11/5/1918 | ذكرى ميلاد 'رجل الكم' الذي تمكَّن مِن فهم الفيزياء، ❞ ريتشارد فاينمان ❝

يُعتبر فاينمان من بين الفيزيائيِّين الَّذين تركوا بصمتهم الخاصَّة والواضحة في القرن العشرين. انطلاقًا من أعماله على الكهروديناميَّة الكميَّة النسبيَّة، الكوارتز والهيليوم اللَّزج. كما قام بإعادة صياغة ميكانيكا الكم باستعمال التكامل ومخطَّطات فاينمان.

"إنَّني لا أبحثُ عَنْ حقيقةٍ مطلقةٍ أو ما شابه، إنَّني مُهتمٌّ بالعلم لكي أعرِف ببساطةٍ المزيد عَن هذا العالم، وكُلَّما زادت معرفتي أجدهُ أصبحَ مكانًا أفْضل.. إنَّني أحبُّ أن أعرف."

محاضرات فاينمان في الفيزياء: كتاب الفيزياء الأكثر شعبيَّة على الإطلاق.

🔘 المجلَّد الأول: feynmanlectures.caltech.edu/I_toc.html

🔘 المجلَّد الثاني: feynmanlectures.caltech.edu/II_toc.html

🔘 المجلَّد الثالث: feynmanlectures.caltech.edu/III_toc.html

العلم والفَنْ

أثبت ريتشارد فاينمان أنَّ للعلِم صلةً وثيقة بالفن! بل هما متلازمان، كلٌّ منهما يضيفُ معنىً للحياة. ولكون فاينمان أحّد أبرز العلماء وأساتذة الفَيزياء في جيله وله العديد من الأنجازات العلميَّة، لم يمنعه كلُّ ذلك عن ممارسته الفنْ، بل كانَ جزءًا لا ينفصل عن روحه وذاته ليُعبر خلاله عن روعة هذا الكَون الذي نعيش فيه، وكان يُوقِّع على لوحاته عادةً بأسم (Ofey).
إليك مجموعة لوحات مختارة، رُسمت بواسطة ريتشارد فاينمان في أواخر حياته: ︎︎

❍ سديم الجبَّار

(سديم الجبار - Orion Nebula) لوحة فنيَّة في الفَضاء، تبعد 1300 سنة ضوئيَّة عن كوكب الأرض، تُعتبر أحّد أكثر الأجرام السَّماوية دراسةً من قِبَل علماء الفلك.

سديم الحبّتر هو جزء من كوكبة الجبَّار أو الصَّياد، وهو واحد من أقدم وأشهر الكوكبات، سديم الجبَّار هو عبارة عن سحابة هائلة من الغبار والغاز، ويُعتبر أحّد أقرب السدم إلى الأرض والأكثر دراسةً كمنطقة تشكُّل النُّجوم؛ حيث يَلد آلاف النُّجوم اللَّامعة شديدة الحرارة سنويًا.

نشأته:
قبل وقتٍ طويل من وجود سديم الجبار، أي ما يقرب من 10 إلى 20 مليون سنة، ظهرت مجموعة من النُّجوم الهائلة وكانت ساخنة جدًّا ومضيئة، تنبعث منها الأشِعَّة فوق البنفسجيَّة التي تعمل على نزع الإلكترونات من غاز الهيدروجين الموجود بينها، كما قام هذا الإشعاع بدفع هذه الغازات والأغبرة بين النُّجوم لتتجمَّع على شكل فُقَّاعة ضخمة، لكن بسبب انفجارات النُّجوم المستمرة على شكل مستعرات عظمى اهتزَّت هذه الفقاعة بقوَّة وانفجرت هي أيضًا مُشكِّلةً سديم الجبَّار.

