لنفهم سوية أحدث ما توصل اليه العلم الحديث. مصادم الهادرونات الكبير (LHC) يعد أكبر مصادم للجسيمات في العالم. لكن هل تسائلنا ما الذي يستخدم من أجله بالضبط؟ لن يسعنا ان نتكلم عن جميع استخداماته لكن سنتكلم عن جزء بسيط من استخداماته.
يتم البحث عن الابعاد الـ 11 التي تفترضها بعض النظريات الحديثة مثل نظرية الأكوان المتوازية والأوتار الفائقة. يفترض أن يتألف الكون من 3 أبعاد مكانية وبعد زمني لكن ليس هذا فحسب بل هناك أبعاد مكانية أخرى كثيرة. الكون عبارة عن أنسجة في أبعاد مختلفة وهذه الأبعاد موجودة من حولنا وأمامنا و فى كل مكان لكننا لا نرى تلك العوالم فما السبب؟ أبسط مثال على ذلك أنك لو تخيلت نفسك في مركب في بحر وتوجد اسماك أسفل منك، السمكة في الأسفل من المحال أن تعرف أن هناك شخصاً ما فوقها مهما فعلت.. لأنها ببساطة في بعد مختلف عنك رغم أن بينك وبينها مسافة قد تكون صغيرة. هذه الأكوان المتوازية هي اكوان مثل كوننا ولكن تكون فيها كل الاحتمالات الممكنة التي لم تقع فى عالمنا .
نتساءل هنا كيف يحاول المصادم ان يثبت وجود هذه الابعاد؟ النسبية العامة تستطيع أن تساعدنا في الإجابة على ذلك. تفترض النسبية العامة ببساطة أن الجاذبية هي القوة الوحيدة فى الكون التى تستطيع المرور بين جميع تلك الأبعاد فطبقا لنظرية المجال الكمومي تفترض وجود جسيمات تسمى الجرافيتون وهى الجسيمات المسؤولة عن الجاذبية . في مصادم الهادرونات يقومون بمصادمة بروتونات مع بروتونات أخرى بسرعات عالية جداً تقترب من سرعة الضوء فتنتج طاقة هائلة جداً، وتتحول الطاقة العالية إلى كتلة وفقاً لمعادلة آينشتاين في مبدأ تكافؤ الكتلة والطاقة. وبذلك ينتظر العلماء ان تتحول تلك الطاقة لكل أنواع الجسيمات المحتمل تواجدها فى الكون لأن الطاقة الخالصة تتحول لمادة (الجسيمات) ومنها طبعا جسيمات الجرافيتون. والعلماء ينتظرون هنا أن يتم رصد الجسيم المسؤول عن الجاذبية ولو حدث نقص في الطاقة التي يتم رصدها بعد التصادم يكون ذلك الجسيم قد انتقل لكون ثاني موازي لكوننا لكن في بعد آخر.
ان استطاع العلماء أن يرصدوا تلك الجسيمات وأن يتحكموا بها فسيكون هذا تغيرا جذريا لعالمنا . ببساطة قد يكون لدينا القدرة على الذهاب إلى أكوان موازية أخرى، الكون الآخر قد يكون بعيداً بمليون سنة عن وقتنا الحالي صحيح أن هذه النتائج تشبه الخيال العلمي لكنها ليست كذلك بل يدعم ذلك عمليات رياضية معقدة فى عالم الفيزياء النظرية وتجارب قد تجعلها أكثر من مجرد خيال.
يمكن القول أخيراً أن نظرية الأكوان المتوازية تفترض أن هناك أنسجة من الطاقة في أبعاد مختلفة عنا. ومن أهم تلك المحاولات محاولة العلماء الآن توجيه شعاع ليزر عالي الطاقة حتى يتم خلخلة نسيج الزمكان وفتح طريق للأبعاد الأخرى. وفعلياً لاحظ العلماء تخلخلاً يحصل في نسيج الزمكان نتيجة الطاقة العالية لكن ما زالت الطاقة غير كافية حتى يتم ثقب ذلك النسيج، والعلم لن يتوقف فنحن ننتظر من العلم كل يوم ان يكتشف جديد
وأخيراً هذه فكرة مبسطة عن فرضيات تفترض وجود أربعة أنواع مختلفة من الأكوان المتوازية حيث قام العالم ماكس تيجمارك (max tegmark) بفحص بعض النظريات الفيزيائية التي تتضمن أكواناً متوازية وتفترض وجود أربعة درجات من الأكوان المتوازية تختلف في أماكنها وخصائصها:
المستوى الأول: مناطق وراء أفقنا الكوني.
الكون يتمدد إلى ما لا نهاية وبنيته لها نفس الصفة. خارج هذه الكرة التي هي كوننا أو أياً كان شكل الحدود المشكلة له، فهناك كرات لأكوان أخرى لا نهائية أيضاً في حدودها وعددها.
خصائصها: تنطبق عليها نفس القوانين الفيزيائية، لكن مع اختلاف في الظروف الأولية قياسات الموجات المايكروية تشير إلى تسطح، وفضاء لا متناهي، ونعومة واسعة النطاق وهذا هو النموذج الأبسط .
المستوى الثاني: فقاعات أخرى متضخمة-المركز
الكون عبارة عن فقاعة كروية متواجدة في كون “أكبر” محتوي على عدد من الأكوان الأخرى أو “الفقاعات” الأخرى.
خصائصه: نفس المعادلات الأساسية للفيزياء، ولكن ربما بثوابت وعناصر وأبعاد مختلفة نظرية التضخم تفسر الفضاء المستوي، والتذبذبات ثابتة المقدار، وتحل مشكلة الأفق ومشاكل القطب الواحد ويمكن أن تفسر طبيعياً مثل هذه الفقاقيع تفسر الثوابت المضبوطة.
المستوى الثالث: العوالم المتعددة لفيزياء الكم
حسب نظرية العالم هيو إيفيريت فإن وقوع أي حدث عشوائي معناه أن احتمال من ضمن عدة احتمالات أخرى قد وقع. مما يؤدي بنا إلى القول أن الاحتمالات الأخرى قد تكون وقعت في أكوان موازية لكوننا. أي أن ھناك كون لكل احتمال من الاحتمالات المتوقعة.
المستوى الرابع هو تراكيب رياضية اخرى وكل ذلك ناتج من حلول المعادلات الرياضية المبنى عليها تلك النظريات.
المصدر:
- The CERN Large Hadron Collider: Accelerator and Experiments, 2008 JINST 3 S08001
- The ATLAS Experiment at the CERN Large Hadron Collider – ATLAS Collaboration (Aad, G. et al.) JINST 3 (2008) S08003
