Thursday 24 December 2020 17:37 - الخميس ١٠ جمادى الأولى ١٤٤٢
قدم لاري سلفيربريج وزميليه جيفري إيشين من جامعة ولاية نورث كارولينا الأمريكية، طرحًا جديدًا عن المادة، أكثر انسجامًا مع المستجدات العلمية، فالمادة وفق طرحهما لا تتكون من جسيمات أو موجات، كما ظن العلماء طويلًا، إنما تتكون بالأساس من شظايا الطاقة.
تصور قدماء الإغريق أن المادة تُبنى من خمسة عناصر رئيسة، الأرض والماء والهواء والنار والأثير، والأثير وفق تصورهم مادة تملأ السماء وتفسر دوران النجوم.
كانت تلك العناصر برأيهم كل ما يلزم لبناء العالم، ولم يتغير ذلك المفهوم كثيرًا على مدى ألفي عام.
ثم طرح السير إسحاق نيوتن، منذ نحو 300 عام، فكرةً مفادها أن المادة تتألف من نقاط سمّاها الجسيمات، تلاه جيمس كليرك ماكسويل، بعد مئة وخمسين عامًا، ليقدّم مفهوم الأمواج الكهرومغناطيسية بصفتها الشكل غير المرئي للضوء والكهرباء والقوة المغناطيسية. ومثّل الجسيم وحدة البناء الأولية من منظور علوم الميكانيكا في حين كانت الموجة المكون الرئيس بالنسبة للكهرومغناطيسية، واستقر رأي أكثرية العلماء على أن الجسيمات والأمواج معًا هما اللبنات الأساسية التي تُبنى منهما المادة بكل أشكالها.
شكّل ذلك تقدمًا كبيرًا قياسًا بمفهوم العناصر الخمسة الإغريقي القديم، إلا أنه لم يخلُ من العيوب، ففي سلسلة شهيرة من التجارب، عُرفت باسم تجارب الشق المزدوج، تصرّف الضوء كجسيم في بعض الأحيان وكموجة في أحيان أخرى. وعلى الرغم من أن النظريات والحسابات المتعلقة بالأمواج والجسيمات مكّنت العلماء في ذلك الوقت من وضع فرضيات كونية متناهية الدقة، فإن القواعد العلمية المتبعة تلك أظهرت أخطاءً وعيوبًا على مختلف الأصعدة.
قدّم أينشتاين حلًا مناسبًا من خلال نظريته عن النسبية العامة، مستخدمًا فيها ما توفر له في ذلك الوقت من مبادئ الرياضيات وعلومها، إذ تمكّن من تقديم شروح أفضل لبعض الظواهر الفيزيائية، وأوجد حلولًا لتناقضات علمية متعلقة بالجاذبية والعطالة. لكنه بدلاً من أن يطوّر مفهومَي الجسيمات والأمواج، اقترح إزالتهما، وذلك من خلال رؤيته المختلفة كليًا عن المكان والزمان.
واستنادًا إلى علوم الرياضيات الحديثة، عَرضتُ وزميلي نظريةً جديدةً قد تصف الكون بكثيرٍ من الدقة، فبدلاً من تأسيس النظرية على تغيير ملامح الزمان والمكان، يرى الباحثان أننا يجب أن نبحث عن وحدة بناء أكثر أساسيةً من الموجة والجسيم.