مجلة نيكساس في يناير 2004, إن أنصار أينشتاين يتصرفون بطريقة تؤدي إلى تزييف السجل التاريخي للعلم, فألبرت أينشتاين (1879 _ 1955), الذي اعتبرته مجلة تايم (أهم شخصيات القرن العشرين), كتب رسالة طويلة حول نظرية النسبية الخاصة (التي كان اسمها في الواقع (حول الديناميكا الكهربائية للأجسام المتحركة) في 1905), من دون الإشارة إلى أي مرجع. وكان الكثير من الأفكار المهمة في هذه الرسالة قد توصل إليها هنريك لورنتس عالم الفيزياء الهولندي الحاصل على جائزة نوبل 1902 (كما ورد مثلا في تحويلات لورنتس) وجول هنري بوانكاريه قبل كتابة أينشتاين لبحثه المشهور في 1905, فجمع أينشتين كمية من المعلومات المتوافرة ثم نسج منها نظريته حول النسبية الخاصة.

فإذا أتينا إلى أكثر المعادلات العلمية شهرة ألا وهيE= mc2 أو طاقة جسم ما = كتلته مضروبة في مربع سرعة الضوء, التي تعتبر عادة ملكاً خاصاً لألبرت أينشتاين (1905), فإن تحول المادة إلى طاقة والطاقة إلى مادة كان أمراً معروفاً لسير إسحاق نيوتن (1704). ويمكن أن ننسبها إلى س. تولفير بريستون (1875) وإلى بوانكاريه (1900, تبعاً لبراون 1967) وإلى إولينتو دي بريتو (1904) قبل أينشتاين.

وكان للتقديم الانتقائي للمعلومات الذي قام به أرثر إدنجتون حول كسوف 1919 أن يدعم نظرية النسبية العامة لأينشتاين, لكن هذا العمل لإدنجتون يعتبر أكذوبة علمية في القرن العشرين, حيث زيّف دعمه السخي لأينشتاين مسار التاريخ. وكان إدنجتون أقل اهتماما بإثبات صحة النظرية مقارنة برغبته في تتويج أينشتاين ملكاً على مملكة العلم.

النسبية الخاصة نظرية بوانكاريه

يعتبر جول هنري بوانكاريه (1854 _ 1912) عالماً عظيماً له مساهمات مهمة في نظرية النسبية الخاصة. وتقول دائرة المعارف الفلسفية في موقعها على الإنترنت - حسب ريتشارد مودي - إن بوانكاريه:

ـ وضع الخطوط الأولية العريضة لنظرية نسبية خاصة.

ـ قال إن سرعة الضوء تعتبر حداً أقصى للسرعات, وفي بحث له نُشر في عام 1904 قدّم بوانكاريه ميكانيكا جديدة تماماً حيث يزيد القصور الذاتي مع سرعة الضوء إلى حد ما ولا يرتفع عنه.

ـ وقال إن (الكتلة تعتمد على السرعة).

ـ ووضع صيغة لمبدأ النسبية, حيث لا يمكن تبعاً له أن تميز أي تجربة ميكانيكية أو كهرومغناطيسية بين حركة مستقرة منتظمة وحالة سكون, واستنتج تحويلات لورنتس.

ويوضح ذلك مدى المشاركة الكبيرة لبوانكاريه في النسبية الخاصة, وحتى كيسواني كان يحض على التذكير (1965) بأنه (إذا عدنا إلى 1895, فإن بوانكاريه, المبتكر, قدّم حدساً (حول مبدأ نسبية الحركة, الذي أطلق عليه فيما بعد مصطلحاً مكافئاً (قانون النسبية) و(مبدأ النسبية) في كتابه (العلم والافتراضات) المنشور في 1902).

وبالإضافة إلى وضعه الخطوط العريضة لنوع أولي من النسبية, قدّم بوانكاريه جزءًا مهماً في المفهوم الكلي للنسبية, أي معالجته للزمن المحلي. وقدّم أيضاً فكرة تزامن الساعات, وهي فكرة مهمة في النسبية الخاصة.

