الخميس، 24 أبريل، 2014

الكشـف عن نظريـة أينشتاين المفقـودة



الكشـف عن نظريـة أينشتاين المفقـودة

استكشف أينشتاين فكرة الحالة الثابتة للكون في عام 1931.

ديفيد كاستفيتشي

Nature
تم الكشف عن مخطوطةٍ ظلت غير معروفة للعلماء لعقود، تفيد بأن ألبرت أينشتاين فكّر سابقًا في طرح بديل لما بات يُعرف باسم الانفجار العظيم، مقترحًا توسع الكون بشكل مطرد وغير نهائي. العمل المكتشف مؤخرًا والمكتوب عام 1931، يذكّرنا بالنظرية التي دافع عنها الفيزيائي الفلكي البريطاني فرِيد هويل بعد ذلك بنحو 20 سنة، لكن أينشتاين لم يتعمق في الفكرة وتخلى عنها سريعًا، ويكشف أصل المخطوطة عن استمرار تردده حيال قبول نظرية خلق الكون أثناء حدث انفجاري واحد.

ظهر الدليل الأول على نظرية الانفجار العظيم في عشرينات القرن الماضي، وذلك عندما اكتشف عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل وغيره أن المجرات المترامية تتحرك مبتعدةً، والفضاء نفسه آخذٌ في التوسع. وتضمن هذا الاعتقاد أنه في الماضي كانت محتويات الكون القابلة للرصد بمثابة «حساء بدائي» كثيف وحار جدًّا.

ومنذ أواخر أربعينات القرن الماضي، طرح هويل نظريته القائلة إن الفضاء يمكن أن يتمدد إلى الأبد مع الحفاظ على كثافة ثابتة تقريبًا، وقد يحدث هذا عن طريق إضافة مادة جديدة باستمرار، وظهور جسيمات أولية بشكل تلقائي من الفضاء. ومن ثم ستتجمع الجسيمات لتشكل المجرات والنجوم التي ستظهر فقط بالمعدل الصحيح لتشغل الحيز الزائد المتشكل بواسطة تمدد الفضاء. لقد كان كون هويل دائمًا بلا نهاية، ولا يتغير حجمه لدى تمدده؛ إنه في «حالة ثابتة».
ألبرت أينشتاين في مرصد جبل ويلسون في عام 1931، مع إدوين هابل (في الوسط)، ووالتر آدمز.


وتشير الوثيقة المكتشفة حديثًا إلى أن أينشتاين قد وصف الفكرة نفسها مبكرًا. فقد كتب يقول: «من أجل ثبات الكثافة، ينبغي وجود تكوّن مستمر لجسيمات جديدة». ويعتقد أن المخطوطة تمت كتابتها خلال رحلة إلى ولاية كاليفورنيا في عام 1931، بشكل ما، نتيجة لأنها ظهرت على ورقة ملاحظات أمريكية.

وتم الاحتفاظ بالمخطوطة على مرأى من الجميع في أرشيف ألبرت أينشتاين بالقدس- وهي متاحة للعرض على موقعه الإلكتروني- لكنها صُنفت بالخطأ على أنها مسودة أولية لورقة بحثية لأينشتاين. يقول كورماك أورايفيرتاي، فيزيائي بمعهد ووترفورد للتكنولوجيا في إيرلندا، إنه «كاد يسقط من كرسيه» عندما أدرك عما تدور حوله المخطوطة. وقد نشر ـ بالاشتراك مع معاونيه ـ النتائج التي توصلوا إليها، مع ترجمة إنجليزية للمخطوطة الأصلية لأينشتاين المكتوبة بالألمانية، على الخادم arXiv قبل طباعتها ( C. O’Raifeartaigh et al. Preprint at http://arxiv.org/abs/1402.0132; 2014) ثم تقدموا بورقتهم البحثية لدورية الفيزياء الأوروبية.

