للمثقفين والمتعلمين فقط:
من أكثر الأشياء التي تجعلني لا أؤمن بوجود الخالق وعدم الحاجة له هو البناء الرياضي البسيط جداً الذي يمتلكه الكون الذي نعيش فيه.
فعلى بساطة الجملة 1+1=2، ستجد أن هذه الجملة تكفي لنسف فكرة الإله القدير! فلا الله ولا كل الآلهة يستطيعون تغيير كون 1+1=2، وإذا ذهبت إلى أي كون آخر فلن يكون مجموع شيئين هو ثلاثة، ولذلك كفكرة أولى بسيطة نجد الرياضيات البحتة لا تتغير في أي كون نذهب إليه.
وعندما تدرس الفيزياء وتتعمّق فيها وتصل إلى مستويات متقدمة مثل نظرية الحقل الكمية Quantum Field Theory التي تشمل الكثير من الفروع الأخرى مثل الإلكتروديناميك الكمي Quantum Electrodynamics التي تدرس التفاعلات الكهرومغناطيسية من ناحية كمية، وأيضاً الديناميك اللوني الكمي Quantum Chromodynamics الذي يشمل تفاعل شحنات الكواركات اللونية، تدرك أن هذا الكون يملك تشكيلاً رياضياً بسيطاً.
مثال على هذه البساطة: في عالم الجسيمات الأولية والذرية هناك نوعين من الجسيمات الأولية، الأول هو بوزونات Bosons والتي تحمل عزوم لف ذاتية عظمى صحيحة مثل 0,1,2… والثاني هو فيرميونات Fermions والتي تحمل عزوم لف ذاتية عظمى يمكن تمثيلها بأعداد نصف فردية مثل 1/2,3/2,5/2…
وعندما تسأل نفسك السؤال: لماذا هذين النوعين فقط؟ لماذا لا يوجد جسيمات ذات عزوم لف ذاتية عظمة تساوي 0.2523 مثلاً؟
وفي الحقيقة الإجابة لا يمكن الحصول عليها من الفيزياء، بل من الرياضيات! وحصراً فيما يسمى نظرية المجموعات Groups Theory وجبر لي Lie Algebra، والتي تجد فيها الإجابة بأننا إذا فرضنا أن كوننا يملك انحفاظات لا تتغير إذا قمنا بتغيير مكان الجملة أو زمانها (الوصف التقني الأدق هو لا تتغير عندما نقوم بتحويلات لونتس Lorentz وبوانكاريه Poincaré)، والتي تتبع لما يسمى مجموعة لورنتس Lorentz Group، سنجد أن هذا هو الشرط والكافي كي تكون الجسيمات الموجودة في كوننا هي إما فرميونات أو بوزونات، وكل هذا الاستنتاج هو فقط رياضيات مستقلة عن أي تجربة في المختبر! تخيّل عزيزي القارئ!
أليست الرياضيات سحر؟ بصراحة مع أني أملك دكتوراة في الفيزياء، لكني أعترف أن الرياضيات تسحرني أكثر من الفيزياء!
نعم! صدّق أو لا تصدّق! فالفيزياء والرياضيات وصلت إلى مرحلة بقوتها أصبحت قادرة على إجابة أسئلة “لماذا” وليس فقط “كيف”، ومازلنا على الدرب سائرون!
هذه البساطة غير المبتذلة أو ما أسميه أنا Non-trivial simplicity هو أساس إيماني بأن وجود الخالق أمر غير ضروري لهذا الكون. فواضح جداً أن الكون محفوظ بنفسه ولم يحتج إلى ديناصورات لتخلق كون محفوظ!
بعبارة أخرى: أنا لم أرى أي معجزات في هذا الكون لأؤمن بوجود الخالق.
سام.
(11)لم يعجبني المنشور
(5)
مقالة رائعة غنية بمعلومات أحييك
ولكن من فضلك أرجو أن تفسر لي ما معنی عزم لف لكوارك و بوزون و شكرا
تخيل أنك تملك كرة صغيرة مغروس فها عصا طويلة تمر من مركزها. عندما تدور هذه الكرة حول نفسها، فهذا السهم خلال دورانه سيشكل مخروط كما في الصورة التالية
هذا الدوران يحدث عندما تملك الكرة ما يسمى عزم الدوران Angular momentum. في حالة مشابهة يمكن تسميته عزم اللف الذاتي Spin لكن لا أريد الدخول في التفاصيل.
الأرقام 1/2 و 3/2 الخ... تمثل وحدة قياس عزم الدوران في الجسيمات الأولية، وفي الجسيمات الأولية لا يمكننا اختيار عزم الدوران كما نريد، بل هناك قيم محددة له وهي المذكورة في المقالة، وهذا هو مبدأ التكميم Quantization في ميكانيك الكم، والذي يجعلنا نرى القيم الفيزيائية بأنها متقطعة وغير مستمرة كما في حالة الكرة التي يمكن أن تأخذ أي عزم دوران نريده.
طبعاً أحب التنويه أن الجسيمات الذرية والأولية لا تدور حول نفسها بشكل حرفي، لكن الأثر الذي يمكننا قياسه يشير إلى أنها تتصرف بهذه الطريقة. الموضوع أعقد من أن يتم تشبيهه بالكرة، لكن هو مجرد تبسيط.
شكرا جزيلا
و ممكن سؤال أخر لو سمحت هل تدرس ميكانيكا الكم في الجامعات العربية أطمح ان أكمل دراستي في إختصاص الفيزياء إن كان جوابك لا فماهي أفضل دولة تنصحني بمواصلة دراستي فيها و كم يلزمني نقود لأكمل تعليمي العالي و شكرا جزيلا 🙂
ميكانيك الكم يتم تدريسه في كل مكان ولا يوجد فيزيائي لا يعرف هذه الأمور حتى لو كان في البلاد العربية. لكن في كل الأحوال الموضوع مجهود شخصي ويجب أن تقرأ وتدرس لتتعلم لتصبح فيزيائي ناجح.
أما عن الدراسة في الخارج فالتكاليف تعتمد على المكان الذي ستذهب إليه ولا يوجد جواب واحد لهذا السؤال. أنا أعيش في ألمانيا والدراسة هنا تكلفك 7500 يورو في السنة تقريباً كمصاريف معيشتك لأن الجامعات شبه مجانية.
أتمنی أن أكمل تعليمي في ألمانيا
أنا حاليا في تعليمي ثانوي شعبة رياضيات لدي أعداد جيدة في مادتي الرياضيات و الفيزياء و أطمح أن أصبح فيزيائي لكن هل تصبح الدروس معقدة في الجامعة ؟ بأضافة هل يمكنني أن أعمل لأؤمن ظروف معيشتي و أوصل دراستي في نفس الوقت ؟ أعتذر عن كثرة الأسئلة لكني أحاول الخروج من المستنقع الأسلامي و شكرا 🙂
موضوع العمل مع الدراسة ممكن لكنه شبه مستحيل بسبب ضغوط الدراسة وبسبب قلة الفرص. لا أعرف ماذا تقصد بالتعقيد فهذا موضوع نسبي، فأنا لا أجد شيئاً معقداً، لكن بالنظير عندي خبرة في أمور معينة وأمور أخرى لا أملك خبرة فيها. بالدراسة والجد لن يكون هناك شيء معقد وكل شيء يمكن تعلمه مع الوقت.
هناك صفحات ومجموعات على الفيس بوك تساعد من يريدون الهجرة ويملكون خبرة أكثر مني. أعتذر لكن سأحذف هذه التعليقات قريباً بعد أ، تقرأها لأنها خارج الموضوع. تحياتي.