######OpenITI#

#META# URI: 1450MuhammadIbrahimJundi.RichardFeynmann.Hindawi36962731
#META# Tags: biographies
#META# ID: 36962731
#META# Title: ريتشارد فاينمان: حياته في العلم
#META# AuthorID: 38620868
#META# Author: لورنس إم كراوس
#META# EditorID: None
#META# Editor: None
#META# TranslatorID: 53746192
#META# Translator: محمد إبراهيم الجندي
#META# Related_books: 1450LawrenceMKrauss.QuantumMan (TRANSL)

#META#Header#End#

# تقديم‏

# مقدمة‏

# الجزء الأول: مسارات نحو العظمة‏

# 1 - البداية‏

# 2 - عالم الكم‏

# 3 - طريقة تفكير جديدة‏

# 4 - أليس في بلاد الكم‏

# 5 - نهايات وبدايات‏

# 6 - فقد البراءة‏

# 7 - مسارات نحو العظمة‏

# 8 - من هنا إلى ما لا نهاية‏

# 9 - شطر ذرة‏

# 10 - نظرة عابسة من وراء زجاج‏

# الجزء الثاني: بقية الكون‏

# 11 - مادة القلب وقلب المادة‏

# 12 - إعادة ترتيب الكون‏

# 13 - الاختباء داخل المرآة‏

# 14 - صنوف من الإلهاءات ومباهج الحياة‏

# 15 - استفزاز الكون‏

# 16 - من القمة إلى القاع‏

# 17 - الحق والجمال والحرية‏

# خاتمة‏

# شكر وتقدير ومراجع‏

# تقديم‏

# مقدمة‏

# الجزء الأول: مسارات نحو العظمة‏

# 1 - البداية‏

# 2 - عالم الكم‏

# 3 - طريقة تفكير جديدة‏

# 4 - أليس في بلاد الكم‏

# 5 - نهايات وبدايات‏

# 6 - فقد البراءة‏

# 7 - مسارات نحو العظمة‏

# 8 - من هنا إلى ما لا نهاية‏

# 9 - شطر ذرة‏

# 10 - نظرة عابسة من وراء زجاج‏

# الجزء الثاني: بقية الكون‏

# 11 - مادة القلب وقلب المادة‏

# 12 - إعادة ترتيب الكون‏

# 13 - الاختباء داخل المرآة‏

# 14 - صنوف من الإلهاءات ومباهج الحياة‏

# 15 - استفزاز الكون‏

# 16 - من القمة إلى القاع‏

# 17 - الحق والجمال والحرية‏

# خاتمة‏

# شكر وتقدير ومراجع‏








# | ريتشارد فاينمان








# | ريتشارد فاينمان






# | حياته في العلم




# تأليف

# لورنس إم كراوس

# ترجمة

# محمد إبراهيم الجندي






# لا بد أن تتصدر الحقيقة المشهد قبل العلاقات العامة؛ لأنه لا يمكن خداع
~~الطبيعة.

# ريتشارد بي فاينمان، 1918-1988





# | تقديم




# مع حلول القرن العشرين ظهرت نظريتان علميتان مهمتان هما نظرية النسبية ونظرية الكم،
~~شكلتا حدا فاصلا بين قسمين كبيرين من علم الفيزياء؛ أحدهما يسمى «الفيزياء
~~الكلاسيكية»، والآخر يعرف باسم «الفيزياء الحديثة». كانت قوانين الفيزياء الكلاسيكية قد
~~نجحت في تفسير الظواهر الخاصة بعالم الأجسام الكبيرة (الماكروكوزم)، حيث الجسيمات والموجات
~~كيانات مختلفة تماما لا صلة بينها، ويمكن للكميات الفيزيائية التي تصف هذه الكيانات (مثل
~~الطاقة وكمية التحرك) أن تأخذ أي قيمة، كما يمكن للتجارب العملية التي تحقق القوانين
~~الكلاسيكية أن تؤدي إلى نفس النتائج إذا ما أجريت تحت نفس الظروف.

# أما الفيزياء الحديثة والمعاصرة التي تدرس ms001 الجسيمات - أو الدقائق - المتناهية في الصغر
~~على مستوى الجزيئات والذرات (الميكروكوزم)، فإنها تعتبر الجسيم الدقيق المتحرك كأنه مصاحب
~~لموجة تحت شروط معينة، والعكس صحيح، وهو ما يطلق عليه اسم «الطبيعة المزدوجة»، أو ثنائية
~~الجسيم-الموجة . كما تأخذ الكميات الفيزيائية الديناميكية في حالة الجسيمات ذات الحجوم
~~الذرية ودون الذرية قيما محددة مسموحا بها، فالطاقة التي تبعثها (أو تشعها)
~~الأجسام لا تكون قيمها متصلة، وإنما تكون على شكل وحدات أو كميات منفصلة ومتتابعة، كل
~~منها تسمى «كمة» أو «كم» أو «كوانتم»، وتجمع على «كمات» أو «كوانتات». ويتوقف
~~مقدار كل «كم» من الطاقة على طول الموجة التي يشعها الجسم، وله مقدار ثابت يرمز له بالرمز

# h
~~، ويسمى «ثابت بلانك»،
~~وهو من السمات الأساسية للفيزياء الحديثة ومؤسسها الفيزيائي الألماني ماكس بلانك
~~(1858-1947) الحائز على جائزة نوبل عام 1918.

# توالى بعد ذلك ظهور عدد من الاكتشافات العلمية الثورية التي أدت إلى تطور نظريتي
~~النسبية والكم بسرعة هائلة خلال القرن العشرين على أيدي كوكبة من العلماء الأفذاذ، وكان
~~الفيزيائي ريتشارد فاينمان (1918-1988م) واحدا من ألمع نجوم هذه الكوكبة. هذا العالم
~~يعرفه جيدا دارسو الفيزياء على مستوى العالم من خلال مجموعته التعليمية الرائعة التي
~~أنجزها بعنوان «محاضرات فاينمان في الفيزياء»، ونشرها في عدة مجلدات في الفترة بين عامي
~~1963 و1965، وترجمت إلى معظم لغات العالم، بما فيها اللغة العربية.

# ومن أهم إنجازات فاينمان أنه وضع نظرية الديناميكا الكهربائية الكمية، وقد نال عليها
~~ميدالية ألبرت أينشتاين للعلوم في عام 1945م. كما أنه ابتكر في عام 1958 مخططا بسيطا
~~عرف باسمه وسمي «مخطط فاينمان»، فأسهم بذلك إسهاما فعالا في تبسيط حل مسائل
~~التآثرات الحادثة بين الجسيمات الأولية. إن أية نظرية تفصيلية شاملة توضع لتفسير الظواهر
~~الكونية المختلفة ينبغي ألا تقتصر على تعيين الجسيمات الأساسية والأولية لبنية الكون، بل
~~تحدد أيضا القوى التي تحكم سلوك هذه الجسيمات وتآثراتها مع بعضها البعض، أو مع تآثرات
~~أخرى معينة، لتنشأ منها تفاعلات أكثر تعقيدا.

# ومن جميل الذكر في هذا السياق أن جهود فاينمان ومخططاته في ms002 حل مسائل التآثرات تعتبر
~~أساسا لدراسة قضية التوحيد بين القوى الأساسية الأربع التي تعمل في الكون، وهي: قوة
~~الجاذبية التي يعزى إليها سقوط الأجسام تلقائيا نحو الأرض، والقوة الكهرومغناطيسية التي
~~تعمل على شكل تجاذب أو تنافر بين الجسيمات المشحونة كهربيا، وتعمل بشكل مماثل بين الشحنات
~~المغناطيسية، والقوة النووية الشديدة التي يعزى إليها حفظ تماسك نواة الذرة، والقوة
~~النووية الضعيفة التي يعزى إليها بشكل خاص أحد أشكال التحلل الإشعاعي للنواة بانبعاث
~~أشعة بيتا. وقد اشترك فاينمان نفسه مع مواري جيلمان - الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء
~~عام 1969 - في وضع نظرية لتفسير الظواهر المصاحبة للتآثرات الضعيفة التي تحدث للجسيمات
~~الأولية، وشارك في إعداد النظرية الحالية عن الكواركات، وقام بعمل نموذج أوضح فيه كيف يتحلل
~~النيوترون إلى بروتون مع إصدار إلكترون ونيوترينو مضاد. وقد نجح العلماء الثلاثة: عبد
~~السلام-واينبرج-جلاشو في توحيد القوتين، الكهرومغناطيسية والنووية الضعيفة، في قوة واحدة
~~تنبئوا بها في نظرية الكهرضعيفة، ثم أكدتها التجارب العلمية التي تمت عند طاقات عالية
~~جدا في المعمل الأوروبي لفيزياء الجسيمات الأولية بجنيف، والمعروف باسم سيرن، واستحقوا
~~عليها جائزة نوبل في الفيزياء عام 1979.

# من ناحية أخرى، هناك من يؤرخ لمولد تقنية النانو بمحاضرة شهيرة ألقاها ريتشارد فاينمان
~~في أواخر عام 1959م حول آفاق تصميم آلات ذات حجوم صغيرة، وجعل عنوانها: «هناك مساحة فسيحة
~~في القاع»، وذلك خلال المؤتمر السنوي للجمعية الفيزيائية الأمريكية. طرح فاينمان في تلك
~~المحاضرة سؤالا بسيطا في تحد وهو: إلى أي مدى يمكن أن نجعل الآلات أصغر حجما؟

# وقد شرح توقعاته حول شكل أصغر الآلات التي يمكن تصميمها بحيث تتلاءم مع قوانين الفيزياء
~~المعروفة، حيث أدرك أنه من الممكن أن تصل تقنية التصغير تدريجيا إلى أبعاد ذرية، ويمكن
~~بعد ذلك استخدام الذرات والتحكم فيها لصنع آلات وأدوات أخرى، واستنتج أن مثل هذه
~~الآلات والأدوات الذرية - شأنها شأن البكرات والعتلات والروافع والعجلات - تعمل كلها ضمن
~~قوانين الفيزياء، على الرغم من الصعوبة الشديدة في تصنيعها.

# كانت فكرة فاينمان عن التحكم في الأشياء عند مستوى ms003 متناهي الصغر هي التي قامت عليها فيما
~~بعد تقنية النانو، عن طريق بناء المواد وتشكيلها باستخدام الذرات أو الجزيئات المفردة
~~للحصول في كل مرة على مخرجات جديدة غير متوقعة، مشيرا بذلك إلى الإمكانات الهائلة في
~~عالم الذرات والجزيئات، والفرصة الكبيرة التي يتيحها هذا العالم لإجراء أبحاث جديدة.

# وتحققت توقعات فاينمان لأدوات تقنية النانو بعد حوالي عقدين باختراع مجهر المسح النفقي،
~~استنادا إلى إحدى الظواهر الغريبة في فيزياء الكم والمعروفة باسم «تأثير النفق». وقد ساعد
~~هذا المجهر على تصميم وصناعة كائنات نانوية، فتمكن اليابانيون من صناعة سيارة طولها 4,78
~~مليمتر، وعرضها وارتفاعها 1,7 مليمتر، كما تمت صناعة جيتار لم يزد عرض أوتاره على خمسين
~~نانومترا. وتواصلت تلك الاهتمامات وتشعبت مجالاتها.

# وفي عام 1986 تمكن علماء جامعة ستانفورد من صنع مجهر القوة الذرية الذي استمدت
~~فكرته من مجهر المسح النفقي. وقد حقق العلماء بهذا المجهر نجاحا يتمثل في تصوير
~~الجزيئات المفردة للأحماض الأمينية والبروتونات، وأمكن تطويره حاليا، ليس فقط للاستفادة
~~منه في مراقبة ومتابعة المواد على المستوى الذري ورصد التفاعلات البيوكيميائية أثناء
~~حدوثها، ولكن أيضا لتحريك الذرات والتحكم في تشكيلاتها.

# وهكذا يتضح أن الكشوف والأفكار التي قدمها ريتشارد فاينمان، أحد عباقرة القرن العشرين،
~~كانت بمقاييس فيلسوف العلم المعاصر توماس كون من أهم مقومات العلم غير العادي، أو العلم
~~الثوري الذي أحدث طفرة هائلة نقلتنا إلى نموذج قياسي جديد بدأ ينمو ويترعرع مع بدايات القرن
~~الواحد والعشرين. وأهم ما يميز هذا النموذج أنه يستخدم مفاهيم جديدة ومتطورة، وإن كان
~~يصعب تصورها في بعض الأحيان لأنها لا تتفق مع ما اعتدنا عليه من تصورات تقليدية، إلى درجة
~~أن قال فاينمان نفسه عبارته المشهورة: «نظرية الكم هي النظرية التي يستخدمها الجميع ولا
~~يفهمها أحد على الإطلاق!» ... فنحن في حقيقة الأمر نعيش في «عالم كمي» غريب، يتحدى
~~بطبيعته المخالفة للبداهة كل تفسير منطقي مريح عهدناه وألفنا مفاهيمه في العالم
~~الكلاسيكي.

# وقد حصل فاينمان على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1965 بالاشتراك مع الفيزيائي الأمريكي
~~جوليان شفينجر ms004 والفيزيائي الياباني توموناجا، وذلك تقديرا لبحوثهم الرائدة في تطوير نظرية
~~المجال الكمية، وعلم الديناميكا الكهربائية الكمية الذي يدرس التفاعل بين الإلكترونات
~~والإشعاع، اعتمادا على معادلات ماكسويل للمجال الكهرومغناطيسي للإشعاع ونظرية ديراك
~~(1902-1984) الكمية النسبية للإلكترونات.

# ونال فاينمان عضوية الجمعية الفيزيائية الأمريكية وغيرها، كما أنه عمل ضمن الفريق الذي
~~صنع القنبلة الذرية خلال مشروع مانهاتن. وبعد إلقاء القنبلة على هيروشيما حزن على ما حدث من
~~تدمير بسبب القنبلة، وكان في الوقت نفسه سعيدا بسبب الإنجاز العلمي الذي حققه مع زملائه،
~~لكنه بعد إلقاء القنبلة الثانية على ناجازاكي ازداد حزنه وأصبح متشائما جدا.

# وأخيرا، لعل في هذه الإضاءة الموجزة عن حياة فاينمان وأهم إنجازاته العلمية ما يجعلنا
~~ندرك قيمة الكتاب الذي بين أيدينا، من تأليف الكاتب العلمي المتميز لورنس كراوس. ولا شك أن
~~ترجمته العربية سوف تثري معلومات القراء على اختلاف تخصصاتهم ومستوياتهم العلمية
~~والثقافية.

# هذا والله من وراء القصد.

# وآخر دعوانا أن الحمد لله رب العالمين.

# أ. د. أحمد فؤاد باشا

# أستاذ الفيزياء والعميد الأسبق بكلية العلوم جامعة القاهرة

# والنائب الأسبق لرئيس جامعة القاهرة

# عضو المجمع العلمي ومجمع اللغة العربية بالقاهرة

# www.afbasha.com





# | مقدمة




# أعتقد أن الفيزياء مجال رائع. إننا نعرف الكثير جدا لكننا نصنف معارفنا في معادلات
~~قليلة للغاية، على نحو يجعلنا نقول إننا لا نعرف إلا القليل.

# ريتشارد فاينمان، 1947

# غالبا ما يكون الفصل بين الحقيقة والخيال أمرا عسيرا عندما يتعلق الأمر بذكريات
~~الطفولة، لكنني أملك ذكرى واضحة عن المرة الأولى التي فكرت فيها أنه قد يكون من المثير
~~حقا أن أصبح عالم فيزياء. كنت مفتونا بالعلوم عندما كنت طفلا، ولكن العلوم التي درستها
~~كانت دائما ما يفصلني عنها نصف قرن من الزمان على الأقل، ومن ثم كانت أقرب ما تكون إلى
~~التاريخ. ولم يكن ترسخ في ذهني بعد أن ألغاز الطبيعة جميعها لم تكن قد حلت.

# جاء «عيد الغطاس» وأنا أواظب على حضور برنامج صيفي في مادة العلوم بإحدى المدارس
~~الثانوية. لست أدري هل كان يبدو علي الضجر أم ms005 ماذا عندما أعطاني معلمي - بعد أحد الدروس
~~المحددة بانتظام - كتابا بعنوان «طبيعة قوانين الفيزياء» لريتشارد فاينمان، وطلب مني قراءة
~~الفصل الذي يتناول التمييز بين الماضي والمستقبل. كان هذا أول لقاء لي بمفهوم الإنتروبيا
~~والاضطراب، ومثل كثير ممن سبقوني - ومنهم الفيزيائيان العظيمان لودفيج بولتزمان وبول
~~إرنفست، اللذان انتحرا بعد تكريس قدر كبير من حياتيهما المهنية لتطوير هذا الموضوع - خلف
~~ذلك بداخلي حيرة وإحباطا. فالكيفية التي يتغير بها العالم ريثما ينتقل المرء من دراسة
~~مشكلات بسيطة تخص جسمين - كالأرض والقمر - إلى دراسة نظام يضم جسيمات عديدة - كجزيئات الغاز
~~بالغرفة التي أكتب فيها هذه الكلمات - غامضة وشاملة في الآن ذاته، بل إنها من الغموض
~~والشمولية بمكان عجزت معه عن تقديرها حق قدرها في ذلك الوقت.

# لكن بعد ذلك، في اليوم التالي، سألني معلمي: هل سمعت من قبل عن شيء يسمى المادة المضادة؟
~~وتابع حديثه ليخبرني بأن الرجل نفسه الذي ألف الكتاب الذي أعطاني إياه كان قد فاز حديثا
~~بجائزة نوبل في الفيزياء؛ لأنه أوضح كيف أن الجسيم المضاد يمكن اعتباره جسيما يسير في عكس
~~اتجاه الزمن. في ذلك الوقت أبهرتني الفكرة حقا، على الرغم من أنني لم أفهم أي شيء من
~~تفاصيلها، (وأدرك الآن إذ أتأمل الماضي أن معلمي لم يفهم تلك التفاصيل أيضا). لكن فكرة
~~حدوث هذه الأنواع من الاكتشافات خلال فترة حياتي دفعتني إلى الاعتقاد في وجود اكتشافات أخرى
~~كثيرة تنتظر من يتوصل إليها. (والواقع أنه على الرغم من أن استنتاجي كان صحيحا، فإن
~~المعلومات التي ساقتني إليه لم تكن كذلك. فقد نشر فاينمان بحثه الفائز بجائزة نوبل حول
~~الديناميكا الكهربائية الكمية قبل نحو عقد من مولدي، ولم تكن الفكرة الثانوية - القائلة إن
~~الجسيمات المضادة يمكن اعتبارها جسيمات تسير عكس اتجاه الزمن - فكرته من الأساس. فمع
~~الأسف، حينما تصل الأفكار إلى المعلمين والكتب المدرسية بالمدارس الثانوية، عادة ما يكون
~~عمر الأفكار الفيزيائية نحو خمسة وعشرين إلى ثلاثين عاما، وأحيانا لا تكون تامة
~~الصحة.)

# وبينما مضيت قدما في دراسة الفيزياء، صار فاينمان ms006 في نظري - كما كان في نظر جيل كامل -
~~بطلا وأسطورة. ابتعت مجموعة كتب «محاضرات فاينمان في الفيزياء» عندما التحقت بالجامعة،
~~كما فعل أغلب الفيزيائيين الشبان الطموحين الآخرين، وذلك على الرغم من أنني لم أدرس
~~قط مقررا دراسيا واحدا درست فيه تلك الكتب. لكنني أيضا - كأغلب زملائي - واظبت على 
~~الاستعانة بتلك المجموعة حتى بعد مضي وقت طويل من انتهائي من دراسة ما يسمى بالمقرر
~~التمهيدي في الفيزياء الذي تقوم عليه كتبه. وكان أثناء قراءتي لتلك الكتب أن اكتشفت كيف
~~كانت تجربتي الصيفية مشابهة على نحو غريب لتجربة فريدة خاضها فاينمان عندما كان في المدرسة
~~الثانوية، وسأذكر المزيد عن تلك المسألة لاحقا. وأكتفي الآن بالقول إنني أتمنى فقط لو أن
~~نتائج تجربتي كانت على القدر نفسه من الأهمية.

# الأرجح أنني لم أفهم تبعات ما كان أستاذ العلوم يحاول إخباري به فهما كاملا حتى التحقت
~~بكلية الدراسات العليا، غير أن افتتاني بعالم الجسيمات الأولية، وبعالم ذلك الرجل المدهش
~~فاينمان، الذي كتب عن تلك الجسيمات، بدأ صباح ذلك اليوم من أيام الصيف في المدرسة الثانوية،
~~وإلى حد بعيد لم يتوقف قط. ولقد تذكرت للتو - أثناء كتابة هذه الكلمات - أنني اخترت كتابة
~~أطروحتي الأكاديمية عن مكملات المسارات، وهو الفرع الدراسي الذي كان فاينمان من
~~رواده.

# أسعدني الحظ - عن طريق حدث غير مصيري - بأن قابلت ريتشارد فاينمان، وقضيت معه بعض
~~الوقت وأنا لا أزال طالبا بالجامعة. في ذلك الوقت، كنت عضوا في منظمة تدعى «الاتحاد
~~الكندي لطلاب الفيزياء الجامعيين»، وكانت الغاية الوحيدة لتلك المنظمة هي تنظيم مؤتمر وطني
~~يحاضر فيه علماء الفيزياء البارزون، ويعرض فيه الطلاب نتائج مشاريعهم البحثية الصيفية. وفي
~~عام 1974 - كما أظن - أمكن إقناع فاينمان (أو إغراؤه؛ لست أدري بالضبط، ولا يحق لي أن
~~أفترض) بواسطة رئيسة المنظمة شديدة الجاذبية بأن يكون هو المتحدث الرئيسي في مؤتمر ذلك
~~العام المنعقد في فانكوفر. وفي المؤتمر، كان لدي ما يكفي من الجرأة لأطرح عليه سؤالا بعد
~~انتهاء محاضرته، والتقط مصور لإحدى المجلات القومية صورة لتلك ms007 اللحظة واستغلها، ولكن
~~الأكثر أهمية أنني كنت قد أحضرت معي خليلتي، وتتابعت الأحداث، وقضى فاينمان وقتا طويلا من
~~العطلة الأسبوعية يتسكع مع كلينا في بعض الحانات المحلية بالمدينة.

# وفي وقت لاحق، أثناء وجودي بكلية الدراسات العليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، جاء
~~فاينمان ليحاضر هناك مرات عديدة. وبعد سنوات أخرى ، وبعد أن نلت درجة الدكتوراه وانتقلت إلى
~~هارفارد، كنت أعقد ندوة دراسية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك)، وكان فاينمان بين
~~الجمهور، وكان هذا أمرا باعثا على القلق إلى حد ما. طرح علي سؤالا أو اثنين بكل تهذيب،
~~ثم صعد إلى المنصة بعدها ليكمل المناقشة. أظن أنه لم يتذكر لقاءنا في فانكوفر، وسأظل
~~نادما أبد الدهر على أنني ما عرفت قط هل يتذكرني أم لا؛ لأنه أثناء انتظاره في صبر
~~ليتحدث معي، احتكر أستاذ مساعد شاب لحوح مثير للضيق إلى حد ما المناقشة معي إلى أن انصرف
~~فاينمان في نهاية الأمر. لم أره بعد ذلك قط؛ إذ مات بعد بضع سنوات.
~~•••

# كان ريتشارد فاينمان أسطورة في نظر جيل كامل من الفيزيائيين قبل أن يعرفه أي فرد من
~~العامة بوقت طويل. ربما وضعه الفوز بجائزة نوبل على الصفحات الأولى للصحف في جميع أنحاء
~~العالم في يوم من الأيام، ولكن في اليوم التالي كانت عناوين جديدة تتصدر تلك الصفحات،
~~وعادة لا تدوم أي معرفة لاسم مشهور فترة تزيد على فترة تداول الصحيفة نفسها. وهكذا فإن شهرة
~~فاينمان بين عامة الناس لم تنبع من اكتشافاته العلمية، وإنما بدأت من خلال سلسلة من الكتب
~~التي تحكي ذكرياته الشخصية. وقد كان فاينمان القاص مبدعا ومبهرا تماما بقدر ما كان
~~فاينمان العالم الفيزيائي. فكان أي شخص تعامل معه شخصيا لا بد أن يتأثر على الفور بما
~~يملكه من جاذبية طاغية؛ إذ اجتمعت له عينان ثاقبتان وابتسامة عابثة ولهجة أهل نيويورك
~~المميزة لتنتج لنا صورة مناقضة تماما للصورة النمطية للعالم الباحث، كما أن افتتانه الشخصي
~~بأشياء مثل طبول البونجو وحانات التعري لم يزد شخصيته إلا غموضا.

