نظرية الثقالة الكمومية theory of quantum gravity هى هدف كل الفيزيائيين النظريين المشتغلين بالفيزياء النظرية العميقة انطلاقا من العلماء العباقرة المتفوقين الذين يسير علمهم و ارادتهم و قدرتهم هذا المجال وصولا الى الباحثين العاديين من امثالنا.
و الثقالة الكمومية تهدف الى التوحيد بين نظريتى النسبية العامة و الحقول الكمومية.
وتذكروا فان نظرية النسبية العامة هى تعميم للنسبية الخاصة نحو هندسة و انحناء الفضاء-زمن.
و فى الثقافة الشعبية فان نظرية الثقالة الكمومية تسمى نظرية كل شيء theory of everything لانها سوف تصف كل شيء مادى فى الكون. بل انهم يعتقدون انها سوف تصف الوعى نفسه -وهم بذلك يفترضون ان الوعى و العقل و الفكر و الروح هى كائنات مادية فى النهاية-.
لكن الذى اريد ان اؤكده فى هذا المنشور ان اهم شيء سوف تصفه نظرية الثقالة الكمومية هى مفردة الانفجار الاعظم big bang و مفردة الثقوب السوداء black holes.
و المفردة singularity تعنى النقطة التى تبدأ او تنتهى عندها الاشياء.
ومفردة الانفجار الاعظم هى مفردة عارية naked singularity نستطيع ان نراها -مثلا عبر اشعاع الخلفية الميكروى microwave background radiation اى اشعاع ال CMB الذى يتخلل الكون و عبر هذا التوسع المتسارع accelerating expansion الذى نرصده للكون-. و هذه المفردة هى بالضبط المفردة التى ابتدأ عندها الزمن و الفضاء نفسهما اللذان نعيش فيهما.
اما مفردة الثقوب السوداء فهى مفردة مخفية hidden singularity ينتهى عندها الفضاء-زمن كبنية هندسية اى ينتهى وجوده و كينونته لكن سوف ينتهى ايضا عندها الزمن نفسه الذى نعرفه لان الثقوب السوداء هى آخر شيء سوف يموت فى الكون.
ومفردة الانفجار الاعظم هى اهم بالنسبة للكسومولوجيا.
اما مفردة الثقوب السوداء فهى أهم بالنسبة للميكانيك الكمومى و تفسيره و اسسه.
بالخصوص بالنسبة لنا هنا فان معضلة ضياع المعلومات فى الثقوب السوداء black holes information loss paradox اى مسألة امكانية ضياع المعلومات فى مفردة الثقب الاسود هى اهم مسألة تخص الثقوب السوداء و هى ذات علاقة وثيقة بمعضلة الرصد الكمومى quantum measurement paradox اى دور الوعى فى عملية الرصد و القياس بصفة خاصة و دوره فى الفيزياء بصفة عامة و فى الكون بصفة اعم.
معضلة ضياع المعلومات فى الثقوب السوداء و معضلة الرصد الكمومى هما اعظم معضلتين تواجهان الفيزياء النظرية التى تبقى أهم اهدافها على الاطلاق هو ايجاد نظرية الثقالة الكمومية.
و لذا فانك تجد من يتناول نظرية الثقالة الكمومية بالدراسة يدرس و يهتم بالثقوب السوداء اكثر من اهتمامه بأى شيء آخر.
ولهذا فاننى على هذه الصفحة و على مدار سنوات طويلة ناقشنا هذه المعضلة من مختلف الزوايا و تناولنا بالنقاش مختلف الاكتشافات التى تمت فى هذا المضمار و كثير من هذه الاكتشافات وقعت خلال السنوات الاخيرة فقط منذ افتتاح هذه الصفحة عام 2016.
اولا كنا قدمنا فى عام 2016 على مستوى الماستر 2 نظرى بجامعة عنابة محاضرات بيداغوجية مستفيضة حول معضلة ضياع المعلومات فى الثقوب السوداء و قد ظهرت هذه المحاضرات فيما بعد كأهم و اكبر فصل فى كتاب النسبية العامة الذى نشره المعهد البريطانى للفيزياء IOP.
ملخص هذه المحاضرات بالعربية موجود هنا
ثم ناقشنا خلال السنوات الموالية اكتشافات الجدار-النارى firewall و ال ER=EPR و علاقة كل ذلك بتفسير و اسس الميكانيك الكمومى فى كتابات و ندوات مختلفة.
ثم قدمت فى عام 2018 محاضرات اخرى على مستوى الماستر 2 فيزياء نظرية فى جامعة عنابة تناولنا فيها التشابك الكمومى quantum entanglement و الثنائية الثقالية-المعيارية gauge-gravity duality فى مثالها الاشهر المعروف باسم التقابل AdS/CFT و دورهما فى انبعاث emergence الفضاء-زمن هذا الانبعاث الذى يلعب دورا محوريا فى حد ذاته فى معضلة ضياع المعلومات فى الثقوب السوداء.
هذه المحاضرات نشرت هى الاخرى مع المعهد البريطانى IOP كفصل فى كتاب نظرية الحقول الكمومية. تجدون الفصل حرا و مفتوحا هنا
ملخص هذه المحاضرات بالعربية هنا
ثم ابتدأنا عامى 2019 و 2020 النقاش حول حل معضلة ضياع المعلومات فى الثقب الاسود الذى كان قد ابتدأه بولشينسكى Polchinski مع تلاميذه قبل وفاته بقليل ثم واصل الحل من بعده تلاميذه و على رأسهم الفيزيائى النظرى الاماراتى احمد المهيرى و غيره.
هذا الحل الذى قدمه بولشينسكى و تلاميذه هو حل نهائى فى اطار نماذج معينة تعيش فى بعدين و هو حل لا يحتاج بالضرورة الى نظرية الاوتار الممتازة رغم انه ابتدأ منها.
خلاصة الحل انه ليس هناك ضياع للمعلومات فى الثقب الاسود بحيث ان اشعاع هاوكينغ Hawking radiation خارج الثقب مرتبط correlated عبر التشابك الكمومى مع المعلومات التى دخلت وراء افق الحدث event horizon.
فى هذا الحل فان افق الحدث يلعب دورا اكثر اهمية من مفردة الثقب الاسود.
هذا الحل يعتمد على كثير من الفيزياء الاساسية من اهمها: انبعاث الفضاء-زمن spacetime emergence, المبدأ الهولوغرافى holographic principle, التشابك الكمومى quantum entanglement, الثقوب-الدودية worm-holes, و الحاسوبية الكمومية quantum computation.
هذا الحل الذى ابتدأنا نقاشه هنا منذ سنوات سوف نرجع باذن الله الى تفصيله على هذه الصفحة فى منشورات قادمة ان شاء الله فترقبوه.
No comments:
Post a Comment