المقالات

سؤال وجواب عن صاحب نظرية الكم!

شارك

زارني في مكتبي أحد طلاب الصف الثالث الإعدادي النبغاء، وطلب مني أن أجيبه عن بعض الأسئلة التي أثارت فضوله وهو يقرأ في كتاب «رومانسية العلم» لكارل ساجان. وهذا الطالب لا يُسلم بما يقرأ؛ بل يفكر، ويُعمل عقله، ويقارن بين الحقائق، والمسلمات العلمية والتاريخية. سألني عن أهم وأخطر النظريات العلمية في القرن العشرين؛ فأجبته قائلًا: «إذا سألت عن إنجاز من أعظم وأجل إنجازات القرن العشرين، وأكثر خطورة وأهمية من النظرية النسبية لأينشتاين؛ فاذهب مباشرة إلى نظرية الكم». وأضفت إليه قائلًا: «فإذا بحثت عن أساس لجميع العلوم الفيزيائية الحديثة للجسيمات الذرية؛ فعليك بنظرية الكم. وإذا أردت نموذجًا لعالم بقي أثره أكبر من أثر جهابذة الفيزياء وعظمائها؛ فاعلم أنه صاحب نظرية الكم ماكس بلانك».

رد طالبنا النبيه بمعلومات لخصها عن ماكس بلانك؛ فقرأ من ورقة كانت في يده قد استخرجها من حقيبته، قائلًا: «لقد لخصت بعض المعلومات عن ماكس بلانك، وأريد من حضرتك تصويبها؛ فهل تسمح لي؟» وبالطبع رحبت بطلبه باسمـًا؛ فقرأ: «ولد ماكس بلانك من أبوين ألمانيين في 23 إبريل عام 1858، في مدينة كييل بألمانيا. وكان والده أستاذًا جامعيًّا متخصصًا في القانون. وكانت أسرته بشكل عام أسرة مرموقة من أفرادها القضاة، والموظفون الكبار بالدولة، والعلماء ورجال الدين.

التحق ماكس بلانك بجامعتي ميونخ وبرلين؛ فدرس على يد عالم الطبيعة الكبير جوستاف كيرشوف». هنا، أوقفته عن الاسترسال، وسألته: «هل تعرف من جوستاف كيرشوف؟» فكر قليلًا، ثم قال: «كنت قد قرأت اسمه في أحد دروس علم الفيزياء. أعتقد أنه روسي الجنسية كما يبدو من اسمه، ولكن حقيقةً أكون شاكرًا لو أعطيتني نبذة عنه». فقلت: «كيرشوف هو فيزيائي ألماني وليس روسيًّا، ولد عام 1824م وتوفي عام 1887م، وله قوانين في الفيزياء كما قلت باسمه في فرعي الديناميكا الحرارية والهندسة الكهربية. تفضل أكمل قراءتك عن ماكس بلانك».

فاسترسل زائري قائلًا: «حصل ماكس بلانك على درجة الدكتوراه عن تجربة أجراها تتعلق بانتشار الهيدروجين خلال عنصر الراديوم». أوقفته ثانية معقبًا، ومصححًا: «لم تكن تجربة ماكس بلانك عن عنصر الراديوم؛ لأنه لمّا يكن قد اكتشف بعد. بل كانت تجربته عن عنصر البلاديوم؛ وهو عنصر من مجموعة البلاتين لديه أدنى نقطة انصهار، ويشبه البلاتين كيميائيًّا، ويستخرج من النحاس والنيكل. وقد سمي بهذا الاسم نسبة إلى إله الحكمة في الأساطير اليونانية القديمة».

