16/05/2022
متى تتعطل قوانين الفيزياء؟
ثلاثة حواجز تتعطل عندها قوانين الفيزياء:
1) عند حاجز بلانك أو عند مسافة اقل من طول بلانك.
2) عند حاجز شوارزفيلد أوعند افق الحدث للثقوب السوداء.
3) عند حاجز الصفر المطلق أوعند درجة حرارة الصفر المطلق.
بالتفصيل:
1) حاجز طول او مسافة بلانك:
من الثوابت الفيزيائية الأساسية الثلاثة: سرعة الضوء في الفراغ، ثابت بلانك، وثابت الجذب العام ، وهي المسافة التي لم تعد لقوانين الفيزياء التقليدية ولا النسبية اي وجود فيها ، فليس للفيزياء الكلاسيكية ولا النسبية القدرة على تمييز الفرق في الجاذبية ، والحركة ، والزخم عند تلك المسافة الصغيرة .
1.1) سؤال: لماذا لايمكن تمييز الظواهر الفيزيائية عند طول بلانك؟
الجواب: لنعرف اولا قياس طول بلانك بالنسبة لمعالم فيزياوية معروفة:
- طول بلانك=(1,616 ضرب 10قوة سالب 35) متر
Planck length=1.616x 10^-35 meter- طول بلانك =10قوة سالب 20=0,00000000000000000001 من قطرالبروتون
- طول بلانك 10قوة سالب 13 = 0,0000000000001 من قطر الالكترون
- طول بلانك= 10قوة سالب 20 = 0,00000000000000000001 من اقصرطول موجي معروف في الكون وهي اشعة غاما وهي اقصر موجة كهرومغناطيسية.
فكيف يكون للفيزياء وجود في مكان لايستوعب الا جزء من (100 مليار مليارجزء من البروتون) ، او (جزء من 10تريليون جزء من الالكترون) ، او (جزء من100 مليار مليار جزء من اقصر طول موجي كهرومغناطيسي معروف) .
، فلو انّ حبة رمل واحدة صار حجمها بقدرحجم الكون المرئي قطره 93 بليون سنة ضوئية فإن طول بلانك سيكون بقدر حبة الرمل بقطر 0,1ملم.
2) عند حاجز شوارزفيلد أوعند افق الحدث للثقوب السوداء:
rs =2GM/C^2 =1.48x10^-27 meter
في النسبية العامة ، يمكن للجاذبية القوية أن تشوه هندسة الزمكان لدرجة أن الثقوب السوداء ضمن منطقة أفق الحدث حيث يصبح الانحناء لانهائياً فلا يستطيع حتى الضوء الهروب والإفلات منها ،وهذا يشكل تكوين معقد للغاية يتحدى كل النظريات الحالية ويجعل كل المعلومات وتفاصيل تكوين الثقب الاسود وتطوره ومايجري فيه مثل الإنتروبية والباريونات والليبتونات وبقية التغيرات مخفية عن المراقبين خارج أفق الثقب الأسود، فلا يمكن وصف الثقب الأسود الا بثلاث عوامل طرحتها معادلات النسبية من خلال تأثيره على الكتل من حوله والواقعة خارج افق الحدث وهي الكتلة والشحنة والزخم الزاوي..
وخلاصة القول انه لا أحد يعرف على وجه التحديد كيف تصاغ قوانين الفيزياء ضمن أفق الحدث وهل هي تعطلت ام تعمل بنطاق آخر لانعرفه فهو لمّا يزل عالم مجهول غريب عن فيزيائنا المعروفة التقليدية او النسبية او الكمية.
3) حاجز الصفر المطلق:
عند درجة حرارة الصفر المطلق تتغير قوانين الفيزياء ، ويتكون من الغاز مايسمى بالسائل فائق الليونة ، تكون لزوجته صفر بلا إحتكاك أو مقاومة ، وتكاثف بوز آينشتين توقع تلك الحالة منذ 1925م وتم اثباتها في 1995م وهي حالة تتخذها ذرات الغاز إذا كانت من البوزونات فتصبح حالة كمومية واحدة، شرط إنخفاض درجة حرارتها إلى درجه الصفر المطلق، بامكانه ان يتصرف كموجة ضوء وتتداخل مع نفسها لتشكل انتشار موجي للذرات نادر الحصول اومستحيل الحصول في الحالات الاعتيادية:
1-1) الذرات التي تخضع لإحصاء بوز اينشتاين تأخذ حالة كمومية واحدة ، فتتصرف كموجة واحدة وذرة واحدة كبيرة تسمى الذرة الفائقة .
1-2) تصبح لزوجة السائل عند الصفرالمطلق تساوي صفر، وهو مايسمى بالميوعة الفائقة ، والاحتكاك بين السائل وجدران الوعاء يساوي صفر،فلو عملت دوامة بملعقة فانها لن تتوقف ابدا، ويصير لسائل مكثف بوز اينشتاين وبسبب ميوعته الفائقة قابلية على اختراق جدران الاوعية التي يوضع فيها .
1-3) موصلية فائقة للكهرباء او تصبح مقاومته للتيار الكهربائي تساوي صفر.
أوصل العلماء الهيليوم لدرجة تكاثف بوز اينشتاين ولما فصلوه في وعاء صغير عن الوعاء الاصلي لاحظوا انه يتسلق عكس الجاذبية ويرجع الى وعاءه الاصلي حتى يرجع الى حالته الكمومية الواحدة كذرة واحدة وموجة كبيرة واحدة.
