هل تخلى ستيفن هوكينغ عن حلمه في البحث عن نظرية لكل شيء قبل وفاته؟

أمضى ستيفن هوكينغ، أحد أشهر علماء الفيزياء النظرية في العصر الحديث، جزءًا كبيرًا من حياته المهنية في البحث عن "نظرية كل شيء (Theory of Everything)"، وهي إطار موحد يمكنه تفسير جميع القوى والجسيمات الأساسية في الكون. يسعى هذا المسعى، الذي أسر العلماء لعقود، إلى التوفيق بين ركيزتي الفيزياء الحديثة: ميكانيكا الكم، التي تحكم سلوك الأشياء الصغيرة جدًا، والنسبية العامة، التي تصف قوة الجاذبية وبنية الكون. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة من حياته، أعرب هوكينغ عن شكوكه حول جدوى مثل هذه النظرية. لم يكن تحوله في المنظور استسلامًا بل كان إدراكًا عميقًا لطبيعة الكون وحدود الفهم البشري. نتابع في هذه المقالة تطور أفكار هذا العالم الفذّ حول هذا الموضوع.

ستيفن هوكينغ

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stephen_hawking.jpg

حلم نظرية كل شيء:

تعود فكرة نظرية كل شيء إلى أوائل القرن العشرين، عندما بدأ علماء الفيزياء في الكشف عن القوى الأساسية للطبيعة. بحلول سبعينيات القرن العشرين، نجح النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات في توحيد ثلاث من القوى الأساسية الأربع - الكهرومغناطيسية والقوة النووية الضعيفة والقوة النووية القوية - باستخدام ميكانيكا الكم. ولكن الجاذبية، التي وصفتها نظرية أينشتاين النسبية العامة، ظلت منفصلة بعناد. كان حلم نظرية كل شيء هو إيجاد طريقة لدمج الجاذبية في الإطار الكمومي، وخلق نظرية واحدة أنيقة يمكنها تفسير كل شيء من سلوك الجسيمات دون الذرية إلى توسع الكون. كان هوكينغ مشغولاً بعمق في هذا المسعى، وقد جعله عمله على الثقوب السوداء وطبيعة الزمكان شخصية محورية في البحث عن الجاذبية الكمومية. في الثمانينيات، اقترح بشكل مشهور أن الثقوب السوداء تصدر إشعاعًا - يُعرف الآن باسم إشعاع هوكينغ - وهي فكرة رائدة اقترحت وجود صلة عميقة بين ميكانيكا الكم والجاذبية، وغذّت التفاؤل بأن نظرية كل شيء قد تكون في متناول اليد.

نظرية كل شيء – حلم الفيزيائيين

https://www.pexels.com/photo/person-holding-a-chalk-in-front-of-the-chalk-board-714699/

تحدّيات التوحيد:

على الرغم من عقود من الجهود، فقد ثبت أن توحيد ميكانيكا الكم والنسبية العامة يشكل تحديًا هائلاً. تعمل النظريتان وفقًا لمبادئ مختلفة جوهريًا. ميكانيكا الكم احتمالية وتتعامل مع الجسيمات والقوى المنفصلة،

في حين أن النسبية العامة حتمية وتصف الجاذبية بأنها انحناء الزمكان. ويتطلب التوفيق بين إطاريهما أدوات رياضية جديدة واختراقات مفاهيمية، ولم يقدم أي منها حتى الآن حلاً كاملاً. أحد المرشحين الأكثر واعدة لـ TOE هو نظرية الأوتار، والتي تفترض أن اللبنات الأساسية للكون ليست جسيمات نقطية، بل أوتار صغيرة مهتزة. تتمتع نظرية الأوتار بالقدرة على توحيد جميع القوى، بما في ذلك الجاذبية، داخل إطار واحد. ومع ذلك، تظل غير مجربة إلى حد كبير وتواجه تحديات نظرية وعملية كبيرة. على سبيل المثال، تتطلب وجود أبعاد إضافية تتجاوز الأبعاد الأربعة المألوفة (ثلاثة أبعاد مكانية وزمن)، والتي لم يتم ملاحظتها.

نظرية الأوتار: حتى الجسيمات الأولية هي أوتار مهتزة

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:String-theory-strings.svg

في البداية، أيد هوكينغ نظرية الأوتار كمسار محتمل لنظرية كل شيء. ولكن مع مرور الوقت، أصبح متشككًا. في كتابه "التصميم العظيم" الصادر عام 2010، والذي شارك في تأليفه مع ليونارد ملودينوف، زعم هوكينغ أن نظرية الأوتار لم ترق إلى مستوى وعدها. وأشار إلى أن النظرية تسمح بعدد هائل من الحلول الممكنة - ربما يصل إلى 10 ^ 500، ما يجعل من الصعب استنباط تنبؤات محددة وقابلة للاختبار. اقترح هوكينغ أن هذا "المشهد" من الحلول قد يعني أنه لا يوجد نظرية كل شيء فريدة من نوعها، ولكن بدلاً من ذلك هناك عدد كبير من الأكوان المحتملة، لكلّ منها قوانينه الفيزيائية الخاصة.

