Editor in Chief: Ismael  Alwaely

Editorial secretary: Samer  Al-Saedi

Journalist: Makram   Salih

Journalist: Saif  Alwaely

Journalist: Ibnyan   Azeezalqassab

Editor: Aboalhassan   Alwaely

Reporter: Abdulhameed   Alismaeel

مقالات وأبحاث
الاثنين, أيار 1, 2023
الثلاثاء, نيسان 25, 2023
الأربعاء, نيسان 19, 2023
السبت, نيسان 15, 2023
الجمعة, نيسان 1, 2022
الأحد, آذار 13, 2022
الأربعاء, شباط 16, 2022
الثلاثاء, شباط 15, 2022
السبت, حزيران 3, 2017
السبت, أيار 20, 2017
السبت, أيار 13, 2017
الجمعة, أيار 12, 2017
الاثنين, أيار 1, 2017
1
2
3
4
5
6
   
مأزق الفيزياء ، ممَّ تتكون المادة ؟
الأربعاء, نيسان 12, 2017
ماجد الخفاجي

كلما تطوّر علم الفيزياء ، إستعرَ فضول الإنسان عن أصل المادة ، وعن مكوناتها ، هكذا كانت ثورة الفيزياء دون الذرية والتي قادها كل من العلماء العظام (نيلز بور ، تومسون ، رذرفورد ، شرويدينغر) وغيرهم ، فقد قالوا ان المادة الملموسة تتكون من ذرات ، كل ذرة عبارة عن نواة موجبة تدور حولها إلكترونات سالبة الشحنة كي تكافيء جذب النواة لها ، بمعنى آخر إنها كالنظام الشمسي ، ولكن فضول الإنسان العادي وغير الأكاديمي يسأل (وهذا من حقه)  ، ما هي أجزاء البروتون والنيوترون وهي مكونات النواة ؟ ثم ممَّ يتألف الإلكترون ؟ وفي الواقع فقد إختصر لنا أينشتاين العظيم الإجابة مطلع القرن العشرين ، من إن أصل المادة طاقة صرفة ، أي أن المادّة ما هي إلا طاقة مكدّسة بشكل يفوق التصور ! ، وأن من الممكن تحويل المادة إلى طاقة أو بالعكس حسب نظريته الأشهر في التاريخ (E=mc²) ، أي أن الطاقة (E) مقاسة (بالإلكترون.فولت) مساوية  للكتلة (m ، مقاسة بالكيلوغرام) مضروبة في مربع سرعة الضوء (البالغة 300 مليون متر/ثانية) ، ولكن العلماء أرادوا إنشاء سُلّما للوصول إلى عتبة المادة- الطاقة ، فافترضوا عدة جسيمات اُخَر غير الجسيمات دون الذرية الأساسية والتي تسمى (الهادرونات Hadrons) وهي (الإلكترون، البروتون، النيوترون) ، قادهم هذا الإفتراض إلى المزيد من التخبّط ! ، منها التوصل إلى الكواركات (Quarks) ، التي يُقال انها تؤلف البروتون ، وجسيمات (هيغز Higgs) وغيرها ، وهذا الأخير قد تم إكتشافه عمليا في مختبر مصادم الجسيمات في مختبر (سيرن Cern) العملاق بين فرنسا وسويسرا والمسمى (Large Hadron Collider, LHC) ولا زال الفضول قائما ، فما أجزاء هذه الجسيمات ؟ فتوصلوا إلى نظرية (الأوتار String Theory) ، والتي بمقتضاها ، ان هنالك حقلا للطاقة الصرفة على شكل وتر يهتز بتردد معين ، قيمة هذا التردد هو الذي يحدد هوية الجُسيم- الأم.

ولكن ماذا عن الضوء ؟، ولا يزال يعجز عن فهمه عتاة الفيزيائيين ! ، فمنذ أيام (نيوتن) ، كان الإعتقاد السائد ، أن الضوء عبارة عن سيل من الجسيمات أسموها (فوتونات Photons) ، هي المسؤولة عن فعل الإبصار ، لكن سلوكها الموجي المحيّر كالتداخل (Interference) والحيود (Diffraction) والإستقطاب (Polarization) ، لا يدل على إنها مجرد جسيمات مادّية ، فقالوا عنه أنه يتحرك على شكل موجات كهرومغناطيسية (Electromagnetic Waves) ، ولكن كيف يتحرّك جُسيم مادي بسرعة الضوء ؟ والنظرية النسبية لآينشتاين تبين (عند بلوغ جسم ما سرعة الضوء ، فستصل كتلته إلى المالانهاية) ! ، فماذا عن الفوتون ؟ فقالوا أنه جسيم مادي كتلته تساوي صفر ! ، ونحن نعلم أن المادة تعني كتلة ! ، وأن سرعة الضوء تتباطأ عند دخوله مجال كثيف كالزجاج ، لكنه يتسارع عند نفاذه إلى الفراغ ، فمن أين أتت طاقة التسارع تلك ؟ لا أحد يجيب ! .