# غير أن العامل ms008 الحقيقي الذي جعل من فاينمان شخصية شهيرة لدى العامة، كما يحدث في أغلب
~~الأحيان، جاء بطريق الصدفة، وهي في هذه الحالة صدفة مأساوية: انفجار مكوك الفضاء «تشالنجر»
~~بعد إقلاعه مباشرة، وعلى متنه أول «مدني»، وهو مدرس بإحدى المدارس الحكومية كان مقررا أن
~~يلقي بعض الدروس من الفضاء. فخلال التحقيقات التي تلت الحادث، طلب من فاينمان الانضمام
~~لهيئة التحقيق بوكالة الفضاء الأمريكية، ناسا، وعلى عكس المتوقع (إذ كان يبذل قصارى جهده
~~لتجنب اللجان وكل ما شابهها من أشياء قد تعوقه عن عمله)، وافق فاينمان.

# عمل فاينمان في تلك المهمة منفردا، وهو أسلوب غير تقليدي ليس من سماته أيضا. وبدلا من
~~دراسة التقارير والتركيز على المقترحات البيروقراطية من أجل المستقبل، تحدث فاينمان
~~مباشرة مع المهندسين والعلماء في ناسا، وفي لحظة شهيرة خلال جلسات الاستماع المذاعة على
~~شاشات التليفزيون، أجرى فاينمان تجربة؛ إذ وضع حلقة دائرية مطاطية صغيرة داخل كوب به ماء
~~مثلج، واستطاع بهذه التجربة أن يبرهن على أن الحلقات الدائرية المطاطية المستخدمة في
~~إحكام إغلاق فتحات الصاروخ يمكن أن تتلف في درجات الحرارة شديدة الانخفاض كتلك التي كانت في
~~يوم الإطلاق المشئوم للمكوك.

# ومنذ ذلك اليوم، ظهرت الكتب التي تؤرخ لذكرياته، والكتب التي تجمع خطاباته، والأشرطة
~~الصوتية التي تحمل «محاضراته المفقودة»، وما إلى ذلك، وبعد موته استمرت أسطورة فاينمان في
~~الازدياد. كذلك نشرت ترجمات شهيرة لفاينمان، وكان أبرزها ترجمة جيم جليك البارعة التي حملت
~~عنوان «العبقري».

# سيظل فاينمان الإنسان مدهشا على الدوام،
~~لكن عندما طلب إلي تأليف كتاب قصير وسهل يعكس صورة فاينمان الإنسان من خلال إسهاماته
~~العلمية، لم أستطع المقاومة. حفزتني هذه المهمة لأنني سأتمكن من مراجعة جميع أبحاث فاينمان
~~الأصلية (قد لا يدرك أغلب الناس أنه من النادر أن يرجع العلماء إلى الأدبيات الأصلية في
~~مجال بحثهم، خاصة إذا كان عمر الكتب أكثر من جيل. إن الأفكار العلمية تتعرض لعملية تركيز
~~وتنقيح مستمرة، وأغلب الأبحاث العلمية الحديثة في المجال الفيزيائي ذاته لا تشبه الصياغات
~~الأولى إلا بقدر ضئيل للغاية). ms009 ولكن الأكثر أهمية أنني أدركت أن فيزياء فاينمان تقدم لنا
~~رؤية - مصغرة - للتطورات الأساسية التي حدثت في علم الفيزياء على مدار النصف الثاني من
~~القرن العشرين، وأن العديد من الألغاز التي تركها بلا حلول لا تزال باقية بلا حلول حتى
~~يومنا هذا.

# حاولت - فيما يلي من فصول الكتاب - إنصاف كل من المعنى الحرفي والمضمون الحقيقي لأعمال
~~فاينمان إنصافا لعله كان سيرضى عنه ويوافق عليه. وربما لهذا السبب يركز هذا الكتاب في
~~المقام الأول على تأثير فاينمان في فهمنا الحالي للطبيعة، كما يعكسه سياق تلك الترجمة
~~العلمية الشخصية لحياته. وسأخصص مساحة قليلة للشدائد وللملفات الغامضة والمتعددة التي
~~تصرف انتباه حتى أكثر العلماء نجاحا - دون استثناء فاينمان من ذلك - وهم يشقون طريقهم إلى
~~الفهم العلمي. فمن الصعب على غير الخبراء أن يدركوا فهما معقولا لما عرفه الفيزيائيون عن
~~العالم الطبيعي، وذلك حتى دون الحاجة للخوض في تلك البدايات الخاطئة. ومهما بدت بعض تلك
~~البدايات بارعة أو جذابة، فالمهم في نهاية الأمر هو تلك الأفكار التي صمدت على مر الزمن من
~~خلال اجتياز اختبار التجربة.

# لذا فإن هدفي المتواضع هو التركيز على التراث العلمي لفاينمان؛ لأنه أثر في الاكتشافات
~~الثورية لفيزيائيي القرن العشرين، ولأنه قد يكون له تأثير في أي حل لألغاز القرن الحادي
~~والعشرين. والفكرة التي أريد حقا كشفها لغير الفيزيائيين - إن استطعت هذا - هي توضيح
~~الأسباب التي جعلت فاينمان يصل إلى مكانة البطل الأسطوري في نظر معظم علماء الفيزياء الذين
~~يحيون الآن على سطح الأرض. فإذا استطعت فعل هذا، فسأكون بذلك قد ساعدت القراء على فهم
~~أحد الأشياء الرئيسية بشأن الفيزياء الحديثة ودور فاينمان في تغيير تصورنا للعالم. وتلك -
~~من وجهة نظري - هي أفضل شهادة يمكنني الإدلاء بها للتدليل على عبقرية ريتشارد
~~فاينمان.



# الجزء الأول



# | مسارات نحو العظمة




# العلم هو طريقة لتعليم كيفية معرفة شيء ما، وما هو غير المعروف بعد، وإلى أي مدى
~~نعرف الأشياء (إذ ما من شيء نعرفه معرفة مطلقة)، وكيفية التعامل مع الشك وعدم
~~اليقين، وما القواعد ms010 الثابتة بالأدلة، وكيفية التفكير في الأشياء بحيث يمكننا الحكم
~~عليها، وكيف يمكننا تمييز الحقيقة عن الزيف، وعن المظهر الخادع.

# ريتشارد فاينمان



# الفصل الأول



# | البداية




# ربما كان الشيء بسيطا إذا استطعت أن تصفه وصفا كاملا بطرق عديدة مختلفة، دون
~~أن تعرف في التو أنك تصف الشيء نفسه.

# ريتشارد فاينمان

# هل كان لأحد أن يخمن أن ريتشارد فاينمان الطفل سيصير على الأرجح أعظم علماء
~~الفيزياء، وربما أقربهم للقلوب، طوال النصف الأخير من القرن العشرين؟ لم يكن هذا
~~واضحا، على الرغم من وجود العديد من العلامات الأولية الدالة عليه؛ فقد كان ذكيا على
~~نحو لا يقبل الجدل، وحظي بوالد يمنحه الرعاية والاهتمام ويسليه بالألغاز ويغرس فيه حب
~~التعلم، مشجعا فضوله الفطري ومغذيا عقله متى أمكنه ذلك، وكانت لديه مجموعة أدوات
~~الكيمياء، وأظهر افتتانا بأجهزة الراديو.

# لكن هذه الأشياء كانت مألوفة إلى حد ما لدى الأطفال اللامعين في ذلك الوقت. ففي
~~الجوانب الأساسية لحياته، بدا ريتشارد فاينمان طفلا يهوديا ذكيا عاديا من لونج
~~أيلاند نشأ بعد نهاية الحرب العالمية الأولى. وربما كانت تلك الحقيقة البسيطة هي التي
~~حددت موضعه المستقبلي في التاريخ، بنفس قدر أهمية أي شيء آخر. نعم، كان عقله غير عادي،
~~لكنه ظل متصلا بالواقع بقوة، حتى وهو مندفع لاستكشاف الجوانب الخفية الأكثر غموضا من
~~وجودنا. نبع ازدراؤه للتباهي من حياته المبكرة التي لم يتعرض فيها لأي قدر منه، ونبع
~~ازدراؤه للسلطة ليس فقط من والد غذى لديه حس الاستقلال، ولكن أيضا من حياة مبكرة نال
~~فيها قدرا كبيرا من الحرية في أن يكون طفلا، وفي أن يسعى وراء أهوائه، وفي أن يرتكب
~~الأخطاء.

# ربما كانت أول إشارة على ما كان قادما في حياة فاينمان هي قدرته التي لا تكل - بكل
~~معنى الكلمة - على التركيز على المشكلة التي تواجهه لساعات طوال في كل مرة، حتى إن
~~والديه بدآ يقلقان عليه. وعندما كان مراهقا، حقق فاينمان استفادة عملية من افتتانه
~~بأجهزة الراديو: إذ افتتح مشروعا صغيرا لإصلاحها. ولكن على عكس أعمال التصليح
~~التقليدية، ms011 كان فاينمان يبتهج بحل مشكلات أجهزة الراديو ليس فقط من خلال الإصلاح، وإنما
~~من خلال التفكير أيضا!

# كان فاينمان يجمع بين تلك القدرة المميزة على تركيز كل طاقته على المشكلة التي
~~يواجهها وبين موهبته الفطرية في الاستعراض. فعلى سبيل المثال، حدث أثناء أشهر عمليات
~~إصلاح أجهزة الراديو التي قام بها أنه ظل يقطع المكان جيئة وذهابا وهو يفكر وجهاز
~~الراديو المعطوب يطلق صوتا عاليا مزعجا أمام صاحبه كلما حاول تشغيله. وفي النهاية
~~نزع فاينمان الشاب صمامين من الجهاز وبدل موضعيهما، وحل المشكلة. وأشك في أنه ترك
~~الموقف كله يستمر فترة أطول من اللازم بهدف إحداث الأثر الذي أراده.

# وفي وقت لاحق من حياته تكررت القصة نفسها تقريبا. لكن القصة الآتية حدثت عندما طلب
~~من فاينمان المتشكك أن يفحص صورة محيرة مأخوذة من غرفة للفقاعات؛ وهي جهاز تترك فيه
~~الجسيمات الأولية مسارات مرئية. فبعد أن فكر لبرهة من الوقت، وضع قلمه الرصاص على بقعة
~~محددة من الصورة، وقال إنه لا بد من وجود رتاج في ذلك الموضع، وهو موضع تعرض فيه أحد
~~الجسيمات لتصادم غير متوقع، محدثا نتائج أسيء تفسيرها. وغني عن القول أنه عندما عاد
~~العلماء التجريبيون أصحاب الاكتشاف المزعوم إلى جهازهم وألقوا نظرة عليه، وجدوا الرتاج
~~هناك!

# ومع أن الأسلوب الاستعراضي يسهم في المعرفة بشخصية فاينمان، فإنه لم يكن مهما في
~~عمله. كذلك لم يكن مهما افتتانه - الذي ظهر لاحقا - بالنساء. وكان المهم بحق هو
~~قدرته على التركيز، الممزوجة بطاقة تكاد تكون غير بشرية يمكنه توظيفها في حل المشكلات.
~~غير أن السمة الأساسية الأخيرة التي زينت كل هذا - عند اجتماعها مع السمتين السابقتين -
~~هي التي ضمنت له العظمة في نهاية المطاف؛ تلك السمة هي ببساطة موهبة فذة تكاد لا تبارى
~~في الرياضيات.

# بدأت عبقرية فاينمان في الرياضيات تعلن عن نفسها بوضوح حين كان طالبا بالمدرسة
~~الثانوية. فعندما كان في السنة الثانية علم نفسه حساب المثلثات، والجبر المتقدم،
~~والمتسلسلات اللانهائية، والهندسة التحليلية، وحساب التفاضل والتكامل! وأثناء هذا
~~التعلم الذاتي، بدأ ms012 في التجسد الجانب الآخر مما جعل فاينمان متفردا؛ فقد كان يعيد
~~صياغة جميع المعارف بطريقته الخاصة، مبتكرا في كثير من الأحيان لغة جديدة أو صيغة
~~جديدة تعكس فهمه الخاص. وفي بعض الأحيان، كانت الحاجة هي أم الاختراع. فأثناء كتابة
~~كتيب عن الرياضيات المعقدة في عام 1933، وهو بعد في سن الخامسة عشرة، ابتكر «رموز
~~الآلة الكاتبة» لتعكس العمليات الرياضية المناسبة، وذلك لأن آلته الكاتبة لم تحتو على
~~مفاتيح تمثلها، ووضع مجموعة رموز جديدة لجدول من المتممات كان قد ابتكره من
~~قبل.

# التحق فاينمان بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بهدف دراسة الرياضيات، ولكن كانت تلك
~~فكرة غير صائبة؛ فعلى الرغم من أنه أحب الرياضيات، فقد ظل دائما يرغب في معرفة ما
~~يمكنه «فعله» بواسطتها. وقد سأل رئيس قسم الرياضيات هذا السؤال وتلقى إجابتين مختلفتين:
~~«حساب مبالغ التأمينات.» و«إذا كنت تحتاج لطرح هذا السؤال، فإنك لا تنتمي إلى عالم
~~الرياضيات.» ولم تلق أي من الإجابتين قبولا لدى فاينمان، الذي قرر أن الرياضيات لا
~~تناسبه، فتحول إلى دراسة الهندسة الكهربائية. وعلى نحو مثير بدا هذا التحول متطرفا
~~أكثر من اللازم. فإذا كانت الرياضيات بلا هدف عملي، فالهندسة عملية أكثر مما ينبغي.
~~ولكن مثل الحساء المناسب في حكاية «جولديلوكس»، كانت الفيزياء «مناسبة تماما»، وبحلول
~~نهاية سنته الأولى بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، تخصص فاينمان في الفيزياء.

# كان اختياره بطبيعة الحال ملهما؛ فمواهبه الفطرية أتاحت له التفوق في الفيزياء.
~~ولكن كانت لديه موهبة أخرى أكثر أهمية على الأرجح، ولست أدري إن كانت فطرية أم لا؛ تلك
~~الموهبة هي الحدس.

# إن الحدس الفيزيائي هو نوع من المهارات الوقتية المدهشة؛ إذ كيف يعرف المرء أي منهج
~~سيكون أكثر فائدة في حل مشكلة فيزيائية ما؟ لا شك أن بعض جوانب الحدس السليم مكتسبة.
~~فلهذا السبب نحتاج إلى المتخصصين في فروع الفيزياء المختلفة لحل العديد من المشكلات.
~~فعن طريق التخصص يبدءون في معرفة الأساليب التي تفلح والتي لا تفلح، ويزيدون من حصيلة
~~الأساليب التي يتقنونها مع مرور الوقت. ولكن من المؤكد أن أحد جوانب ms013 الحدس الفيزيائي لا
~~يمكن اكتسابه بالتعلم، وهو جانب لا يظهر إلا في مكان وزمان معينين. كان أينشتاين
~~يمتلك هذا الجانب من جوانب الحدس، وقد أفاده كثيرا طوال أكثر من عشرين عاما، بداية من
~~بحثه الفريد عن النسبية الخاصة وحتى الإنجاز الذي توج به أعماله، وهو النسبية العامة.
~~غير أن حدسه بدأ يخذله عندما بدأ ينحرف ببطء بعيدا عن تيار الاهتمام الرئيسي بميكانيكا
~~الكم في القرن العشرين.

# وكان حدس فاينمان فريدا من زاوية مختلفة. ففي حين وضع أينشتاين نظريات جديدة كليا
~~بشأن الطبيعة، فقد استكشف فاينمان الأفكار الموجودة بالفعل من منظور جديد تماما وأكثر
~~فائدة في المعتاد. فقد كانت الطريقة الوحيدة التي يمكنه بها حقا فهم الأفكار
~~الفيزيائية هي أن يستنتجها بطريقته الخاصة. ولكن لما كانت طريقته أيضا في المعتاد من
~~نواتج تعلمه الذاتي، فقد كانت النتائج النهائية تختلف اختلافا جذريا أحيانا عما
~~كانت المعرفة «التقليدية» تنتجه. وكما سنرى لاحقا، فإن فاينمان صنع معرفة خاصة
~~به.

# غير أن حدس فاينمان كان أيضا مكتسبا بالطريقة
~~الصعبة، نتيجة لجهد دءوب. فأسلوبه المنهجي والشمولية التي كان يفحص بها المشكلات كانا
~~واضحين بالفعل أثناء دراسته بالمدرسة الثانوية. وقد سجل تقدمه في دفاتر ملاحظات احتوت
~~على حسابات لجيب الزاوية وجيب التمام أجراها بنفسه، وسجله فيما بعد في دفتر ملاحظات
~~التفاضل والتكامل الشامل الذي حمل عنوان «حساب التفاضل والتكامل للشخص العملي»، والذي
~~احتوى على جداول تكامل شاملة، مرة أخرى كان هو من وضعها بنفسه. وفي وقت لاحق من حياته،
~~كان يبهر الناس باقتراح طريقة جديدة لحل مشكلة ما، أو بفهمه الفوري لجوهر مسألة معقدة.
~~وفي كثير من الأحيان، كان هذا يرجع إلى أنه في وقت ما، ضمن آلاف صفحات الملاحظات التي
~~دونها أثناء عمله على فهم الطبيعة، قد فكر في تلك المشكلة نفسها ودرس عدة طرق
~~مختلفة وليس طريقة واحدة لحلها. وكان هذا الاستعداد لفحص المشكلة من كل زاوية ممكنة،
~~ولتنظيم أفكاره بعناية حتى استنفاد جميع الاحتمالات الممكنة هو ما ميزه عمن سواه، وهو
~~نتاج لذكائه المتوقد ms014 وقدرته التي لا تكل على التركيز.

# ربما كلمة «استعداد» ليست هي الكلمة المناسبة هنا. وربما كانت كلمة «احتياج» خيارا
~~أفضل. فقد كان لدى فاينمان احتياج إلى فهم كل مشكلة يواجهها فهما كاملا عن طريق البدء
~~من البداية، وحل المشكلة بطريقته الخاصة، وكثيرا ما كان يحلها بطرق عديدة مختلفة .
~~وفيما بعد، حاول إضفاء هذا الخلق على طلابه، الذين قال أحدهم لاحقا: «شدد فاينمان على
~~الإبداع؛ الذي كان يعني من وجهة نظره استنباط الأمور من البداية. لقد كان يحث كل واحد
~~منا على خلق كون من الأفكار الخاصة به، بحيث تتسم نتائجنا - وإن كانت مجرد حلول لمشكلات
~~مطلوب منا حلها في قاعة المحاضرات - بطابع أصيل يميزها؛ تماما كما كانت أعماله تحمل
~~الطابع الفريد لشخصيته.»

# لم تكن قدرة فاينمان على التركيز لفترات طويلة هي وحدها البارزة عندما كان صغيرا،
~~وإنما برزت أيضا قدرته على التحكم في أفكاره وتنظيمها. أذكر أنني أيضا كنت أمتلك
~~مجموعة الكيمياء عندما كنت طفلا، وأذكر أيضا أنني كثيرا ما كنت أخلط المواد بعضها
~~ببعض على نحو عشوائي وأنتظر لأرى ما سيحدث. لكن فاينمان - كما أكد لاحقا - لم يعبث
~~بالمواد العلمية بعشوائية مطلقا، وإنما كان دائما ما يقوم ب «عبثه» العلمي على نحو
~~خاضع للسيطرة، ودائما ما كان منتبها لما يحدث. ومرة أخرى، في وقت لاحق، بعد وفاته،
~~أصبح واضحا من خلال الملاحظات المكثفة التي دونها أنه سجل بعناية كل استكشاف من
~~استكشافاته. بل إنه في لحظة معينة فكر في تنظيم حياته المنزلية مع زوجته المستقبلية
~~على أسس علمية، قبل أن يقنعه صديق بأن هذا أمر يفتقر للواقعية على نحو ميئوس منه. وفي
~~نهاية الأمر، اختفت سذاجته في هذا الشأن، وبعد ذلك بوقت طويل نصح أحد طلابه قائلا: «لا
~~يمكن تطوير الشخصية بالفيزياء وحدها. يجب دمج باقي جوانب الحياة في عملية تطوير
~~الشخصية.» وعلى أي حال، كان فاينمان يحب اللعب والمزاح، ولكن عندما كان الأمر يتعلق
~~بالعلوم، فمنذ نعومة أظفاره وطوال باقي حياته كلها، يصبح جادا إلى أبعد
~~الحدود.

# ربما ms015 انتظر حتى نهاية سنته الدراسية الأولى بالجامعة قبل أن يعلن تخصصه في الفيزياء،
~~ولكن الرؤية كانت قد اتضحت وهو بعد طالب بالمدرسة الثانوية. وباستعادة الماضي، فإن
~~اللحظة التي يمكن اعتبارها حاسمة جاءت عندما عرفه أستاذه بالمدرسة - السيد بادر - على
~~أحد الأسرار الغامضة الأكثر خفية وروعة للعالم القابل للرصد ، وهي حقيقة قائمة على
~~اكتشاف توصل إليه قبل ثلاثمائة عام من مولده المحامي البارع المتنسك الذي تحول إلى
~~عالم رياضيات، بيير دي فيرما.

# كما هي حال فاينمان، حقق فيرما الشهرة ونال التقدير لدى العامة في وقت متأخر من حياته
~~عن شيء لا علاقة له بأعظم إنجازاته. ففي عام 1637، خط فيرما ملحوظة موجزة على هامش
~~نسخته من كتاب «الحساب» - تحفة عالم الرياضيات اليوناني الشهير ديوفانتوس - مشيرا إلى
~~أنه اكتشف برهانا بسيطا على حقيقة مهمة. فالمعادلة س

# ن
~~+
~~ص

# ن
~~=
~~ع

# ن

# ليست لها
~~حلول ذات أعداد صحيحة إذا كان ن أكبر من 2 (لأنه إذا
~~كان ن يساوي 2، فتلك هي الحالة المعروفة
~~باسم نظرية فيثاغورس حول أطوال أضلاع المثلث قائم الزاوية). ومن المشكوك فيه أن فيرما
~~كان يمتلك حقا مثل هذا البرهان، الذي احتاج إثباته، بعد 350 عاما من عصره، إلى جميع
~~تطورات القرن العشرين في الرياضيات وعدة مئات من الصفحات. ومع ذلك، فلو أن أحدا يذكر
~~فيرما اليوم في أوساط عامة الناس، فليس السبب في هذا هو إسهاماته الكبيرة العديدة في
~~الهندسة، والتفاضل والتكامل، ونظرية الأعداد، وإنما هو ما كتبه في هامش ذلك الكتاب الذي
~~سيظل يعرف إلى الأبد باسم «نظرية فيرما الأخيرة».

# إلا أنه بعد مرور خمسة وعشرين عاما على هذا الادعاء المشكوك في صحته، قدم فيرما
~~برهانا مكتملا على شيء آخر مختلف تماما هو: مبدأ مميز، يكاد يكون من عالم الغيب، رسخ
~~منهج التعامل مع الظواهر الفيزيائية واستخدمه فاينمان فيما بعد في تغيير طريقة تفكيرنا
~~في الفيزياء في العالم المعاصر. كانت المسألة التي حول فيرما انتباهه إليها عام 1662
~~تتعلق بظاهرة وصفها العالم الهولندي ويلبرورد سنيل قبل أربعين عاما من ms016 ذلك التاريخ.
~~اكتشف سنيل انتظاما رياضيا في الطريقة التي ينحني بها الضوء، أو ينكسر، عندما يعبر
~~بين وسطين مختلفين، مثل الهواء والماء. إننا نسمي هذه الظاهرة اليوم باسم «قانون
~~سنيل»، وغالبا ما تدرس تلك الحقيقة في مقررات الفيزياء بالمدارس الثانوية كحقيقة أخرى
~~مملة من تلك الحقائق التي ينبغي حفظها، على الرغم من أنها لعبت دورا شديد الأهمية في
~~تاريخ العلوم.

# يتعلق قانون سنيل بالزوايا التي يصنعها شعاع الضوء عندما ينتقل عبر سطح يقع بين وسطين
~~مختلفين. ولا يعنينا هنا الصيغة المحددة لهذا القانون، والمهم هو طابعه العام وأصله
~~الفيزيائي. بعبارات بسيطة، ينص القانون على أنه عندما ينتقل الضوء من وسط أقل كثافة إلى
~~وسط أعلى كثافة، ينحني مسار شعاع الضوء مقتربا من الخط العمودي على السطح الفاصل بين
~~الوسطين (انظر الشكل).

# والآن، لماذا ينحني الضوء؟ حسنا، إذا كان الضوء مكونا من تيار من الجسيمات، كما
~~كان نيوتن وغيره يعتقدون، يمكن للمرء أن يفهم هذه العلاقة إذا كانت الجسيمات تزيد
~~سرعتها عند انتقالها من وسط إلى آخر؛ فسوف تسحب الجسيمات حرفيا إلى الأمام، لتتحرك
~~بفعالية أكبر في اتجاه عمودي على السطح الذي عبرته للتو. غير أن هذا التفسير بدا مريبا
~~حتى في ذلك الوقت البعيد. فعلى أي حال، في وسط أعلى كثافة، من المفترض أن تواجه أي
~~جسيمات كهذه مقاومة أكبر لحركتها، تماما كما تتحرك السيارات ببطء أكبر عندما تزيد
~~كثافة حركة المرور.