الأكوان المتعددة وحدود المعرفة:

كان تشكك هوكينغ المتزايد بشأن نظرية كل شيء مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا باستكشافه لمفهوم الأكوان المتعددة. تشير فرضية الأكوان المتعددة إلى أن كوننا هو مجرد واحد من بين العديد من الأكوان، ولكل منها ثوابت وقوانين فيزيائية مختلفة. تنشأ هذه الفكرة بشكل طبيعي من تفسيرات معينة لميكانيكا الكم ونظرية الأوتار. إن وجود الأكوان المتعددة يعني أن قوانين الفيزياء التي نلاحظها ليست عالمية بل هي ظاهرة محلية خاصة بكوننا. في كتابه "التصميم العظيم"، زعم هوكينغ وملودينوف أن الأكوان المتعددة تقوض فكرة نظرية كل شيء الشاملة. فإذا كان هناك عدد لا يحصى من الأكوان، ولكل منها قوانينه الخاصة، فلن تكون هناك مجموعة فريدة من المعادلات التي يمكنها وصف كل شيء.

نظرية الأكوان المتعددة

https://unsplash.com/photos/a-large-group-of-blue-balls-in-the-air-aBr2tqQ67GY

بدلاً من ذلك، ربما يجب السعي إلى هدف أكثر تواضعًا: فهم مجموعة القوانين الفيزيائية المحتملة ولماذا يمتلك كوننا هذه المجموعة الخاصة. كان قبول هوكينغ للأكوان المتعددة بمثابة تحول كبير في تفكيره؛ فقد عكس اتجاهًا أوسع في الفيزياء النظرية نحو الاعتراف بحدود المعرفة البشرية. وكما قال: "نحن لسنا ملائكة ننظر إلى الكون من الخارج. بل نحن ونماذجنا جزء من الكون الذي نصفه".

دور نظريات عدم الاكتمال لغودل:

كان هناك عامل آخر أثر على تفكير هوكينغ وهو عمل عالم الرياضيات كورت غودل. في ثلاثينيات القرن العشرين، أثبت غودل أنه في أي نظام رياضي معقد بما فيه الكفاية، توجد عبارات صحيحة لا يمكن إثباتها داخل النظام. هذه النتيجة، المعروفة باسم نظرية عدم اكتمال غودل، لها آثار عميقة على فلسفة العلم، إذ تشير إلى أنه قد تكون هناك حدود أساسية لما يمكن معرفته أو إثباته، حتى من حيث المبدأ. رسم هوكينغ أوجه تشابه بين نظريات غودل والسعي إلى نظرية كل شيء. إذا كان الكون يحكمه قوانين رياضية، فإن عمل غودل يعني أنه قد تكون هناك جوانب من الواقع غير قابلة للمعرفة بطبيعتها. تردد صدى هذه الفكرة مع هوكينغ، الذي كان مفتونًا منذ فترة طويلة بالتفاعل بين الرياضيات والفيزياء والفلسفة. في سنواته الأخيرة، اقترح أن البحث عن نظرية كل شيء قد يكون مقيدًا بحدود مماثلة، ما يجعل من المستحيل تحقيق نظرية كاملة ونهائية. إن قرار هوكينغ بالتخلي عن نظرية كل شيء لم يكن هزيمة، بل كان انعكاساً لصدقه الفكري واستعداده لطرح الأسئلة حول افتراضاته الخاصة؛ فقد أدرك أن الكون قد يكون أكثر تعقيداً وغموضاً مما كان يعتقد سابقاً، وأن الفهم البشري قد يكون دائماً جزئياً ومؤقتاً. ولم يقلل هذا التحول في المنظور من مساهماته في الفيزياء؛ بل أكد على عمق رؤيته وقدرته على التكيف مع الأفكار الجديدة. في سنواته الأخيرة، ركز هوكينغ على أسئلة أكثر عملية وفلسفية، مثل طبيعة الزمن، وأصول الكون، ومستقبل البشرية. واستمر في إلهام العلماء والجمهور على حد سواء، مذكراً إيانا بأن السعي وراء المعرفة لا يتعلق بطرح الأسئلة الصحيحة بقدر ما يتعلق بإيجاد إجابات قاطعة.

الخاتمة:

إن رحلة ستيفن هوكينغ من المدافع المتحمّس عن نظرية كل شيء إلى منظور أكثر حذراً ودقة تعكس الطبيعة المتطورة للفيزياء النظرية. إن استعداده لاحتضان عدم اليقين واستكشاف أفكار جديدة، حتى عندما تحدّت معتقداته الخاصة، هو شهادة على شجاعته الفكرية. وفي حين أن حلم نظرية كل شيء لا يزال بعيد المنال، فإن عمل هوكينغ جعلنا أقرب إلى فهم الألغاز العميقة للكون. وفي النهاية، فإن إرثه لا يقتصر على النظريات التي اقترحها فحسب، بل والأسئلة التي ألهمنا أن نطرحها، الأسئلة التي ستستمر في دفع الاكتشاف العلمي للأجيال القادمة.