«هذا الاكتشاف يثبت أن ما ذكره هويل لم يكن طرحًا غريبًا»، كما يقول الباحث المشارك في الدراسة سايمون ميتون، وهو مؤرخ للعلوم في جامعة كمبريدج، بريطانيا، وأصدر كتابًا في عام 2005 عن سيرة «فريد هويل: حياة في العلم». إن مجرد تشكيك أينشتاين في نموذج الحالة الثابتة للكون كان له أن يمنح هويل مزيدًا من المصداقية لدى نقاشه مع المجتمع الفيزيائي. «لو كان هويل يعرف بأمر ما فكر فيه أينشتاين، لكان استخدمه كضربة لخصومه» كما يقول أورايفيرتاي.


تصحيح أينشتاين للخطأ الحسابي الذي وقع فيه.

Albert Einstein Archives, Hebrew University of Jerusalem, Israel

على الرغم من استبعاد نموذج هويل في النهاية من قبل الأرصاد الفلكية، فقد كان طرحه على الأقل متناسقًا من الناحية الرياضية، مستعينًا بمعادلات أينشتاين في النظرية النسبية العامة، ومضيفًا تعديلاته لتوفير آلية ممكنة تفسر تولد المادة بشكل تلقائي. يقترح أورايفيرتاي وفريقه أن مخطوطة أينشتاين غير المنشورة تشير إلى تفكيره في البداية بنشوء مثل هذه الآلية من نظريته الأصلية دون تعديل، لكنه أدرك خطأه بعد ذلك حسابيًّا، وربما قرر عندما صححه- بشطبه الرقم بلون مختلف- أن الفكرة لن تنجح ووضعها جانبًا.

ربما كانت المخطوطة «مسودة بدأت بشعور مؤلفها بالإثارة حيال التعامل مع نظرية أنيقة، لكنه سرعان ما تخلى عنها، لإدراكه بأنه يخدع نفسه»، كما وصفها عالم الكونيات جيمس بيبليس من جامعة برينستون في ولاية نيوجيرسي. ويبدو أنه لا يوجد أي دليل على ذكر أينشتاين لهذه الحسابات مرة أخرى.

وحقيقة اختبار أينشتاين لمفهوم الحالة الثابتة يدل على مقاومته المستمرة لفكرة الانفجار العظيم، التي وجدها «بغيضةً» في البداية، على الرغم من إظهار فيزيائيين نظريين آخرين لها كنتيجة طبيعية لنظريته العامة في النسبية. (باحثون كبار آخرون، مثل فلكي كمبريدج البارز آرثر إيدنجتون، كانوا متشككين أيضًا حيال نظرية الانفجار العظيم، لأنها اقترحت لحظة صوفية للخلق)، لكن لدى عثور الفلكيين على الدليل لإثبات التمدد الكوني، كان على أينشتاين التخلي عن تحيزه للكون الساكن، وكانت نظرية الحالة الثابتة هي أفضل شيء قادم، كما يقول أورايفيرتاي ومعاونوه. ويتفق هيلجه كراج، مؤرخ العلوم في جامعة آرهوس في الدنمارك، قائلًا: «ما تظهره المخطوطة هو أنه على الرغم من موافقة أينشتاين على توسع الفضاء، فهو لم يكن راضيًا عن نموذج الكون المتغير مع الزمن».

هناك تعليق واحد:

Habeeb Bhai يقول...


جامعة المدينة العالمية
http://www.mediu.edu.my/ar/

عمادة الدراسات العليا
http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=156

تعد عمادة الدراسات العليا بجامعة المدينة العالمية من الجهات الأكاديمية الرئيسة فيها والتي تشرف على الجهات الأكاديمية البحثية في الجامعة كلها:
- كلية العلوم الإسلامية. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=158
- كلية اللغات. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=160
- كلية التربية. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=166
- كلية الحاسب الآلي وتقنية المعلومات. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=162
- كلية العلوم المالية والإدارية. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=164
- كلية الهندسة. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=17402
- مركز اللغات. http://www.mediu.edu.my/ar/?page_id=168

الرؤية:
تهدف عمادة الدراسات العليا إلى تنظيم البحث الأكاديمي لجعل الجامعات التي نتعامل معها تكون بحثية من الطراز الأول على مستوى العالم، وذلك لانتهاجها سياسات تطويرية غير تقليدية.