# إلا أنه كان هناك احتمال آخر، كما أوضح العالم الهولندي كريستيان هيجنز عام 1690.
~~فإذا كان الضوء يتألف من موجات وليس جسيمات، فتماما كما تنحني الموجات الصوتية نحو
~~الداخل عندما تبطئ سرعتها، سيحدث الشيء نفسه للضوء إذا قلت سرعته أيضا في الوسط الأعلى
~~كثافة. وكما يعرف أي شخص لديه اطلاع على تاريخ الفيزياء، فإن سرعة الضوء تقل بالفعل في
~~الأوساط الأعلى كثافة، وهكذا فإن قانون سنيل يمنحنا دليلا مهما على أن الضوء - في
~~هذه الحالة - يسلك سلوكا يشبه سلوك الموجة.

# قبل قرابة ثلاثين عاما من عمل هيجنز، استنتج فيرما ms017 أيضا أن الضوء لا بد أن ينتقل في
~~الأوساط الكثيفة بسرعة أبطأ من سرعة انتقاله في الأوساط الأقل كثافة. غير أنه بدلا من
~~أن يفكر من منظور كون الضوء موجات أو جسيمات، أوضح فيرما - عالم الرياضيات - أنه في هذه
~~الحالة يمكن للمرء أن يفسر مسار الضوء في ضوء مبدأ رياضي عام ، ندعوه الآن «مبدأ الزمن
~~الأقل لفيرما». وكما بين، فإن الضوء سيتبع المسار المنحني نفسه الذي حدده سنيل بالضبط
~~إذا «انتقل بين نقطتين معينتين تقعان على مسار أقصر زمن».

# يمكن فهم هذا تجريبيا كما يأتي: إذا كان الضوء ينتقل بسرعة أكبر في الوسط الأقل
~~كثافة، فإنه لكي يصل من النقطة «أ» إلى النقطة «ب» (انظر الشكل) في أقصر زمن ممكن،
~~سيكون من المنطقي أن يقطع مسافة أطول في هذا الوسط، ويقطع مسافة أقصر في الوسط الآخر
~~الذي ينتقل فيه ببطء أكبر. غير أنه لا يمكنه الانتقال في الوسط الأول لوقت أطول مما
~~ينبغي، وإلا فإن المسافة الإضافية التي يقطعها ستفوق المكسب الذي يتحقق من خلال
~~الانتقال بسرعة أكبر في الوسط الأقل كثافة. ومع ذلك فثمة مسار واحد هو المسار الأنسب،
~~ويتبين لنا أن هذا المسار هو المسار المنحني الذي يتطابق بالضبط مع المسار الذي رصده
~~سنيل.

# يعد مبدأ الزمن الأقل لفيرما وسيلة بارعة رياضيا لتحديد المسار الذي يسلكه الضوء
~~دون اللجوء إلى أي وصف ميكانيكي يعتمد على الموجات أو الجسيمات. والمشكلة الوحيدة هي
~~أنه عندما يفكر المرء في الأساس الفيزيائي لهذه النتيجة، يبدو لنا أنها توحي بنوع من
~~«التعمد»، بمعنى أن الضوء يدرس بطريقة ما جميع المسارات المحتملة قبل أن يبدأ رحلته -
~~مثل مسافر على الطريق في ساعة الذروة الصباحية لأول أيام أسبوع العمل يستمع إلى التقرير
~~المروري - ويختار في نهاية المطاف المسار الذي سيوصله إلى وجهته في أسرع وقت.

# ولكن الشيء العجيب حقا هو أننا لسنا بحاجة إلى أن نعزو أي نوع من التعمد إلى انتقال
~~الضوء. فمبدأ فيرما هو مثال رائع على خاصية فيزيائية أكثر روعة، وهي خاصية ms018 أساسية
~~للحقيقة المدهشة وغير المتوقعة مسبقا التي تقول إن الطبيعة يمكن فهمها من خلال
~~الرياضيات. ولو أن هناك خاصية واحدة مثلت شعاع النور الذي اهتدى به ريتشارد فاينمان إلى
~~منهجه في الفيزياء، وكانت جوهرية في جميع اكتشافاته تقريبا، فهي تلك الخاصية، التي كان
~~يعتقد أنها في غاية الأهمية حتى إنه أشار إليها مرتين على الأقل في خطاب تسلمه جائزة
~~نوبل. في المرة الأولى، إذ قال أولا:

# دائما ما يبدو لي غريبا أن قوانين الفيزياء الأساسية، عند اكتشافها، يمكن
~~أن تأخذ أشكالا عديدة مختلفة لا تبدو متطابقة على نحو واضح في البداية، ولكن
~~مع القليل من العبث بالرياضيات يمكن إظهار العلاقة بينها ... كان هذا شيئا
~~تعلمته بالتجربة. هناك دائما طريقة أخرى لتعبر عن نفس الشيء، وهي لا تشبه على
~~الإطلاق الطريقة التي عبرت عنه من قبل ... أعتقد أن هذا يمثل بطريقة ما تجسيدا
~~لبساطة الطبيعة. لست أدري ما يعنيه اختيار الطبيعة لتلك الأشكال الغريبة، ولكن
~~ربما كانت تلك وسيلة لتعريف البساطة. ربما كان الشيء بسيطا إذا استطعت أن تصفه
~~على نحو كامل بطرق عديدة مختلفة، دون أن تعرف في التو أنك تصف الشيء
~~نفسه.

# ولاحقا (وهو ما يحمل أهمية لما سيأتي مستقبلا) أضاف فاينمان قائلا:

# قد تكون النظريات الموضوعة عما هو معروف لنا - التي يمكن وصفها بالاستعانة
~~بأفكار فيزيائية مختلفة - متساوية في جميع تنبؤاتها، ومن ثم لا يمكن تمييز
~~بعضها عن بعض. غير أنها ليست متطابقة من الناحية النفسية عند محاولة الانتقال
~~من هذا الأساس نحو المجهول؛ لأن الصور المختلفة تقترح أنواعا مختلفة من
~~التعديلات الممكنة، ومن ثم لا تكون متساوية في الفرضيات التي يتوصل إليها المرء
~~من خلالها أثناء محاولته فهم ما لم يفهم بعد.

# مبدأ الزمن الأقل لفيرما يجسد بوضوح مثالا صارخا على تلك الوفرة الغريبة لقوانين
~~الفيزياء التي أبهرت فاينمان أيما إبهار، وكذلك على «الفوائد النفسية» المتباينة
~~للتفاسير المختلفة. إن التفكير في انحناء الضوء من منظور القوى الكهربائية والمغناطيسية
~~عند السطح البيني الفاصل بين وسطين يكشف شيئا ما ms019 عن خصائص الوسط. والتفكير في الأمر
~~نفسه من منظور سرعة الضوء ذاتها يبوح بشيء عن الخاصية الجوهرية للضوء الشبيهة بالموجة.
~~والتفكير فيه من منظور مبدأ فيرما قد لا يكشف شيئا عن قوى محددة أو عن الطبيعة الموجية
~~للضوء، ولكنه يسلط الضوء على شيء عميق حول طبيعة الحركة. ومن حسن الطالع أن جميع هذه
~~الأوصاف البديلة تؤدي إلى تنبؤات متطابقة.

# هكذا يمكننا أن نطمئن؛ فالضوء «لا يعرف» أنه يتخذ أقصر مسار ممكن. إنه يفعل هذا
~~فحسب.
~~•••

# مع ذلك، لم يكن مبدأ الزمن الأقل، وإنما فكرة أخرى أكثر دقة وروعة هي التي غيرت مجرى
~~حياة فاينمان في ذلك اليوم الحاسم في المدرسة الثانوية. وكما قال فاينمان لاحقا:
~~«عندما كنت في المدرسة الثانوية، استدعاني مدرس الفيزياء - وكان اسمه السيد بادر - ذات
~~يوم بعد حصة الفيزياء وقال لي: «يبدو عليك الملل، وأريد أن أخبرك بشيء مثير للاهتمام.»
~~ثم أخبرني بشيء وجدته مبهرا إلى أقصى حد، وقد ظل - منذ ذلك الحين - مبهرا لي ... إنه
~~مبدأ الفعل الأقل.» قد يبدو مبدأ «الفعل الأقل» تعبيرا أكثر ملاءمة لوصف سلوك موظف
~~خدمة عملاء في شركة هاتف من ملاءمته لعلم الفيزياء، وهو علم يقوم - على كل حال - على
~~وصف الأفعال. غير أن مبدأ الفعل الأقل مشابه تماما لمبدأ الزمن الأقل الذي وضعه
~~فيرما.

# يخبرنا مبدأ الزمن الأقل أن الضوء دائما ما يسلك مسار أقصر زمن. ولكن ماذا عن كرات
~~البيسبول، وقذائف المدافع، والكواكب، وما إلى ذلك؟ إنها لا تتصرف بمثل هذه البساطة
~~بالضرورة. هل ثمة شيء بخلاف الزمن يقلل إلى أقصى حد ممكن حين تتبع هذه الأجسام
~~المسارات التي تمليها القوى المؤثرة عليها؟

# تأمل أي جسم يتحرك، مثل جسم ثقيل يسقط. هذا الجسم يقال إن له نوعين مختلفين من
~~الطاقة؛ أحدهما هو «طاقة الحركة»، وهي طاقة ترتبط بحركة الأجسام (والكلمة في اللغة
~~الإنجليزية

# kinetic

# مشتقة من كلمة يونانية تعني
~~الحركة)، وكلما تحرك الجسم بسرعة أكبر زادت طاقته حركته. والشق الآخر من طاقة الجسم من
~~الأصعب كثيرا إثباته والتحقق منه، ms020 كما يتضح من اسمه وهو: «طاقة الوضع». وربما كان هذا
~~النوع من الطاقة خفيا، ولكنه المسئول عن قدرة الجسم على إحداث أثر فيما بعد. فمثلا،
~~إذا سقط جسم ثقيل من أعلى مبنى شاهق فسيحدث ضررا أكبر (ومن ثم سيكون له أثر أكبر) في
~~تحطيم سقف سيارة تقف أسفل المبنى عن الضرر الذي يحدثه نفس الجسم إذا سقط من ارتفاع عدة
~~بوصات فوق السيارة. ومن ثم، من الواضح أنه كلما كان الجسم أعلى زادت قدرته على إحداث
~~أثر، ومن ثم زادت طاقة وضعه.

# إذن فما يخبرنا به مبدأ الفعل الأقل هو أن «الفارق» بين طاقة حركة الجسم في أي لحظة
~~من الزمن وبين طاقة وضعه في اللحظة ذاتها، عند حسابه عند كل نقطة على طول المسار ثم جمع
~~نواتج جميع النقاط على طول المسار، سيكون أصغر في حالة المسار الفعلي الذي يأخذه الجسم
~~عن أي مسار محتمل آخر. فالجسم، بطريقة ما، يضبط حركته بحيث تكون طاقة الحركة وطاقة
~~الوضع له متكافئتين - في المتوسط - إلى أقصى حد ممكن.

# إذا بدا هذا غامضا وغريبا، فالسبب هو أنه غامض وغريب بالفعل. فأنى لأحد أن يبتكر
~~مثل هذا المزيج في المقام الأول، ناهيك عن تطبيقه على حركة الأجسام العادية؟

# إننا ندين بالشكر عن هذا لعالم الرياضيات والفيزيائي الفرنسي جوزيف لويس لاجرانج،
~~الذي اشتهر بأبحاثه في الميكانيكا السماوية. فمثلا، حدد لاجرانج النقاط الموجودة في
~~المجموعة الشمسية التي عندها تؤدي قوة جذب الكواكب المختلفة إلى إلغاء قوة جذب الشمس.
~~وتلك النقاط تسمى «نقاط لاجرانج». وترسل وكالة الفضاء الأمريكية «ناسا» الآن العديد من
~~الأقمار الصناعية إلى هذه النقاط حتى تتمكن من البقاء في مدارات ثابتة ومن ثم تتمكن من
~~دراسة الكون.

# غير أن أعظم إسهامات لاجرانج في الفيزياء ربما تضمنت إعادة صياغته لقوانين الحركة. إن
~~قوانين الحركة لنيوتن تعزو حركة الأجسام إلى صافي القوى المؤثرة عليها. إلا أن لاجرانج
~~استطاع أن يبين أن قوانين الحركة يمكن إعادة استنباطها بالضبط إذا استخدم المرء «الفعل»
~~- الذي هو حاصل جمع الفوارق ms021 بين طاقة الحركة وطاقة الوضع لجميع نقاط المسار - والذي
~~يسمى الآن على نحو ملائم «اللاجرانجية»، ومن ثم حدد بالضبط أنواع الحركة التي من شأنها
~~أن تنتج المسارات التي تقلل تلك الكمية إلى أدنى حد ممكن. وأنتجت عملية التقليل، التي
~~تطلبت استخدام حساب التفاضل والتكامل (الذي ابتكره نيوتن أيضا)، أوصافا رياضية للحركة
~~تختلف تماما عن قوانين نيوتن، ولكنها كانت - استحضارا لروح فاينمان - متطابقة
~~رياضيا، على اختلافها الشديد «نفسيا».
~~•••

# كان هذا المبدأ الغريب للفعل الأقل - الذي كثيرا ما يسمى «مبدأ لاجرانج» - هو ما
~~شرحه السيد بادر لفاينمان في سن المراهقة. وما كان لمعظم المراهقين أن يجدوا هذا الأمر
~~ساحرا أو حتى مفهوما، لكن فاينمان وجده كذلك، أو كان هذا على الأقل هو ما دونه في
~~مذكراته عندما صار أكبر سنا.

# غير أنه لو كانت لدى فاينمان الشاب أي فكرة في ذلك الوقت عن أن هذا المبدأ سيصبغ
~~حياته بالكامل فيما بعد، فمن المؤكد أن تصرفاته لم تكن توحي بهذا عندما بدأ يتعلم
~~المزيد عن الفيزياء لدى التحاقه بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. بل كان العكس تماما هو
~~الصحيح. ففي وقت لاحق، قال عنه تيد ويلتون، الذي كان أفضل أصدقاء فاينمان أثناء الدراسة
~~الجامعية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بل أثناء الدراسات العليا أيضا: «كان يرفض
~~رفضا يثير الجنون الاعتراف بأن لاجرانج كان لديه شيء مفيد يضيفه إلى علم الفيزياء. كان
~~باقي الطلاب جميعا منبهرين - كما كان ينبغي لنا - بإحكام وأناقة وفائدة صياغة لاجرانج،
~~ولكن ريتشارد أصر بعناد أن علم الفيزياء الحقيقي يكمن في تحديد جميع القوى المؤثرة
~~وتحليلها على نحو صحيح إلى مكونات أولية.»

# إن الطبيعة - مثلها في ذلك مثل الحياة - تأخذ جميع أنواع التقلبات والمنعطفات
~~الغريبة، والأهم من كل شيء آخر أنها لا تبالي بما يحبه المرء وما يبغضه. وبقدر ما حاول
~~فاينمان في بداياته المبكرة أن يركز على فهم الحركة بطريقة تنسجم مع حدسه البريء
~~البسيط، فقد أخذت مسيرته نحو العظمة مسارا مختلفا تماما. لم تكن هناك يد خفية توجهه.
~~وبدلا من ذلك، ms022 أرغم هو حدسه على الانصياع لمتطلبات مشكلات عصره، وليس العكس. وكان
~~التحدي من الصعوبة بحيث احتاج إلى ساعات وأيام وشهور لا حصر لها من العمل المضني على
~~تدريب عقله على الالتفاف حول المشكلات التي لم تتمكن أعظم العقول في فيزياء القرن
~~العشرين من حلها، حتى ذلك الوقت.

# وكان فاينمان يجد نفسه يعود مرة أخرى إلى المبدأ نفسه الذي جعله يتحول إلى الفيزياء
~~منذ البداية متى احتاج إليه.



# الفصل الثاني



# | عالم الكم




# لقد كنت دوما معنيا بالفيزياء. فلو أن فكرة ما بدت لي تافهة، أقول إنها تبدو
~~تافهة، ولو بدت لي جيدة، أقول إنها تبدو جيدة.

# ريتشارد فاينمان

# كان فاينمان محظوظا أن التقى تيد ويلتون في عامه الدراسي الثاني بمعهد ماساتشوستس
~~للتكنولوجيا حين كان الاثنان - والوحيدان من طلاب العام الثاني - يحضران مقررا
~~دراسيا متقدما لطلاب الدراسات العليا في الفيزياء النظرية. وباعتبارهما روحين
~~متشابهتين، كان كل منهما يراجع الكتب الدراسية المتقدمة في الرياضيات في المكتبة، وبعد
~~فترة وجيزة من محاولة أحدهما التفوق على الآخر، قررا التعاون معا «في النضال ضد
~~فريق يبدو عدوانيا من الطلاب الآخرين الأكبر سنا وطلاب الدراسات العليا» في الصف
~~الدراسي.

# دفع كل منهما الآخر إلى آفاق جديدة، حيث راحا يتبادلان فيما بينهما دفتر ملاحظات كانا
~~يدونان فيه معا بعض الحلول والأسئلة حول موضوعات تباينت من النسبية العامة إلى
~~ميكانيكا الكم، وهي موضوعات تعلمها كل واحد منهما تعليما ذاتيا. ولم يؤد هذا فقط
~~إلى تشجيع سعي فاينمان الحثيث الذي يبدو أنه لا يهدأ إلى اشتقاق كل شيء في علم الفيزياء
~~بنفسه وبطريقته الخاصة، وإنما أدى أيضا إلى تعلم بعض الدروس العملية التي ظلت معه حتى
~~نهاية حياته. وأحد هذه الدروس تحديدا يستحق التوقف عنده وتأمله. فقد حاول فاينمان
~~وويلتون تحديد مستويات طاقة الإلكترونات في ذرة الهيدروجين عن طريق تعميم المعادلة
~~القياسية لميكانيكا الكم - المسماة «معادلة شرودينجر» - لتضم نتائج النسبية الخاصة
~~لأينشتاين. وأثناء قيامهما بهذا أعادا اكتشاف ما كان في واقع الأمر معادلة شهيرة هي
~~«معادلة كلاين-جوردون». ومع الأسف، بعد ms023 أن حث ويلتون فاينمان على تطبيق تلك المعادلة
~~بغرض فهم ذرة الهيدروجين، انتهت المحاولة إلى نتائج مخالفة تماما للنتائج التجريبية.
~~وليس هذا مستغربا؛ لأنه كان من المعروف أن معادلة كلاين-جوردون ليست هي المعادلة
~~المناسبة التي ينبغي استخدامها لوصف الإلكترونات النسبية، وهو ما أوضحه عالم الفيزياء
~~النظرية البارع بول ديراك قبل عقد واحد فقط من الزمان، من خلال العمل الذي قاده للفوز
~~بجائزة نوبل عن اشتقاق المعادلة الصحيحة.

# وصف فاينمان تجربته بأنها درس «فظيع» ولكنه في غاية الأهمية ولم ينسه أبدا من وقتها.
~~لقد تعلم ألا يعتمد على جمال نظرية رياضية أو على «شكلها المبهر»، وأن يقر بأن الاختبار
~~الحقيقي للنظرية الجيدة هو هل يستطيع المرء «تطبيقها على الواقع» أم لا؛ والمقصود
~~بالواقع هنا هو البيانات التجريبية.

# ولم يكن فاينمان وويلتون يتعلمان كل شيء عن الفيزياء تعليما ذاتيا؛ فقد كانا
~~يحضران المحاضرات أيضا. وخلال الفصل الدراسي الثاني من العام الثاني، أبهرا أستاذهما
~~في مادة الفيزياء النظرية، فيليب مورس، إلى حد جعله يدعوهما - مع طالب ثالث - إلى دراسة
~~ميكانيكا الكم معه في مجموعة دروس خصوصية يحضرونها يوما واحدا كل أسبوع في فترة ما
~~بعد الظهر، وذلك خلال العام الدراسي الثالث بالمعهد. ثم دعاهما في وقت لاحق إلى بدء
~~برنامج «بحث حقيقي» حسبا فيه خصائص الذرات الأكثر تعقيدا من الهيدروجين، وأثناء ذلك
~~تعلما أيضا كيف يستخدمان الجيل الأول مما يسمى الآلات الحاسبة، وهي مهارة أخرى أفادت
~~فاينمان كثيرا فيما بعد.

# وبحلول السنة الدراسية الأخيرة له كطالب جامعي، كان فاينمان قد أتقن أغلب المناهج
~~الجامعية ومناهج الدراسات العليا في الفيزياء، وصار متحمسا بالفعل لاحتمال امتهانه
~~البحث العلمي واتخذ قرار المضي قدما وإكمال دراساته العليا. وفي الحقيقة، كان تطوره في
~~الدراسة الجامعية مبهرا للغاية حتى إنه أثناء العام الدراسي قبل الأخير، أوصى قسم
~~الفيزياء بمنحه درجة البكالوريوس بعد ثلاث سنوات بدلا من أربع. ورفضت الجامعة تلك
~~التوصية، لذا، بدلا من ذلك، أكمل بحثه خلال السنة النهائية، وكتب بحثا عن ميكانيكا
~~الكم للجزيئات نشر في دورية ms024 «فيزيكال ريفيو» ذات المكانة المرموقة، باعتباره بحثا عن
~~الأشعة الكونية. أمضى أيضا بعض الوقت في تعزيز اهتمامه الأساسي بتطبيقات الفيزياء،
~~وسجل اسمه لحضور مقررين دراسيين في علم المعادن والمختبرات - وهما مقرران أفاداه كثيرا
~~فيما بعد أثناء عمله في لوس ألاموس - بل إنه ابتكر آلية مبدعة لقياس سرعات الأعمدة
~~الدوارة المختلفة .

# لم يكن الجميع مقتنعين أن فاينمان مستعد لاتخاذ الخطوة الكبيرة التالية في مسيرته
~~التعليمية؛ إذ لم يكن أي من والديه قد أكمل تعليما جامعيا، ولم يكن ثمة أساس منطقي
~~واضح لأن يكمل ابنهما ثلاث أو أربع سنوات دراسية أخرى بعد الحصول على شهادته الجامعية.
~~زار والد ريتشارد، ميلفيل فاينمان، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في خريف عام 1938
~~للتحدث مع البروفسور مورس وسؤاله هل استكمال ابنه للدراسة أمر ذو قيمة، وهل ابنه جدير
~~بذلك. وأجاب مورس بأن فاينمان الابن كان ألمع طالب جامعي درس له الفيزياء يوما، وأن
~~استكمال دراساته العليا ليس فقط أمرا مهما وذا قيمة، وإنما هو ضروري أيضا إذا أراد
~~فاينمان مواصلة حياته المهنية في مجال العلوم. وهكذا قضي الأمر.

# كان فاينمان يفضل أن يستمر في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. غير أن أساتذة الفيزياء
~~الحكماء كانوا يحثون طلابهم عموما، حتى أفضل هؤلاء الطلاب، على متابعة دراساتهم العليا
~~في معاهد أخرى جديدة. فمن المهم للطلاب أن يتعرضوا في بداية حياتهم المهنية لنطاق
~~واسع من الأساليب المختلفة في ممارسة العلم، ونقاط التركيز المختلفة؛ لأن قضاء حياتهم
~~الأكاديمية كلها في معهد واحد من الممكن أن يكون مقيدا للعديد من الناس. لذا أصر
~~المشرف الأول على أطروحة ريتشارد فاينمان في الدراسات العليا، جون سلاتر، على أن يلتحق
~~فاينمان بالدراسات العليا في مكان آخر، وقال له: «ينبغي أن تتعرف على باقي
~~العالم.»

# عرضت على فاينمان منحة دراسية
~~للالتحاق بكلية الدراسات العليا في هارفارد دون حتى أن يتقدم لها؛ لأنه كان قد فاز ب
~~«مسابقة ويليام لويل بوتنام في الرياضيات» عام 1939. وكانت تلك أكثر مسابقات الرياضيات
~~الوطنية المفتوحة أمام الطلاب الجامعيين أهمية وصعوبة، وكان ذلك العام ms025 هو عامها الثاني.
~~وأذكر عندما كنت في المرحلة الجامعية أن أفضل الطلاب في الرياضيات كانوا ينضمون لفريق
~~جامعتهم ويتدربون على حل المشكلات عدة أشهر قبل امتحان المسابقة. ولا أحد يحل جميع
~~المشكلات في الامتحان، وفي سنوات عديدة يخفق عدد كبير من المشتركين في المسابقة في حل
~~ولو مشكلة واحدة. وكان قسم الرياضيات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قد طلب من فاينمان
~~الانضمام إلى فريق المعهد للمشاركة في المسابقة وهو في السنة النهائية، وكان الفارق بين
~~درجات فاينمان ودرجات جميع المشاركين الآخرين في المسابقة من جميع أنحاء البلاد مذهلا
~~للقائمين على الامتحان، ولذلك عرضت عليه جائزة منحة هارفارد الدراسية. وكان فاينمان
~~فيما بعد يتظاهر أحيانا بالجهل بالرياضيات عند الحديث عن الفيزياء، ولكن درجاته في
~~مسابقة بوتنام كانت تدل على أنه - كعالم رياضيات - قادر على منافسة أفضل علماء
~~الرياضيات في العالم.

