الكون الأنيق

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

كتاب "الكون الأنيق: الأوتار الفائقة، والأبعاد الخفية، والبحث عن النظرية النهائية" (1999) هوكتاب علمي مبسط من تأليف برايان غرين . يشرح فيه ركيزتي الفيزياء الحديثة، النسبية العامة وميكانيكا الكم ، وكيف يمكن توحيدهما من خلال نظرية الأوتار . وصل الكتاب إلى القائمة النهائية لجائزة بوليتزر للأعمال غير الروائية العامة ، وفاز بجائزة الجمعية الملكية للكتب العلمية . في عام 2003، استُخدم الكتاب كأساس لفيلم وثائقي يحمل الاسم نفسه من إنتاج برنامج NOVA . وفي العام نفسه، صدرت طبعة جديدة منه مع مقدمة مُحدَّثة.

ملخص

الجزء الأول: حافة المعرفة

يُقدّم الفصل الأول، بعنوان "مربوط بخيط"، عرضاً موجزاً للتناقضات بين نظرياتنا الحالية، وكيفية حلّها. كما يُعرّفنا على اللبنات الأساسية للمادة، وهي الإلكترونات والكواركات ، والقوى التي تحكمها.

الجزء الثاني: معضلة المكان والزمان والكم

يشرح الفصل الثاني، "المكان والزمان وعين الناظر" ، نظرية النسبية الخاصة لألبرت أينشتاين ، التي جمعت بين الديناميكا الكهربائية لجيمس كلارك ماكسويل ومبدأ النسبية لجاليليو . وقد أثبت أينشتاين أن سرعة الضوء ثابتة كونية، وأن قوانين الفيزياء واحدة لجميع المراقبين في حركة نسبية. ونتيجة لذلك، استُبدل مفهوم الزمان والمكان المطلق لإسحاق نيوتن بمفهوم الزمكان الديناميكي .

يُقدّم الفصل الثالث، "عن الانحناءات والتموجات"، نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، التي حلّت التناقض بين نظرية نيوتن للجاذبية والنسبية الخاصة. تُفسّر النسبية العامة الجاذبية على أنها انحناء الزمكان.

يُقدّم الفصل الرابع، "الغرائب ​​المجهرية"، ميكانيكا الكم . يبدأ غرين باقتراح ماكس بلانك عام 1900 بأن الطاقة تُمتص وتُشعّ في وحدات منفصلة، ​​أو كمات . في عام 1905، استخدم أينشتاين نظرية الكم لشرح التأثير الكهروضوئي ، وهو استخلاص الإلكترونات من المعدن بواسطة الضوء. يستخدم غرين تجربة الشق المزدوج لتوضيح ازدواجية الموجة والجسيم للضوء. وسّع لويس دي بروي هذا المفهوم ليشمل المادة. ينص مبدأ عدم اليقين لفيرنر هايزنبرغ على أنه لا يمكننا معرفة موضع وسرعة الجسيم في آنٍ واحد، وكلما زادت معرفتنا بأحدهما، قلت معرفتنا بالآخر.

يشرح الفصل الخامس، "الحاجة إلى نظرية جديدة: النسبية العامة مقابل ميكانيكا الكم"، الصراع بين ركيزتي الفيزياء الحديثة.

الجزء الثالث: السيمفونية الكونية

يقدم الفصل السادس، "لا شيء سوى الموسيقى: أساسيات نظرية الأوتار"، نبذة تاريخية عن نظرية الأوتار ، بدءًا من أعمال غابرييل فينيزيانو حول القوة النووية القوية . تستبدل نظرية الأوتار مفهوم الإلكترونات والكواركات كجسيمات نقطية بحلقات صغيرة مهتزة من الأوتار. يصف أحد هذه الاهتزازات الخصائص المتوقعة للجرافيتون ، وهو الكم المفترض للجاذبية.

يناقش الفصل السابع، "الـ 'الفائق' في الأوتار الفائقة"، أهمية التناظر في الفيزياء، وإمكانية وجود التناظر الفائق .

يتناول الفصل الثامن، بعنوان "أبعاد أكثر مما تراه العين"، اقتراح تيودور كالوزا لتوحيد النسبية العامة والكهرومغناطيسية، والذي تطلب بُعدًا إضافيًا للفضاء. وقد طوّر عالم الرياضيات أوسكار كلاين هذه الفكرة .

يتناول الفصل التاسع، بعنوان "الدليل القاطع: البصمات التجريبية"، الانتقادات الموجهة لنظرية الأوتار، وتحديداً أنها لم تُسفر بعد عن تنبؤات قابلة للاختبار. ويشرح غرين كيف يمكن أن يتغير هذا الوضع في المستقبل القريب.

الجزء الرابع: نظرية الأوتار ونسيج الزمكان

يتناول الفصل العاشر، "الهندسة الكمومية"، فضاءات كالابي-ياو وتطبيقاتها.

يتناول الفصل الحادي عشر، "تمزيق نسيج الفضاء"، عمل غرين نفسه في نظرية الأوتار، وكيف يمكن للأوتار إصلاح التمزقات في نسيج الفضاء.

يناقش الفصل 12، "ما وراء الأوتار: بحثًا عن نظرية إم"، الإصدارات المختلفة لنظرية الأوتار، وكيف يمكن أن تشير إلى نظرية واحدة، تسمى بشكل غامض نظرية إم .

يتناول الفصل الثالث عشر، بعنوان "الثقوب السوداء: منظور نظرية الأوتار/النظرية-إم"، ألغاز الثقوب السوداء وكيفية حلها باستخدام نظرية الأوتار. ويناقش غرين اكتشاف ستيفن هوكينغ وجاكوب بيكنشتاين للديناميكا الحرارية للثقوب السوداء، واكتشاف هوكينغ لإشعاع هوكينغ .