ولكن تجربة عملية بسيطة للغاية ، قد خلطت الأوراق ونسفت كل شيء ، فالجسيمات المادية الأساسية منها الإلكترون ، يسلك بهذه التجربة هو الأخر سلوك موجة كهرومغناطيسية ! ، تدعى هذه التجربة (تجربة الشق المزدوج (،  Double Slit Experiment) أو (تجربة يونغ Young Experiment) ، والتي أنشأت أصلا لفحص موجات الضوء ، وتتلخص التجربة بوجود حاجز مجهّز بشقين متوازيين ، تقع خلفه شاشة لإسقاط الضوء ، وأمامه مصدر ضوء ، يقوم الحاجز بإعتراض الضوء ولا يسمح له بالمرور إلا من خلال الشقين ، وعليه ستخرج موجتان (لنتصورها مثل موجات المياه) ، من الشقين تعاني من التداخل البنّاء (Constructive Interference) بعد أجتيازهما للشقين ، تنتج عنها عدة أهداب طولية (Patterns) ساطعة تتخللها عدة أهداب مظلمة ناتجة عن التداخل الهدّام (Destructive Interference) ، أي أن الشاشة ستكون (مقلّمة) ، مما تثبت السلوك الموجي للضوء ، لكن عند إستبدال مصدر للضوء بمصدر للإلكترونات وهو جُسيم مادي ، فإنه يُنتج نفس الأهداب ، وهذا ما حيّر العلماء ، فراقبوا التجربة بإضافة عدة كواشف لقياس موقع الإلكترون بدقة ، لكنهم فوجئوا بوجود شقين فقط ! ، اي نفس المنطق المتوقَّع لقذف كرات متعددة خلال شقين ، فستصدم بالشاشة راسمة هدبين فقط ! أي أن الإلكترون لا يسلك سلوك موجي عند مراقبته ! ، ولكن إذا (أشحت بوجهك) عن التجربة فسترى أهدابا مقلمة عديدة ! ، وكأن الإلكترون يلعب (الغميضة) معنا ! ، وحتى عند المراقبة ووجود هدبين فقط ، فقد إزدادت حيرتهم لأنهم يرون في بعض الأحيان ، أن الإلكترون وكأنه ينشطر إلى إلكترونين ، أي أن إلكترونا واحدا يرسم هدبين ، تصور كرة واحدة يقذفها لاعب ، فتصيب مَرمَيَين !! .

من هنا برز مبدأ (السلوك المزدوج للمادة The Dual Aspect of Matter) ، في فيزياء الكم (Quantum Physics) ، لكن أينشتاين ضحك قائلا (هل يلعب القمر مثلا الغميضة معي وأنا أراه في السماء ، ثم يختفي عندما أشيح بوجهي عنه) ؟!.

نحن مزهوون بإنجازاتنا الإلكترونية وبتكنولوجيتنا العالية ، رغم تعثر فهمنا للمادة وأصلها والضوء ، وهي ظواهر بمتناول يد الجميع ، لكننا نرى أنفسنا ندور بحلقة مفرغة ، فسبحان الله ، أي سرّ هذا الذي أودعه في المادة ولا زلنا بعيدين عن إدراكه ؟! ، فتبارك من قال (وما أوتيتم من العلم إلا قليلا) ، ونحن مبهورون بهذه (القلة) من العلم ، وكأنها (وعد إلهي) يتحدانا !


مقالات اخرى للكاتب

 
أضف تعليق
نطلب من زوارنا اظهار الاحترام, والتقيد بالأدب العام والحس السليم في كتابة التعليقات, بعيداً عن التشدد والطائفية, علماً ان تعليقات الزوار ستخضع للتدقيق قبل نشرها, كما نحيطكم علماً بأننا نمتلك كامل الصلاحية لحذف اي تعليق غير لائق.
الاسم :

عنوان التعليق :

البريد الالكتروني :

نص التعليق :

1500 حرف المتبقية
أدخل الرقم من الصورة . اذا لم تستطع القراءة , تستطيع أن تحدث الصورة.
Page Generation: 0.44537
Total : 101