# لكن فاينمان رفض عرض هارفارد؛ فقد قرر أنه يريد الالتحاق بجامعة برينستون، وأعتقد
~~أن قراره كان راجعا للسبب نفسه الذي جعل العديد من الفيزيائيين الشبان يرغبون في
~~الالتحاق بها وهو: أن أينشتاين كان هناك! وكانت برينستون قد قبلته وعرضت عليه وظيفة
~~مساعد باحث مع يوجين ويجنر، الذي فاز بجائزة نوبل في المستقبل. ومن حسن حظه أن تم
~~تعيينه بعد ذلك مع أستاذ مساعد شاب هو جون أرشيبالد ويلر، وهو رجل كان خياله مكافئا
~~لبراعة فاينمان في الرياضيات.

# وفي ذكرى فاينمان بعد وفاته، تذكر ويلر مناقشة دارت بين أعضاء لجنة القبول بالدراسات
~~العليا في ربيع عام 1939، وخلالها تحدث أحد أعضاء اللجنة بحماس عن حقيقة أنه ما من شخص
~~آخر من المتقدمين للجامعة حقق درجات قبول في الفيزياء والرياضيات تقترب من الدرجات
~~المرتفعة للغاية التي حققها فاينمان (وكان قد حقق 100٪ في الفيزياء)، وفي الوقت نفسه
~~تذمر عضو آخر من أعضاء اللجنة قائلا إنهم لم يقبلوا مطلقا من قبل طالبا حقق تلك
~~الدرجات المتدنية للغاية في مادتي التاريخ واللغة الإنجليزية. ومن حسن حظ مستقبل العلم
~~أن الفيزياء والرياضيات كانت لهما الغلبة.

# ومن المثير للاهتمام أن ms026 ويلر لم يتحدث عن مسألة أساسية أخرى، ولعله لم يكن على دراية
~~بها: وهي قضية ديانة فاينمان اليهودية. كان رئيس قسم الفيزياء في برينستون قد كتب إلى
~~فيليب مورس بشأن فاينمان، حيث سأله عن انتمائه الديني، وأضاف: «ليست لدينا قاعدة محددة
~~ضد اليهود، ولكن علينا أن نحافظ على نسبتهم في القسم صغيرة إلى حد معقول بسبب صعوبة
~~تسكينهم.» وفي النهاية، تقرر أن فاينمان لم يكن يهوديا ملتزما «في سلوكه» إلى درجة
~~تجعل هذا عقبة في الطريق. ولم تكن حقيقة أن فاينمان غير مهتم في الأساس بأمور الدين -
~~شأنه في ذلك شأن العديد من العلماء - جزءا من المناقشة.
~~•••

# غير أن الحقيقة الأكثر أهمية من كل هذه التطورات الخارجية هي حقيقة أن فاينمان كان قد
~~وصل الآن إلى مرحلة من مراحل تعليمه يمكنه فيها البدء في التفكير في الأمور المثيرة
~~بحق؛ نعني بها تحديدا الفيزياء غير المنطقية وغير المفهومة. فالتطورات المتقدمة في
~~العلم دائما ما تكون متناقضة ومتضاربة إلى حد ما، ومثل الكلاب البوليسية، يركز علماء
~~الفيزياء العظماء على عناصر الغموض والتناقض تلك تحديدا لأنه فيها تكمن الجائزة
~~الحقيقية.

# كانت المشكلة التي قال فاينمان لاحقا إنه «وقع في غرامها» عندما كان طالبا بالجامعة
~~تمثل جزءا مألوفا من أهم قضايا الفيزياء النظرية طوال ما يقرب من قرن، وهي: النظرية
~~الكلاسيكية للكهرومغناطيسية. ومثل العديد من المشكلات العميقة، يمكن عرض المشكلة
~~ببساطة. فالقوة العاملة بين شحنتين متشابهتين هي قوة تنافر؛ ولذا يتطلب الأمر شغلا
~~لتقريب إحداهما من الأخرى. وكلما زاد قربهما احتاج الأمر إلى المزيد من الشغل. والآن
~~تخيل إلكترونا منفردا؛ فكر فيه على أنه «كرة» ذات شحنة لها نصف قطر معين. وبهذا فإن
~~جمع الشحنة كلها معا عند نصف القطر لتكوين الإلكترون يتطلب شغلا. والطاقة التي يصنعها
~~الشغل أثناء جمع الشحنة معا تسمى عادة «الطاقة الذاتية» للإلكترون.

# والمشكلة هي أننا لو قلصنا حجم الإلكترون وصولا إلى نقطة واحدة، فإن الطاقة الذاتية
~~للإلكترون ستصل إلى ما لا نهاية؛ لأن الأمر يتطلب قدرا لانهائيا من الطاقة ms027 لجمع
~~الشحنة كلها معا في نقطة واحدة. وكانت تلك المشكلة معروفة منذ فترة، ووضعت العديد من
~~المخططات لحلها، ولكن كان أبسط هذه المخططات هو أن نفترض أن الإلكترون ليس محصورا
~~حقا في نقطة واحدة، وإنما له حجم محدد.

# غير أنه في وقت مبكر من القرن العشرين، اتخذت هذه المسألة منظورا مختلفا . فمع تطور
~~ميكانيكا الكم، تغيرت صورة الإلكترونات، والمجالات الكهربائية والمغناطيسية تماما.
~~فعلى سبيل المثال، تقول قاعدة ازدواجية الموجات والجسيمات، وهي جزء من نظرية الكم: إن
~~كلا من الضوء والمادة - وهي الإلكترونات في هذه الحالة - تسلك في بعض الأحيان سلوك
~~الجسيمات وتسلك في أحيان أخرى سلوك الموجات. ولكن مع تطور فهمنا لعالم الكم، في الوقت
~~الذي زادت فيه غرابة هذا العالم أكثر وأكثر، اختفت بعض الألغاز الأساسية في الفيزياء
~~الكلاسيكية، ولكن بقيت ألغاز أخرى بلا حلول، ومن بينها لغز الطاقة الذاتية للإلكترون.
~~ولكي نضع هذا الأمر في سياقه السليم، نحن بحاجة لاستكشاف عالم الكم.

# تتسم ميكانيكا الكم بسمتين أساسيتين، وكلتاهما تتحدى على نحو سافر حدسنا التقليدي
~~بشأن العالم؛ السمة الأولى: هي أن الأجسام التي تسلك سلوكا ميكانيكيا كميا هي
~~الأجسام الأساسية متعددة المهام؛ فهي قادرة على اتخاذ العديد من الأشكال المختلفة في
~~نفس الوقت. ويتضمن هذا وجودها في أماكن مختلفة وأداء مهام مختلفة في وقت واحد. فعلى
~~سبيل المثال، في حين يتصرف الإلكترون وكأنه يدور مغزليا نحو الأعلى، فإنه قادر أيضا
~~على أن يتصرف وكأنه يدور في العديد من الاتجاهات المختلفة في الوقت نفسه.

# إذا كان الإلكترون يتصرف وكأنه يدور
~~مغزليا في عكس اتجاه عقارب الساعة حول محور يتجه من الأرض نحو الأعلى، نقول إن له
~~«دورانا علويا». وإذا كان يدور في اتجاه عقارب الساعة، نقول إن له «دورانا
~~سفليا». وفي أي لحظة معينة، يكون احتمال دوران الإلكترون لأعلى هو 50 بالمائة،
~~واحتمال دورانه لأسفل هو 50 بالمائة. وإذا تصرفت الإلكترونات على النحو الذي يقترحه
~~حدسنا التقليدي، فسيكون معنى هذا أن كل إلكترون نقيسه يدور لأعلى أو يدور لأسفل، وأننا ms028
~~سنجد 50 بالمائة من الإلكترونات في وضع واحد معين، وسنجد ال 50 بالمائة الأخرى في الوضع
~~الآخر.

# هذا صحيح من زاوية ما. فلو أننا قسنا الإلكترونات بهذه الطريقة، فسنجد أن 50 بالمائة
~~منها تدور لأعلى و50 بالمائة تدور لأسفل.
~~و«لكن» - وتلك «لكن» مهمة للغاية - من الخطأ
~~أن نفترض أن كل إلكترون يدور في أحد الاتجاهين أو الآخر قبل أن نقيس. ففي لغة ميكانيكا
~~الكم، كل إلكترون في «حالة تراكب مكونة من حالتي دوران لأعلى ودوران لأسفل» قبل القياس.
~~إنه باختصار يدور في كلا الاتجاهين!

# كيف نعرف إذن أن افتراض أن الإلكترونات تأخذ وضعا معينا أو الآخر هو افتراض «خاطئ»؟
~~يتبين لنا أننا نستطيع إجراء تجارب تعتمد نتائجها على ما يفعله الإلكترون عندما لا
~~نقيسه، وسوف تكون النتائج مختلفة إذا كان الإلكترون يتصرف على نحو متوقع؛ أي بأحد
~~الوضعين المحددين أو الآخر بين القياسات.

# أشهر مثال على هذا يتضمن إطلاق الإلكترونات على جدار به شقان، ووراء الجدار توجد شاشة
~~وامضة، تشبه كثيرا شاشات تليفزيونات الصمامات المفرغة القديمة، وتضيء متى اصطدم بها
~~إلكترون. وإذا لم نقس الإلكترونات بين اللحظة التي تترك فيها المصدر واللحظة التي
~~ترتطم فيها بالشاشة - بحيث لا يمكننا أن نعرف أي شق مر عبره كل إلكترون - فسوف نرى
~~نمطا من البقع الداكنة والمتألقة يظهر على الشاشة الخلفية، وهو نفس «نمط التداخل»
~~بالضبط الذي نراه لموجات الضوء أو الصوت التي تعبر جهازا ذا شقين، أو ربما على نحو
~~مألوف أكثر، نمط لحظات التموج والهدوء المتناوبة التي تنشأ غالبا عندما يلتقي جدولان
~~متدفقان بالماء معا. والمدهش أن هذا النمط يظهر حتى إذا أطلقنا إلكترونا واحدا فقط
~~نحو الشقين في الجدار في أي لحظة. وهكذا فإن النمط يوحي بأن الإلكترون «يتداخل» مع نفسه
~~بطريقة ما بعد أن يمر عبر كلا الشقين في الوقت نفسه!

# للوهلة الأولى تبدو تلك الفكرة محض هراء؛ لذا فإننا نغير التجربة قليلا. نضع كاشف
~~إلكترونات غير مدمر بجوار كل شق ثم نطلق الإلكترونات. وهنا نجد أن كاشفا واحدا ms029 فقط من
~~الاثنين هو الذي سيشير إلى مرور أحد الإلكترونات من الشق في أي لحظة معينة، مما يتيح
~~لنا أن نعرف أن كل إلكترون يمر عبر شق واحد فقط من الشقين في واقع الأمر، وعلاوة على
~~ذلك يمكننا أن نحدد الشق الذي مر منه كل إلكترون.

# كل شيء يسير على ما يرام حتى الآن، ولكن هنا يأتي عنصر الإزعاج الكمي. فلو أننا فحصنا
~~النمط الذي يظهر على الشاشة بعد هذا التدخل الذي يبدو بريئا، فسنجد أن النمط الجديد
~~يختلف تماما عن النمط القديم. فحينها سيبدو النمط شبيها بالنمط الذي كنا سنحصل عليه
~~لو أننا كنا نطلق الرصاص على تلك الشاشة عبر حاجز الشقين؛ بمعنى أنه ستكون هناك بقعة
~~مضيئة وراء كل شق، وستكون بقية الشاشة مظلمة.

# لذا، سواء شئنا أم أبينا، فإن الإلكترونات وغيرها من الأجسام الكمية يمكنها أداء
~~أعمال سحرية تقليدية بقيامها بأشياء عديدة مختلفة في الوقت ذاته، على الأقل طالما كنا
~~لا نراقبها أثناء ذلك.

# والخاصية الأساسية الثانية لميكانيكا الكم تنطوي على ما
~~يسمى ب «مبدأ عدم اليقين لهايزنبرج». ويقضي
~~هذا المبدأ بأن هناك تركيبات معينة من الكميات الفيزيائية - مثل موضع الجسيم وزخمه (أو
~~سرعته) - لا يمكننا قياسها في اللحظة عينها بدقة مطلقة. فمهما كانت كفاءة المجهر أو
~~جهاز القياس الذي نستخدمه، فإن ضرب عامل عدم اليقين بشأن الموضع في عامل عدم اليقين
~~بشأن الزخم لا تكون نتيجته صفرا أبدا، ودائما ما يكون الناتج أكبر من رقم معين، وهذا
~~الرقم يسمى «ثابت بلانك». وهذا الرقم أيضا هو الذي يحدد نطاق التباعد بين مستويات
~~الطاقة في الذرات. وبعبارة أخرى، إذا قسنا الموضع بدقة كبيرة بحيث يكون عدم اليقين بشأن
~~الموضع صغيرا جدا، فإن هذا يعني أن معرفتنا بزخم أو سرعة الجسيم لا بد أن تكون غير
~~دقيقة إلى حد بعيد، وبهذا يكون ناتج عدم اليقين بشأن الموضع وعدم اليقين بشأن الزخم
~~أكبر من ثابت بلانك.

# هناك تركيبات أخرى من «أزواج هايزنبرج» تلك، مثل زوج الطاقة والزمن. فلو أننا قسنا ms030
~~الحالة الميكانيكية الكمية لجسيم أو ذرة ما لوقت قصير للغاية، فسوف يكون هناك عامل عدم
~~يقين كبير في الطاقة المقاسة للجسيم أو الذرة. ولكي نقيس الطاقة بدقة، سيكون علينا أن
~~نقيس الجسم على مدار فترة زمنية طويلة، وفي هذه الحالة لا يمكننا أن نعرف بالضبط متى تم
~~قياس الطاقة بالضبط.

# ولو أن كل هذا ليس سيئا بما يكفي، فإن عالم الكم يصبح أكثر غرابة عندما نضيف إلى هذا
~~المزيج نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين، ويرجع ذلك جزئيا إلى أن النسبية تضع الكتلة
~~والطاقة على قدم المساواة. فلو أن لدينا طاقة كافية متوفرة، يمكننا خلق شيء له
~~كتلة!

# إذن، إذا وضعنا كل هذه الأشياء معا - التعدد الكمومي، ومبدأ عدم اليقين لهايزنبرج،
~~والنسبية - فما الذي سنحصل عليه؟ سنحصل على صورة للإلكترونات أكثر إثارة للحيرة إلى ما
~~لا نهاية من الصورة التي تعرضها لنا النظرية الكلاسيكية، التي أدت هي نفسها إلى طاقة
~~ذاتية لانهائية للإلكترون.

# على سبيل المثال، كلما حاولنا تصور إلكترون، فإنه ليس بالضرورة أن يكون إلكترونا
~~واحدا! ولكي نفهم هذا، فلنعد إلى الكهرومغناطيسية الكلاسيكية. إن إحدى السمات الأساسية
~~لجوهر هذه النظرية هي حقيقة أننا إذا هززنا إلكترونا، فإنه سيبعث إشعاعا
~~كهرومغناطيسيا، مثل الضوء أو موجات الراديو. نشأ هذا الاكتشاف العظيم عن التجارب
~~الرائدة التي أجراها في القرن التاسع عشر مايكل فاراداي، وهانز كريستيان أورستد،
~~وغيرهما، والبحث النظري الرائد لجيمس كلارك ماكسويل. من زاوية ميكانيكيا الكم، لا بد أن
~~تكون هذه الظاهرة المرصودة قابلة للتنبؤ بها؛ لأنه إذا كان ينبغي لميكانيكا الكم أن تصف
~~العالم على نحو صحيح، فلا بد أن تتفق تنبؤاتها مع المشاهدات. ولكن الخاصية الأساسية
~~الجديدة هنا هي أن ميكانيكا الكم تخبرنا بأن نفكر في الإشعاع على أنه مكون من «كموم»
~~فردية، أو حزم من الطاقة، تسمى الفوتونات.

# والآن لنعد إلى الإلكترون. يخبرنا مبدأ هايزنبرج أننا إذا قسنا الإلكترون لبعض الوقت
~~المحدد، يظل هناك قدر من عدم اليقين محدد القيمة في معرفتنا بطاقته. ولكن إذا كان هناك
~~قدر من عدم ms031 اليقين، فكيف لنا أن نعرف أننا نقيس الإلكترون وحده؟ فمثلا، إذا كان
~~الإلكترون يبعث فوتونا يحمل طاقة ضئيلة للغاية، فإن الطاقة الكلية للمنظومة سوف
~~تتغير، وإن كان التغيير ضئيلا جدا. ولكن إذا كنا لا نعرف بالضبط مقدار طاقة
~~المنظومة، فإننا لا نستطيع إذن أن نحدد هل بعثت فوتونا منخفض الطاقة أم لا. لذا فإن ما
~~نقيسه حقا ربما كان هو طاقة الإلكترون بالإضافة إلى الفوتون الذي أطلقه.

# لكن لماذا نتوقف عند هذا الحد؟ ربما
~~بعث الإلكترون عددا لانهائيا من الفوتونات منخفضة الطاقة؟ فإذا راقبنا الإلكترون
~~فترة كافية، يمكننا قياس طاقته بدقة كبيرة، ويمكننا وضع عداد فوتونات بالقرب منه لنرى
~~إن كانت هناك فوتونات حوله. وفي هذه الحالة، ترى ماذا حدث لجميع الفوتونات التي كانت
~~تتحرك مع الإلكترون خلال تلك الفترة؟ الأمر بسيط: يمكن للإلكترون أن يمتص كل تلك
~~الفوتونات قبل أن تتاح لنا فرصة قياسها!

# يطلق على نوع الفوتونات التي يمكن للإلكترون أن يطلقها ويعيد امتصاصها خلال فترة
~~زمنية قصيرة للغاية لا تتيح لنا قياسها اسم «الجسيمات الافتراضية»، وكما سأوضح لاحقا،
~~فقد أدرك فاينمان أننا عندما ندرج آثار كل من النسبية وميكانيكا الكم، لا يكون هناك مفر
~~من الإقرار بوجود هذه الجسيمات. لذا عندما نفكر في إلكترون يتحرك، يصير لزاما علينا أن
~~نفكر فيه على أنه جسم شديد التعقيد تحيط به سحابة من الجسيمات الافتراضية.

# تلعب الجسيمات الافتراضية دورا مهما آخر في نظرية الكم للكهرومغناطيسية؛ فهي تغير
~~الطريقة التي نفكر بها في المجالات الكهربائية والمغناطيسية والقوى بين الجسيمات.
~~فمثلا، افترض أن الإلكترون يبعث فوتونا. يمكن لهذا الفوتون حينئذ أن يتفاعل بدوره مع
~~جسيم آخر، وقد يمتصه هذا الجسيم. وبناء على طاقة الفوتون، سوف ينتج عن هذا انتقال
~~للطاقة والزخم من إلكترون إلى آخر. ولكن هذا هو ما نصفه عادة بأنه تجسد للقوة
~~الكهرومغناطيسية بين هذين الجسيمين المشحونين كهربائيا.

# وفي الواقع - وكما سنرى - في عالم الكم يمكن اعتبار القوتين الكهربائية والمغناطيسية
~~ناتجتين عن تبادل الفوتونات الافتراضية. ولأن الفوتون عديم الكتلة، فإن ms032 الفوتون المنبعث
~~يمكن أن يحمل قدرا ضئيلا جدا من الطاقة. لذا - كما يخبرنا مبدأ عدم اليقين
~~لهايزنبرج - يمكن للفوتون أن ينتقل لمسافة طويلة جدا (مستغرقا وقتا طويلا جدا)
~~بين الجسيمات قبل إعادة امتصاصه الحتمية من أجل إعادة الطاقة التي يحملها إلى
~~الإلكترون. ولهذا السبب تحديدا يمكن للقوة الكهرومغناطيسية بين الجسيمات العمل على بعد
~~مسافات طويلة. ولو كانت للفوتون كتلة، فإنه كان سيحمل دائما أقل طاقة ممكنة، وفقا
~~للمعادلة «ط = ك س

# 2
~~»، حيث «ك» هي كتلة الفوتون، ولكي يظل
~~هذا الانتهاك لقانون حفظ الطاقة مختفيا في ثنايا الشكوك الكمومية، فإن مبدأ عدم اليقين
~~لهايزنبرج يقضي بضرورة إعادة امتصاص الفوتون بواسطة الإلكترون الأصلي أو بواسطة إلكترون
~~آخر في غضون زمن محدد أو مسافة محددة على نحو مكافئ.

# إننا نسبق الأحداث بوصولنا إلى هذه النقطة، أو على الأقل نسبق ما كان فاينمان يدركه
~~في تلك الحقبة من حياته، ولكنني أوردت هذه التعقيدات هنا لغرض معين، وهو أنه إذا كان كل
~~هذا يبدو لك معقدا للغاية ويصعب تصوره، فانضم إلى جموع الناس، خاصة إذا كنا نتحدث عن
~~حقبة ما قبل الحرب العالمية الثانية. كان هذا هو عالم الفيزياء الأساسية حين دخله
~~ريتشارد فاينمان طالبا، وقد كان عالما بدا أن قواعده الجديدة الغريبة تنتج هراء
~~سخيفا. فعلى سبيل المثال، ظلت الطاقة الذاتية اللانهائية الكلاسيكية للإلكترون جزءا
~~من نظرية الكم، ويرجع الفضل في ذلك بوضوح إلى حقيقة أن الإلكترون يمكنه أن يطلق فوتونات
~~ذات طاقة عالية جدا ويعيد امتصاصها، طالما أنه يفعل هذا خلال فترات زمنية قصيرة
~~للغاية.

# غير أن الحيرة كانت أسوأ من ذلك. فنظرية الكم تنسجم جيدا بوجه عام مع النتائج
~~التجريبية، ولكن كلما حاول علماء الفيزياء حساب التنبؤات بالضبط لتضاهي القياسات
~~الدقيقة، فكانوا مثلا إذا أدرجوا عملية تبادل تضم أكثر من فوتون واحد بين الجسيمات -
~~وهي عملية لا بد أنها تحدث على نحو أكثر ندرة من تبادل فوتون واحد - وجدوا أن المساهمة
~~الإضافية الناتجة عن هذا التأثير ذي «الرتبة الأعلى» ذات قيمة ms033 لانهائية. وعلاوة على
~~هذا، فإن حسابات نظرية الكم المطلوبة لاستكشاف تلك القيم اللانهائية كانت صعبة ومملة
~~إلى درجة مزعجة؛ إذ كانت كل واحدة من تلك الحسابات تتطلب من أفضل العقول في ذلك الوقت
~~أشهرا كاملة دون أدنى مبالغة.

# وعندما كان فاينمان لا يزال طالبا بالجامعة، راودته فكرة حملها معه إلى كلية
~~الدراسات العليا. فماذا لو كانت «الصورة » الكلاسيكية للكهرومغناطيسية - كما شرحتها منذ
~~قليل - صورة خاطئة؟ ماذا لو كانت هناك - على سبيل المثال - قاعدة «جديدة» تقول إن
~~الجسيم الذي يحمل شحنة كهربائية لا يمكنه التفاعل مع نفسه؟ هذا من شأنه أن يخلصنا من
~~الطاقة الذاتية اللانهائية للإلكترون؛ لأنه لا يستطيع التفاعل مع المجال الكهربائي
~~الخاص به. إنني أؤكد أن اللانهائية التي وضعت هذه القاعدة الجديدة لتجنبها موجودة في
~~النظرية الكلاسيكية الخالصة، حتى دون النظر للآثار الميكانيكية الكمية.

# لكن فاينمان كان أكثر جرأة. فماذا لو كان ما نسميه بالمجال الكهرومغناطيسي - الناشئ
~~عن تبادل الفوتونات الافتراضية - بين الجسيمات، ضربا من الخيال أيضا؟ ماذا لو كانت
~~الكهرومغناطيسية بأسرها ناتجة عن تفاعل مباشر بين الجسيمات المشحونة دون وجود أي مجال
~~على الإطلاق؟ على نحو تقليدي، تتحدد المجالات الكهربائية والمغناطيسية كليا بواسطة
~~حركة الجسيمات المشحونة التي تنتجها، لذا - من وجهة نظر فاينمان - لم تكن هناك حاجة إلى
~~وجود المجال نفسه. وبعبارة أخرى، ما إن يتحدد الشكل الأولي للشحنات وحركتها، حتى يمكن
~~تحديد جميع حركاتها اللاحقة من حيث المبدأ ببساطة عن طريق دراسة الأثر المباشر للشحنات
~~بعضها على بعض.

