مبدأ انحفاظ الطاقة و اخواتها و اصل المادة المضادة

من اجمل المبادئ, الصحيحة تماما, فى الفيزياء هو مبدأ التناظر symmetry...او بمصطلح القدماء الاتقان الذى نراه فى خلق الكون...و الذى قال به كل الفلاسفة القدماء و الفلاسفة المسلمون و المتكلمون باستنثناء واحد, تداركه اهله!!!!, لكن لن اذكره الان...
من أكثر التناظرات اساسية نجد الانسحابات فى الزمن و فى المكان, والدورانات,و التحويلات النسبية المعروفة تحت مسمى تحويلات لورنتز Lorentz..و لو ان هذه التناظرات تفترض زمانا و مكانا لا نهائيين, لكن ليس ذلك ضروريا لصحتها, و ايضا من الناحية الاخرى فإن حجم الكون و عمره هما من الضخامة بحيث يمكن اعتبارهما لا نهائيين...
المهم هو الاتى..
هناك مبرهنة رياضية اساسية فى الميكانيك تعرف باسم مبرهنة نوثر Noether theorem تنص على أن كل تناظر يؤدى الى انحفاظ كمية فيزيائية معينة, والانحفاظ نقصد به عدم تغير قيمة هذه الكمية فى الزمن, و هذا ليس بالامر الهين, اذا تذكرنا ان الجملة الفيزيائية تتغير بشكل معقد جدا فى الزمن.
مثال على هذه التناظرات التى تؤدى الى انحفاظات:
-التناظر تحت تأثير الانسحاب فى الزمن يؤدى الى انحفاظ الطاقة energy..
-التناظر تحت تأثير الانسحاب فى المكان يؤدى الى انحفاظ كمية الحركة momnetum...
-التناظر تحت تأثير الدورانات يؤدى الى انحفاظ العزم الحركى angular momnetum..
هذه الانحفاظات الثلاثة - انحفاظ الطاقة, كمية الحركة, والعزم الحركى- هى انحفاظات مطلقة, تجريبيا و نظريا.. تجريبيا, لحد الان لم نر و لا ظاهرة واحدة فى الطبيعة, اركز و اقول و لا واحدة, لا تنحفظ فيها هذه الامور الثلاثة, وايضا من الناحية النظرية, هذا الانحفاظ هو فى مستوى القانون الكلى, و كل النظريات المعروفة التى يُعتد بها, تحترم هذه المبادئ..

اما التحويلات النسبية للورنتز فهى تؤدى مباشرة لوجود المادة المضادة..الامر يمكن فهمه, ولو بطريقة مبسطة أكثر من اللازم, انطلاقا من ما يسمى علاقة الطاقة-كمية-حركة energy-momentum relation فى الصورة ادناه.
هذه العلاقة تعطى الطاقة النسبية E بدلالة كمية الحركة p و الكتلة m و سرعة الضوء c. لاحظوا هناك مربع على الطاقة, اذن علينا أخذ الجذر التربيعى, عندما نفعل ذلك, نحصل على زائد الجذر او ناقص الجذر. كلا الحلين صحيح, الاشارة الموجبة تعطى طاقة الجسيمات, اما الاشارة السالبة, فتعطى بعد عمل اضافى آخر نتخلص فيه من هذه الاشارة!!!!, فتعطى طاقة الجسيمات المضادة.
الان هناك مادة,و هناك مادة مضادة, وهى نراها و نشاهدها فى الكون, لا شك فى ذلك. المشكل الوحيد الكبير, ان كتلة هذه المادة المضادة المشاهدة فى الكون اقل بكثير من, او بالاحرى مهملة امام, كتلة المادة...المادة هى الطاغية فى الكون..هذا السؤال هو اعقد الاسئلة المطروحة فى فيزياء الجسيمات الاولية, و الفيزياء الكوسمولوجية الكونية, و الفيزياء النظرية. الجواب المقترح حاليا هو يعرف باسم باريوجينسيس baryogenesis, لكن على أن اتوقف هنا لاننى بكل بساطة تعبت جدا..