وقال تشارلز نوردمان, حسب ريتشارد مودي أيضاً, (سيتضح أن أغلب ما ينسب حالياً إلى أينشتاين يعود في الحقيقة إلى بوانكاريه, وأنه حسب رأي مؤيدي النسبية فإن قضبان القياس هي التي تحدد المكان, والساعات هي التي تحدد الزمن. وكل ذلك كان معروفاً لبوانكاريه وآخرين قبل زمن أينشتاين بكثير, وليس من الإخلاص للحقيقة القول إن هذا الاكتشاف يعود إليه).

وكتب ماك بورن (1958) في (الفيزياء في جيلي) أن (من السمات الغريبة أيضاً أن بحث أينشتاين (1905) الشهير في الوقت الراهن, خال من أي إشارة إلى بوانكاريه أو أي عالم آخر ... مما يعطي انطباعاً بأنه اكتشاف جديد تماماً. وهو أمر غير صحيح). ولاحظ ج. بيرنستون براون (1967) أنه (سيتضح, عكس ما هو شائع, أن أينشتاين كان له دور أقل بكثير في استنتاج صياغة نظرية النسبية أو التقييد الخاص, ويطلق عليها وايتاكر نظرية النسبية لبوانكاريه ولورنتس).

ومما يثير الحيرة تجاه بحث أينشتاين أنه حتى لم يضع في اعتباره أن بوانكاريه كان الخبير الدولي في النسبية, ومع ذلك يبدو أن أينشتاين لم يسمع عنه أو أنه اعتقد أن بوانكاريه لا يستحق الإشارة إليه.

ولقد قدّم بوانكاريه في مؤتمر في سبتمبر 1904 تعليقات مهمة حول نظرية النسبية الخاصة قائلاً: (من كل تلك النتائج, إذا تمت البرهنة على صحتها, سوف تظهر ميكانيكا جديدة تماما تتضمن حقيقة أنه ليس هناك سرعة تتجاوز سرعة الضوء, لأن الأجسام ستعوق أي زيادة في القصور الذاتي تؤدي إلى تسارع حركتها, ويصبح هذا القصور لانهائياً عند الاقتراب من سرعة الضوء. وأن الراصد المتحرك سوف يتوصل إلى عدم وجود سرعة تتجاوز سرعة الضوء, وسوف يمثل ذلك تناقضاً, فإذا عرفنا أن هذا الراصد لن يستعمل نفس الساعات التي يستعملها الراصد الثابت, فإن الساعات سوف تسجل وقتاً محلياً) (بوانكاريه 1905).

ويقول جيمس ماكاي: (إن التوضيحات التي قدمها أينشتاين حول هذا الأمر تنكر دور لورنتس, ويتضح منها أن نظرية أينشتاين لم تكن ضد نظرية لورنتس أو بديلاً عنها, لكنها مجرد نسخة منها, ويتضح ذلك من قول أينشتاين الدائم بأن نظرية لورنتس صحيحة, لكنه ينكر أنه قدّم تفسيراً لها).

ومن المعروف أن بوانكاريه كتب 30 كتاباً وأكثر من 500 بحث في الفلسفة والرياضيات والفيزياء. وكتب أينشتاين في الرياضيات والفيزياء والفلسفة, لكنه يعلن أنه لم يقرأ أبداً مساهمات بوانكاريه في الفيزياء.

ويبقى القول إن كثيراً من أفكار بوانكاريه _ مثل أن سرعة الضوء تعتبر حداً أعلى للسرعات وأن الكتلة تزداد مع السرعة _ لم يتم الإشارة إليها في بحث أينشتاين (حول الديناميكا الكهربائية والأجسام المتحركة).

ولقد دافع أينشتاين عن نفسه في مواجهة هذه الاتهامات وأوضح في بحث له عام 1907 رأيه حول انتحال أعمال غيره من العلماء قائلاً: (يبدو لي أنه أمر طبيعي في مجال العمل العلمي أن ما يأتي تالياً كان قد تم حله جزئياً عن طريق علماء آخرين. ورغم هذه الحقيقة, وحيث إن الموضوع الذي نتكلم عنه تم تقديمه هنا من وجهة نظر مختلفة, فإنه من حقي أن أغفل الرصد الكامل المتحذلق حول ما كتب في هذا المجال).