# علاوة على ذلك، فكر فاينمان أننا إذا استطعنا الاستغناء عن المجال الكهرومغناطيسي في
~~النظرية الكلاسيكية، فإن هذا قد يحل مشكلات الكم أيضا؛ لأننا إذا استطعنا التخلص من
~~جميع الأعداد التي لا حصر لها من الفوتونات التي تربك العمليات الحسابية لنظرية الكم
~~والتعامل فقط مع الجسيمات المشحونة، فلربما أمكننا التوصل إلى حلول معقولة. وقد عبر عن
~~المسألة في خطاب تسلمه جائزة نوبل بقوله: «حسنا، بدا واضحا لي تماما أن فكرة أن
~~الجسيم يؤثر على نفسه ليست بالفكرة الضرورية؛ إنها ms034 فكرة سخيفة نوعا ما في واقع الأمر.
~~وهكذا أوحيت لنفسي أن الإلكترونات لا يمكنها التفاعل مع نفسها، وإنما يمكنها فقط
~~التأثير على إلكترونات أخرى. وهذا يعني أنه ما من مجال على الإطلاق. كان هناك فقط تفاعل
~~مباشر بين الشحنات، وإن كان يحدث بقدر من التأخر.»

# كانت تلك أفكارا جريئة، وقد حملها فاينمان إلى كلية الدراسات العليا في  برينستون،
~~وإلى جون أرشيبالد ويلر، الذي كان هو الرجل المناسب تماما لتفنيدها ودحضها. لقد عرفت
~~جون ويلر إنسانا شديد الدماثة والمودة، مهذبا ومراعيا للآخرين إلى أبعد الحدود،
~~وكأنه سيد نبيل مثالي من الجنوب (وإن كان منحدرا من ولاية أوهايو). لكنه عندما كان
~~يتحدث عن الفيزياء، يصبح فجأة جريئا مقداما. وقد وصفه أحد زملائه في برينستون خلال
~~تلك الفترة بقوله: «في مكان ما وسط تلك الوجوه المهذبة التي يظهر بها، يوجد نمر طليق ...
~~لديه الشجاعة الكافية لمواجهة أي مشكلة مجنونة.» وكان هذا النوع من الشجاعة ملائما
~~تماما لميول فاينمان الفكرية. أذكر أنني تسببت في نوبات من الضحك عندما اقتبست
~~عبارة كتبها فاينمان ذات مرة في رسالة بعث بها إلى فيزيائي شاب واعد تقول: «تبا
~~للطوربيدات. لنندفع بأقصى سرعة إلى الأمام.» بالطبع كان فاينمان يقلد الأدميرال ديفيد
~~فاراجت (صاحب المقولة الشهيرة أثناء إحدى العمليات البحرية الجسورة التي نفذها خلال
~~الحرب الأهلية الأمريكية)، ولكن تلك الحقيقة التاريخية بدت غير ذات صلة بالموضوع. وقد
~~كانت هذه العبارة تنطبق بنفس القدر على كل من فاينمان وويلر.

# كان التوافق بينهما مثاليا ورائعا. وتلا ذلك في برينستون ثلاث سنوات مكثفة من
~~التبادل الفكري بين هذين العقلين الفذين، وكانت تلك هي الفيزياء كما ينبغي أن تكون.
~~لم يكن أي منهما يتجاهل على الفور الأفكار المجنونة التي يطرحها الآخر. وقد كتب ويلر في
~~وقت لاحق يقول: «سأظل ممتنا إلى الأبد للحظ السعيد الذي جمعنا معا في أكثر من مشروع
~~عمل رائع ... كانت مناقشاتنا تتحول إلى ضحكات، والضحكات تتحول إلى نكات، والنكات تتحول
~~إلى المزيد من الأفكار ... وقد عرف من خلال أكثر من ms035 مقرر من مقرراتي التعليمية أنني أؤمن
~~بأن أي شيء مهم هو شيء بسيط تماما في جوهره.»

# عندما عرض فاينمان فكرته المجنونة لأول مرة على ويلر، لم يتلقها هذا الأخير
~~بالسخرية. وإنما بدأ على الفور يوضح مواطن الخلل فيها، مؤكدا على الحقيقة القائلة:
~~«الحظ الطيب منحة لا يتلقاها إلا صاحب العقل المتأهب.» حيث كان ويلر أيضا يفكر
~~بأسلوب يشبه جدا أسلوب فاينمان.

# كان فاينمان قد أدرك مسبقا وجود خطأ
~~فادح في فكرته. فمن المعروف جيدا أن تعجيل جسيم مشحون يتطلب شغلا أكبر من الذي يتطلبه
~~تعجيل جسيم متعادل؛ لأن الجسيم المشحون يطلق إشعاعا ويبدد طاقة أثناء عملية التعجيل.
~~وهكذا فإن الجسيم المشحون يبدو أنه يؤثر على نفسه عن طريق توليد مقاومة إضافية لعملية
~~التعجيل (تسمى «مقاومة الإشعاع»). وكان فاينمان يأمل في أن يتمكن من حل هذه المشكلة
~~بطريقة ما عن طريق دراسة رد الفعل على الجسيم، ليس من ذاته، وإنما من الحركة المستحثة
~~لجميع الشحنات الأخرى في الطبيعة التي ستتأثر بتفاعلاتها مع الجسيم الأول. أعني أن
~~القوة التي يمارسها الجسيم الأول على الجسيمات الأخرى ستجعل تلك الجسيمات تتحرك، وسوف
~~تولد حركتها تيارات كهربائية يمكن أن يكون لها حينئذ رد فعل على الجسيم الأول.

# عندما سمع ويلر هذه الأفكار لأول مرة، أوضح أنه إذا كان هذا ما يحدث، فإن مقاومة
~~الإشعاع المتولدة من الجسيم الأول سوف تعتمد على مواضع تلك الشحنات الأخرى، وهي لا
~~تعتمد على ذلك في واقع الأمر، علاوة على أنها سوف تتأخر زمنيا؛ لأنه ما من إشارة
~~يمكنها الانتقال بسرعة تتجاوز سرعة الضوء. ومن ثم سوف يتطلب الأمر بعض الوقت كي يتفاعل
~~الجسيم الأول مع الجسيم الثاني، الموجود على بعد مسافة منه، ثم يتطلب وقتا أطول كي
~~يستجيب الجسيم الثاني بالتفاعل مع الجسيم الأول، وهو ما سيتسبب في تأخر رد الفعل
~~زمنيا إلى حد بعيد مقارنة بالحركة الأولية للجسيم الأول.

# لكن حينها اقترح ويلر فكرة أشد جنونا: ماذا لو أن رد فعل تلك الشحنات الأخرى كان
~~يحدث، بشكل ما، ms036 عكس مسار الزمن؟ عندئذ بدلا من أن يحدث رد فعل تلك الجسيمات على
~~الجسيم الأول بعد أن يبدأ الجسيم الأول في الحركة بفترة طويلة، فإنه قد يحدث في الوقت
~~نفسه بالضبط الذي يتحرك فيه الجسيم الأول! وعند هذه النقطة قد يقول مبتدئ حصيف: «مهلا،
~~أليس هذا جنونا؟ إذا كان يمكن للجسيمات أن يكون لها رد فعل في عكس اتجاه الزمن، ألا
~~يعني هذا انتهاك مبادئ فيزيائية مقدسة مثل مبدأ السببية، الذي يقضي بضرورة حدوث الأسباب
~~قبل حدوث النتائج؟»

# لكن على الرغم من أن القبول بفكرة حدوث رد الفعل في عكس اتجاه الزمن يفتح الباب أمام
~~مثل هذا الاعتراض من حيث المبدأ، فلكي يعرف الفيزيائيون هل هذا يسبب مشكلات حقا، يجب
~~عليهم أن يكونوا أكثر دقة وأن يجروا الحسابات فعليا أولا. وكان هذا ما فعله
~~فاينمان وويلر. لقد كانا يجربان ليريا هل بمقدورهما حل مشكلاتهما دون خلق مشكلات جديدة،
~~وكانا مستعدين لإرجاء شكهما إلى أن تحتم نتائجهما الرجوع إليه.

# في المقام الأول، وبناء على تفكيره المسبق في تلك المسائل، استطاع ويلر أن يدرك مع
~~فاينمان على الفور أنه يمكن استنتاج أن رد فعل الإشعاع في هذه الحالة يكون مستقلا عن
~~مواضع الشحنات الأخرى، ويمكن أيضا من حيث المبدأ جعله يحدث في الوقت المناسب، وليس في
~~وقت لاحق متأخر.

# كان اقتراح ويلر تعتريه مشكلاته الخاصة أيضا، لكنه استحوذ على تفكير فاينمان
~~وحساباته. عالج فاينمان التفاصيل وحدد بالضبط مقدار رد الفعل العكسي بين الجسيمات
~~المطلوب لكي تسير الأمور على ما يرام، وكما هو معتاد من فاينمان، فقد راجع بعدها أيضا
~~الكثير من الأمثلة المختلفة للتأكد من أن هذه الفكرة لن تنتج ظواهر مجنونة لم ترصد من
~~قبل أو انتهاكات للبديهيات والمنطق السليم. ألح على أصدقائه أن يبحثوا عن مثال قد
~~يربكه، وأوضح أنه ما دام في كل اتجاه في الكون يوجد يقين بنسبة 100 بالمائة أن المرء
~~سيصادف في النهاية جسيما مشحونا يمكنه التفاعل كرد فعل للجسيم الأصلي، فإن المرء لا
~~يستطيع أبدا ms037 استخدام تلك التفاعلات المجنونة التي تسير في عكس اتجاه الزمن لإنتاج جهاز
~~يمكن أن يعمل قبل ضغط زر التشغيل، أو أي شيء من هذا القبيل.
~~•••

# كما قال همفري بوجارت ذات مرة، كانت تلك بداية علاقة صداقة جميلة. ففي حين امتلك
~~فاينمان براعة مدهشة في الرياضيات وبصيرة نافذة على نحو مذهل، امتلك ويلر الخبرة
~~والمنظور السليم. استطاع ويلر سريعا تصحيح بعض المفاهيم الخاطئة لدى فاينمان واقتراح
~~بعض التحسينات، ولكنه كان يمتلك عقلا متفتحا وشجع فاينمان على الاستكشاف واكتساب
~~الخبرة الحسابية الكافية للانسجام مع مواهبه. وحين جمع فاينمان هذه إلى تلك، صار من
~~المستحيل إيقاف تقدمه.



# الفصل الثالث



# | طريقة تفكير جديدة




# إن الفكرة التي تبدو متناقضة تماما للوهلة الأولى، إذا حللت على نحو كامل بجميع
~~تفاصيلها وفي مواقف تجريبية، قد لا تكون متناقضة في واقع الأمر.

# ريتشارد فاينمان

# على الرغم من تطمينات أساتذة ريتشارد فاينمان الجامعيين لوالده، فإن ميلفيل فاينمان
~~لم يتخل عن مخاوفه بشأن مستقبل ابنه. فبعد أن بدأ ريتشارد علاقة العمل التي جمعته بجون
~~أرشيبالد ويلر في كلية الدراسات العليا، قام ميلفيل برحلة إلى برينستون ليتحرى مرة أخرى
~~عن تقدم ابنه والآفاق المستقبلية المفتوحة أمامه. ومرة أخرى، قيل له إن ريتشارد أمامه
~~مستقبل باهر يتطلع إليه، ولا علاقة لهذا ب «خلفيته الاجتماعية البسيطة» أو أي «تحيز
~~محتمل ضد اليهود»، بحسب صياغة ميلفيل. ربما كان ميلفيل يجمل الواقع، أو ببساطة يعكس
~~ميوله التعليمية الشخصية. فبينما كان بعد طالبا، كان هو مؤسس ورئيس ما يعرف باسم
~~«اتحاد شباب الكنيسة والكنيس».

# إلا أن أي عداء للسامية ما زال باقيا في الأوساط الأكاديمية ما كان ليكفي لإيقاف
~~مسيرة ريتشارد فاينمان الناجحة وتقدمه. لقد كان ببساطة أبرع من أن يقف شيء في طريقه
~~وكان يستمتع بوقته. الأحمق وحده هو من كان يمكن أن يغفل عن عبقريته وقدراته. لقد امتد
~~افتتان فاينمان بالفيزياء وقدرته على حل مشكلات لا يستطيع الآخرون حلها ليغطيا نطاق
~~عالم الفيزياء كله، من القضايا الخفية الغامضة التي لا تفهمها إلا فئة قليلة ms038 من الناس
~~وحتى الأمور التي تبدو عادية وبسيطة، واستمر هذا الأمر طوال حياته كلها.

# كانت لمحات من طاقته الهائلة العابثة اللاهية تنتشر في كل مكان. فقد عشق أطفال ويلر
~~زياراته لهم وانتظروها بشوق، حيث كان كثيرا ما يسليهم بحيله البارعة. وقد تحدث
~~ويلر ذات مرة متذكرا ظهيرة أحد الأيام عندما طلب فاينمان علبة من الصفيح وأخبر الأطفال
~~أنه يستطيع أن يعرف هل ما بداخلها مادة سائلة أم صلبة دون أن يفتحها أو ينظر إلى الملصق
~~الموجود عليها. وكان السؤال من الأطفال جميعا في وقت واحد: «كيف؟!» فأجابهم: «من خلال
~~الطريقة التي ستسقط بها عندما أقذفها في الهواء.» وبالطبع كان محقا فيما قال.

# كان شعور فاينمان الشخصي بالإثارة تجاه العالم يعني أن شعبيته لدى الأطفال في أوج
~~قوتها، كما يتبين لنا من خلال خطاب كتبه عام
~~1947 الفيزيائي فريمان دايسون، الذي كان
~~طالبا بالدراسات العليا في كورنيل حينما كان فاينمان أستاذا مساعدا هناك. كان دايسون
~~يصف حفلا في منزل عالم الفيزياء الكبير هانز بيته على شرف ضيف مميز، وذكر أن ابن بيته
~~البالغ من العمر خمس سنوات، واسمه هنري، ظل يتذمر من عدم وجود فاينمان قائلا: «أريد
~~ديك. لقد أخبرتني أن ديك سيأتي.» وأخيرا وصل فاينمان، واندفع إلى الطابق العلوي وراح
~~يلهو مع هنري محدثا جلبة أوقفت جميع المحادثات التي كانت دائرة في الطابق
~~السفلي.

# وبينما كان فاينمان يلهو مع أطفال ويلر، استمر هو وويلر في تسلية أحدهما الآخر أثناء
~~عملهما خلال العام على استكشاف أفكارهما الغريبة حول تخليص الكهرومغناطيسية الكلاسيكية
~~من مشكلة التفاعل الذاتي اللانهائي للجسيمات المشحونة كهربائيا، وذلك بواسطة تفاعلات
~~غريبة تسير في عكس اتجاه الزمن مع ممتصات خارجية تقع في عالم خارجي غير محدود.

# كان حافز فاينمان لمواصلة هذا العمل بسيطا ومباشرا؛ فقد أراد حل مشكلة رياضية في
~~الكهرومغناطيسية الكلاسيكية على أمل الوصول في نهاية المطاف إلى المشكلات الأكثر أهمية
~~التي تنشأ في نظرية الكم. ومن ناحية أخرى، كانت لدى ويلر فكرة أكثر جنونا أراد تطويرها
~~لتفسير الجسيمات ms039 الجديدة التي كانت ترصد في الأشعة الكونية وفي تجارب الفيزياء
~~النووية: ربما كانت جميع الجسيمات الأولية هي فقط مكونة من تركيبات مختلفة من
~~الإلكترونات، وبطريقة ما تتفاعل على نحو مختلف مع العالم الخارجي. كانت الفكرة مجنونة
~~بحق، ولكنها على الأقل ساعدت في الحفاظ على حماسه للعمل الذي كانا يقومان به.

# يتجسد توجه فاينمان اللاهي بشأن الإحباطات والعقبات الحتمية المرتبطة  بالعمل النظري
~~في الفيزياء من خلال أحد أول الخطابات التي كتبها لوالدته، بعد وقت قصير من بدء دراسته
~~في كلية الدراسات العليا وقبل أن يتحول عمله مع ويلر تجاه إعادة دراسة الكهرومغناطيسية:

# كانت الأمور تسير بسرعة ودقة هائلتين في الأسبوع الماضي، ولكنني الآن أواجه
~~بعض الصعوبات في الرياضيات، وإما سأتغلب عليها أو ألتف حولها أو أسلك سبيلا
~~آخر - وكل هذه الصعوبات تستهلك وقتي كله - لكنني أحب إنجاز الكثير، وأنا في
~~غاية السعادة في الواقع. لم يسبق لي أن فكرت في مشكلة ما كل هذا الوقت وبكل
~~هذا الثبات والإصرار - لذا فإنني إذا لم أصل إلى شيء فسوف يزعجني هذا كثيرا -
~~إلا أنني وصلت بالفعل إلى شيء ما، شيء بعيد - وعلى نحو نال رضى البروفسور ويلر.
~~غير أن المشكلة لم تنته على الرغم من أنني بدأت للتو أرى المسافة التي
~~تفصلني عن النهاية وكيف يمكننا الوصول إليها (مع أن بعض الصعوبات في الرياضيات
~~تلوح في الأفق، كما ذكرت آنفا)، سأحظى ببعض المرح!

# اشتملت فكرة فاينمان عن المرح على التغلب على صعوبات الرياضيات؛ وتلك
~~إحدى الصفات العديدة التي ميزته على الأرجح عن رجل الشارع العادي.

# بعد بضعة أشهر مكثفة من الأخذ والرد مع ويلر في ربيع وشتاء عام 1940-1941 أثناء
~~العمل على أفكارهما الجديدة عن الكهرومغناطيسية، أخيرا منح ويلر الفرصة لفاينمان لعرض
~~هذه الأفكار، ليس أمام طلاب الدراسات العليا، ولكن أمام علماء فيزياء متخصصين، وذلك من
~~خلال ندوة قسم الفيزياء بجامعة برينستون. أدار الندوة يوجين ويجنر، والذي فاز لاحقا
~~بجائزة نوبل، وقد دعا مجموعة خاصة من العلماء من بينهم: عالم الرياضيات الشهير جون ms040 فون
~~نويمان، وعالم الفيزياء القدير الفائز بجائزة نوبل وأحد مؤسسي ميكانيكا الكم، فولفجانج
~~باولي، الذي جاء زائرا من زيورخ، وألبرت أينشتاين بنفسه، الذي كان قد عبر عن اهتمامه
~~بالحضور (ربما بسبب اتصال حثه ويلر خلاله على الحضور).

# لقد حاولت أن أتخيل نفسي في موقف فاينمان في ذلك الوقت، باعتباره طالبا بالدراسات
~~العليا يتحدث أمام مجموعة كهذه. فلم يكن من السهل إرضاء جمهور كهذا، حتى مع غض الطرف عن
~~مقامهم الرفيع. كان معروفا عن باولي مثلا أنه ينهض من مكانه وينتزع الطباشير من يد
~~المتحدث الذي يختلف معه في الرأي.

# غير أن فاينمان أعد خطابه وما إن بدأ في التحدث حتى استحوذت الفيزياء عليه وزال كل ما
~~كان متبقيا من عصبيته. وكما هو متوقع، اعترض باولي شاعرا بالقلق تجاه احتمال أن
~~استخدام التفاعلات التي تسير عكس الزمن يوحي بأن المرء كان ببساطة يعمل رياضيا في
~~اتجاه عكسي بادئا بالحل الصحيح بدلا من أن يشتق بالفعل شيئا جديدا. كذلك كان قلقا
~~بشأن فكرة «الفعل عن بعد»، التي تنشأ عن التخلي عن المجالات التي تنقل القوى والمعلومات
~~عادة، وسأل أينشتاين عن احتمال كون هذا الأمر يتعارض مع بحثه الخاص حول النسبية العامة.
~~وعلى نحو مثير، أجاب أينشتاين بتواضع بأنه قد يكون هناك تعارض حقا، ولكن على أي حال
~~فإن النظرية التي وضعها هو نفسه عن الجاذبية (التي اعتبرها باقي العلماء في مجتمع
~~الفيزياء النظرية الأكثر أهمية منذ عصر نيوتن) «لم تكن راسخة بقوة». وفي الواقع، كان
~~أينشتاين متعاطفا مع فكرة استخدام حلول عكس اتجاه الزمن كما كان متعاطفا مع الحلول
~~التي تسير في الاتجاه الطبيعي للزمن، وذلك حسبما قال ويلر فيما بعد متذكرا الوقت الذي
~~ذهب فيه بصحبة فاينمان لزيارة أينشتاين في منزله الواقع في شارع ميرسر لمناقشته مناقشة
~~أكثر توسعا في أفكارهما.

# المشكلة هي أن واحدة من أكثر الخصائص وضوحا للعالم المادي، وهي خاصية تتجلى منذ
~~اللحظة التي نستيقظ فيها كل يوم، هي أن المستقبل يختلف عن الماضي. لا ينطبق هذا فقط ms041 على
~~التجربة الإنسانية، وإنما ينطبق أيضا على سلوك الأجسام غير الحية. فعندما نضيف اللبن
~~إلى قهوتنا مثلا ونقلبه، لن يمكننا أبدا أن نجعل هذا اللبن في لحظة ما في المستقبل
~~يعود ليتحد في صورة قطرات صغيرة كما كان يبدو عندما صببناه على القهوة لأول مرة.
~~والسؤال هو: هل خاصية عدم القابلية للانعكاس المؤقتة الواضحة تلك في الطبيعة تنشأ بسبب
~~عدم تناظر في العمليات الميكروسكوبية؟ أم أنها ملائمة فقط للعالم الكبير القابل للرصد
~~الذي نعيش فيه؟

# كان أينشتاين، تماما مثل فاينمان وويلر، يؤمن بأن المعادلات الميكروسكوبية للفيزياء
~~يجب أن تكون مستقلة عن اتجاه الزمن؛ أي إن خاصية عدم إمكانية عكس الظواهر في العالم
~~الكبير الذي نعيش فيه تنشأ لأن أوضاعا معينة تزداد احتمالات وجودها كثيرا في الطبيعة
~~عندما تشارك العديد من الجسيمات عن أوضاع أخرى. وفي حالة أفكار فاينمان وويلر، كما أوضح
~~فاينمان لطالب زميل في الدراسات العليا، فإن الفيزياء تسلك سلوكا منطقيا على مستوى
~~الأحجام الكبيرة؛ أي إن المستقبل يختلف عن الماضي على الرغم من التفاعل الذي يسير في
~~عكس اتجاه الزمن الذي استنتجه هو وويلر. ويرجع هذا تحديدا إلى أن الاحتمالات المرتبطة
~~بسلوك بقية العدد الذي يفترض أنه لانهائي من الشحنات الأخرى في الكون، التي تستجيب
~~لحركة الشحنة محل الدراسة، تنتج ذلك النوع من عدم قابلية الانعكاس على مستوى الأجسام
~~الكبيرة الذي اعتدنا رؤيته في العالم من حولنا.

# في وقت لاحق، عام 1965، اكتشف علماء الفيزياء - على نحو أدهشهم كثيرا - أن عمليات
~~ميكروسكوبية معينة للجسيمات الأولية لها اتجاه زمني معين مصاحب لها؛ بمعنى أن معدلات
~~عملية ما ومعدلات النسخة المعكوسة زمنيا من نفس العملية يختلف بعضها عن بعض قليلا.
~~كانت تلك النتيجة مدهشة، حتى إنها حصدت جائزة نوبل للعلماء التجريبيين الذين توصلوا
~~إليها. غير أنه في حين يمكن لهذا التأثير أن يلعب دورا مهما في فهم خصائص معينة عن
~~كوننا - ربما من بينها سبب أننا نعيش في كون من المادة وليس من المادة المضادة - فإن
~~المعرفة التقليدية ما زالت تقترح ms042 أن اتجاه الزمن في عالم الأجسام الكبيرة مرتبط بنزوع
~~الاضطراب إلى التزايد والنشوء، ليس من الفيزياء الميكروسكوبية للأجسام الصغيرة، وإنما
~~من احتمالات عالم الأجسام الكبيرة، وذلك كما افترض أينشتاين وفاينمان وويلر.
~~•••

# وفي النهاية كان كل هذا الاضطراب الذي ثار بسبب تفسير أفكار فاينمان وويلر في غير
~~موضعه. فالأفكار النظرية التي اقترحاها اتضح في النهاية أنها خاطئة بدرجة أو أخرى، وذلك 
~~لأن اقتراحاتهما لم تتفق في نهاية المطاف مع الواقع الفعلي. فالإلكترونات تتفاعل بالفعل
~~مع نفسها، والمجالات الكهرومغناطيسية - بما فيها تلك التي تحتوي على جسيمات افتراضية -
~~حقيقية وموجودة. وقد أوجز فاينمان المسألة جيدا بعد عقد من الزمان عندما كتب إلى ويلر
~~يقول: «لذا أظن أن تخميناتنا في عام 1941
~~كانت خاطئة. هل تتفق معي؟» ولم يسجل لنا التاريخ ردا من ويلر، ولكن في ذلك الحين كانت
~~الأدلة لا تقبل الجدل.

