Roger Penrose — القراءة بالعربية

عناوين القصص ما زالت بالإنجليزية، أمّا نص كل قصة فبالعربية.

تخيل نجمًا ينهار على نفسه، جاذبيته هائلة لدرجة أنها تثني الزمكان إلى نقطة متناهية الصغر - تفرد. هذا ليس خيالًا علميًا؛ إنه عالم الثقوب السوداء، وقد ساعدنا روجر بنروز على فهم أسسها الرياضية. ساعدت هذه الأفكار في إحداث ثورة في الفيزياء الفلكية. قال غاليليو غاليلي ذات مرة: "قوانين الطبيعة مكتوبة بلغة الرياضيات"، وقد أثبت بنروز ذلك في أقصى البيئات التي يمكن تخيلها.

ما هي "السينغولاريتي" (Singularity) تحديدًا؟ إنها نقطة تتوقف عندها قوانين الفيزياء المعروفة عن العمل. أثبت بنروز أن "السينغولاريتي" لم تكن مجرد فضول رياضي، بل نتيجة حتمية لنظرية أينشتاين للنسبية العامة في ظل ظروف معينة. كانت هذه فكرة جذرية في ذلك الوقت. قبل عمل بنروز، كان العديد من الفيزيائيين يأملون أن تختفي "السينغولاريتي" بفهم أفضل لجاذبية الكم.

لم يقتصر عمل بنروز على الثقوب السوداء فحسب، بل قدم أيضًا مساهمات كبيرة في نظرية التبليط. بلاط بنروز هو تبليط غير دوري، مما يعني أنه يمكن أن يغطي مستوى لا نهائي دون تكرار نفس النمط أبدًا. قالت هيلين كيلر: "أفضل وأجمل الأشياء في العالم لا يمكن رؤيتها أو حتى لمسها - يجب أن تُشعر بالقلب"، وقد شعر بنروز بجمال هذه الهياكل الرياضية، كاشفًا عن نظامها الخفي.

هذه البلاطات ليست مجرد أنماط جميلة. لها تطبيقات في العالم الحقيقي، حتى أنها تظهر في بنية الأشباه البلورية، وهي حالة من المادة اكتشفت في ثمانينيات القرن الماضي. تتميز الأشباه البلورية ببنية منظمة، ولكن، مثل بلاطات بنروز، أنماطها غير متكررة. كان هذا مفاجأة كبيرة للعلماء، وتحدى النظريات القائمة حول بنية البلورات.

فكيف أثبت بنروز وجود التفردات داخل الثقوب السوداء؟ لقد استخدم حجة رياضية مبنية على ما يسمى بالأسطح المحاصرة. السطح المحاصر هو منطقة يضطر فيها الضوء المنبعث منها إلى التقارب نحو الداخل، بغض النظر عن الاتجاه الذي ينبعث منه. وهذه علامة على الجاذبية الشديدة.

تنص نظرية بنروز للجاذبية، التي شارك في تطويرها ستيفن هوكينج، على أنه إذا كانت النسبية العامة صحيحة وهناك ما يكفي من المادة في منطقة لتشكيل سطح محبوس، فلا بد أن توجد نقطة تفرد داخل تلك المنطقة. قدمت هذه النظرية دليلاً نظريًا قويًا على وجود الثقوب السوداء، قبل وقت طويل من رصدها مباشرة.

يمتد تأثير بنروز إلى ما هو أبعد من النسبية العامة ونظرية التبليط. فقد اقترح أيضًا فكرة علم الكون الدوري المطابق (CCC)، وهو نموذج تخميني للغاية للكون. يشير علم الكون الدوري المطابق إلى أن الكون يمر بدورات لا نهائية من التوسع والانكماش، حيث تنتهي كل دورة بانفجار عظيم يبدأ الدورة التالية.

بينما لا يزال الأمر قيد النقاش، يقدم نموذج CCC تفسيرًا محتملاً لبعض الشذوذات الملحوظة في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. يشير هذا النموذج إلى أن الأنماط من الدهر السابق يمكن أن تترك آثارًا خافتة في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، يمكن اكتشافها باستخدام تلسكوبات عالية الحساسية. لقد أعاد تأثير عمل بنروز تشكيل فهمنا للكون.

يُعد عمل روجر بنروز شهادة على قوة الفيزياء النظرية. فقد أظهر أن الرياضيات يمكن أن توفر رؤى عميقة في طبيعة الواقع، حتى في أكثر البيئات تطرفًا وغير بديهية. حصل على جائزة نوبل في الفيزياء في عام ألفين وعشرين لاكتشافه أن تشكل الثقوب السوداء هو تنبؤ قوي من النظرية النسبية العامة. وسيدفعنا فهم الأهمية الحقيقية للتفردات نحو فهم أكبر.

يستمر إرث بنروز في إلهام الفيزيائيين وعلماء الرياضيات حول العالم. فمن الثقوب السوداء إلى البلورات شبه المنتظمة إلى الأكوان الدورية، فتحت أفكاره آفاقاً جديدة للبحث وتحدت فهمنا الأساسي للكون. إذن، ما هو التالي في هذا المجال؟ ربما استكشاف طبيعة الوعي من خلال عدسة الفيزياء. الكون مليء بالأسرار التي تنتظر الكشف عنها.