تاريخ المعادلة المشهورة

من الذي أسس مفهوم أن المادة تتحول إلى طاقة والعكس بالعكس? إن هذا المفهوم يعود إلى نيوتن على الأقل (1704) ولقد أقر براون (1967) بما يلي: (وهكذا ظهرت بالتدريج معادلة الطاقة = الكتلة في مربع سرعة الضوء, التي قدمها بوانكريه من دون إثبات في 1900). من هنا يمكننا القول ونحن متأكدون أن أينشتاين لم يكن هو الذي وضع هذه المعادلة, ويصبح السؤال من الذي فعل ذلك? يرى بجيركنيس (2002) أن س. تولفير بريستون الذي (وضع صيغة الطاقة الذرية والقنبلة الذرية والتوصيل الفائق في سبعينيات القرن التاسع عشر, التي اعتمدت على المعادلة الطاقة = الكتلة في مربع سرعة الضوء) هو المشارك المحتمل في هذه الصياغة. ومن الذين لعبوا دوراً مهماً, بالإضافة إلى بريستون, في تاريخ هذه المعادلة ويستحق الإشارة إليه, أولينتو دي بريتو (1904). وما يجعل هذا التاريخ بهذه الأهمية أن أينشتاين كان يعرف الإيطالية, وكان يطلع على أبحاث كتبها علماء فيزياء إيطاليون وكان أقرب الأصدقاء إليه ميشيل بيسو السويسري الإيطالي.وإذا تعلق الأمر بإدراك أن كمية ضخمة من الطاقة يمكن أن تنتج عن كمية صغيرة من المادة فإن بريستون (1875) يستحق الإشارة إليه حيث كان يعرف ذلك قبل مولد أينشتاين. ومن الواضح أن بريستون كان يستخدم هذه المعادلة في أعماله, ويثبت ذلك القيمة التي حصل عليها-, أي أن جسما مقداره قمحة بمقياس الوزن يمكنه رفع 100000 طن إلى ارتفاع 1.9 ميل, وهذا ينتج من معادلة الطاقة = الكتلة في مربع السرعة.

كسوف 1919

وفيما يخص الانتقادات الموجهة إلى الدعم الذي تلقته نظرية النسبية العامة, يرى مودي أنه لا يوجد تعريف أوضح للدجل العلمي مما حدث عند مدار الاستواء في 29 مايو 1919. والواضح بشكل خاص أن إدينجتون لفق بيانات الكسوف الشمسي ليجعل النتائج تؤكد ما توصل إليه أينشتاين في نظرية النسبية العامة. وقد انكب كل من بوور (1930) وبراون (1967) وكلارك (1984) ومككوسلاند (2001) على بحث الخلافات حول هذا الكسوف. وفي ذلك الوقت لم يكن إدنجتون عالماً بالمعتقدات الأساسية للعلم, وكان عمله جمع البيانات وليس إثبات نظريات أينشتاين.

ومما يلقي بمزيد من الشك حول هذه البعثة, كما يقول مودي, تأييد إدنجتون الحماسي لأينشتاين, وهو ما يتضح من قول إدنجتون نفسه ومن المقدمة التي وضعها كلارك له: ( بدأ 29 مايو بأمطار ثقيلة, لم تتوقف إلا بعد الظهر. وحتى الساعة الواحدة والنصف بعد الظهر, وكان الكسوف قد بدأ فعلاً, لم تتمكن الفرقة من إلقاء نظرتها الأولى على الشمس, كان علينا أن نبدأ برنامج التصوير اعتماداً على تصوراتنا) وكشف إدنجتون تحيزه الحقيقي: لقد كان يريد أن يفعل أي شيء ليصل إلى إثبات أن أينشتاين على حق. ولم يكن هناك ما يعوقه عن ذلك:(وبدا الأمر كما لو أن المجهود الذي بذلناه, فيما يتعلق بالبعثة, قد أخفق), (لقد حصلنا على الصور الفوتوغرافية, صورتين كل ليلة لمدة ست ليال بعد الكسوف. ولقد أفسد الطقس الممطر خططي وكان علي أن أعالج القياسات بطريقة مختلفة عن تلك التي كنت أعتزم استخدامها, ونتج عن ذلك أنه لم يكن في استطاعتي التوصل إلى إعلان أولي عن النتيجة) هكذا يقول كلارك.

