ساد الفيزياء تصور مادي قرونا عديدة، بدأها الإغريق القدماء، وبخاصة في المدرسة الأيونية، عندما حاول فلاسفة هذه المدرسة (طاليس، وإنكسمندر، و إنكسمنيس) تقديم تصور مادي للعالم، فالعالم في زعمهم يتألف من مادة واحدة، رغم التنوع اللانهائي لها، والمادة يمكن أن تتحول، وفقا لعمليتي التخلخل والتكاثف، من الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية إلى حالة أخرى حسب الظروف الملائمة. وقد ظل هذا التصور المادي مسيطرا، حتى العصر الحديث عندما جاء إسحق نيوتن، ليؤكد مادية هذا العالم وآليته ، عن طريق فكرة القصور الذاتي" التي تؤكد أن المادة، إذا وجدت في حالة سكون، ستظل كذلك إلى أبد الآبدين، ما لم تؤثر عليها قوة خارجية، تجعلها في حالة حركة، أما إذا وجدت المادة متحركة ، فستظل كذلك، أيضا، إلى أبد الأبدين، ما لم تؤثر عليها قوة خارجية.

إن سيطرة المادة الثابتة الساكنة على التفكير العلمي ردحا طويلا من الزمن أنتج تصورا آليا ثابتا، يسير وفقا لساعة منضبطة. وقد بلغت الفيزياء الكلاسيكية في تفسير الظواهر والتنبؤ بها ذروتها في القرن التاسع عشر، حيث قامت هذه الفيزياء على عدة فروض أساسية كانت تمثل نقطة الانطلاق بالنسبة لها، هذه الفروض لــم تكن في حاجة إلى إثبات أو نقد لأنها واضحة بذاتها أو بديهية. لقد تناولت الفيزياء الكلاسيكية سلوك المادة في المكان وكيفية تغيرها في الزمان، وبالتالي سيطر التصور المادي للعالم، وأصبح العالم شبيها بآلة ضخمة، إذا ما بدأت في الحركة فستستمر في الدوران تحت قوانين ثابتة دون توقف، أما حقيقة أن هذه الآلـة هـي صنيعة العقل الإنساني، فقد بدت كأن لا أهمية ولا أثر لها على فهم الطبيعة.

إن التطورات التي حدثت في مجال الفيزياء قد أظهرت أن الطبيعة لا تسير وفقا للقوانين الميكانيكية التي وضعتها الفيزياء الكلاسيكية. وكان هذا إيذانا بدحض التصور الميكانيكي للكون، ثم كانت الضربة القاصمة التي لحقت بالفيزياء الكلاسيكية وبمفاهيمها، والتي انحصرت في كشف الطابع الساذج لافتراض الأثير النيوتوني، ذلك الافتراض الذي سار على نهجه الكثير من الفيزيائيين، وحاولوا البرهنة على وجوده، ولكن كل التجارب التي حاولت إثبات الأثير باءت بالفشل. وهكذا اضطرت الفيزياء الكلاسيكية إلى مراجعة مبادئها كلها مراجعة شاملة، فتبين أن هناك بعض الأخطاء التي وقع فيها العلماء الكلاسيكيون، فتعين اكتشافها وتصحيحها، ولم يتم ذلك بسهولة ودون أية مقاومة، بل إن علماء كانوا يتباهون بتفتحهم استمروا في التشبث بطرق التفكير القديمة ولم يقبلوا أن توضع قيمتها في الميزان. فقد أدخل جيمس كلارك ماكسويل وهندريك أنطون لورنتز بعض التعديلات والتغيرات الأساسية على فرض الأثير ، فبالنسبة لماكسويل أصبح الأثير يتمتع بخواص ميكانيكية محضة، ولكن هذه الخواص أكثر تعقيدا من التي تتمتع بها الأجسام الصلبة الملموسة، إلا إن ماكسويل لم يتمكن من تخيل نموذج ميكانيكي للأثير باستطاعته السماح بتفسير ميكانيكي لخواص المجال التي حددها ماكسويل نفسه، كما لوحظ أيضا أن التصور الميكانيكي للأثير غير ملائم للمفاهيم الجديدة المتعلقة بالمجالات الكهربائية والمغناطيسية. أما لورنتز فقد حاول تجريد فرض الأثير من كل خواصه الميكانيكية، باستثناء السكون أو الثبات، ولكن هذا لم يكن حلا شافيا، فالإبقاء على هذا الفرض نفسه، رغم التعديلات التي أدخلت عليه، يعــــد عائقا لتقدم الفيزياء، وهذا ما فطن إليه آينشتين في نظرية النسبية، حيث جرد الأثير من كل خواصه الميكانيكية، وأحدث قطيعة مع هذا الفرض، وبالتالي انهار تصور نيوتن للمكان المطلق و المتصل.

