الفيزيائي المسلم
22-05-2006, 03:43
يتألف الكون من اجتماع عدة أبعاد ، بعضها نعرفه حق المعرفة ، وبعضها سمعنا عنه فقط ، وبعضها لا زلنا لا نعرفه حتى الآن ! وقد استطاع العلماء اكتشاف هذه الأبعاد المتعامدة ، ودراسة العديد من خصائصها وتأثيراتها ، فخرجوا إلينا بـنظرية الأبعاد التسعة من الممكن تصنيف هذه الأبعاد ضمن ثلاث فئات ، كما يلي :
1-المكان,الزمان :تقع ضمن هذه الفئة جميع الأبعاد التي نتآلف معها ، ونستخدمها في حياتنا ، ألا وهي أبعاد المكان x ، y و z ، التي تمثل الأبعاد المتعامدة للطول ، العرض ، والعمق على الترتيب .
* أما البُعد الرابع ، الزمن t، فهو البُعد المعامد للأبعاد الثلاثة السابقة ، وهو يتميز بخاصية فريدة ، ألا وهي أنه يسمح بالسير ضمنه في اتجاه واحد فقط ؛ من الماضي إلى المستقبل .
ـ يتميز بُعد الزمن بأنه ليس خطًا مستقيمًا كالأبعاد الأخرى ، أو كما يتخيله الكثيرون ، بل هو مُنْحنىً مداري حلزوني يدور حول نفسه بشكل أشبه بالنابض (الزنبرك) ، بحيث تمثل قاعدته الماضي ، وتمثل قمته المستقبل ، وعلى هذا يظهر هذا البُعد من الأعلى بشكل دائري ، يُطلق عليه اسم المحيط الزمني .
ويتميز هذا البُعد بأن كل بداية لحلقة زمنية ، تتضمن تحويل الحلقة السابقة لها إلى ما يعرف بـالصدى الزمني أو البعد الزمني المُوازي ، وبالتالي لا توجد حدود لعدد الأبعاد الزمنية المتوازية الفريدة ، التي يمكن أن توجد في فترة زمنية محددة .
2- الانتقال الزمني : بعد أن تعرفنا إلى الأبعاد الأربع التي يعرفها معظمنا ، فلنتعرف إلى الأبعاد الأخرى التي لا يعرفها إلا القليل منا ، ولنبدأ بالبُعد الخامس r ، الذي يمثل نصف القطر الزمني ، والذي يمكن أن نتخيله بأنه طول العمود الممتد من نقطة مركز الحلزون الزمني ، والتي تتقاطع مع أحد مسارات الحلزون الزمني في نقطة زمنية معينة .
دعونا نتخيل دائرة نصف قطرها r بمحيط زمني مقداره t=1 ، فتكون هي ممثلة للتدفق الزمني القياسي ، ولنتخيل شخصًا يسافر بعيدًا عن مركز الحلزون الزمني بحيث يزداد نصف القطر الزمني r بحيث يصبح المحيط الزمني t=2 ، فعندها يكون قد ضاعف مقدار الزمن السائر في حلقة زمنية واحدة ، وبالتالي قام بتسريع الزمن إلى ضعف نسبته الطبيعية ، وتدعى هذه الظاهرة بالتسارع الزمني . ولنتخيل وجود جهازٍ قادر على تحقيق هذه الظاهرة ، فسيكون هذا الجهاز قادرًا على تسريع الزمن في منطقة معينة ، مما يعود بفائدة هائلة في التجارب التي تحتاج إلى بيئة متسارعة ، كما في تجارب الهندسة الوراثية مثلاً ، بحيث لا يُضطر العلماء إلى انتظار مرور الزمن بشكله الطبيعي كي يروا نتاج تجاربهم ، بل يخفضون الزمن اللازم لتحقيقها بشكل كبير .
لكن ماذا عن السير نحو مركز الحلزون بدلاً من الابتعاد عنه ؟ سيؤدي ذلك كما يمكنكم أن تستنتجوا إلى إنقاص المحيط الزمني t، مما يؤدي بالضرورة إلى إنقاص المسار الزمني في الحلقة الزمنية ، ونجد أنفسنا أمام ظاهرة أخرى تدعى بالركود الزمني أو التباطؤ الزمني . وبالتالي ، يمكن للأجهزة التي تستطيع تحقيق نظرية الركود الزمني ، إبطاء الزمن في مناطق معينة ، ولهذا فوائده الهائلة في مجالات تخزين الأنسجة العضوية ، أو في إبقاء رواد الفضاء في حالة من الركود الزمني في رحلات الفضاء الطويلة .
كي نستطيع فهم طبيعة البعدين الرابع والخامس ، يمكننا تشبيههما بأسطوانة فونوغراف ، بحيث تمثل المسارت في الأسطوانة تدفق الزمن ، ويمثل نصف القطر من مركز الأسطوانة وحتى النقطة المطلوبة من المسار المطلوب البعد الخامس r ، وبحيث يمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة ابتعادًا عن المركز زيادة في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة التسارع الزمني) ، ويمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة اقترابًا من المركز نقصًا في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة الركود الزمني) .
