ما هي اللبنة الكونية؟ من الزمان والمكان إلى الزمكان

ما هي اللبنة الكونية؟ من الزمان والمكان إلى الزمكان

بأسلوبي الخاص أمتلك السلطة على المكان، يمكنني اختيار المكان الذي أريد أن أكون فيه، البقاء في السرير في لندن، أو الصعود على متن طائرة في رحلة عبر الكوكب لرؤية عائلتي في أستراليا. الفضاء ثلاثي الأبعاد الذي نعيش فيه بإمكاني التحرك عبره واستكشافه بإرادتي، ضمن قيود التنقّل والتكنولوجيا…

لِم لن يتكرر رجل كأينشتاين؟

لِم لن يتكرر رجل كأينشتاين؟

عندما تعاقدتُ مع معهد ستيفنز للتكنولوجيا "Stevens Institute of Technology" منذ عقد من الزمن، عينني المعهد لعدة شهور في قسم الفيزياء حيث كان لديهم مكتب إضافي، وفي نهاية الردهة حيث كان مكتبي أطلت ملامح أينشتاين بشعره المكهرب في منشور دعائي "للسنة العالمية للفيزياء 2005"،…

هل نمتلك أبعادًا إضافية؟

هل نمتلك أبعادًا إضافية؟

ربما تبدو الأبعاد الإضافية كخيال علمي، ولكن من الممكن أن تساعد في تفسير ضُعف قوة الجاذبية. لماذا تعتبر الجاذبية أضعف من القوى الأساسية الأخرى بكثير؟ إذ يكفينا مغناطيس الثلاجة الصغير لخلق قوة كهرومغناطيسية أكبر من قوة الجاذبية التي يبذلها كوكب الأرض. أحد الاحتمالات لذلك هو أننا لا…

ما فائدة الفيزياء النظرية؟

ما فائدة الفيزياء النظرية؟

لا داعي لتكون عالماً حتى تتحمس بشأن التطورات في الفيزياء النظرية، فاكتشافات من قبيل الموجات الثقالية gravitational waves وبوزون هيغز Higgs boson يمكن أن تلهمك للتعجّب حول جمال هذا الكون المعقد مهما قلّ فهمك لها حقاً. لكن يسأل بعض الناس دوماً عن سبب وجوب الاهتمام بالتطورات العلمية…

ما هي الغرافيتونات؟ ولماذا لا يمكننا رؤيتها؟

ما هي الغرافيتونات؟ ولماذا لا يمكننا رؤيتها؟

الغرافيتونات (Gravitons) هي جسيمات صغيرة تحمل "قوة" الجاذبية. وهي ما يعيدك إلى سطح الأرض عندما تقفز. إذاً لماذا لم يسبق لنا رؤيتها، ولم هي معقدة جداً لدرجة إننا بحاجة إلى نظرية الأوتار (string theory) لفهمها؟  الفوتونات، الغلونات والغرافيتونات ينبعث الضوء إلينا على…

صحة التطور تضاهي صحة الجاذبية

صحة التطور تضاهي صحة الجاذبية

 لقد أوجد التطور حيواناتٍ رائعة كهذا الترسير الفيليبيني.    ما يزال الناس في أغلب الأوقات يقلّلون من شأن التطور في النقاشات العامة باعتباره "مجرد نظرية" وهم مخطئون في ذلك، وللأسف يعزى هذا جزئياً إلى فهم خاطئ لما تعنيه كلمة "نظرية" في العلم…

5 تجارب ذهنية مجنونة استخدمها اينشتاين لصياغة نظرياته الثورية

5 تجارب ذهنية مجنونة استخدمها اينشتاين لصياغة نظرياته الثورية

ألبرت أينشتاين Albert Einstein، واحد من أهم العقول في القرن العشرين، وقد غيّر مشهد العلم إلى الأبد بتقديم مفهومات ثورية هزت فهمنا للعالم الفيزيائي. إحدى أكثر خصائص أينشتاين المميّزة هي قدرته الاستثنائية على تصوّر الأفكار العلمية المعقدة عبر تخيّل سيناريوهات من الحياة الحقيقية. وأطلق…

ثمانية معلومات قد لا تعرفها عن الضّوء

ثمانية معلومات قد لا تعرفها عن الضّوء

ينتشر الضّوء في كلّ مكان من حولنا، ولكن كم تعرف حقّا عن الفوتونات التي تتجاوزك بسرعة؟ هناك المزيد من الضّوء ممّا لا تراه العين، وإليكم هنا ثمانية حقائق قيّمة عن الفوتونات: يمكن للفوتونات (Photons) أن تنتج موجات صدمة (shock waves) في الماء أو الهواء مشابهة للقنابل الصّوتيّة. لا شيء…

كيف يستمع الباحثون للأمواج الثقالية

كيف يستمع الباحثون للأمواج الثقالية

المستقبل يكمن في الفضاء: من المستحيل تجنب الاهتزازات في الكواشف الارضية حيث تؤثر على قياس الأمواج الثقالية التي تقل شدتها عن عشرة هرتز. ولذلك يخطط فريق دولي من العلماء لمشروع eLISA "هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي المطور". وابتداءً من عام 2034 ستقوم ثلاثة أقمار…