وفي الواقع تقول كلمات إدنجتون الكثير حول النتيجة, ففور توصله إلى شظية دليل يتسق مع نظرية أينشتاين في النسبية العامة, أعلن عنه باعتباره برهاناً للنظرية. فهل ألقى أي شخص غير إدنجتون نظرة على اللوحات التي تم تصويرها? لقد فعل بوور ذلك ورفض الاعتراف بنتائج إدنجتون تماماً. وتقول بعض المقتطفات من ملخص بوور: (تعتبر الصيغ الرياضية التي حسب بها أينشتاين انحرافا مقداره 1.75 ثانية لأشعة الضوء المارة بحافة الشمس, صيغ فيزياء بصرية معروفة وبسيطة. وليس هناك أي مفاهيم أساسية تخص التغير الزمني أو المكان المنحني أو التزامن أو نسبية الحركة موجودة بأي طريقة في تنبؤ أينشتاين, أو صيغه, حول انحراف الضوء). (من هنا فإن بعثات كسوف كثيرة أخذت أهمية زائفة. ولا يمكن للنتائج التي توصلت إليها أن تثبت أو تدحض نظرية النسبية).

الوصلة

تم تعديل 23 أبريل 2005 بواسطة mb14

[mb14]

مائة عام على النسبية

إن نظرية النسبية التي أعلنها أينشتاين سنة 1905 تعتبر من النظريات القليلة التي هزت الوسط العلمي, وتركت أثرها على الفلسفة والفكر إلى يومنا هذا. لقد ترك أينشتاين أثرا لا يمكن المرور عليه بسهولة, ولا يمكن نكران فضله في تغيير نظرة الإنسان إلى الكون. لقد امتدت الثورة التي أحدثها كوبرنيكوس في القرن السادس عشر وبقيت آثارها إلى يومنا هذا, وكذلك ستبقى آثار نتائج أفكار أينشتاين معنا إلى قرون مقبلة!! هذا المقال عرض لتأثير نظرية النسبية العامة في نظرة الإنسان للكون, وكيف تغيرت هذه النظرة, وكيف فتحت هذه النظرية المجال لسنين مقبلة في البحث في الكون لمعرفته. وما أكثر ما يجهل الإنسان.

ولد أينشتاين في 14 - 3 - 1879 في ألمانيا في مدينة صغيرة تسمى (أولم) وكان يحب علم الفيزياء والرياضيات وبرع فيهما, عمل في شبابه بوظيفة في مكتب تسجيل براءات الاختراع في برن.

في عام 1905 وضع أينشتاين - خلال عمله في مكتب تسجيل براءات الاختراع - العديد من النظريات, التي جعلت من العام 1905 عاماً ثورياً في تاريخ العلم, فقد نشر ثلاثة أو خمسة أبحاث علمية في غضون أربعة أو خمسة أشهر مع أنه لم يكن آنذاك في مركز أبحاث أو جامعة!! تطرق في أبحاثه إلى مواضيع مختلفة مثل تفسير الظاهرة الكهروضوئية, وبحث في الحركة البروانية للجزيئات, وبحث لطبيعة المكان والزمان وبحث في ديناميكا حركة الأجسام الفردية. بعد نشر هذه الأبحاث اهتم علماء الفيزياء في مختلف الجامعات السويسرية به وطالبوا بضمه إلى الجامعة.