3- السفر عبر الزمن : ماذا عن البُعد السادس ؟ حسنًا ، يمكننا التعبير عن البُعد السادس s باعتباره المسافة العمودية بين المسارات الزمنية ، أي ارتفاع الحلزون الزمني ، ويُستخدم هذا البُعد في ما يُعرف بـالسفر عبر الزمن ، أو بالتنقل بين النقاط المتطابقة بين الأبعاد الزمنية الموازية .
هذا البُعد محدود مثل الزمن t، إذ يمكن السير فيه في اتجاه واحد بشكل طبيعي ، بحيث تُفتح البوابات عبر البُعد السادس إلى الماضي فقط ، وباعتبار أن البعد s يتعامد مع البعد t، تُتفح البوابات في نفس النقطة في المسارات الزمنية المتعددة .
أي أننا يمكن أن نسافر عبر مضاعفات من المسارات الزمنية الكاملة إلى الماضي ، فإذا كان المسار الزمني t=500 يومًا، يمكن عندها التنقل في البوابات عبر البُعد السادس في مضاعفات من 500 يوم فقط .
4- الانتقال الآني : الأبعاد الثلاث الأخيرة : u ، v ، وw ، هي الأبعاد الثلاثة للفضاء الداخلي . إذا اعتبرنا أبعاد المكان x ، y ، وz على شكل حلزوني مثل t ، عندها يمكننا اعتبار أبعاد الفضاء الداخلي على أنها المسافات بين المسارات الحلزونية المكانية التالية لها مثل البُعد السادس ، لهذا يُعرف السفر عبر الأبعاد الداخلية بين نقطتين في الفضاء الطبيعي بالانتقال الآني الداخلي .
تتأثر المسارات المكانية بشدة بالحقول المغناطيسية ، لهذا تكون المسارات المكانية مضغوطة بقرب بعضها إلى بضعة أمتار فقط عند سطح الأرض ، في حين أنها قد تبعد ملايين الكيلومترات عن بعضها في عمق الفضاء بعيدةً عن أية حقول للجاذبية ، وبالتالي تمكّن هذه الظاهرة عملية الانتقال الآني ضمن بضعة أمتار عند سطح الأرض ، والانتقال الآني عبر عدة سنوات ضوئية في عمق الفضاء ، دون اختلاف كبير في الطاقة المصروفة في كلتا الحالتين ، أي أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني على سطح الأرض ينقل الشخص مسافة بضعة كيلومترات ، في حين أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني في عمق الفضاء ينقل الشخص ما يقارب سنة ضوئية ، وفي كلتا الحالتين تكون الكمية المصروفة من الطاقة متماثلة .
1-المكان,الزمان :تقع ضمن هذه الفئة جميع الأبعاد التي نتآلف معها ، ونستخدمها في حياتنا ، ألا وهي أبعاد المكان x ، y و z ، التي تمثل الأبعاد المتعامدة للطول ، العرض ، والعمق على الترتيب .
* أما البُعد الرابع ، الزمن t، فهو البُعد المعامد للأبعاد الثلاثة السابقة ، وهو يتميز بخاصية فريدة ، ألا وهي أنه يسمح بالسير ضمنه في اتجاه واحد فقط ؛ من الماضي إلى المستقبل .
ـ يتميز بُعد الزمن بأنه ليس خطًا مستقيمًا كالأبعاد الأخرى ، أو كما يتخيله الكثيرون ، بل هو مُنْحنىً مداري حلزوني يدور حول نفسه بشكل أشبه بالنابض (الزنبرك) ، بحيث تمثل قاعدته الماضي ، وتمثل قمته المستقبل ، وعلى هذا يظهر هذا البُعد من الأعلى بشكل دائري ، يُطلق عليه اسم المحيط الزمني .
ويتميز هذا البُعد بأن كل بداية لحلقة زمنية ، تتضمن تحويل الحلقة السابقة لها إلى ما يعرف بـالصدى الزمني أو البعد الزمني المُوازي ، وبالتالي لا توجد حدود لعدد الأبعاد الزمنية المتوازية الفريدة ، التي يمكن أن توجد في فترة زمنية محددة .
2- الانتقال الزمني : بعد أن تعرفنا إلى الأبعاد الأربع التي يعرفها معظمنا ، فلنتعرف إلى الأبعاد الأخرى التي لا يعرفها إلا القليل منا ، ولنبدأ بالبُعد الخامس r ، الذي يمثل نصف القطر الزمني ، والذي يمكن أن نتخيله بأنه طول العمود الممتد من نقطة مركز الحلزون الزمني ، والتي تتقاطع مع أحد مسارات الحلزون الزمني في نقطة زمنية معينة .
