أغمض عشرة ألغاز غير محلولة بالفيزياء

1- ماذا يحدث داخل الثقب الأسود

ماذا يحدث عند سقوط شيء وامتصاصه داخل الثقب الأسود؟ فحسب النظريات الحالية إذا كنت قد ألقيت مكعبًا من الحديد في الثقب الأسود سوف لا يكون هناك طريقة لإخراجه مرة أخرى، لأن جاذبية الثقب الأسود قوية جدًا حيث أن سرعة هروبها أسرع من الضوء الذي هو أسرع من أي شيء.

2- ما هي المادة السوداء

تظهر الأبحاث والقياسات أن 84% من مادة الكون تقريبًا لا تمتصُ الضوء أو تشعّه، فسُميت «بالمادة المظلمة» والمدهش أنه لا يُمكننا رؤيتها مباشرة، ولم يتم الكشف عنها حتى الآن بطرائق غير مباشرة، بل يُستدل على وجودها وخصائصها عبر تأثيراتها الثقالية على المادة المرئية والإشعاع وبُنية الكون.

ويُعتقد أن هذه المادة الغامضة تتخلل أطراف المجرات، وربما تتركب من «جُسيمات ضخمة ضعيفة التفاعل» أو ما يرمز لها اصطلاحًا بالاختصار «WIMPs» ويوجد حاليًا في جميع أنحاء العالم العديد من الكواشف للبحث عن هذه الجسيمات، لكن لم يتم العثور على أيٍّ منها حتى الآن.

3- لماذ يوجد سهم الوقت

يتحرك الوقت للأمام، فمن خصائص الكون “الإنتروبيا” التي تعرف تقريبًا بمستوى الفوضى أو الاضطراب الذي يزداد فقط، وليس هناك طريقة في الإنتروبيا تعكس حدث بعد وقوعه، لكن السؤال الأساسي هنا: لماذ كانت الإنتروبيا منخفضة جدًا في الماضي، ولماذا كان العالم منظم جدًا في بدايته عندما كانت كمية هائلة من الطاقة محشورة في جزء صغير من الفضاء.

4- هل يوجد كون موازي

تقترح البيانات المتعلقة بالفيزياء الفلكية أن نسيج الزمان/المكان من المحتمل أن يكون مسطح أكثر من أن يكون مقوس لذلك فإنه يستمر للأبد، وإذا كان كذلك، فالمنطقة التي نراها والتي نعتقد أنها الكون، هل هي حقًا رقعة واحدة ضمن عدد لا نهائي من الأكوان المحشورة؟ هل هناك شيء ما خطأ بخصوص هذا الفرض؟ وإذا كان هذا الفرض صحيحًا كيف يمكننا أن نكشتف وجود أكوان موازية؟

5- كيف تحطم المقاييس الدالة الموجية الكمية

في مملكة الإلكترونات والفوتونات والجزيئات الأساسية الأخرى نجد ميكانيكا الكم منخفضة، والجزيئات لا تسلك سلوك كرات صغيرة، بل إنها مثل الموجات تنتشر فوق بقعة كبيرة، وتحتوي الجزيئات على سلسلة من القيم لجميع الملكيات، حتى تقوم على نحو تجربيي بقياس واحدة منهم، موقعها على سبيل المثال وفي أي نقطة تتحطم جزيئات الدالة الموجية.

6- هل يوجد ترتيب في الفوضى

لا يستطيع الفيزيائيون حل مشكلة المعادلات التي تصف سلوك السوائل من الماء إلى الهواء، وتحولات كل السوائل الأخرى، فطبيعة الفوضى غير مفهومة جيدًا، ويتساءل الفيزيائيون وعلماء الرياضيات هل الطقس صعب للتنبؤ به، أم أنه أصلًا لا يمكن التنبؤ به، وهل الاضطراب يتجاوز الوصف الرياضي أم كل هذا يكون واضحًا عندما تعالجه بالرياضيات الصحيحة.

7- هل نعيش في الفراغ الخاطئ

يبدو الكون ثابتًا نسبيًا، ولكن ماذا إذا كان هذا كله صدفة كبيرة؟

إن هذا الفراغ الكوني أو المساحة الفارغة من المفترض أن تكون المحطة الأكثر انخفاضًا في الطاقة، لأنه لا يوجد شيء، لكن الفراغ الكوني من المحتمل أن لا يكون في أقل انخفاض ممكن لمحطة الطاقة، وهذا يدل على أنه الفراغ الخاطئ، وإذا كان هذا حقيقة فمن الممكن أن يكون عالمنا غير ثابت.

8- ماذا يوجد وراء النموذج القياسي

النموذج القياسي واحد من أكثر النظريات الفيزيائية التي تم اكتشافها، وهناك تجارب جديدة تثبت صحتها أيضًا، فالنموذج القياسي يصف سلوك الجزيئات التي تصنع كل شيء حولنا، لكنه لا يشرح كل شيء، ومعظم الفيزيائيين يتفقون على أن النموذج القياسي غير كامل.

9- الثوابت الأساسية

الثوابت التي بلا أبعاد عبارة عن أرقام ليس لديها وحدات ملحقة بها، وعلى سبيل المثال سرعة الضوء هو ثابت أساسي يقدر بوحدات متر/ ثانية، بينما الثوابت التي بلا أبعاد ليس لها وحدات يمكن أن تقاس بها، ولا يمكن أن تستنتج من النظريات، لكن الثوابت مثل سرعة الضوء يمكن أن تستنتج، وهناك حوالي خمسة وعشرون ثابتًا بلا أبعاد موجودون في النموذج القياسي.

10- صندوق باندورا:

أعلن أحد الفيزيائيين البريطانيين عام 1900 أنه لا يوجد جديد لاكتشافه في الوقت الحالي، بقوله: “خلال ثلاثة عقود، أحدثت ميكانيكا الكم والنظرية النسبية لأينشتاين تغيرًا جذريًا بهذا المجال، وحاليًا لا يجرؤ أي فيزيائي أن يؤكد أن معرفتنا الفيزيائية بالكون قريبة من الاكتمال”.


  • ترجمة: إنجي وهبة.
  • تدقيق: إسراء زين الدين.
  • المصدر