قال أحد الفيزيائيين: معظم العلماء يكونون سعداء لو سنحت لهم الفرصة لاكتشاف شيء مهم, بحيث يدخل ضمن تعليم الأجيال من بعدهم, ولقد حدث مثل هذا للقليل منهم, ولكن أينشتاين في أشهر معدودة نشر بحوثا غيّرت العالم, ودخلت في المناهج إلى يومنا هذا. كذلك يقول العلماء لو لم يوجد أينشتاين, كان من الممكن اكتشاف الأعمال التي اكتشفها أينشتاين, لكن لم تكن لتحصل لشخص واحد وبهذه السرعة!

الكون عبر التاريخ

منذ بداية التاريخ ومنذ أن وعى الإنسان ما يحيط به من مجهول سأل - ومازال يسأل - عن الكون وطبيعته, والشكر يذهب إلى العلماء والفلاسفة لمحاولاتهم العديدة للإجابة عن مثل هذه الأسئلة. بشكل عام مرت قضية النظر إلى الكون بمراحل مختلفة حسب تطور المعارف البشرية, ولقد بدأت بالنظرة السطحية اعتمادا على الظاهر فالأرض لها شكل مسطح ونرى أجسامًا لامعة في السماء وهذا التصور البسيط للكون كما في الرسمة التالية.

قدماء اليونانيين: اعتقد كل من أفلاطون وأرسطو بالكون الأزلي, وقالا بوجود عقل وراء الكون يوزع النظام فيه, لأن المادة لا يمكن أن تحرك نفسها أما شكل الكون فلقد وضع أرسطو صورة له.

عاش أرسطو من 384 إلى 322 ق.م, وكان شغوفا بدراسة كل شيء!! وكان يعتقد أن الجسم عندما يكون ساكنا فهو في موضعه الطبيعي, وعند الحركة لابد من توافر وسيلة تكون مسئولة عن هذه الحركة, وعندما تتوقف هذه الوسيلة تتوقف الحركة. بناء على نظرة أرسطو هناك موجود ذو امتياز, وهو المحرك الأول الذي بدأ الحركة, والتي حركت الأجسام الأخرى, والمحرك الأول يجب أن يكون في السكون المطلق. بالنسبة لشكل الكون فقد اعتقد أرسطو أن الأرض مركز للكون, والكواكب والشمس والقمر تدور حولها وكذلك النجوم.

نموذج بطليموس: عاش تقريبا في الفترة (85-165 ميلادية), وهو عالم رياضيات وجغرافي وفلكي, طور أهم نموذج للكون في عصره, على أساس مركزية الأرض, وله الكتاب المشهور في علم الفلك - المجسطي. بناء على نظرة أرسطو ذكر بطليموس نموذجه عن الكون في هذا النموذج, كل الكواكب والشمس والقمر تدور حول الأرض وتحيط الأرض نجوم ثابتة وتدور النجوم بمجموعها حول الأرض, وما يقع ما وراء هذه النجوم لم توضح لعدم إمكان الإنسان معرفتها واستمر نموذجه إلى القرن الخامس عشر.

أما في الحضارة الإسلامية فإن النظرة للكون لم تتغير بالنسبة لمركزية الأرض للكون, فلقد توارثها المسلمون عن اليونانيين, أما من ناحية خلق الكون, وأن للكون بداية ونهاية فاستنادا إلى العقيدة الدينية كما للأديان السماوية الأخرى فإن نظرتهم تخالف الكون الأزلي.

وبالنسبة للنظرة للكون عند الأوربيين في العصور الوسطى, فقد تقبلت الكنيسة نموذج أرسطو للكون على أساس مركزية الأرض للكون واعتبرتها جزءًا من الدين!!, لأنه في نموذج أرسطو (أو بطليموس) تُركت فراغات واسعة خارج النجوم لتكون موقعا للعالم الآخر- الجنة! الدين المسيحي يؤمن بالخلق من العدم, كما هي الأديان السماوية, لكن هذا الإيمان بالخلق من العدم خلق نوعا من التناقض بين نظرتين, فمن ناحية يؤخذ نموذج أرسطو على أساس مركزية الأرض للكون, ومن ناحية أخرى يتم رفض فكرة أزلية الكون, والتي هي أيضا جزء من فكر أرسطو! من هذا يمكن القول إن فكرة الكون الأزلي التي تكلم بها أفلاطون وأرسطو لاتزال موجودة على الأقل بين بعض الفلاسفة!