# ما كانت جدوى كل هذا الجهد إذن؟ حسنا، في العلوم، تكاد كل فكرة مهمة جديدة تكون
~~خاطئة، إما خاطئة بقدر بسيط (بمعنى أنها تحتوي على خطأ رياضي) وإما خاطئة من الأساس (أي
~~إنه بقدر الجمال الذي قد تكون عليه الفكرة، فإن الطبيعة لا تستخدمها بأي صورة). ولو لم
~~تكن الحال كذلك، لكان توسيع حدود العلم وتحقيق التقدم العلمي أسهل مما ينبغي ومما هو
~~عليه بكثير.

# وفي ضوء هذا، يكون لدى العلماء خياران. فإما يختارون اتباع السبل المألوفة ودفع
~~النتائج الثابتة للأمام خطوة بخطوة بقدر معقول من ضمان النجاح، وإما يمكنهم اتخاذ سبل
~~جديدة أكثر خطورة، حيث لا توجد ضمانات للنجاح وحيث لا بد أن يكونوا مستعدين للفشل. قد
~~يبدو هذا محبطا، ولكن خلال عملية استكشاف جميع الطرق المسدودة والسبل المقطوعة، يكتسب
~~العلماء الخبرة والحدس السليم ومجموعة من الأدوات المفيدة. وفوق ذلك، يفوزون بأفكار غير
~~متوقعة ناتجة عن مقترحات لا تؤدي إلى أي شيء - على الأقل فيما يتعلق بالمشكلة الأصلية
~~موضع الدراسة - ولكنها تأخذهم أحيانا في اتجاه لم يكن متوقعا على الإطلاق، وأحيانا
~~يكون هذا الاتجاه هو ما يؤدي إلى تحقيق تقدم ms043 حقيقي. وأحيانا تكون الأفكار التي لم تفلح
~~في أحد ميادين العلم هي بالضبط عين المطلوب لحل مشكلة كبرى في ميدان آخر. وكما سنرى،
~~كانت تلك هي الحال في رحلة ريتشارد فاينمان الطويلة في فيافي الديناميكا
~~الكهربائية.
~~•••

# وسط التدفق الذهني المضطرب في حياة
~~فاينمان خلال تلك الفترة، تطورت حياته الشخصية بعمق أيضا. فمنذ أن كان فتى يافعا، أو
~~حتى وهو يكاد يكون طفلا، عرف فتاة معينة، وأعجب بها، وحلم بها، وكانت فتاة امتلكت
~~صفات افتقر هو إليها: امتلكت مواهب فنية وموسيقية، وامتلكت الثقة الاجتماعية والمكانة
~~السامية المصاحبة لهما. صارت آرلين جرينبوم حاضرة في حياته في مرحلة مبكرة من دراسته
~~بالمدرسة الثانوية. كان قد التقاها في حفل عندما كان في الخامسة عشرة وكانت هي في
~~الثالثة عشرة من العمر. لا بد أنها كانت تمتلك كل ما كان يبحث عنه؛ فقد كانت تعزف على
~~البيانو، وترقص، وترسم. وبحلول الوقت الذي التحق فيه بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا،
~~كانت قد صارت جزءا ثابتا من حياته العائلية، حيث كانت ترسم ببغاء على باب خزانة ملابس
~~العائلة، وتعلم شقيقته جوان دروس البيانو، ثم تصطحبها في نزهة سيرا على الأقدام بعد
~~ذلك.

# لن نعرف أبدا هل كانت هذه الأعمال الكريمة من جانب آرلين هي وسيلتها للتودد إلى
~~فاينمان والفوز بالحظوة عنده أم لا، ولكن كان من الواضح أنها قررت أنه الشاب المناسب
~~لها، وكان هو أيضا مسحورا بها. زعمت جوان، شقيقة ريتشارد، في وقت لاحق أنه بحلول
~~الوقت الذي التحق فيه بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، عندما كان في السابعة عشرة من
~~عمره، أدرك باقي أفراد الأسرة أن ريتشارد وجوان سيتزوجان يوما ما. لقد كانا مناسبين
~~أحدهما للآخر. كانت آرلين تزوره في الجماعة التي انضم لها في بوسطن في العطلات
~~الأسبوعية خلال أول سنتين دراسيتين بالكلية، وعندما أصبح في السنة الثالثة، تقدم
~~لخطبتها، ووافقت على الخطبة.

# كان ريتشارد وآرلين حبيبين عاشقين. لم يكونا نسختين متطابقتين، بل كانا ضدين
~~متكافلين؛ فكل منهما يكمل الآخر. انبهرت آرلين بعبقرية ريتشارد العلمية الواضحة، وأحب
~~ريتشارد ms044 حقيقة أنها أحبت وتفهمت أشياء لم يكن يقدرها أو يهتم بها في ذلك الوقت. ولكن
~~كان أهم ما تشاركا فيه على الإطلاق هو حب الحياة وروح المغامرة.

# تستحق آرلين الظهور في تلك الترجمة العلمية لحياة ريتشارد فاينمان في هذه المرحلة،
~~ليس فقط لأنها كانت أول حب في حياة فاينمان، وأعمق حب أيضا على الأرجح، ولكن أيضا لأن
~~روحها زودته بالشجاعة الضرورية التي احتاجها للاستمرار، والبحث عن طرق جديدة، وكسر
~~العادات والتقاليد، العلمية منها وغير العلمية.

# كان انسجامهما معا خلال السنوات الخمس التي مرت منذ لحظة تقدمه لخطبتها وحتى لحظة
~~موتها بمرض السل عميقا ومؤثرا إلى حد بعيد. لقد كانا يمثلان زوجا شابا مفعما
~~بالأمل المقترن بحب واحترام متبادلين، ومصرا على شق طريقه في الحياة أيا كانت
~~العقبات.

# في يونيو عام 1941، حينما كان ريتشارد في خضم دراساته العليا، وقبل عام من زواجهما،
~~كتبت إليه آرلين تطلعه على آخر مستجدات زياراتها للأطباء (فقد شخصت حالتها بصورة خاطئة
~~مرات عديدة قبل أن يصل الأطباء إلى التشخيص الصحيح)، ولكن الخطاب كان يركز عليه أكثر
~~مما يركز عليها:

# حبيبي ريتشارد، كم أحبك ... ما زال أمامنا المزيد لنتعلمه في لعبة الحياة
~~والشطرنج تلك التي نعيشها، ولست أريدك أن تضحي بأي شيء من أجلي ... أعلم أنك
~~حتما تعمل بكد شديد لكي تنتهي من أطروحتك، وأنك تحل مشكلات أخرى على هامش
~~ذلك، وأنا في غاية السعادة لأنك ستنشر شيئا ما، فسوف أبتهج كثيرا عندما يحظى
~~عملك بالتقدير، وأريدك أن تستمر فيما تفعل وتقدم للعالم والعلم كل ما تستطيع
~~تقديمه ... وإذا تلقيت أي نقد فتذكر أن كل إنسان يحب بطريقة مختلفة.

# لقد عرفت آرلين ريتشارد كما لم يعرفه شخص آخر، وبهذا كانت تمتلك القدرة على احتوائه
~~وعلى دفعه للأمام ليظل متمسكا بمعتقداته. وكانت أهم هذه المعتقدات هي الصدق وشجاعة
~~اتخاذ قراراته بنفسه. وكان عنوان أحد كتب السيرة الذاتية التي كتبها: «وما يضيرك فيما
~~يعتقده الآخرون؟» هو السؤال الذي كانت تكرره عليه كثيرا عندما تجده في لحظة تردد أو
~~خوف، ms045 ومثال ذلك أنها أرسلت له ذات مرة علبة أقلام رصاص نقش على كل واحد منها عبارة:
~~«حبيبي ريتشارد، أحبك! بوتسي!» (وكان اسم «بوتسي» هو الاسم الذي يدللها به)، ثم رأته
~~ذات مرة يكشط كلمات العبارة خشية أن يراها البروفسور ويلر أثناء عملهما معا. ويرجع
~~الفضل الأكبر في امتلاك فاينمان لشجاعة التمسك بمعتقداته، ومن ثم شجاعة أن يسير في
~~طريقه الخاص في الحياة، من الناحية الفكرية وغيرها، إلى آرلين وإلى ذكراها.

# وفي حين كان ميلفيل فاينمان مهتما بحياة ابنه المهنية، كانت والدته، لوسيل، مهتمة
~~بالقدر نفسه بحياة ابنها الشخصية. لقد أحبت آرلين بكل تأكيد، ولكنها كتبت إلى ريتشارد
~~قرب انتهائه من دراساته العليا، كأم يهودية تقليدية، تعبر له عن قلقها من أن آرلين سوف
~~تكون عقبة في طريق عمله وعثوره على وظيفة وعلى أوضاعه المالية؛ فمرض آرلين سوف يتطلب
~~رعاية خاصة، ووقتا، ومالا، وكانت لوسيل تخشى أن ريتشارد لا يمتلك ما يكفي من أي من
~~هذه الأشياء.

# ورد ريتشارد على خطاب أمه قبل أسابيع من نيله درجة الدكتوراه وزواجه من آرلين، في
~~يونيو عام 1942، بفتور ملحوظ قائلا:

# لست غبيا بما يكفي لأن أربط حياتي المستقبلية بأسرها بوعد قطعته في الماضي
~~في ظل ظروف مختلفة ... إنني أريد الزواج من آرلين لأنني أحبها، وهذا يعني أنني
~~أريد الاعتناء بها. هذا كل ما في الأمر ...

# غير أن لدي رغبات وأهدافا أخرى في الحياة بالطبع. وأحد هذه الأهداف هو أن
~~أسهم بأكبر قدر أستطيعه في علم الفيزياء. وهذا، في عقلي، أكثر أهمية من حبي
~~لآرلين.

# لذا فمن حسن الطالع أن زواجي - كما أرى (أظن) - لن يعيق عملي إلا قليلا، هذا
~~إن أعاق من الأساس هدفي الرئيسي في الحياة. إنني واثق من أنني أستطيع القيام
~~بكلا الأمرين في وقت واحد. (بل إن هناك احتمالا أن السعادة المترتبة على
~~الزواج، والتشجيع والمشاركة العاطفية المستمرين من جانب زوجتي، سوف يدعمان
~~جهودي، لكن الحقيقة هي أن حبي لم يؤثر كثيرا في الماضي على عملي بالفيزياء،
~~ولا أعتقد حقا أنه ms046 سيكون شديد التأثير في المستقبل.)

# ولأنني أشعر أنني أستطيع الاستمرار في مهمتي الرئيسية، في الوقت نفسه الذي
~~أستمتع فيه ببهجة الاعتناء بشخص أحبه، فإنني أنوي الزواج في غضون وقت
~~قصير.

# وسواء أثر حبه على عمله بالفيزياء أم لا، فإن آرلين عززت بوضوح عزمه
~~على متابعة أفكاره أيا كان ما يمكن أن تؤدي إليه. لقد أسهمت في ضمان استقامته
~~الفكرية، ومع أن كلمات خطابه بدت باردة وفاترة إلى حد ما، لكن لو كانت آرلين قد قرأتها
~~لكانت شعرت بالتشجيع بسببها؛ لأن هذه الكلمات عكست نوع التفكير العقلاني الذي أرادت
~~بشدة تعزيزه في الرجل الذي أحبته واحترمته إلى أبعد الحدود.

# ولعلها كانت ستتأثر أيضا بالقدر نفسه بحدث يخلع الفؤاد وقع بعد وقت طويل من ذلك
~~الوقت، في يوم وفاتها في 16 يونيو 1945، وقبل ستة أسابيع من إلقاء القنبلة الذرية التي
~~شارك ريتشارد في صنعها على هيروشيما. فبعد أن لفظت أنفاسها الأخيرة في غرفة المستشفى،
~~قبلها ريتشارد، وسجلت الممرضة وقت الوفاة في الساعة 9:21 مساء. وبعدها اكتشف ريتشارد
~~أن المنبه الموضوع إلى جوار فراشها توقف عند ذلك الوقت بالضبط! ولعل عقلا أقل منطقية
~~كان سيجد في هذا الأمر سببا لتأثر أو إلهام روحي، وهو نوع الظواهر الذي يجعل الناس
~~يؤمنون بنوع من الذكاء الكوني الأعلى. ولكن فاينمان كان يعلم أن المنبه عرضة للعطب لأنه
~~كان قد أصلحه عدة مرات، ففكر أن الممرضة لا بد التقطته حين أرادت معرفة وقت وفاة آرلين
~~فتسببت في توقفه عن العمل. وسيبدي فاينمان نفس النوع من التركيز الذهني والعزم على
~~مواصلة الطريق الذي بدأه عام 1941، وهو طريق كان من شأنه أن يغير بعمق وعلى نحو دائم
~~طريقة تفكيرنا في العالم.
~~•••

# قالت الكاتبة لويز بوجان ذات مرة: «اللغز الأولي الذي يصاحب أي رحلة هو: كيف وصل
~~المسافر إلى نقطة البداية في المقام الأول؟» وفي حالة رحلة فاينمان، كالعديد من الرحلات
~~الملحمية، كانت البداية بسيطة. لقد أكمل هو وويلر عملهما الذي يوضح أن الكهرومغناطيسية
~~الكلاسيكية يمكن عرضها في شكل لا ms047 يتضمن إلا التفاعلات المباشرة فحسب بين الجسيمات
~~المشحونة المختلفة، وإن كانت تحدث مع اتجاه الزمن وفي عكس اتجاه الزمن. وبهذا يمكن
~~للمرء أن يتجنب مشكلة الطاقة الذاتية اللانهائية لأي جسيم فردي مشحون. وكان التحدي
~~التالي هو معرفة هل هذه النظرية يمكن أن تنسجم مع ميكانيكا الكم أم لا، وهل يمكن أن تحل
~~المشكلات الرياضية الشائكة التي أدت إلى نظرية كمية للكهرومغناطيسية.

# كانت المشكلة الوحيدة هي أن نظريتهما شديدة الغرابة، التي كانت مكتظة بالتفاعلات التي
~~تحدث في أزمنة وأماكن مختلفة لكي تكون مكافئة في تنبؤاتها لنتائج الكهرومغناطيسية
~~الكلاسيكية، ذات المجالات الكهربائية والمغناطيسية التي تنقل تلك التفاعلات، كانت تتطلب
~~شكلا رياضيا لم تكن ميكانيكا الكم تستطيع التعامل معه في ذلك الوقت. نشأت المشكلة
~~بسبب التفاعلات بين الجسيمات في أزمنة مختلفة، أو كما عبر فاينمان فيما بعد عن الأمر
~~فإن: «مسار جسيم معين في زمن معين يتأثر بمسار جسيم آخر في زمن مختلف. لذا إذا حاولت أن
~~تصف الأمور ... وتعبر عن كنه الأوضاع الحالية للجسيمات، وكيف ستؤثر تلك الأوضاع على
~~المستقبل، فستجد أنه من المستحيل أن تتمكن من هذا بواسطة الجسيمات وحدها؛ لأن شيئا
~~فعلته الجسيمات في الماضي سوف يؤثر على المستقبل.» حتى هذه النقطة، كانت ميكانيكا الكم
~~معتمدة على مبدأ بسيط. فلو أننا عرفنا بطريقة ما الحالة الكمية لمنظومة ما في وقت معين،
~~فإن معادلات ميكانيكا الكم تسمح لنا بأن نحدد بالضبط التطور الديناميكي التالي
~~للمنظومة. وبطبيعة الحال فإن معرفة التطور الديناميكي للمنظومة بالضبط لا يعني التنبؤ
~~بدقة بما سنقيسه لاحقا. إن التطور الديناميكي لمنظومة كمية لا يتضمن تحديد الحالة
~~النهائية للمنظومة بالضبط، بل تحديد مجموعة من الاحتمالات التي تخبرنا بالحالة التي من
~~المحتمل أن تكون عليها المنظومة المقاسة في وقت لاحق.

# المشكلة هي أن الديناميكا الكهربائية وفقا لصياغة فاينمان وويلر كانت تتطلب معرفة
~~مواضع وحركات العديد من الجسيمات الأخرى في أوقات عديدة مختلفة من أجل تحديد حالة أي
~~جسيم معين في أي وقت معين. وفي هذه الحالة، فإن الطرق الكمية القياسية ms048 لتحديد التطور
~~الديناميكي التالي لهذا الجسيم تكون قد فشلت.

# كان فاينمان قد نجح خلال خريف وشتاء عام 1941-1942، كعادته دوما، في صياغة نظريتهما
~~بمجموعة من الطرق المختلفة، وإن كانت متساوية من الناحية الرياضية. وفي هذه الأثناء،
~~اكتشف فاينمان أنه يستطيع إعادة كتابتها بالكامل من منظور المبدأ ذاته الذي أنكره بشدة
~~عندما كان طالبا بالجامعة.

# لعلك تذكر أن فاينمان عرف في المدرسة الثانوية أن هناك صيغة لقوانين الحركة لم تكن
~~معتمدة على ما يحدث في وقت واحد معين، وإنما على ما حدث في جميع الأوقات: إنها صيغة
~~لاجرانج، ومبدأ الفعل الأقل الذي وضعه.

# ولعلك تذكر أيضا أن مبدأ الفعل الأقل يخبرنا أنه لكي نحدد المسار الكلاسيكي الفعلي
~~لجسيم ما، يمكننا دراسة جميع المسارات المحتملة للجسيم بين نقطتي البداية والنهاية ثم
~~نحدد المسار الذي له أقل قيمة متوسطة للحركة (التي تتحدد باعتبارها الفارق بين نوعين
~~مختلفين من الطاقة الكلية للجسيم - وهما اللذان يسميان بطاقة الحركة وطاقة الوضع -
~~مجموعة على النحو الملائم لكل مسار). كان هذا هو المبدأ الذي بدا لفاينمان أكثر أناقة
~~وإحكاما مما ينبغي، بحيث فضل أن يحسب المسارات عن طريق دراسة القوى المؤثرة عند كل
~~نقطة ويستخدم قوانين نيوتن. لقد بدت فكرة أنه ينبغي عليه أن يهتم بالمسار الكامل للجسيم
~~لكي يستطيع حساب سلوكه عند أي نقطة فكرة غير فيزيائية في ذلك الوقت.

# غير أن فاينمان طالب الدراسات العليا اكتشف أن نظريته هو وويلر يمكن إعادة صياغتها
~~بالكامل في ضوء أحد مبادئ الحركة، الذي تصفه بالكامل مسارات الجسيمات المشحونة مع مرور
~~الزمن، دون حاجة لوضع المجالات الكهربائية والمغناطيسية في الاعتبار. وبتأمل الماضي،
~~يبدو واضحا لماذا كانت هذه الصيغة - التي ركزت على مسارات الجسيمات - ملائمة لوصف
~~نظرية فاينمان-ويلر. فعلى أي حال فإن هذه المسارات هي التي حددت شكل نظريتهما في
~~الأساس، وهي النظرية التي تعتمد كليا على التفاعلات بين الجسيمات التي تتحرك بطول
~~مسارات مختلفة في الزمن. لذا، قرر فاينمان أنه لصياغة نظرية كم فإنه سيحتاج إلى معرفة
~~كيفية استخدام ميكانيكا ms049 الكم مع منظومة كتلك التي كان هو وويلر يدرسانها، والتي يمكن
~~تحديد الديناميكا الكلاسيكية لها بواسطة مبدأ فعل كهذا، ولكن ليس بطرق تقليدية.

# أدت الفيزياء - أو على الأقل الفيزياء التي كان يتخيلها هو وويلر - بفاينمان إلى
~~موقف ما كان يتوقع قط أن يكون فيه قبل ذلك بنحو خمس أو ست سنوات! وكان التحول في طريقة
~~تفكيره في أعقاب جهوده المكثفة لاستكشاف نظريتهما الجديدة تحولا جذريا. لقد صار
~~مقتنعا في تلك اللحظة أن التركيز على أحداث تقع في وقت محدد ليس هو طريقة التفكير
~~المناسبة، وأن مبدأ الفعل - المعتمد على استكشاف مسارات كاملة عبر المكان والزمان - هو
~~الطريقة المناسبة للتفكير. وقد كتب لاحقا يقول: «لدينا [في مبدأ الفعل] شيء يصف طابع
~~المسار عبر المكان والزمان. إن سلوك الطبيعة يتحدد عن طريق القول إن مسار المكان
~~والزمان الكامل الخاص بها له طابع معين.» ولكن كيف يمكن ترجمة هذا المبدأ إلى ميكانيكا
~~الكم، التي كانت حتى ذلك الوقت تعتمد اعتمادا حاسما على تعريف المنظومة في وقت معين
~~بهدف حساب ما سوف يحدث في أوقات لاحقة؟ وجد فاينمان مفتاح الحل خلال حفل غير متوقع
~~لتناول الجعة في برينستون، ولكن لكي نستطيع تقدير هذا المفتاح حق قدره، علينا أولا أن
~~نأخذ منعطفا قصيرا لنراجع الصورة التي رسمناها لعالم الكم الغامض الذي كان فاينمان
~~على وشك تغييره.



# الفصل الرابع



# | أليس في بلاد الكم




# الكون ليس فقط أغرب مما نظن، بل هو أيضا أغرب مما «يمكن» أن نظن.

# جيه بي إس هالدن، 1924

# على الرغم من أن العالم البريطاني النابغة جيه بي إس هالدن كان متخصصا في علم
~~الأحياء وليس الفيزياء، فإن مقولته السابقة عن الكون هي منتهى الدقة والذكاء، على الأقل
~~لعالم ميكانيكا الكم الذي كان ريتشارد فاينمان على وشك غزوه. فكما رأينا من قبل، يمكن
~~للجسيمات، على نطاق المقاييس الصغيرة التي تصير فيها الآثار الميكانيكية الكمية مؤثرة
~~وواضحة، أن تظهر وكأنها في عدة مواضع مختلفة في آن واحد، وكذلك تؤدي عدة وظائف مختلفة
~~في آن ms050 واحد في كل موضع منها.

# الكمية الرياضية التي يمكنها تفسير كل هذا الجنون الظاهري هي الدالة التي اكتشفها
~~عالم الفيزياء النمساوي الشهير إرفين شرودينجر، الذي اشتق ما صار بعد ذلك الفهم
~~التقليدي لميكانيكا الكم خلال أسبوعين مشحونين كان منشغلا فيهما هو أيضا بتأدية عدة
~~أعمال مختلفة في وقت واحد؛ في خضم مغامرة عاطفية مع امرأتين مختلفتين في شاليه جبلي
~~منعزل. ولعل هذا كان أمثل مناخ يمكن فيه تخيل عالم تتحطم فيه - في نهاية المطاف - جميع
~~قواعد السلوك التقليدية المعروفة.

# تسمى تلك الدالة التي توصل إليها شرودينجر «الدالة الموجية» لجسم ما، وهي تفسر لنا
~~الحقيقة الغامضة - التي تقع في لب ميكانيكا الكم - والتي تقول إن جميع الجسيمات تسلك
~~سلوكا يشبه بطريقة ما سلوك الموجات، وجميع الموجات تسلك سلوكا يشبه بطريقة ما سلوك
~~الجسيمات، والفارق بين الجسيم والموجة أن الجسيم يقع في نقطة محددة في حين تنتشر الموجة
~~فوق مساحة ما.

# وهكذا، إذا أردنا وصف جسيم - لا ينتشر فوق مساحة - بواسطة شيء يسلك سلوك موجة منتشرة
~~فوق مساحة، فلا بد أن تستوعب الدالة الموجية تلك الحقيقة. وحسبما اكتشف شرودينجر، كان
~~هذا ممكنا لو أن الدالة الموجية - التي يمكن أن تسلك هي ذاتها سلوك الموجة - لا تصف
~~الجسيم ذاته وإنما بالأحرى تصف «احتمال» العثور على الجسيم في أي موضع محدد في المكان
~~في زمن معين. فإذا كانت الدالة الموجية - ومن ثم قيمة احتمال العثور على جسيم ما - غير
~~صفرية في أماكن عديدة مختلفة، فإن الجسيم يتصرف وكأنه موجود في عدة أماكن مختلفة في أي
~~زمن معين.

# حتى الآن الأمور تسير على ما يرام، حتى لو بدت الفكرة ذاتها مجنونة. غير أن هناك
~~قدرا إضافيا حاسما من الجنون يقع في موضع القلب من ميكانيكا الكم، وينبغي أن أؤكد
~~أن علماء الفيزياء ليس لديهم فهم جذري للأسباب التي تجعل الطبيعة تسلك هذا السلوك، إلا
~~أنهم يسلمون بأنها تفعل. فإذا كانت قوانين فيزياء الكم تحدد سلوك الدالة الموجية، فإن
~~الفيزياء تقول لنا إنه في ظل وجود ms051 الدالة الموجية لجسيم ما في زمن معين، تتيح لنا
~~ميكانيكا الكم من حيث المبدأ حساب الدالة الموجية للجسيم - على نحو حاسم تماما - في
~~وقت لاحق. وحتى هذه النقطة، لا يزال الأمر مثل قوانين نيوتن تماما، التي تخبرنا كيف
~~تتطور الحركة التقليدية لكرة بيسبول مع الزمن، أو معادلات ماكسويل، التي تقول لنا كيف
~~تتطور الموجات الكهرومغناطيسية مع الزمن. والفارق أن الكمية التي تتحرك مع مرور الزمن
~~بأسلوب محدد لا يمكن مشاهدتها مباشرة في حالة ميكانيكا الكم، وإنما هي مجموعة من
~~الاحتمالات للتوصل إلى مشاهدات معينة، وهي في حالتنا هذه احتمالات لقياس وجود الجسيم في
~~مكان معين في زمن معين.

