الصعوبات التي واجهت الفيزيائيين في شرح نظرية الإلكتروديناميك الكمومي

1997 عجائب الضوء والمادة تجريباً وتأويلاً

KFAS

نظرية الإلكتروديناميك الكمومي الصعوبات التي واجهت الفيزيائيين الفيزياء

إن عملية الاحتيال هذه لتعيين n و j تُسمى تقنياً ((إعادة الاستنظام renormalisation)).

ولكن أياً كان التفنن في هذه الكلمة فإن العملية بحد ذاتها حيلة جنونية. وقد كان اللجوء إلى هذا النوع من المخادعة هو الذي حال دون البرهان على تماسك نظرية الألكتروديناميك الكمومي.

ومن المؤسف أن لا نتوصل حتى اليوم إلى البرهان، بشكل أو بآخر، على الترابط المنطقي لهذه النظرية؛ فأنا من جهتي، أرتاب في الشرعية الرياضية لإعادة الاستنظام. والمؤكد أننا لا نملك طريقة رياضية جيدة لشرح نظرية الإلكترديناميك الكمومي: فالاضطرار إلى الإكثار من تلك الكميات للحديث عن العلاقة بين n و m، ثم بين j وe، يُثبت حقاً أن ذلك ليس من الرياضيات الجيدة.

وهناك مشكلة أخرى لا تقل أهمية عن تلك، وتطرحها ثابتة الاقتران التجريبية e – سعة إصدار فوتون حقيقي ، أو امتصاصه ، من قبل إلكترون حقيقي . إنها مجرد عدد تحوم قيمته التجريبية حول -0,085 424 55 .

(إن زملائي الفيزيائيين لن يعترفوا بهذا العدد، لأنهم يفضلِّون أن يحفظوا عن ظهر قلب مقلوب مربعه: قرابة 137,035 97 بارتياب قدره 2 على الرقم الأخير . إن هذا العدد ما زال لغزاً منذ اكتشافه قبل أكثر من خمسين عاماً، وكل فيزيائي جدير بهذا الاسم مهووس به).

 

إن أول ما نرغب في معرفته هو أصل هذا العدد الاقتراني: هل له صلة بالعدد π ، أو ربما بأساس اللوغاريتمات الطبيعية؟ لا أحد يدري. إنه أحد الألغاز الكبرى في الفيزياء: عدد سحري ألقي على الإنسان دون أن يفهم مما فيه شيئاً.

وما تم إلا بمشيئة الله عز وجل. ولئن كنا نعرف الوصفة التجريبية الواجب اتباعها لقياس هذا العدد، إلا أننا ندري ما البرنامج الذي وضعناه حتما في الحاسوب كي يخرج منه هذا العدد، اللهم إلا أن نكون قد أدخلناه فيه بأنفسنا دساًّ.

لو كنا نملك نظرية جيدة لقالت لنا، مثلا، إن e يساوي الجذر التربيعي لـ3 مقسوما على ضعفي مربع π، أو شيئا آخر من هذا القبيل.

 

وقد شهدت الفيزياء، من حين لحين، محاولات لتفسير قيمة e ، إلا أن أياً منها لم تثبت نجاعتها، بدءاً من محاولة إدنغتون الذي ((برهن)) بالمنطق المجرد على أن العدد المفضل لدى الفيزيائيين يحب أن يكون 136 بالضبط، القيمة التجريبية في ذلك العصر.

وعندما دلَّت التجارب الأدق على أن هذا العدد أقرب إلى 137 وجد إدنغتون خطأً ضعيفاً في محاكمته، وبرهن، بالمنطق نفسه، على أن هذا العدد يجب أن يكون صحيحاً ومساوياً 137!

وبعد حين شعر أحدهم أن تركيباً من π وe  (أساس اللوغارتمات الطبيعية) و2 و5 يعطي ثابتة الإقتران الملغوزة تلك. لكن الناس الذين يلعبون بعلم الحساب لا يدركون دوماً إدراكا جيدا الكثرة الكثيرة من الأعداد التي يمكن صنعها مع π وe، الخ.

 

وتاريخ الفيزياء الحديثة مفعم بنشرات أناس ما كادوا يتوصلون إلى الحصول على قيمة الثابتة e بعدة أرقام عشرية مضبوطة حتى جاءت تجارب محسَّنة تكذِّب ما يدّعون.

وفي الوقت الحاضر لا بد من للجوء إلى طرق حسابية عسيرة لحساب j، لكن ليس هناك ما يمنع الأمل بالتوصل ذات يوم إلى العثور على صلة رياضية شرعية بين j وe. وعندئذ سيكون j هو العدد السحري الذي يأتي منه e.

ولا شك أننا سنشهد عندئذ فيضاً من نشرات تشرح لنا كيف نحسب j بجرة قلم ، وتحاول البرهان على أن j يساوي 1 مقسوماً على π4 مثلا ، أو شيئاً آخر من هذا القبيل. وهكذا نكون قد انتهينا من عرض المسائل المتعلقة  في الإلكتروديناميك الكمومي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]