بدأت مرحلة جديدة إذ أحدث كوبرنيكوس ثورة في النظر إلى الكون لا من ناحية خلق الكون من العدم, ولكن من ناحية إزاحة الأرض من المركز, فصارت الأرض مثلها مثل أي كوكب آخر في حالة دوران حول الشمس ووضع الشمس مركزا للكون. جاء ذلك في كتابه الذي تم نشره في سنة 1543م بعد موته, بسبب الخوف من سطوة الكنيسة, التي كانت مسيطرة على المجتمع آنذاك. بعد كوبرنيكوس جاء كل من جاليليو وكبلر ونيوتن وعززوا الحقيقة العلمية التي قالها كوبرنيكوس.

وكان نيوتن أول من تكلم عن نظرية في الجاذبية, ولكن واجهته مشكلة بالنسبة للكون والسبب في ذلك أن مجموعة من الكتل في الفضاء تكون غير مستقرة, لأنها تنهار على نفسها, بسبب وجود التجاذب بين جميع أجزائها والحل الوحيد لوقف الانهيار هو إعطاء بعض الطاقة للأجسام لتتمكن من أن تتباعد بعضهاعن بعض, لكي تمنع الانهيار. أو الافتراض الآخر أن تكون أبعاد الكون لانهائية.

مفاجأة القرن العشرين

علم الرياضيات خير معين للإنسان في الكشف عن المجهول. ففي سنة 1916 نشر أينشتاين نظرية النسبية العامة, وبحل المعادلات خرج بأن الكون غير مستقر, وأنه في حالة تمدد!! ومن تأثره بنظرية الكون المستقر, هذا الإرث الكبير لنظرة الكون الأزلي, رفض أينشتاين نتيجة حل المعادلات وتحايل على الحل بأن أدخل ثابتا في المعادلات حتى يحصل على الكون المستقر وكانت هذه من الأخطاء الكبيرة, أخطأ خطأ العمر وكان يذكر ذلك دائما ويندم عليه!!

سنة 1922 حل المعادلات عالم الرياضيات والفيزيائي الروسي الكسندر فريدمان Alexander Friedman وأخذ بفكرة تمدد الكون, وأثبتها من المعادلات وعندما حل آخرون معادلات نظرية النسبية ثبت لهم التمدد في الكون.

في سنة 1923 وما بعدها لاحظ العلماء انزياح خطوط الطيف للمجرات, ومنها استنتجوا وجود تحرك في المجرات بعضها عن بعض, ولذلك ثبت تمدد الكون عن طريق المشاهدة مما عزز نظرية النسبية ومنها وضعت سيناريوهات بدء خلق الكون بانفجار عظيم, وكانت نظرية الانفجار العظيم.

وفي سنة 1927 قام الفيزيائي والقس البلجيكي جورج ليماتير George Lemaitre بوضع الأساس لنظرية الانفجار العظيم, وقال إن للكون بداية, وبعضهم, يسمي هذا القسيس بالأب الروحي لنظرية الانفجار العظيم. تطورت نظرية الانفجار العظيم بعد ذلك إلى ما وصلت إليه الآن ومن الطبيعي أنها أي النظرية ليست في صورتها النهائية. إن التغيير الذي حدث لنظرتنا للكون في القرن العشرين, يرجع الفضل الكبير فيها إلى أينشتاين كما رأينا من نتائج نظرية النسبية العامة, وحل معادلات النسبية ثبت أن الكون في حالة غير ساكنة, وهذه أول مرة تحدث من الناحية العلمية!! أي ثبت علميا أن الكون له بداية, أو أن الزمن له بداية وبالتالي للكون عمر يمكن حسابه! من الطبيعي أن الأمور لم تحسم بهذه السهولة بل كان صراعا بين نموذجين القديم والجديد وهذا يتطلب وقتًا, لأن تستقر الفكرة الجديدة ويصير لها دعم من المشاهدة وتفسير ما يشاهده العلماء في الكون.