# حتى الآن الأمر غريب بما فيه الكفاية، غير أنه يتبين لنا بعد ذلك أن الدالة الموجية
~~نفسها لا تصف بصورة مباشرة احتمال العثور على جسيم ما في مكان ما في زمن ما، وإنما
~~«مربع» الدالة الموجية هو الذي يعطينا تلك الاحتمالات. هذه الحقيقة بعينها هي المسئولة
~~عن الغرابة التي تحيط بعالم ميكانيكا الكم لأنها تفسر قدرة الجسيمات على التصرف تماما
~~وكأنها موجات، كما سأوضح الآن.

# بداية، لاحظ أن احتمالات الأشياء التي نقيسها تكون موجبة القيمة بصفة عامة (إذ لن
~~نقول مطلقا إن هناك احتمالا بنسبة سالب 1 بالمائة للعثور على شيء ما) إلى جانب أن
~~مربع أي كمية لا يمكن إلا أن يكون موجب القيمة، وهكذا فإن ميكانيكا الكم تتنبأ دائما
~~باحتمالات موجبة القيمة، وهذا أمر طيب. غير أن معناه في الوقت نفسه أن الدالة الموجية
~~ذاتها يمكن أن تكون موجبة أو سالبة؛ لأن القيمتين −1 / 2 و+1 / 2 - على سبيل المثال -
~~كلتيهما تعطي نفس القيمة (+1 / 4) عند تربيعها.

# لو كانت الدالة الموجية هي التي وصفت احتمال العثور على جسيم ما في موضع ما مثل
~~الموضع «س»، فهذا يعني إذن أنه إذا كان لدينا جسيمان متطابقان، فإن احتمال العثور على
~~أي من الجسيمين عند الموضع «س» يكون هو حاصل جمع الدالتين الموجيتين المفردتين
~~(وكلتاهما بالضرورة موجبة القيمة). غير أنه لما كان مربع ms052 الدالة الموجية هو الذي يحدد
~~احتمال العثور على الجسيمات، ولما كان مربع حاصل جمع عددين «لا» يساوي حاصل جمع مربع
~~العددين، فإن الأمور بذلك تصبح أكثر تشويقا بكثير في ميكانيكا الكم.

# إذا افترضنا أن قيمة الدالة الموجية التي تحسب احتمال العثور على الجسيم «أ» في
~~الموضع «س» هي م1، وقيمة الدالة الموجية التي تحسب احتمال العثور على الجسيم «ب» في
~~الموضع «س» هي م2، فإن ميكانيكا الكم تخبرنا بأن احتمال العثور على أي من الجسيمين «أ»
~~أو «ب» في الموضع «س» يساوي (م1 + م2)

# 2
~~. لنفترض أن م1 =
~~1 / 2 وم2 = −1 / 2. إذن، إذا كان لدينا
~~جسيم واحد فحسب، وليكن الجسيم «أ»، فإن احتمال العثور عليه في الموضع «س» يساوي
~~(1 / 2)

# 2
~~= 1 / 4. وبالمثل، سيكون احتمال العثور على
~~الجسيم «ب» عند الموضع «س» هو (−1 / 2)

# 2
~~=
~~1 / 4. ولكن إذا كان لدينا جسيمان، فإن
~~احتمال العثور على «أي» منهما في الموضع «س» هو ((1 / 2) +
~~(−1 / 2))

# 2
~~= صفر!

# هذه الظاهرة، التي تبدو مضحكة للوهلة الأولى، هي في حقيقة الأمر مألوفة في عالم
~~الموجات، مثل الموجات الصوتية. فهذه الموجات يمكنها التداخل بعضها مع بعض بحيث يمكن
~~للموجات التي تسير في وتر ما - على سبيل المثال - أن تتداخل فتصنع مواضع على الوتر،
~~تسمى «عقدا»، لا تتحرك على الإطلاق. وبالمثل، إذا انبعثت موجات صوتية من سماعتين
~~مختلفتين في غرفة، فقد نجد، إذا تمشينا في أرجاء الغرفة، أن هناك مواضع معينة تلغي فيها
~~الموجات تأثير بعضها على بعض، أو - كما يقول علماء الفيزياء - تتداخل سلبيا بعضها مع
~~بعض. (يصمم خبراء الصوتيات قاعات الحفلات الموسيقية آملين ألا يكون فيها مثل تلك «البقع
~~الصماء».)

# وما تخبرنا به ميكانيكا الكم، من خلال تحديد الاحتمالات بواسطة مربع الدالة الموجية،
~~هو أن الجسيمات أيضا يمكن أن «يتداخل» بعضها مع بعض، بحيث إذا وجد جسيمان داخل صندوق،
~~فإن احتمال العثور على أي منهما في موضع ما يقل عن احتمال العثور على جسيم واحد في ذلك
~~الموضع إذا كان وحده في الصندوق.

# ولما ms053 كان طول الموجة الناتجة - أو «النطاق» - هو الذي يتأثر بالتداخل عندما يحدث -
~~وقد يكون النطاق موجبا أو سالبا، تبعا لوجوده في قمة أو في قاع الموجة - فإن هناك
~~اسما آخر للدالة الموجية لجسيم ما وهو «نطاق الاحتمال» الذي من الممكن أن يكون بالموجب
~~أو بالسالب.

# وتماما مثلما هي الحال في الأطوال المعتادة للموجات الصوتية، فإن نطاقات الاحتمالات
~~المنفصلة للجسيمات المختلفة يمكن أن يلغي بعضها تأثير بعض.

# هذه الحسابات الرياضية تحديدا هي التي تقف وراء سلوك الإلكترونات التي تطلق على شاشة
~~وامضة، كما أوضحت في الفصل

# الثاني
~~. وهنا نجد أن الإلكترون
~~يمكن أن يتداخل مع نفسه لأن احتمال وجود الإلكترونات في عدة مواضع مختلفة في وقت واحد
~~هو احتمال غير صفري.

# لنفكر أولا في كيفية حساب الاحتمالات في عالم عقلاني تقليدي: لنفترض أننا قررنا
~~السفر من البلدة «أ» إلى البلدة «ج» متخذين مسارا معينا عبر البلدة «ب». ولنفترض
~~أن احتمال اختيار مسار ما من «أ» إلى «ب» يساوي م(أ ب)، وأن احتمال اختيار مسار معين من
~~«ب» إلى «ج» هو م(ب ج) حينئذ، إذا افترضنا أن ما يحدث عند «ب» مستقل تماما عما يحدث
~~عند «أ» و«ج»، فإن احتمال السفر من «أ» إلى «ج» عبر مسار محدد يمر بالبلدة «ب» يمكن
~~التوصل إليه ببساطة من حاصل ضرب الاحتمالين، أي إن: م(أ ب ج) = م(أ ب) × م(ب ج).
~~فمثلا، لنفترض أن هناك احتمالا بنسبة 50٪ لاتخاذ مسار من «أ» إلى «ب»، واحتمال بنسبة
~~50٪ لاتخاذ مسار آخر من «ب» إلى «ج». هكذا، إذا أرسلنا أربع سيارات، فإن اثنتين سوف
~~تصلان إلى «ب» عبر المسار المختار، وواحدة من هاتين الاثنتين سوف تتخذ المسار المختار
~~التالي من «ب» إلى «ج». وهكذا فإن هناك احتمالا بنسبة 25٪ (0,5 × 0,5) لاتخاذ المسار
~~المطلوب عبر الطريق بأكمله من البداية للنهاية.

# والآن لنفترض أنه لا يعنينا الموضع المحدد الذي سنصله في البلدة «ب» الواقعة بين «أ»
~~و«ج». حينها يكون احتمال الانتقال من «أ» إلى «ج»، الذي يساوي م(أ ج)، هو ببساطة ms054 حاصل
~~جمع احتمالات م(أ ب ج) الخاصة باختيار المرور من «أي» نقطة عند البلدة «ب» تقع بين «أ»
~~و«ج».

# وسبب منطقية هذا الفرض أننا في المعتاد إذا كنا متجهين من «أ» إلى «ج»، وكانت «ب»
~~تمثل إجمالي المدن المختلفة التي يمكننا المرور بها - وليكن مثلا في منتصف الطريق بين
~~«أ» و«ج» - فلا بد أن نمر عبر إحداها خلال رحلتنا (انظر الشكل).
~~(لما كانت هذه الصورة تذكرنا بالصور القديمة لأشعة الضوء، فبإمكاننا
~~القول إنه إذا كان المثال الذي بين أيدينا متعلقا بانتقال أشعة الضوء من النقطة «أ»
~~إلى «ج»، فإن باستطاعتنا استخدام قاعدة الزمن الأقل لتحديد أن احتمال اتخاذ أحد
~~المسارات - وهو المسار الذي يستغرق أقل زمن - يساوي 100٪، وأن احتمال اتخاذ أي مسار آخر
~~يساوي صفرا.)

# والمشكلة هي أن الأمور لا تسير على هذا النحو في ميكانيكا الكم. فلما كانت الاحتمالات
~~تتحدد عن طريق مربعات نطاقات الاحتمالات للانتقال من مكان إلى آخر، فإن احتمال الانتقال
~~من «أ» إلى «ج» لا يمكن حسابه بجمع احتمالات الانتقال من «أ» إلى «ج» عبر أي نقطة وسيطة
~~محددة مثل «ب». هذا لأنه، في ميكانيكا الكم، فإن «نطاقات» الاحتمالات المستقلة لكل جزء
~~من المسار هي التي تتضاعف وليس الاحتمالات ذاتها. ومن ثم فإن نطاق الاحتمال للانتقال من
~~«أ» إلى «ج» عبر نقطة معينة هي «ب» يحتسب بضرب نطاق الاحتمال للانتقال من «أ» إلى «ب»
~~في نطاق الاحتمال للانتقال من «ب» إلى «ج».

# وإذا لم نحدد النقطة «ب» التي سنمر بها، فإن نطاق الاحتمال للانتقال من «أ» إلى «ج»
~~يمكن حسابه مجددا بجمع ناتج نطاقات الاحتمالات للانتقال من «أ» إلى «ب» والانتقال من
~~«ب» إلى «ج»، لجميع نقاط «ب» الممكنة. غير أن هذا يعني أن الاحتمال الفعلي صار الآن
~~يساوي «مربع» مجموع هذه النواتج. ولما كان بعض حدود هذا المجموع من الممكن أن تكون
~~سالبة القيمة، فإن السلوك الكمي المجنون الذي تناولناه في الفصل

# الثاني

# للإلكترونات التي تصطدم بشاشة يصبح ممكنا. أعني بهذا أننا إذا لم
~~نقس ms055 أي النقطتين، ولنفترض مثلا أنهما «ب» و«ب''»، فسوف يمر بها الجسيم
~~أثناء تحركه عبر واحد من شقين يقعان بين «أ» و«ج»، واحتمال الوصول للنقطة «ج» على
~~الشاشة يتحدد بجمع مربعات نطاقات الاحتمالات للمسارين المختلفين المتاحين. أما إذا قسنا
~~النقطة، «ب» أو «ب''»، التي سيعبرها الجسيم خلال انتقاله بين «أ» و«ج»،
~~فإن الاحتمال يكون ببساطة هو مربع نطاق الاحتمال لمسار واحد. وفي حال إطلاق العديد من
~~الإلكترونات واحدا بعد الآخر، فإن الشكل النهائي على الشاشة في الحالة  الأولى سيتحدد
~~عن طريق جمع مربعات حاصل جمع نطاقات الاحتمالات لكل من المسارين المحتملين لكل جسيم،
~~وسيتحدد في الحالة الأخرى عن طريق جمع مربعات نطاقات الاحتمالات لكل مسار يتخذه كل
~~إلكترون على حدة. ومرة أخرى، نظرا لأن مربع مجموع عدة أعداد لا يساوي مجموع مربعات تلك
~~الأعداد، فإن الاحتمال الأول يمكن أن يختلف تماما عن الاحتمال الأخير. وكما رأينا من
~~قبل، إذا كانت الجسيمات إلكترونات، فإن النتائج تكون مختلفة بالتأكيد إذا لم نقس الجسيم
~~بين نقطتي البداية والنهاية مقارنة بما يحدث لو أننا فعلنا ذلك.

# إن ميكانيكا الكم تعمل، سواء بدت لنا منطقية أم لا.
~~•••

# هذا الجانب الذي يبدو منافيا للمنطق من ميكانيكا الكم هو «بالتحديد» ما ركز عليه
~~ريتشارد فاينمان. وكما عبر هو عن المسألة لاحقا، فإن الصورة الكلاسيكية تكون خاطئة إذا
~~كانت الإفادة بأن موضع الجسيم في منتصف الطريق من «أ» إلى «ج» له قيمة محددة - هي «ب» -
~~إفادة خاطئة. وعوضا عن ذلك فإن ميكانيكا الكم تسمح بجميع «المسارات» الممكنة، مع
~~إمكانية اختيار جميع قيم «ب» في الوقت نفسه.

# وكان السؤال الذي طرحه فاينمان بعد ذلك هو: هل يمكن لميكانيكا الكم أن تصاغ في إطار
~~«المسارات» المرتبطة بنطاقات الاحتمالات وليس في إطار نطاقات الاحتمالات ذاتها؟ وقد
~~تبين أنه لم يكن أول من طرح هذا التساؤل، إلا أنه كان أول من قدم إجابة له.



# الفصل الخامس



# | نهايات وبدايات




# بدلا من حفظ الشيء في العقل أو الذهن، أحفظه في صورة رقم.

# ريتشارد فاينمان

# أثناء ms056 كفاحه لابتكار وسيلة لوضع صيغة لميكانيكا الكم توفق بين نظريته الغريبة وبين
~~آراء ويلر، حضر ريتشارد فاينمان ما سماه لاحقا «حفلة جعة» في حانة ناساو في برينستون.
~~وهناك التقى بعالم الفيزياء الأوروبي هربرت ييلي، الذي كان يزور المكان في ذلك الوقت
~~وسأل ريتشارد عما هو عاكف عليه. قال فاينمان إنه يحاول التوصل لوسيلة لتطوير ميكانيكا
~~الكم بناء على مبدأ الفعل. أخبره ييلي عن بحث أجراه أحد آباء ميكانيكا الكم، وهو عالم
~~الفيزياء الشهير بول ديراك، ربما وجد فيه الحل. حسبما تذكر ييلي الأمر، اقترح ديراك
~~كيفية استخدام الكمية التي يحتسب بها الفعل (وهي - كما نتذكر من الفصل

# الأول
~~- دالة لاجرانج؛ التي تساوي الفارق بين طاقة الحركة
~~وطاقة الوضع لنظام من الجسيمات) في سياق ميكانيكا الكم.

# وفي اليوم التالي مباشرة توجها إلى مكتبة برينستون للاطلاع على البحث الذي أجراه
~~ديراك عام 1932، والذي كان يحمل عنوانا مناسبا هو «دالة لاجرانج في ميكانيكا الكم».
~~في هذا البحث، اقترح ديراك بعبقرية وببصيرة تنبئيه أن «هناك أسبابا تدفعنا للاعتقاد
~~أن [المنهج] «اللاجرانجي» أكثر أهمية» من المناهج الأخرى وذلك لأنه: (أ) يتصل بمبدأ
~~الفعل، (ب) يمكنه استيعاب نتائج نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين بسهولة أكبر (وهذا أمر
~~ذو أهمية جوهرية لأبحاث فاينمان اللاحقة، غير أنه حقيقة لم يفكر فيها في ذلك الحين).
~~ولكن على الرغم من أن ديراك كان يقينا يملك الأفكار الأساسية في ذهنه، فإنه في بحثه
~~هذا اكتفى بالشكليات التي بينت وجود تطابقات مفيدة، واقترح وجود تشابه غامض بين مبدأ
~~الفعل في الميكانيكا الكلاسيكية وبين الصيغ القياسية للتطور في الزمن للدالة الموجية
~~للجسيمات في ميكانيكا الكم.

# قرر فاينمان، لأنه فاينمان، في التو والحال أخذ بعض الأمثلة البسيطة والبحث في مدى
~~دقة التشابه. في ذلك الوقت كان فقط يفعل ما كان يظن أن على عالم الفيزياء الجيد أن
~~يفعله، وهو تحديدا فحص مثال تفصيلي لمعرفة ماذا كان ديراك يقصد بما قاله. غير أن ييلي
~~- الذي كان يراقب فاينمان، طالب الدراسات العليا، في نفس الوقت الذي يجري ms057 فيه حساباته
~~بسرعة أكبر من قدرة ييلي على متابعته، في تلك الحجرة الصغيرة بمكتبة برينستون - كان
~~أكثر حكمة. وقد عبر عن الأمر بقوله: «أنتم أيها الأمريكيون دائما ما تحاولون اكتشاف
~~كيفية الانتفاع بشيء ما. وتلك طريقة طيبة لاكتشاف أشياء جديدة.»

# لقد أدرك أن فاينمان طور بحث ديراك ووصل إلى مرحلة أبعد، وأنه إبان ذلك توصل بالفعل
~~لاكتشاف مهم. لقد بين بوضوح كيف يمكن صياغة ميكانيكا الكم في ضوء «دالة لاجرانج».
~~وبذلك خطا فاينمان الخطوة الأولى نحو إعادة صياغة نظرية الكم بالكامل.
~~•••

# أعترف أنني كنت مرتابا بشأن ما إذا كان فاينمان قد تفوق حقا على ديراك في ذلك
~~الصباح ببرينستون أم لا. من المؤكد أن أي شخص قادر على أن يفهم بحث ديراك باستطاعته أن
~~يدرك أن البحث يضم جميع الأفكار الرئيسية تقريبا. أما السبب الذي حال دون قيام ديراك
~~بالخطوة التالية ليعرف إن كان تطبيق تلك الأفكار ممكنا فعليا أم لا فهو أمر لن نعرفه
~~أبدا. لعله كان قانعا بأنه بين وجود تناظر محتمل لكنه لم يتصور مطلقا أنه قد يكون
~~ذا فائدة خاصة في أي أغراض عملية.

# المعلومة الوحيدة التي لدينا بشأن عدم إثبات ديراك لنفسه مطلقا دقة التشابه الذي
~~توصل إليه تأتينا من ذكرى فاينمان اللاحقة لمحادثة دارت بينه وبين ديراك عام 1946 في
~~الاحتفال بالذكرى المئوية الثانية لجامعة برينستون. ذكر فاينمان أنه سأل ديراك هل يعرف
~~أن التشابه الذي توصل إليه يمكن إثباته بواسطة ثابت بسيط «للتناسبية». تذكر فاينمان أن
~~الحوار سار على النحو الآتي:

# فاينمان
~~:
~~«هل كنت تعلم أنهما متناسبان؟»

# ديراك
~~:
~~«وهل هما كذلك؟»

# فاينمان
~~:
~~«أجل!»

# ديراك
~~:
~~«أوه، هذا مثير!»

# بالنسبة لديراك، الذي كان معروفا عنه التحدث باقتضاب وبحرفية إلى أبعد الحدود، كان
~~هذا حوارا مطولا، وهو يوحي بالكثير والكثير على الأرجح. فعلى سبيل المثال، كان ديراك
~~متزوجا من شقيقة عالم فيزياء شهير آخر هو يوجين ويجنر، فكان كلما قدم زوجته للناس
~~عرفها لهم على أنها «شقيقة ويجنر»، وليس على أنها زوجته هو، ولعله في ظاهر ms058 الأمر كان
~~يشعر أن تلك الحقيقة الأخيرة غير ذات أهمية (أو ربما لا لشيء سوى إظهار أنه «عدو
~~للمرأة» تماما كالكثير من زملائه في ذلك الوقت).

# ولعل القصة الأكثر ملاءمة ودلالة في هذا الشأن هي تلك التي سمعتها من عالم الفيزياء
~~الدنماركي الشهير نيلز بور، الذي كان يشكو فيما يبدو من ذلك الباحث الحاصل على
~~الدكتوراه المتسم بالهدوء المفرط، ديراك، الذي أرسله عالم الفيزياء الذي لا يقل عن بور
~~شهرة، إرنست رذرفورد، من إنجلترا. بعد ذلك حكى رذرفورد لبور قصة عن شخص ذهب لمتجر
~~الحيوانات الأليفة ليبتاع ببغاء، فعرض عليه البائع طائرا بديع الألوان وقال له إنه
~~ينطق عشر كلمات مختلفة وسعره 500 دولار. ثم عرض البائع عليه طائرا أروع شكلا وأزهى
~~ألوانا، ولديه حصيلة لغوية من 100 كلمة، وقال إن سعره 5000 دولار. بعدها شاهد الرجل
~~طائرا بشع الهيئة في ركن المتجر فسأل البائع عن سعر ذلك الطائر، فقال
~~له 100 ألف دولار! قال الرجل متعجبا
~~للبائع: «لماذا؟ هذا الطائر لا يتمتع بأي جمال على الإطلاق. كم عدد الكلمات التي
~~ينطقها؟» أجابه البائع إنه لا ينطق أي كلمة. قال الرجل للبائع مبهوتا: «هذا طائر جميل
~~المنظر وينطق عشر كلمات وثمنه 500 دولار، وذاك طائر ينطق مائة كلمة وثمنه 5000 دولار،
~~فكيف يكون ثمن ذلك الطائر الضئيل البشع هناك، الذي لا ينطق بكلمة واحدة 100 ألف
~~دولار؟!» ابتسم البائع وقال: «هذا الطائر يفكر.»
~~•••

# كان ما خمنه ديراك بالحدس عام 1932، وما التقطه فاينمان مباشرة وبوضوح (مع أنه احتاج
~~فترة من الوقت حتى يصفه بتلك البساطة وذلك الوضوح)، هو أنه في حين تحدد الحسابات
~~«اللاجرانجية» ودالة «الفعل» في الميكانيكا الكلاسيكية المسار التقليدي الصحيح بتعيين
~~احتمالات بسيطة لمسارات تقليدية مختلفة تصل بين «أ» و«ج»، بحيث تحدد في النهاية
~~احتمالا ذا وحدة أساسية للمسار الأقل فعلا، وذا قيمة تساوي صفرا لكل مسار آخر، فإنه
~~في ميكانيكا الكم يمكن استخدام دالة لاجرانج ودالة الفعل لحساب «نطاقات» الاحتمالات -
~~وليس الاحتمالات - لمسارات الانتقال بين «أ» و«ج»، وعلاوة ms059 على ذلك، ففي ميكانيكا الكم،
~~يمكن أن تكون لمسارات عديدة مختلفة نطاقات احتمالات ذات قيم غير صفرية.

# أثناء بحثه تلك الفكرة باستخدام مثال بسيط، اكتشف فاينمان - أمام عيني ييلي
~~المندهشتين في ذلك الصباح بمكتبة برينستون - أنه إذا حاول أن يحسب نطاقات الاحتمالات
~~بهذه الطريقة - لأزمنة انتقال بالغة القصر - فإنه يستطيع الحصول على نتيجة مطابقة
~~للنتيجة التي نحصل عليها في ميكانيكا الكم التقليدية من معادلة شرودينجر. والأكثر من
~~هذا أنه عند الوصول إلى الحد الذي تصبح عنده المنظومات كبيرة الحجم، وتصبح تأثيرات
~~ميكانيكا الكم ضئيلة وغير ذات قيمة بحيث تتحكم قوانين الحركة التقليدية في النظام،
~~تتحول الصيغة التي وضعها فاينمان لتعكس فقط «مبدأ الفعل الأقل» الكلاسيكي.

# الطريقة التي يحدث بها ذلك واضحة ومباشرة نسبيا. فإذا تأملنا جميع المسارات
~~المحتملة بين «أ» و«ج»، يمكننا تعيين نطاق احتمال - «وزن» - لكل مسار يكون متناسبا مع
~~إجمالي الفعل لذلك المسار. ففي ميكانيكا الكم، يمكن للعديد من المسارات المختلفة - ربما
~~كان عددا لانهائيا، بما فيها المسارات المجنونة التي تبدأ وتنتهي وتغير سرعاتها في
~~الحال وما إلى ذلك - أن يكون لها نطاقات احتمالات ذات قيم غير صفرية. الآن أصبح «عامل
~~الوزن» المحدد لكل مسار معبرا عنه في ضوء إجمالي الفعل المرتبط بذلك المسار تحديدا.
~~وإجمالي فعل أي مسار في ميكانيكا الكم لا بد أن يكون أحد مضاعفات وحدة بالغة الصغر
~~للفعل تسمى «ثابت بلانك»، وهو «الكم» الأساسي للفعل في نظرية الكم، الذي رأينا أيضا من
~~قبل أنه يفرض حدا أدنى على القيم غير المؤكدة عند قياس المواضع وكميات الحركة.

