فعل قوة الثقالة بين الجسيمات والنظرية الكمومية في الثقالة

1997 عجائب الضوء والمادة تجريباً وتأويلاً

KFAS

فعل قوة الثقالة بين الجسيمات النظرية الكمومية في الثقالة الفيزياء

هذا وإنني لم أناقش موضوع الثقالة في هذه المحاضرات. وسبب ذلك أن فعل الثقالة بين الجسيمات ضعيف جدا: إنه أضعف من القوة الكهربائية بين إلكترونين بما يقرب ⁴⁰10 مرة (وربما ⁴¹10).

والقوى الكهربائية في المادة وظيفتها أن تمسك بالإلكترونات قرب نوى ذراتها فتصنع مزيجا جيد التوازن بين الشحنات الموجبة والشحنات السالبة التي يعدل بعضها بعضا.

أما في الثقالة فلا يوجد سوى قوى تجاذبية تتراكم فتشتد بازدياد عدد الذرات، وذلك لدرجة أن نستطيع قياس مفعولات الثقالة على الكتل الضخمة، كأجسامنا والكواكب وسواها.

لما كانت القوة الثقالية أضعف بكثير جدا من كل التفاعلات الأخرى، فإن من المتعذر إجراء تجربة ذات حساسية كافية لقياس مفعول يقتضي تفسيره اللجوء إلى نظرية  كمومية في الثقالة.

ورغم عدم وجود أية وسيلة لوضعهما على محك التجربة، يوجد مع ذلك نظريات كمومية في الثقالة تخترع ((غرافيتوناتgravitons) (تدخل في صنف جديد من الاستقطاب يقال أن ))سبينه 2(() وجسيمات أخرى أساسية (بعضها سبينه 2/3 (.

وأفضل هذه النظريات عاجزة عن استيعاب كل الجسيمات التي نعرفها وتخترع بالمقابل حشداً من جسيمات أخرى لم يلحظها إنسان قط. والنظريات الكمومية في الثقالة تنظوي أيضاً على لا متناهيات في الكبر في الحدود الحسابية التي تحوي عدة إقترانات، لكن ))الوصفة المجنونة(( القادرة على تخليصنا من اللامتناهيات في الإلكتروديناميك الكمومي غير مجدية في الثقالة .

ولو اقتصرت المشكلة على عدم وجود أية تجربة لاختبار نظرية كمومية في الثقالة لهانت، لكننا حتى لا نملك في هذا الميدان نظرية معقولة .

يبقى في هذه القصة كلها شيء يثير الغيظ  بشكل خاص : كتل الجسيمات كما تظهر في التجارب . فليس هناك من نظرية تخرج منها هذه الأعداد بشكل طبيعي . فكل نظرياتنا تستعمل هذه الأعداد دون أن نفقه عنها شيئاً – لا قيمتها ولا من أين أتت. ومن وجهة نظر أساسية أعتقد أننا هنا أمام مشكلة ذات شأن فيه من الأهمية ما يثير من الفضول.

وأخيرا أعبر لكم عن أسفي أذا كانت كل هذه التكهنات بخصوص الجسيمات الجديدة المرتقبة قد سببت إرباكاً في الأفكار، لكن عذري في ذلك أنني لم أرد أن أن أنهي هذه المحاضرات قبل أن أريكم ، من خلال مناقشة بقية الفيزياء ، إلى أي مدى تبين لنا أن مكوِّنات  القوانين – السعات والبيانات التخطيطية التي تمثل التفاعلات الواجب حسابها، الخ – هي نفسها تلك السعات التي تعمل في اللإكتروديناميك الكمومي، أفضل نموذج لدينا عن نظرية جيدة .