الرسالة:
تهدف إلى التطوير السليم بدرجة من التخصص والاحترافية تؤدي بدورها إلى تطوير وتنمية المعرفة وإعداد الطلاب على الوجه الأكمل؛ ليكونوا باحثين في شتى مناحي المعرفة والمجالات الفكرية.
تقوم الدراسات العليا بوضع اللوائح المنظمة للعمل البحثي الأكاديمي في الجامعة بمستوى عالٍ من الجدية والعلمية كالتالي:
- اقتراح السياسة العامة للدراسات العليا أو تعديلها، وتنسيقها، وتنفيذها بعد إقرارها.
- اقتراح اللوائح الداخلية بالتنسيق مع الكليات فيما يتعلق بتنظيم الدراسات العليا.
- اقتراح أسس القبول للدراسات العليا وتنفيذها والإشراف عليها.
- التوصية بإجازة البرامج المستحدثة بعد دراستها والتنسيق بينها وبين البرامج القائمة.
- التوصية بالموافقة على المواد الدراسية للدراسات العليا وما يطرأ عليها أو على البرامج من تعديل أو تبديل.
- التوصية بمسميات الشهادات العليا، والرفع بها للمجلس الأكاديمي.
- التوصية بمنح الدرجات العلمية.

وتقدم عمادة الدراسات العليا:
خدمات جليلة للدارسين في كافة البرامج البحثية مراعاة لرغبات الدراسين والباحثين، كالتالي:
أولاً: نظام الدراسة بطريقة البحث هيكل ( أ ): حيث يقوم الطالب بإعداد الرسالة أو الأطروحة تحت إشراف أستاذ من الكادر الأكاديمي لإحراز متطلبات التخرج فضلًا عن المتطلبات الأخرى من الكلية المعنية.
ثانيًا: نظام الدراسة بطريقة المواد الدراسية والبحث ويرمز لها برمز (ب).
ثالثا: الدراسة بالمواد مع مشروع بحثي قصير ويعرف بهيكل (ج).
مستوى الخدمة التي تقدم للطالب ورضاؤه عنها:
تسعى العمادة في تقديم أساليب مبتكرة لبرامج الرسائل العلمية عن بعد تسهيلًا على الطلاب؛ بحيث يدرس الطالب ويكتب بحثه من منزله، ويشرف عليه الأستاذ الجامعي ويناقش كذلك عبر وسائل الاتصال الإلكترونية، إلى أن تصل له وثيقة التخرج بخدمة رفيعة المستوى.
تشرف عمادة الدراسات العليا على توفير خدمة رفيعة المستوى تكاد تنفرد بها جامعة المدينة العالمية، وهي بنك الموضوعات للرسائل العلمية؛ حيث يمتلك البنك أكثر من أربعة آلاف موضوع يصلح للبحث، ولم تدرس قبل ذلك؛ لتيسير السبيل أمام الطالب لإيجاد موضوع الدراسة الملائم لميوله العلمية دون عناء.

أهمية الأبحاث المطروحة:
تعد أبحاث جامعة المدينة من أرقى الأبحاث علمًا وأصالة وتجتهد العمادة في وضع السبل العلمية الدقيقة لضمان أصالة البحث العلمي وجودته.

- خارطة طريق العمل:
تأمل عمادة الدراسات العليا إلى آفاق أرحب وطموحات لاحدود لها في تقديم خدمة ممتازة لطلاب العلم الشرعي واللغوي والعلمي والبحثي بصفة عامة؛ لتجعل جميع الجامعات والمؤسسات العليمة التي نتعامل معها في مصاف جامعات العالم المتقدم، وقد خطونا خطوات واسعة، ويبقى الأمل ينير لنا طريق المستقبل، ونراه قريبًا بإذن الله.
وما زال العطاء مستمرًّا ...............
مع تحيات/
جامعة المدينة العالمية
http://www.mediu.edu.my/ar/