بدء الزمن

هل الزمن له بداية? وهل له نهاية? لقد ثبت الآن أن الكون لم يوجد منذ الأزل بل له بداية حوالي 13 بليون سنة, وهذا يعتبر من أهم اكتشافات علم الكون حديثا. إن الزمن بالنسبة لأحداث الكون أرقام كبيرة جدا, ومن الممكن أن يكون هذا هو السبب في نظرة الإنسان إلى الكون على أنه أزلي. كثيرون كانوا غير راضين أن يكون للكون بداية!! لأنه يؤدي بهم لأن يعتقدوا بوجود موجود فوق الطبيعة خلق الكون!! لقد كانت الحوارات في مثل هذه المواضيع فلسفية, أو دينية, إلى بدايات القرن العشرين, ولكن في هذا القرن الأساليب العلمية باستخدام التلسكوبات والكومبيوترات ومختلف العلوم يريد الإنسان أن يصل إلى معرفة كيف بدأ الكون.

وفي سنة 1965 اكتشف مهندسان وجود موجات الخلفية الإشعاعية, مما عزز نظرية الانفجار العظيم, ومع مرور الأيام ثبتت نظرية الانفجار العظيم, وألغيت نظرية الكون المستقر خاصة بعد سنة 1965 وانتهت إلى الأبد سنة 1992 بعد اكتشاف الخلفية الإشعاعية في الكون حسب نظرية الانفجار العظيم. في نفس هذه السنة أي 1965. وفي محاضرة ألقاها هويل - أهم مؤسسي نظرية الكون المستقر - اعترف بخطأ نظرية الكون المستقر, وتخلى عنها رسميا. من العجيب أن يستغرق كل هذا الوقت لكي نخرج من فكرة أزلية الكون بعد صراع طويل لأكثر من ألفي سنة!! الأمر الآخر أن الكون الأزلي كان مستندا قويا بيد الملحدين, وهذا المستند اهتز من أساسه, لذلك لا بأس من ذكر بعض الآراء في هذا المجال, حتى نكون على بينة بما كان من أثر لنظرية الانفجار العظيم وكيف غيرت الأفكار مع أخذنا بالاعتبار أن نسبية أينشتاين هي السبب الأول لهذا التغيير.

وفي سنة 1989 كتب محرر مجلةNature العلمية قائلا: الموت لنظرية الانفجار العظيم, لأن هذه النظرية تُعطي المؤمنين بالله برهانا قويا على أفكارهم!!. لقد توقع المحرر خلال عقد من الزمان أن نظرية الانفجار العظيم سوف تفقد التأييد ومن المفارقات أنه خلال السنوات العشر حدث عكس ذلك, فقد ثبتت النظرية أكثر. كذلك قال العالم الإنجليزي ليبسون Lipson: (الانفجار العظيم شيء محرج للملحدين, لأن العلم أثبت فكرة دافعت عنها الكتب الدينية), الفكرة أن للكون بداية.

قبل أن أختم هذا المقال أود أن أشير إلى موضوع متناول في الأوساط العلمية, وهو الثابت الذي افترضه أينشتاين!!

الرجوع إلى الثابت الذي فرضه أينشتاين: رجع الاهتمام ثانية إلى الثابت الكوني الذي افترضه أينشتاين, والسبب أن هذا الثابت يفسر لنا الطاقة المظلمة التي اكتشفها العلماء, وهي إلى الآن ضمن الأبحاث والدراسات الواسعة لمعرفة كنه هذه الطاقة!! لقد تبين أن هذا الثابت له علاقة بمستقبل الكون, فما التطورات المتوقعة من هذا التطور? سؤال يستحق الوقوف عنده وهذا يحتاج إلى مقال آخر.

علي حسين عبدالله

الوصلة