أينشتاين والنسبية: الجزء الثاني

أينشتاين والنسبية: الجزء الثاني

النسبية العامة لقد غيرت نظرية أينشتاين من فهمنا للمكان والزمن. إذ كان الناس قبل أينشتاين يفكرون بالفضاء على أنه خشبة مسرح تلعب عليها قوانين الفيزياء؛ حيث يمكننا أن نلقي ببعض النجوم أو بعض الكواكب، ومن ثم فإنها ستتحرك في أرجاء هذا المسرح. أدرك أينشتاين أن المكان ليس بهذا الخمول، وأنه…

أينشتاين والنسبية : الجزء الأول

أينشتاين والنسبية : الجزء الأول

يعتبر عام 2015 عاماً مميزاً بالنسبة للفيزياء؛ فهو يمثل الذكرى السنوية الـ100 للإنجاز الأعظم لأينشتاين: النظريةِ النسبيةِ العامة (genera theory of relativity).   النسبية العامة عبارة عن نظرية في الجاذبية، وفي الواقع فإنها النظرية الأبرز في الجاذبية؛ ففي السنوات المئة منذ اكتشافها،…

في العمق: ما هي نظرية النسبية العامة وما هي معادلاتها؟

في العمق: ما هي نظرية النسبية العامة وما هي معادلاتها؟

عندما يتحدث علماء الفيزياء عن معادلة أينشتاين فهم لا يعنون في العادة المعادلة الشهيرة \(E=mc^2\)، وإنما صيغة أخرى تُغلف النظرية الشهيرة في النسبية العامة (general theory of relativity). نشر أينشتاين تلك النظرية قبل مائة عام وتحديداً عام 1915، وللاحتفال بمرور قرن عليها، طلبنا…

وزن الضوء

وزن الضوء

هل للضوء وزن؟ يعتقد نيوتن ذلك، فقد دعم النظرية الجسيمية للضوء (corpuscular theory of light)، حيث اعتبره مكوناً من جسيمات صغيرة جداً، لكن لها وزنٌ محدود. استنتج نيوتن أن مثل هذه الجسيمات ستتأثر بحقل الجاذبية. إذاً، وباستخدام قوانين الحركة، نستطيع حساب مقدار حرف الجاذبية لشعاع…

لماذا تتأثر الفوتونات بالجاذبية مع أنها لا تمتلك كتلة؟

لماذا تتأثر الفوتونات بالجاذبية مع أنها لا تمتلك كتلة؟

وفقاً لقانون نيوتن للجاذبية، فإن قوة الجاذبية المُؤثرة على الجسيمات عديمةِ الكتلة تساوي صفراً، ولذلك لا يمكن للجاذبية أن تُؤثر على الضوء. لكن إن طبقنا نفس القانون على الثقوب السوداء فهذا يعني استحالة وجودها، لأن الضوء سيتمكن من الفرار منها بغض النظر عن مدى قوة جاذبيتها. نحن نعلم…

نظرية النسبيّة وثورة إينشتاين

نظرية النسبيّة وثورة إينشتاين

"قد تتجسد الفكرة الأكثر أهمية في النسبيّة الخاصة في أن الزمن والمكان ليسا خلفية مقدسة وثابتة للكون، وإنما أشياء قد تتغير من نقطةٍ لأخرى ومن شخصٍ لآخر". ويأخذنا هذا المقال المذهل إلى أماكن رائعة تُوضح لنا أصل النسبية العامة والنسبية الخاصة وعلاقة هذه النظريات بالعلم والواقع. …

مراجعة مختصرة لنظرية الأوتار

مراجعة مختصرة لنظرية الأوتار

يتخذ كل من ميكانيك الكم (quantum mechanics) و النسبية العامة (general relativity) نهجين مختلفين عند النظر إلى الكون. يشعر العديد من الفيزيائيين بضرورة وجود طريقة يُمكن لها أن تُوحّد النظريتين. إحدى النظريات الكونية المرشحة لهذا، هي نظرية الأوتار الفائقة (superstring theory)، أو اختصاراً…

أسئلة حول الأنفاق الدودية

أسئلة حول الأنفاق الدودية

مجموعة من الأسئلة التي طرحت على الدكتور اريك كريستاين (Eric Christian) اريك كريستين هو بروفسور في قسم الفيزياء في جامعة واشنطن في سانت لويس، ويعمل في مجال مختبرات الفيزياء الفلكية التجريبية ويشارك في العديد من الفرق العلمية ومهمات ناسا العلمية؛ ومن أهم المهمات التي يعمل فيها هي مستكشف…

هل يستطيع الثقب الأسود حني الضوء؟

هل يستطيع الثقب الأسود حني الضوء؟

تخيل نفسك تدور حول ثقب أسود على مسافة آمنة خارج أفق الحدث. كيف ستبدو لك السماء؟ بشكل اعتيادي سترى فقط النجوم، التي تشكل خلفية السماء والتي تتحرك بشكل مستقر، ومتوافق مع حركتك المدارية. لكن ستُغير قوة ثقالة الثقب الأسود الأمور بشكل معتبر. تُؤسر أشعة الضوء، التي تمر بالقرب من الثقب…