لقد كانت المشكلة التي أثارها العلم في القرن العشرين، والتي أدت بدورها إلى القطيعة مع العلم الكلاسيكي، تكمن في عجز هذا الأخير عن التعامل، بمنهجه ونظرياته ومفاهيمه وقوانينه العلمية، مع ظواهر وعلاقات فيزيائية جديدة، فقد اقتحمت الفيزياء ميادين كثيرة ومتنوعة غير تلك التي كانت تبحثها الميكانيكيا النيوتونية وذلك في نهاية القرن التاسع عشر ، من أمثلة هذه الميادين العمليات الحرارية التي انبثق عنها علم الديناميكا الحرارية الذي يبحث في تحول الطاقة من شكل إلى آخر، وكذلك أدى البحث في الضوء إلى انبثاق علم البصريات. وكذلك أدى البحث في الظواهر الكهربائية والمغناطيسية إلى ظهور علم الديناميكا الكهربائية، الذي يبحث العلاقات القائمة بين الظواهر الكهربائية والمغناطيسية فأدى ذلك إلى انهيار دعائم وأركان الفيزياء الكلاسيكية تماما، ولعل أبرز فشل قابلته الميكانيكيا الكلاسيكية، كان في عجز هذه الفيزياء في التعامل مع تركيب الذرة، فقد اندفع العلم في القرن العشرين لكشف أسرار الذرة، فكان أول من طرح تصورا للذرة من الداخل هو العالم الإنجليزي جوزيف طومسون الذي رأى في عام 1898 أن الذرة تتألف من عدد كبير من أجسام صغيرة مشحونة بالكهرباء السالبة، وأطلق عليها اسم الجسيمات الدقيقة، التي تدور في اتجاه دائري داخل الذرة وضمن حقل كروي موجب. هذه الأجسام هي ما تعارف على تسميتها فيما بعد بالإلكترونات، وفي عام 1903 اقترح العالم الفيزيائي فيلييب لينارد نموذجا للذرة يقوم على وجود أزواج من شحنات موجبة وسالبة تسبح في الفضاء، وما أن انصرم العقد الأول من القرن العشرين حتى أصبحت الصورة أكثر وضوحا، فاقترح العالم النيوزيلندي إرنست راذرفورد عام 1911 تصورا مفاده أن الذرة في معظمها فراغ كبير، وأن الشحنة الموجبة للذرة هي التي تمنح الذرة طاقتها، وقد أطلق رادرفورد على النواة اسم بروتون، وهي كلمة يونانية تعني "الأول"، اعتقادا منه أن البروتون هو الوحدة الأساسية التي تتكون منها المادة في الكون، ولكن راذرفورد لم يضع نموذجا نهائيًا وكافيا للذرة، فجاء العالم الدانمركي نيلز بـــور ليضع في عام 1913 تصورا معدلا عبارة عن مخطط مصغر مشابه للنظام الشمسي، فقال إن الإلكترونات أشبه بأفلاك تدور في مدارات محددة حول النواة وإن هذه المدارات أشبه بقشور كروية تحيط بالنواة. ثم حدثت المفاجأة الكبرى فـــي عام 1932 ، عندما قام العالم الأمريكي كارل أندرسون ببعض التجارب على الأشعة الكونية، وهي جسيمات دقيقة غامضة تصطدم بالأرض قادمة من الفضاء عات هائلة، إذ اكتشف جسيما جديدا مطابقا تمامًا للإلكترون، ولكنه خلافا له و پسر. يحمل شحنة موجبة ، فأطلق عليه اسم بوزيترون Positron ، وكان لهذا الاكتشاف أثر صاعق على الأوساط العلمية لما اتصف به البوزيترون من سلوك غريب، إذ يكفي أن يلتقي الإلكترون ذو الشحنة السالبة بالبوزيترون ذي الشحنة الموجبة ليمحيا بعضهما بعضا. لقد كان اختراق الذرة ونواتها وتحطيم جدرانها وانطلاق كيانات عديدة فيها، يمثل قطائع معرفية ونظرية لتصور المادة النيوتوني الذي عجز عن تفسير نواة الذرة.