اكتشافه:
وتُظهر الأساطير بأن اليونانيِّين والمصريِّين القدماء كانوا على علمٍ بوجود سديم الجبار، وبعد اختراع غاليليو لأول التيليسكوبات، واستخدامه في محاولة اكتشاف السماء، عُرِفَ أوريون علميًّا ولأول مرة من قبل العالم الإيطالي نيكولاس بيرسيك عام 1580م، بعدها قام العالم الفرنسي تشارلز ميسييه بوضع سديم الجبار على الخريطة الفلكية واكتشافه رسميًّا بين عام (1730-1817).

• يتراوح قطره بين 30 إلى 40 سنة ضوئيَّة، كما يمكن أن يمتد بسبب ولادة النُّجوم المُستمرة من قَلب السَّديم.

• اكتشف العلماء عدة ألوان تظهر بسبب وجود عناصر كيميائيَّة معيّنة موجودة بالسَّديم بعد استخدام الأشعَّة تحت الحمراء، فاللون البرتقالي يدل على وجود الهيدروجين، والأكسجين يعكس اللون الأخضر، أما الأحمر فهو يدل على وجود عنصر الكبريت.

• تسمَّى كتلة أوريون شبه المنحرفة، وتعادل ما يُقارب الأربعين ضعفًا لكتلة الشَّمس.

"There is a place with four suns in the sky — red, white, blue, and yellow; two of them are so close together that they touch, and star-stuff flows between them. I know of a world with a million moons. I know of a sun the size of the Earth — and made of diamond. There are atomic nuclei a few miles across which rotate thirty times a second. There are tiny grains between the stars, with the size and atomic composition of bacteria. There are stars leaving the Milky Way, and immense gas clouds falling into it. There are turbulent plasmas writhing with X- and gamma-rays and mighty stellar explosions. There are, perhaps, places which are outside our universe. The universe is vast and awesome, and for the first time we are becoming a part of it."

| Carl Sagan

حقيقة علميَّة:

"إحدى أكثر الحقائق الشاعريَّة الَّتي أعرفها عن الكون، هي أنَّ كُلَّ ذرَّةٍ في جسمك كانت ذاتَ مرَّةٍ داخل نجمٍ انفجر. بالإضافة إلى ذلك، فإنَّ ذرَّات يدك اليُسرى قد أتت على الأرجح من نجمٍ آخر يختلف عن النَّجم الَّذي أتت منه ذرَّات يدك اليمنى."

© كتاب كونٌ من لا شيء

···–– ––––– ––––– –––––

❍ سديم الفراشة: NGC 6302

بمقدور النُّجوم أنْ تُشكِّلَ أنماطًا جميلة مع تقدُّمها بالعمر — شبيهةٌ بالزُّهور أو الحشرات أحيانًا. "NGC 6302"، سديم الفراشة، هو مثالٌ ملحوظٌ على ذلك.
تنشر فراشَة كونيَّة أجنحتها في أعماق كوكبة العقرب، وبحسب وكالة الفَضاء الأمريكيَّة ناسا تمتدّ هذه الأجنحة اليوم لأكثرِ مِن ثلاثِ سنواتٍ ضوئيَّة، أي أوسع مِن النِّظام الشَّمسي بآلاف المرات.

يبعد السَّديم المتألِّق 4000 سنة ضوئيَّة تقريبًا عن الأرض. ورغم أنَّ امتداد جناحيه الغازِيَّين يُغطِّي أكثر من 3 سنوات ضوئيَّة وحرارة سطحه المُقدَّرة تتجاوز 200,000 درجة مئويَّة، فإنَّ النجم المركزيِّ الهَرِم لـ "NGC 6302" -السديمُ الكوكبيُّ المُختار- قد أمسى حارًّا على نحوٍ استثنائي، مُشِعًّا بسطوعٍ في الضوء المرئي وفوق البنفسجيِّ لكنَّه مَخفيٌّ عن الرُّؤية المباشرة بواسطة طارة كثيفة من الغبار.