ثم سألته سؤالًا لا يعرفه كثير من الناس عن ماكس بلانك: «هل تعرف أن هذه التجربة التي أجراها ماكس بلانك كانت التجربة الوحيدة التي قام بها في حياته، لا قبلها ولا بعدها؛ فقد كان رياضيًّا أكثر منه تجريبيًّا». وحاولت اختبار حدس الطالب النجيب؛ فسألته سؤالًا يوحي بالإجابة: «هل تعرف، أو هل تستطيع التخمين كم كان عمر ماكس بلانك عندما نال تلك الدرجة الكبيرة من جامعة ميونخ في الفيزياء بمرتبة الشرف الأولى؟»

رد الطالب بذكاء متوقع: «سؤال حضرتك يوحي بأنه كان صغيرًا في السن؛ في العشرينيات أو الثلاثينيات مثلًا؟» رددت مادحًا تخمينه: «فعلًا، أنت على حق؛ فقد كان عمر ماكس بلانك وقتها عشرين عامًا فقط». وأضفت: «وبسبب تلك العبقرية التي كان عليها، اعترفت به الأوساط العلمية وسلمت له بالتميز، وأصبح بعد ذلك يترقى سريعًا حتى أصبح أستاذًا مساعدًا بجامعة ميونخ، ثم أستاذًا للعلوم الطبيعية بجامعة كييل، وقد تم منح ماكس بلانك درجة الأستاذية في الفيزياء من جامعة برلين؛ وهو لم يتعد العام الواحد والثلاثين!»

لم يقنع الطالب بهذا الكم من المعلومات عن ماكس بلانك؛ فسألني عن نظرية الكم نفسها، وأجبته قائلًا: «تعد نظرية الكم من أخطر النظريات العلمية في الفكر الإنساني، وضعها ماكس بلانك في عام 1901م؛ فلم يستطع هو نفسه تصديق المفاهيم التي تضمنتها نظريته، حتى جاء ألبرت أينشتاين في عام 1905م وأبرزها، ووضعها موضع التنفيذ. بل قام بتطويرها؛ فمُنح على أحد تطبيقاتها جائزة نوبل عام 1921م، لهذا السبب بالذات، وليس بسبب نظريته عن النسبية كما يعتقد الكثيرون».

ارتسمت علامات الدهشة على وجه الطالب، ولكني أكملت له: «وفي الحقيقة أن نظرية الكم التي وضعها عالمنا الفذ ماكس بلانك هي نظرية يمكن وصفها بأنها نظرية مفزعة؛ حيث إنها تتضمن مجموعة من الأفكار الغريبة، وتطبق على كلِّ ما في الكون بدءًا من الذرات وانتهاءً بالمجرات. فنظرية الكم تغوص من خلال رياضيات عالية وسلسة جدًّا داخل أعماق الذرة؛ لتتعامل مع مكوناتها من جسيمات أساسية، أو ثانوية، أو افتراضية يصعب تحديدها مباشرة، ولكن يمكن قياس أثرها. وتحدد نظرية الكم مسار هذه الجسيمات؛ كيف تتحد، وكيف تنفصل، بل كيف نشأت أصلًا منذ الانفجار العظيم.

تقوم نظرية الكم لماكس بلانك على ثلاثة مبادئ أساسية تُعرف بمبادئ نظرية الكم، وهي: مبدأ الكماتQuanta ، ومبدأ عدم اليقين Uncertainty، والمبدأ الثالث هو مبدأ التحول المتبادل بين المادة والطاقة». عند هذا الحد، ختمت حديثي مع الطالب العزيز؛ مطالبًا إياه بالبحث بعمق عن مفهوم تلك المبادئ بنفسه، وأن يزورني في حالة إذا ما استعصى عليه فهمها؛ فشكر لي بأدب جم استقبالي إياه، ومشاركته في النقاش عن أحد أهم علماء الفيزياء «ماكس بلانك».

من نحن

«كوكب العلم» مجلة علمية ترفيهية باللغتين العربية والإنجليزية يصدرها مركز القبة السماوية العلمي بمكتبة الإسكندرية وتحررها وحدة الإصدارات بقطاع التواصل الثقافي ...
مواصلة القراءة

اتصل بنا

ص.ب. 138، الشاطبي 21526، الإسكندرية، جمهورية مصر العربية
تليفون: 4839999 (203)+
داخلي: 1737–1781
البريد الإلكتروني: COPU.editors@bibalex.org

شاركنا

© 2020 | مكتبة الإسكندرية