يقدم الفصل الرابع عشر، "تأملات في علم الكونيات"، لمحة عامة عن نموذج الانفجار العظيم القياسي والتحسينات التي أُدخلت على علم الكونيات التضخمي . ويمكن لنظرية الأوتار أن تجيب على أسئلة مثل ما إذا كان الكون قد بدأ بنقطة تفرد .

الجزء الخامس: التوحيد في القرن الحادي والعشرين

يتناول الفصل الخامس عشر، بعنوان "الآفاق"، أسئلة قد تجيب عنها نظرية الأوتار، مثل طبيعة المكان والزمان. ويتكهن بمستقبل هذه النظرية.

استقبال

كتب جورج جونسون في صحيفة نيويورك تايمز :

إن الكتابة عن هذا المجال من الفيزياء، كما فعل غرين، دون افتراض أي خلفية رياضية لدى القارئ، تُعدّ التحدي الأكبر في تبسيط العلوم. وقدّم ميتشيو كاكو ، الفيزيائي في كلية سيتي كوليدج بنيويورك، مدخلاً رائعاً لنظرية الأوتار الفائقة في كتابه " ما وراء أينشتاين: البحث الكوني عن نظرية الكون" . لكن غرين يتجاوز كتاب كاكو، مستكشفاً الأفكار والتطورات الحديثة بعمق ووضوح لم أكن لأتصورهما ممكنين. ومثل سيمون سينغ في "لغز فيرما" ، يتمتع غرين بقدرة نادرة على شرح حتى أكثر الأفكار غموضاً بطريقة تُعطي على الأقل وهم الفهم، ما يكفي من الأساس الذهني لمواصلة التعمق في الموضوع. [ 1 ]

كتب جون إتش. شوارتز :

بما أنه خبير في هذا المجال، فإن وصف غرين للحالة الراهنة لفهم نظرية الأوتار موثوق. لا أعرف أي أخطاء في عرضه للموضوع. يكتب بأسلوبٍ مميز نادر في الأوساط العلمية، مما يجعل الكتاب جذابًا للغاية للقارئ العادي. في الواقع، بعد نشر هذا الكتاب، أصبح غرين شخصية إعلامية معروفة. [ 2 ]

أدرج إيان ماك إيوان الكتاب ضمن قائمة مؤلفاته العلمية. [ 3 ] كما أدرجه ستيفن واينبرغ ضمن قائمة أفضل ثلاثة عشر كتابًا علميًا للقارئ العام. [ 4 ]

التكيفات

تم تحويل رواية "الكون الأنيق" إلى برنامج تلفزيوني مدته ثلاث ساعات مقسم إلى ثلاثة أجزاء حائز على جائزة إيمي [ 5 ] ، وقد بثه ديفيد هيكمان في أواخر عام 2003 ضمن سلسلة NOVA على قناة PBS . [ 6 ]

  • حلم أينشتاين
  • الشيء هو الوتر
  • أهلاً بكم في البعد الحادي عشر

كما قدمت مصممة الرقصات كارول أرميتاج ، من فرقة أرميتاج غون! للرقص، عرضاً بعنوان "الكون الأنيق" في مدينة نيويورك. وشكّل عرضٌ لهذا العمل قيد التطوير جزءاً من مهرجان العلوم العالمي الافتتاحي .

انظر أيضاً

الحواشي

  1. ↑ جونسون، جورج (21 فبراير 1999). "الزمكان: الحدود النهائية (مراجعة لكتاب الكون الأنيق لبريان غرين)" . صحيفة نيويورك تايمز .
  2. ↑ شوارتز، جيه إتش (2000). "مراجعة لكتاب الكون الأنيق: الأوتار الفائقة، والأبعاد الخفية، والبحث عن النظرية النهائية لبريان غرين". المجلة الأمريكية للفيزياء . 68 (2): 199-200 . doi : 10.1119/1.19379 . ISSN 0002-9505 . 
  3. ↑ ماك إيوان، إيان (1 أبريل 2006). "تقليد موازٍ" . صحيفة الغارديان .
  4. ↑ واينبرغ، ستيفن (3 أبريل 2015). "أفضل 13 كتابًا علميًا للقارئ العام" . صحيفة الغارديان .
  5. ↑ «فازت شبكة PBS بثماني جوائز إيمي للأخبار والأفلام الوثائقية - جوائز إيمي 2005» . Today.com . 14 سبتمبر 2004. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مارس 2010 .
  6. ↑ مؤسسة WGBH التعليمية (2003). "الكون الأنيق" . PBS NOVA . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يونيو 2006 .

مراجع

  • برايان غرين، " الكون الأنيق: الأوتار الفائقة، والأبعاد الخفية، والبحث عن النظرية النهائية "، سلسلة فينتج، دار راندوم هاوس للنشر، فبراير 2000، رقم ISBN 0-375-70811-1
  • "الكون الأنيق" . بي بي إس .
  • بيركويتز، سيدني (11 يونيو 1999). "لحن الأوتار الساحر". مجلة ساينس . 284 (5421): 1780. doi : 10.1126/science.284.5421.1780a . JSTOR 2898035. S2CID 119020033 .  
  • براون، لوري م. (يونيو 2004). "مراجعة كتاب: الكون الأنيق: الأوتار الفائقة، والأبعاد الخفية، والبحث عن النظرية النهائية لبريان غرين". مجلة إيزيس . 95 (2): 327. doi : 10.1086/426259 . JSTOR 10.1086/426259 . 
  • سانتياغو، لويس إي. إيبانيز (نوفمبر 2000). "رحلة هاسيا لا النظرية النهائية". Revista de Libros de la Fundación Caja Madrid (بالإسبانية) (47): 28. JSTOR 30229390 .