مِن الصَّعب معرفة كيفيَّة اتِّخاذ سَديم الفَراشة هذا الشكل باستخدام النَّماذج الحاليَّة لتكوين السَّديم، ومِن المُحتمل أن يكون النَّجم المركزي للسديم قد اصطدم بنجم مجاور خفي، أو على الأقلِّ سحب بعض الغاز الإضافي من نجمٍ آخر ما أدَّى إلى توليد مجالات مغناطيسيَّة معقَّدة شَكَّلت أجنحة السَّديم.

Willem de Sitter and Albert Einstein discussing equations that provide the best available language for describing the universe seen as a whole, on a Caltech blackboard, Pasadena, ca. 1932.

© Physics In History

Physics Fact:
The Universe's highest limit of temperature is 1.416 × 10³² K, and it called Planck temperature.

❞النَّيتروجين في حِمضنا النَّوويِّ، الكالسيوم في أسناننا، الحديد في دمنا، والكربون في فطائِر التُّفاح، وهي مُكوَّنات بقايا النُّجوم المنهارة، إننا مُكوَّنون من عناصر النُّجوم.❝‏

أحد المَقولات التي طرحها عالم الفلك «كارل ساغان» والتي يُبيِّن من خلالها أنَّ الإنسان مُكوَّنٌ من مواد نوى النُّجوم ذاتها.

رأى كونُنا النُّور منذُ حوالي 13.8 مليار سنة، وخِلال الدَّقائق الثَّلاث الأولى من عمره، بدأت ولادة العناصر الأخف من خلال عمليَّة تُعرف باسم التَّخليق النَّووي، وهي العمليَّة التي تتكوَّن من خلالها نواة ذرِّيَّة جديدة من النِّكليونات أو النَّويات، وهي التي مكَّنت الأجيال التَّالية من النُّجوم من إنتاج عناصر أثقل مثل الكربون والمغنيسيوم وكل العناصر تقريبًا في الجدول الدَّوري، بينما الحديد والعناصر الأثقل أتت من مستعرات عظمى.

وبعد 5 مليارات سنة أَنتَجت النُّجوم في مجرَّة درب التِّبَّانة جميع العناصر الموجودة الآن على الأرض.
يُقدَّر عدد النُّجوم في مجرَّتنا درب التِّبَّانة بحوالي 200 إلى 400 مليار نجم. تحتوي المجرَّات في المُتوسِّط على مئات المِليارات من النُّجوم. وتُشير التَّقديرات أيضًا إلى مئات المِليارات من المجرَّات في الكون. سيُؤدِّي هذا إلى وجود أكثر من 10 سكستيليون نجم، وهو عددٌ هائل. جمعت الجاذبيَّة هذه العناصر معًا، وبدأ نظامنا الشَّمسيِّ بالتَّشكُّل، وبعد مئاتِ الملايينِ من السِّنينِ وُلدت الأرض.

بعد مليار سنة، ظهرت أولى علامات الحياة على الأرض ومن الواضح أنَّ العناصر التي شكَّلت الأرض وكل أشكال الحياة عليها أتت من الفضاء الخارجي، [كلُّ ذرَّةٍ في جِسمِكَ تشكَّلت في مركزِ أحد النُّجوم.]

أعظم خمس ألغاز في تاريخ الفيزياء:

من خلال الدَّمج بين النَّموذج القياسي والنِّسبية العامَّة؛ حقَّقنا فِهمًا هائلًا للكون، لكن على الرغم من كل ما نعرفه عن الجُسيمات الأساسيَّة، خصائصها وتفاعُلاتها، وكيف تتجلَّى في الكون لِخلق القِصَّة الكونيَّة التي نحن جزءٌ منها، لا تزال العديد من الألغاز مُعلقة.
هذه خمسة من أعظم الألغاز التي لم تُحل حول الكون، وكيف يُمكن أن يكون فهم أي واحدة منهم إنجازًا مذهلًا يُحدِث ثورة في تصوُّرنا عن الوُجود:

・كيف بدأ الكون؟
・ما الذي يُفسِّر كتلة النيوترينو؟
・لماذا يُهيمن كوننا على المادَّة؟
・ما هي المادَّة المُظلمة؟
・ما هي الطَّاقة المُظلمة؟