دعونا نتخيل دائرة نصف قطرها r بمحيط زمني مقداره t=1 ، فتكون هي ممثلة للتدفق الزمني القياسي ، ولنتخيل شخصًا يسافر بعيدًا عن مركز الحلزون الزمني بحيث يزداد نصف القطر الزمني r بحيث يصبح المحيط الزمني t=2 ، فعندها يكون قد ضاعف مقدار الزمن السائر في حلقة زمنية واحدة ، وبالتالي قام بتسريع الزمن إلى ضعف نسبته الطبيعية ، وتدعى هذه الظاهرة بالتسارع الزمني . ولنتخيل وجود جهازٍ قادر على تحقيق هذه الظاهرة ، فسيكون هذا الجهاز قادرًا على تسريع الزمن في منطقة معينة ، مما يعود بفائدة هائلة في التجارب التي تحتاج إلى بيئة متسارعة ، كما في تجارب الهندسة الوراثية مثلاً ، بحيث لا يُضطر العلماء إلى انتظار مرور الزمن بشكله الطبيعي كي يروا نتاج تجاربهم ، بل يخفضون الزمن اللازم لتحقيقها بشكل كبير .
لكن ماذا عن السير نحو مركز الحلزون بدلاً من الابتعاد عنه ؟ سيؤدي ذلك كما يمكنكم أن تستنتجوا إلى إنقاص المحيط الزمني t، مما يؤدي بالضرورة إلى إنقاص المسار الزمني في الحلقة الزمنية ، ونجد أنفسنا أمام ظاهرة أخرى تدعى بالركود الزمني أو التباطؤ الزمني . وبالتالي ، يمكن للأجهزة التي تستطيع تحقيق نظرية الركود الزمني ، إبطاء الزمن في مناطق معينة ، ولهذا فوائده الهائلة في مجالات تخزين الأنسجة العضوية ، أو في إبقاء رواد الفضاء في حالة من الركود الزمني في رحلات الفضاء الطويلة .
كي نستطيع فهم طبيعة البعدين الرابع والخامس ، يمكننا تشبيههما بأسطوانة فونوغراف ، بحيث تمثل المسارت في الأسطوانة تدفق الزمن ، ويمثل نصف القطر من مركز الأسطوانة وحتى النقطة المطلوبة من المسار المطلوب البعد الخامس r ، وبحيث يمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة ابتعادًا عن المركز زيادة في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة التسارع الزمني) ، ويمثل الانتقال على مسارات الأسطوانة اقترابًا من المركز نقصًا في طول مسار الأسطوانة (ظاهرة الركود الزمني) .
3- السفر عبر الزمن : ماذا عن البُعد السادس ؟ حسنًا ، يمكننا التعبير عن البُعد السادس s باعتباره المسافة العمودية بين المسارات الزمنية ، أي ارتفاع الحلزون الزمني ، ويُستخدم هذا البُعد في ما يُعرف بـالسفر عبر الزمن ، أو بالتنقل بين النقاط المتطابقة بين الأبعاد الزمنية الموازية .
هذا البُعد محدود مثل الزمن t، إذ يمكن السير فيه في اتجاه واحد بشكل طبيعي ، بحيث تُفتح البوابات عبر البُعد السادس إلى الماضي فقط ، وباعتبار أن البعد s يتعامد مع البعد t، تُتفح البوابات في نفس النقطة في المسارات الزمنية المتعددة .
أي أننا يمكن أن نسافر عبر مضاعفات من المسارات الزمنية الكاملة إلى الماضي ، فإذا كان المسار الزمني t=500 يومًا، يمكن عندها التنقل في البوابات عبر البُعد السادس في مضاعفات من 500 يوم فقط .
4- الانتقال الآني : الأبعاد الثلاث الأخيرة : u ، v ، وw ، هي الأبعاد الثلاثة للفضاء الداخلي . إذا اعتبرنا أبعاد المكان x ، y ، وz على شكل حلزوني مثل t ، عندها يمكننا اعتبار أبعاد الفضاء الداخلي على أنها المسافات بين المسارات الحلزونية المكانية التالية لها مثل البُعد السادس ، لهذا يُعرف السفر عبر الأبعاد الداخلية بين نقطتين في الفضاء الطبيعي بالانتقال الآني الداخلي .
تتأثر المسارات المكانية بشدة بالحقول المغناطيسية ، لهذا تكون المسارات المكانية مضغوطة بقرب بعضها إلى بضعة أمتار فقط عند سطح الأرض ، في حين أنها قد تبعد ملايين الكيلومترات عن بعضها في عمق الفضاء بعيدةً عن أية حقول للجاذبية ، وبالتالي تمكّن هذه الظاهرة عملية الانتقال الآني ضمن بضعة أمتار عند سطح الأرض ، والانتقال الآني عبر عدة سنوات ضوئية في عمق الفضاء ، دون اختلاف كبير في الطاقة المصروفة في كلتا الحالتين ، أي أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني على سطح الأرض ينقل الشخص مسافة بضعة كيلومترات ، في حين أن الانتقال الآني عبر 100 مسار مكاني في عمق الفضاء ينقل الشخص ما يقارب سنة ضوئية ، وفي كلتا الحالتين تكون الكمية المصروفة من الطاقة متماثلة .