ولا يمكن أن نتصور قطيعة دون أن يكون هناك البديل للنموذج القديم، أو لعلم أو مفاهيم ما قبل القطيعة، وهذا ما فعله أينشتين الذي استبعد فرض الأثير ووضع مكانه المكان ذا الأبعاد الأربعة، حيث أضاف أينشتين الزمن بعدا رابــعــا مكافئا للأبعاد الثلاثة الأخرى، أعني الطول والعرض والارتفاع، وذلك في معالجته لسرعة الضوء وحركته ونسبيته من إطار مرجعي إلى إطار مرجعي آخر، مما أدى إلى الجمع بين المكان والزمان في نظرية واحدة حيث تتداخل خصائصهما وتتشابك، والزمان والمكان هما القالب الذي صب فيه هذا الوجود جملة وتفصيلا، وانتظم بفضلهما على هيئة كوزموس Cosmos ، أي كون منتظم، والكوزموس أو الكون، الذي تتعامل معه الفيزياء المعاصرة هو المادة، تتحرك عبر المكان خلال الزمان، ومن هنا فإن الزمان والمكان صلب عالم العلم.

 لقد اتضح هذا التشابك والتداخل بين الزمان والمكان في نظرية النسبية لأينشتين، التي كانت تمثل ثورة في العلم بكل ما تحمله كلمة ثورة من تجاوزات وتغيرات وقطائع في المفاهيم والتصورات والمناهج العلمية، وكذلك في الرؤى الأنطولوجية (الوجودية) للكون. فقد أخضع أينشتين مفهومي الزمان والمكان المطلقين اللذين قال بهما نيوتن للنقد وأكد نسبيتهما ، بالإضافة إلى تأكيده أن مفهوم الزمان لا ينفصل البتة عن مفهوم المكان أو الأبعاد المكانية الثلاث، بل هو متصل بها ويشكل البعد الرابع، ولكن اعتبار الزمان بعدا رابعا مكافنا تقريبا للأبعاد المكانية الثلاث ربما يؤدي إلى مشكلة شديدة الصعوبة، فعندما نقيس الطول أو العرض أو الارتفاع، نستطيع في جميع الحالات أن نستخدم القدم أو البوصة، لـذا كان علينا أن نستخدم في قياسنا للبعد الرابع وحدات تختلف كلية عن هذا، ولتكن الدقائق أو الساعات إذن السؤال الذي يطرح نفسه، ما وجه المقارنة بين الزمان والمكان، أو بعبارة أخرى كيف نستطيع الجمع بين الزمان والمكان ونقيسهما؟ لقــــد أجاب عن هذا السؤال المعضل العالم الفيزيائي السوفيتي جورج جاموف قائلا: "إذا تصورنا مكعبا رباعي الأبعاد تبلغ قياساته المكانية متر × متر × متر ، فمــا المـدة التي يلزم لهذا المكعب أن يمتد بها في المكان حتى تتساوى جميع الأبعاد؟ ثانية أم ساعة أم شهر ؟ وهل الساعة الواحدة أطول أم أقصر من المتر الواحد؟" إذا أمعنـــا النظر في هذه التساؤلات فسنجد أنها تساؤلات منطقية، ووفقا لها يمكن تحويل المكان إلى زمان ففي أحيان كثيرة ما نسمع أن شخصا ما يسكن على بعد عشر دقائق بالأتوبيس من وسط المدينة، أو أن مكانا ما لا يبعد أكثر من خمس ساعات، ونحن نحدد المسافة هنا بالوقت اللازم لقطعها باستخدام وسيلة انتقال معينة، لذا إن استطعنا الاتفاق على سرعة معيارية فسوف نتمكن من التعبير عن الفترات الزمنية بوحدات طولية، والتعبير عن وحدات طولية بفترات زمنية، لهذا ترى النظرية النسبية أن الزمان والمكان يرتبطان ارتباطا وثيقا ببعضهما بعضا، وليسا كيانين منفصلين كما يدعي نيوتن، فهما يتسمان بتداخل خصائصهما وتشابكهما، فالزمان والمكان ليسا كيانين منفصلين يمكن أن نقارن بينهما، بل كيانا واحدًا هو المتصل الزماني - المكاني أو الزمكاني Spatio-Temporal Continuum.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مركز تصوير المخطوطات وفهرستها.. جهود منهجية لتصوير التراث وحفظه

قسم التطوير يواصل تقديم دورة أخلاقيات المهنة ضمن البرنامج التأهيلي للمنتسبين الجدد

انطلاق فعاليات الجلسة المسائية لمسابقة النور القرآنية الدولية الجامعية في جامعة العميد

الحزام الأخضر الجنوبي الأول يستضيف وفدًا من محافظة البصرة ضمن نشاطات قسم الشؤون الفكرية والثقافية

المزيد

الآخبار الصحية

أول إرشادات غذائية قائمة على الأدلة لمعالجة الإمساك المزمن

صباح بلا إفطار؟.. صحتك في خطر!

هل يمكن للجلد أن يكشف عن صحتك العقلية؟.. دراسة حديثة تجيب

السر في مطبخك.. 6 أطعمة تمنح عظامك قوة الشباب

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ناسا تكشف: كوكب الأرض أصبح أقل لمعانا خلال العقود الماضية

دراسة: الوقت الذي تستخدم فيه هاتفك قد يفضح حالتك النفسية

الهنغاري لاسلو كراسناهوركاي يفوز بجائزة نوبل للآداب 2025

رسميا.. إعلان الفائز بجائزة نوبل للسلام لعام 2025

المزيد

مواضيع ذات صلة

العقل في العالم (الآن المتحرك: الزمن بين الفيزياء والعقل)

ثورة النسبية المكان والزمان في أزمة

التأثير في الزمن: ثبات سرعة الضوء وتهاوي المفهوم المطلق للزمن

أبعاد أكثر مما تراه العين

النسبية العامة في مواجهة ميكانيكا الكم

المكان والزمان وعين الراصد

هل هي موجة أم جسيمة؟

الحاجة إلى نظرية جديدة النسبية العامة في مواجهة ميكانيكا الكم

(التأثير في الزمن) تأثير الحركة على مرور الزمن: الساعة الضوئية وتباطؤ الزمن

الحركة خلال الزمكان (Spacetime)

تموجات في نسيج الزمكان: حين لحقت الجاذبية بالضوء (حل التناقض)

مرة أخرى اعوجاج الزمان(حين يتباطأ الزمن تحت ثقل الجاذبية)