# وصفة فاينمان الكمية إذن هي حاصل جمع كافة كل الأوزان المرتبطة بنطاقات الاحتمالات
~~لجميع المسارات المستقلة، ومربع هذه الكمية هو الذي يحدد احتمال الانتقال للتحرك من «أ»
~~إلى «ج» بعد مرور زمن ما.

# وحقيقة أن الأوزان يمكن أن تكون ذات قيمة موجبة أو سالبة لا تفسر فقط السلوك الكمي
~~الغريب، وإنما تفسر أيضا سبب اختلاف سلوك النظم التقليدية عن سلوك نظم الكم. فإذا كان
~~النظام كبير الحجم، بحيث ms060 يكون إجمالي الفعل لكل مسار ضخما بالمقارنة بثابت بلانك، فإن
~~تغييرا ضئيلا في المسار يمكنه تغيير الفعل - معبرا عنه بوحدات من ثابت بلانك -
~~بمقدار ضخم. ونتيجة لذلك، ففي حالة المسارات المختلفة القريبة بعضها من بعض، قد تتباين
~~دالة الوزن تباينا شاسعا بين الموجبة والسالبة. وبصفة عامة، عند جمع تأثيرات تلك
~~المسارات المختلفة بعضها مع بعض، فإن القيم الموجبة العديدة المتنوعة سوف تعادل القيم
~~السالبة العديدة.

# غير أنه يتبين أن مسار الفعل الأقل (ومن ثم، المسار المفضل عادة) يملك خاصية أن أي 
~~تغيير بسيط في المسار يكاد لا يحدث أي تغيير في الفعل. وهكذا فإن المسارات القريبة من
~~مسار الفعل الأقل سوف تسهم بنفس الوزن في المجموع، ولن يزول تأثيرها. ومن هنا عندما
~~يصير النظام كبير الحجم، يكون الإسهام في احتمال الانتقال خاضعا تماما وبصفة أساسية
~~للمسارات شديدة القرب من المسار التقليدي، الذي سيكون من ثم ذا احتمال قيمته واحد،
~~بينما تكون بقية المسارات الأخرى ذات احتمالات قيمتها صفر. وهكذا نعود إلى مبدأ الفعل
~~الأقل.
~~•••

# بينما كان مستلقيا في فراشه بعدها بأيام قلائل، تخيل فاينمان كيفية التوسع في
~~التحليل الذي أجراه للمسارات ذات الفترات الزمنية بالغة القصر ليشمل مسارات كبيرة بكل
~~معنى الكلمة، وفي هذه المرة أيضا، عن طريق تطوير فكر «ديراك». وبقدر ما كان مهما أن
~~يتمكن من إيضاح أن الحد التقليدي كان معقولا، وأنه بالإمكان اختزال العمليات
~~الرياضية في معادلة شرودينجر القياسية لنظم الكم البسيطة، فإن الأمر الذي بدا أكثر
~~إثارة لفاينمان هو أنه صار الآن يمتلك آلية تمكنه من استكشاف ميكانيكا الكم لنظم
~~فيزيائية أكثر تعقيدا، مثل النظام الكهروديناميكي الذي صممه مع ويلر، والذي لم يتمكنا
~~من وصفه بالطرق التقليدية.

# وعلى الرغم من أن دافعه كان التوسع في ميكانيكا الكم بحيث يمكنها وصف نظم لم يكن
~~بالإمكان وصفها بطريقة أخرى، فقد كان صحيحا أيضا (حسبما أكد فاينمان فيما بعد) أنه
~~فيما يخص النظم التي يمكن تطبيق صيغ كل من ديراك وشرودينجر وهايزنبرج الأكثر قياسية
~~عليها، فإن جميع الطرق ms061 متكافئة تماما. إلا أن المهم في الأمر هو أن هذه الطريقة
~~«الجديدة» في تصوير العمليات الفيزيائية تعطينا فهما «نفسيا» مختلفا تماما لعالم
~~الكم.

# ولاستخدام كلمة «تصوير» هنا دلالة مهمة؛ لأن طريقة فاينمان تتيح التفكير في ميكانيكا
~~الكم بطريقة تصويرية جميلة. لقد استغرق التوصل لهذه الطريقة الجديدة بعض الوقت، حتى من
~~فاينمان، الذي لم يتحدث صراحة عن «حاصل جمع المسارات» في أطروحته العلمية. وبحلول
~~الوقت الذي كتب فيه أطروحته في صورة مقال بعدها بستة أعوام في دورية «ريفيوز أوف مودرن
~~فيزيكس»، كانت هذه الفكرة محورية. هذا البحث الذي نشر عام 1948 بعنوان «نهج زمكاني
~~لفهم ميكانيكا الكم اللانسبية» يبدأ بحجة احتمالية مشابهة لتلك التي عرضتها هنا، ثم
~~يشرع على الفور في مناقشة المسارات الزمكانية. والمدهش أن البحث يخلو من الرسوم بشكل
~~واضح. ربما كان تكليف أحد الفنانين بوضع الرسوم أمرا باهظ التكلفة في تلك الأيام. لم
~~تكن تلك مشكلة، فقد جاءت الرسوم لاحقا.
~~•••

# أثناء كتابة فاينمان لتلك النتائج كي تشكل أساس رسالته، كان العالم عام 1942 في حالة
~~اضطراب عارم، وقد اشتعل أتون الحرب العالمية الثانية في ذلك القرن. ووسط كل مشاغله
~~الأخرى - إتمام بحثه العلمي، والزواج، والبحث عن وظيفة - دخل عليه مكتبه ذات صباح روبرت
~~ويلسون، وكان يعمل في ذلك الوقت مدرسا للفيزياء التجريبية ببرينستون. طلب ويلسون من
~~فاينمان الجلوس وأفصح له عما كان يعد معلومات غاية في السرية، إلا أن تلك المعلومات
~~تحديدا كانت من الحداثة بحيث لم تكن قد صنفت بعد على أنها سرية.

# كانت الولايات المتحدة على وشك البدء في مشروع تصنيع القنبلة الذرية، وكانت مجموعة
~~علماء في برينستون ستبدأ العمل على واحدة من الطرق المحتملة لصنع المادة الخام للقنبلة،
~~وهي نظير خفيف لليورانيوم يسمى يورانيوم 235 (حيث الرقم 235 يمثل العدد الذري؛ أي مجموع
~~عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في النواة). كانت حسابات الفيزياء النووية بينت
~~أن نظير اليورانيوم المتوافر في الطبيعة، وهو يورانيوم 238، لا يمكن استخدامه بكميات
~~عملية معقولة في إنتاج القنبلة. وكان السؤال هو: كيف ms062 يمكن فصل النظير النادر يورانيوم
~~235 - الذي يمكن إنتاج القنبلة باستخدامه - عن اليورانيوم 238 الأكثر توافرا منه
~~بكثير؟ ولما كانت نظائر عنصر ما لا يختلف بعضها عن بعض إلا في عدد النيوترونات الموجودة
~~داخل النواة، لكنها متطابقة من الناحية الكيميائية نظرا لاحتواء كل منها على نفس عدد
~~البروتونات والإلكترونات الذي تحتوي عليه النظائر الأخرى، فإن تقنيات الفصل الكيميائي
~~لن تفلح. وصار لزاما الاستعانة بعلم الفيزياء. كشف ويلسون عن هذا السر لأنه أراد تعيين
~~فاينمان للمعاونة ببحثه النظري الذي يحتاجون إليه كي يروا هل ستفلح طرقه التجريبية
~~المقترحة أم لا.

# وضع هذا العرض فاينمان في ورطة حقيقية؛ إذ كان يتلهف بشدة على إنهاء أطروحته، وكان
~~مستمتعا بالمشكلة التي يعمل على حلها، وكان راغبا في مواصلة العمل في العلم الذي
~~أحبه. كان راغبا في التخرج أيضا، إذ كان هذا أحد شروطه المسبقة التي ألزم نفسه بها من
~~أجل الزواج. والأدهى أن ويلسون أراد منه التركيز على مشكلات اعتبرها فاينمان هندسية في
~~المقام الأول، وهو مجال تطرق إليه فاينمان وهو لا يزال طالبا بالجامعة غير أنه هجره كي
~~يدرس الفيزياء.

# كان ميالا في البداية إلى رفض العرض. ولكن في الوقت نفسه، كيف يمكنه أن يرفض احتمال
~~المساعدة على تحقيق النصر في الحرب؟ لقد فكر من قبل في الانضمام إلى صفوف الجيش لو
~~أمكنه العمل في سلاح الإشارة، ولكن قيل له إنه لا يوجد ضمان لذلك. وها قد جاءت فرصة
~~للقيام بشيء أكثر أهمية بكثير. والأكثر من هذا أنه أدرك أن الفيزياء النووية المعنية لم
~~تكن سرا. وعلى حد قوله فيما بعد: «المعرفة العلمية عالمية؛ إنها مسألة دولية ... لم يكن
~~هناك احتكار للمعرفة أو المهارة في ذلك الوقت ... لذا لم يوجد سبب للاعتقاد أنهم
~~[الألمان] لن يفكروا في تلك الإمكانية أيضا. إنهم بشر مثلنا ويملكون نفس المعلومات ...
~~كان السبيل الوحيد الذي أعرفه كي نمنع ذلك هو أن نصل قبلهم، أو نهزمهم.» ولقد حدث نفسه
~~لبرهة هل صنع مثل هذا السلاح المخيف هو الصواب الذي ms063 ينبغي فعله أم لا، غير أنه في نهاية
~~المطاف وضع أطروحته في درج مكتبه وانطلق لحضور الاجتماع الذي حدثه عنه ويلسون.

# ومنذ تلك اللحظة فصاعدا، لم يعد مشغولا بالعالم المجرد لميكانيكا الكم
~~والإلكترونات، وإنما بالتفاصيل الدقيقة لعلم الإلكترونيات وخصائص المواد. كان مستعدا
~~على نحو جيد - كعادته دائما - بما تعلمه بنفسه وما تعلمه في بعض المقررات الدراسية
~~المتميزة في الفيزياء النووية على يد ويلر وفي خصائص المواد من ويجنر. ومع ذلك، تطلب
~~الأمر بعض الوقت للتعود والتكيف. بدأ هو ومساعد باحث آخر لدى ويلر، اسمه بول أولوم وهو 
~~خريج قسم الرياضيات بجامعة هارفارد، يعملان بأسرع ما يمكنهما في إجراء حسابات لم يكونا
~~متيقنين منها، على الرغم من أن الفيزيائيين التجريبيين من حولهما كانوا عاكفين على بناء
~~جهاز كانت مهمتهما أن يقررا إن كان سيفلح في إنجاز المطلوب أم لا.

# كانت تلك أولى خبرات فاينمان - التي تكررت كثيرا خلال حياته المهنية فيما بعد - فيما
~~يتعلق بإدراك أنه على الرغم من حبه للحسابات النظرية، فإنه لا يجب أن يثق فيها حقا
~~تمام الثقة إلا بعد إخضاعها أولا للتجربة العملية. وكما أن محاولة فهم الطبيعة عند
~~حواف المعرفة مهمة مفزعة، كان من المفزع بنفس القدر تحمل مسئولية قرارات مبنية على
~~حساباته سيكون لها في نهاية الأمر أثر مباشر على أكبر مشروع صناعي ينفذه بلد واحد منفرد
~~على مر العصور.

# وفي نهاية الأمر، لم يختر الجهاز الذي اقترحه ويلسون لفصل نظير اليورانيوم. وكان ما
~~وقع عليه الاختيار هو أسلوب الطرد المركزي الذي لا يزال مستخدما إلى الآن والذي يسبب
~~الذعر لأن دولا مثل إيران تخصص موارد هائلة من أجل بناء أجهزته.

# لم يتخل جون ويلر - المشرف على
~~رسالة فاينمان - عنه خلال تلك الفترة. كان ويلر قد رحل عن برينستون إلى جامعة شيكاجو
~~للعمل مع إنريكو فيرمي على بناء أول مفاعل نووي بهدف اختبار مبدأ التفاعلات المتسلسلة
~~المحكومة كخطوة أولى نحو التفاعلات المتسلسلة غير المحكومة التي ستكون هناك حاجة إليها
~~لصنع القنبلة النووية. غير أن ويلر ms064 كان يعرف ما يعمل فيه فاينمان، وفي ربيع عام 1942
~~قرر ويلر أن هذا يكفي. شعر هو وويجنر أن أطروحة فاينمان قريبة من الاكتمال إلى حد يجعل
~~من الواجب كتابتها بالتفصيل والانتهاء منها، وأخبره بذلك بوضوح تام.

# وهذا بالضبط ما شرع فاينمان في عمله. كان مدركا لما حققه بالفعل. لقد أعاد اشتقاق
~~ميكانيكا الكم من منظور مبدأ فعل يتضمن مجموع مسارات مختلفة (أو بالأحرى، «متمم»، بلغة
~~الرياضيات). وأتاح هذا إمكانية التعميم في الحالات التي لا يفلح فيها أسلوب شرودينجر
~~التقليدي، وبصفة خاصة نظرية الامتصاص التي وضعها هو وويلر  للكهرومغناطيسية. كان هذا ما
~~يثير اهتمامه - وخطوته الحقيقية للأمام، حسبما كان يظن - وكانت الطريقة الجديدة التي
~~ابتكرها لاشتقاق ميكانيكا الكم هي في الأساس وسيلة نحو تحقيق تلك الغاية.

# غير أنه كان مشغولا أكثر بما لم يتمكن من تحقيقه بعد، وقد خصص القسم الأخير من
~~رسالته لوصف أوجه القصور في بحثه حتى ذلك الوقت. وكان أول أوجه القصور وأهمها أن رسالته
~~لم تحتو على أي مقارنة باستخدام التجارب العملية، التي كان يعتبرها الاختبار الحقيقي
~~لقيمة أي فكرة نظرية. كان أحد جوانب المشكلة أنه أعاد صياغة ميكانيكا كم لانسبية محضة،
~~ولكن لكي يتعامل مع تجارب حقيقية تتضمن شحنات وإشعاعا، هناك حاجة للنظرية الملائمة -
~~الديناميكا الكهربائية الكمية - من أجل دمج النسبية، القادرة على التعامل مع مجموعة
~~متنوعة من المشكلات التي لم يتعامل معها بعد، وقد كان يدرك هذا بفطنة.

# وأخيرا، كان فاينمان مشغولا بالتفسير المادي لوجهة نظره الجديدة الخاصة بالتعامل مع
~~عالم الكم، وبالتحديد، مسألة إيجاد ارتباط بين المسارات الموزعة زمنيا ونطاقات
~~الاحتمالات المتأصلة في صيغته الجديدة، وبين احتمال إجراء قياسات مادية حقيقية في أي
~~زمن معين. لم تكن مشكلة القياس جديدة أو فريدة في أطروحة فاينمان. بدا فقط أن عمله
~~يفاقم المشكلة. إن عالم القياسات يقع ضمن العالم التقليدي الذي نعرفه، وهو عالم يبدو أن
~~متناقضات الكم العجيبة لا تظهر فيه مطلقا. فكيف تضمن لنا «عملية قياس» أن عالم الكم
~~الخفي سيظهر أمام أعيننا ms065 بصورة معقولة في نهاية الأمر؟

# كان أول من يحاول مناقشة مشكلة القياس تلك مناقشة شاملة «كميا» في سياق ميكانيكا
~~الكم هو جون فون نويمان، من برينستون، الذي أتيحت لفاينمان فرصة التفاعل والاختلاف معه.
~~أي شخص سمع من قبل عن ميكانيكا الكم غالبا ما يسمع أنه لا يمكن الفصل بين الراصد وبين
~~ما يرصده. لكن عمليا، هذا هو عين المطلوب للتوصل للتنبؤات ومقارنتها بالبيانات
~~التجريبية. وكان فاينمان شديد الانشغال بهذا السؤال المحوري حول كيفية فصل أداة القياس
~~عن النظام محل الرصد في سياق حسابات ميكانيكا الكم المحددة التي أراد  إجراءها.

# تقول الصياغة اللفظية التقليدية: عندما نقوم بعملية قياس، فإننا نسبب «انهيار الدالة
~~الموجية». وبعبارة أخرى، فإننا فجأة نقلص نطاق الاحتمال إلى صفر في كل الحالات فيما
~~عدا واحدة. لذا، يكون احتمال أن يأخذ النظام شكلا واحدا فقط هو 100 بالمائة، ولا
~~تتداخل الأشكال المختلفة المحتملة بعضها مع بعض، كما في الأمثلة التي تناولناها في
~~الفصل الأخير. غير أن هذا ببساطة يثير التساؤلات التالية: كيف تؤدي عملية قياس لانهيار
~~الدالة الموجية، وما الشيء المميز في عملية قياس كهذه؟ وهل هناك حاجة لوجود بشري لإجراء
~~عملية الرصد؟

# إذا نحينا جانبا آراء المحتالين من دعاة العلم الزائف، فسنجد أن مسألة الوعي ليست
~~هي الأساس. بل على العكس، زعم فاينمان أنه لا بد من اعتبار النظام والراصد معا نظاما
~~كميا واحدا (وهذا صحيح في أساسه على أي حال). فإذا كانت أداة الرصد «كبيرة» - بمعنى
~~أن لها عدة درجات داخلية من الحرية - فبإمكاننا إذن أن نبين أن مثل هذا النظام الكبير
~~يسلك سلوكا تقليديا؛ أي إن التداخل بين حالات الكم الممكنة المختلفة التي يمكن
~~مشاهدتها بالعين المجردة لأداة القياس يصبح متناهي الصغر؛ إلى حد يكون معه غير ملائم
~~على الإطلاق من الناحية العملية.

# وعن طريق إجراء فعل القياس نفسه، فإننا بطريقة ما نصنع تداخلا بين نظام الرصد
~~«الكبير» وبين نظام كمي «صغير»، فيصيران مرتبطين معا. هذا الارتباط يرغم في نهاية
~~الأمر نظام ميكانيكا الكم الصغير على ms066 الوجود في حالة واحدة محددة بدقة، وهي الحالة التي
~~«نقيس» بعد ذلك النظام فيها. وبهذا المعنى نقول إن الدالة الموجية للنظام الصغير قد
~~«انهارت» (بمعنى أن نطاق احتمال كون النظام في أي حالة أخرى غير تلك التي نقيسها صار
~~الآن صفرا). وليس للبشر أي علاقة بهذا الأمر؛ فنظام الرصد يجب ببساطة أن يكون كبيرا
~~وتقليديا ومرتبطا بالنظام الكمي بواسطة عملية القياس.

# غير أن كل هذا لم يحل المشكلة بعد، التي تأخذ حينئذ شكل السؤال: كيف يمكننا تحديد
~~مكونات جزء الرصد التقليدي الكبير من النظام المجمع وتحديد مكونات جزء الكم والفصل
~~بينها؟ لقد أمضى فاينمان وقتا لا يستهان به في مناقشة هذه المسألة مع فون نويمان. ولم
~~يقتنع فاينمان بحجة فون نويمان بأنه يجب على شخص ما أن يحدد - اعتباطيا إلى حد ما -
~~أين يقع الخط الفاصل بين الراصد التقليدي وبين ما يرصده. لقد بدت له تلك الحجة وكأنها
~~مراوغة هروب فلسفية. لقد آمن فاينمان بأنه ما دامت ميكانيكا الكم هي الأساس الكامن وراء
~~الحقيقة، فيجب دائما دمجها في كل شيء بدلا من إجراء عمليات فصل ظرفية ملفقة بين
~~الراصد وما يرصده. في حقيقة الأمر، لقد عمل فاينمان جاهدا على تعريف القياسات في ضوء
~~الارتباطات بين النظم الفرعية المختلفة وترك حجم أحدها يصل إلى ما لانهاية. إذا ظلت
~~الارتباطات اللاصفرية والمحدودة بنهاية داخل هذا الحد، سمى فاينمان هذا «قياسا» للنظام
~~الفرعي الأصغر، الذي يمكن جعله دقيقا اعتباطيا مع زيادة حجم الجزء «القائم بالقياس»
~~من النظام أكثر وأكثر. وقد عبر فاينمان عن الأمر ببراعة في ملحوظة كتبها لنفسه بخصوص
~~مثال لبقعة على لوح فوتوغرافيا سجلت بطريقة ما حدثا يتعلق بذرة واحدة فقال:

# ما الذي يمكننا أن نتوقع الوصول إليه إذا قلنا إننا غير قادرين على أن نرى
~~بدقة أشياء كثيرة تتعلق بذرة واحدة؟ ما الذي يمكننا في الواقع رؤيته؟ المقترح:
~~خصائص الذرة الواحدة التي يمكن قياسها هي تلك التي يمكن ربطها (بنطاق احتمالات
~~محدود) (بواسطة ترتيبات تجريبية متنوعة) بعدد غير محدود من ms067 الذرات (أي إن
~~البقعة الفوتوغرافية «حقيقية» لأنه يمكن تكبيرها وعرضها على الشاشات، أو
~~التأثير على أوعية ضخمة تحتوي على مواد كيميائية، أو على أمخاخ كبيرة ... إلخ
~~إلخ: يمكن جعلها تؤثر على أشياء تتزايد أحجامها إلى ما لانهاية، ويمكنها
~~تحديد هل سيتجه قطار ما من نيويورك إلى شيكاجو أم لا، أو إن كانت قنبلة ذرية
~~ستنفجر أم لا ... إلخ).

# لا تزال نظرية القياس تمثل «بعبع» ميكانيكا الكم. وعلى الرغم من تحقق تقدم عظيم، فلا
~~يزال من الإنصاف أن نقول إن الوصف الكامل للكيفية التي ينشأ بها العالم التقليدي الذي
~~نعيش فيه من واقع الكم الكامن الخفي لم يمكن الوصول إليه بعد، على الأقل بدرجة ترضي
~~جميع علماء الفيزياء.

# هذا المثال على بؤرة تركيز فاينمان أثناء مرحلة إنهاء أطروحته يتسم بالأهمية؛ لأنه
~~يوضح القضايا المعقدة التي أصر ذلك الطالب بالدراسات العليا المتخصص في علم الفيزياء
~~على التعامل معها خلال عمله. بالإضافة إلى ذلك فإن «صيغة تكامل المسار» التي وضعها
~~فاينمان جعلت من الممكن تقسيم النظم إلى أجزاء منفصلة، وهو ما يبدو أمرا محوريا
~~لفكرة القياس في ميكانيكا الكم؛ إذ يسمح لنا بعزل أجزاء نظام ما إما لأننا لا نقيسها أو
~~لا نستطيع قياسها، وفصل تلك الأجزاء فصلا واضحا عن الأجزاء التي نريد التركيز عليها.
~~وهذا الأمر بصفة عامة غير ممكن في الصيغ التقليدية لميكانيكا الكم.

# الفكرة مباشرة وواضحة نسبيا في حقيقة الأمر. إننا نجمع كل تلك الأوزان المتوافقة مع
~~الفعل المرتبط بالمسارات أو أجزاء المسارات التي نرغب في تجاهل تفاصيلها المحددة، مثل
~~جمع تأثيرات حلقات دائرية صغيرة جدا - لدرجة لا يمكننا معها قياسها - تدور في دوامات
~~حول المسار المستقيم الأقرب للطبيعي بين نقطتين. ربما تكون نتيجة عمليات الجمع تلك هي
~~تغيير، بمقدار صغير يمكن حسابه، ما سيكون عليه «الفعل» المرتبط بالمسار المستقيم لو لم
~~تكن تلك الحلقات موجودة. وبعد إجراء عملية الجمع (أو التكامل، في حالة وجود عدد غير
~~محدود من تلك المسارات الإضافية)، يمكننا حينها تجاهل تلك المسارات الحلقية الزائدة
~~والتركيز ms068 فقط على المسارات الأكثر استقامة، ما دمنا نستخدم في حساباتنا «الفعل» الجديد
~~المعدل لذلك المسار. وتسمى هذه العملية «التكامل الاستبعادي» لأجزاء من النظام.

# قد يبدو هذا، للوهلة الأولى، أشبه بتفاصيل تقنية غير جديرة بالذكر. غير أن هذا، كما
~~سنرى فيما بعد، أتاح في نهاية المطاف التوصل لغالبية التطورات النظرية المهمة في علم
~~الفيزياء الأساسي خلال القرن العشرين، وسمح لنا بتطوير كمي شامل لأفكار كانت غامضة
~~وأصبحت بمنزلة الحقائق العلمية.

# لكن في تلك اللحظة من الماضي؛ أي في عام 1942، وبينما كان فاينمان يكمل رسالته
~~العلمية التي جاءت بعنوان «مبدأ الفعل الأقل في ميكانيكا الكم»، كانت هناك أشياء أخرى
~~تشغل باله. كان يتأهب للتخرج في شهر يونيو من نفس العام، وكان قد تلقى وعدا بالانتقال
~~إلى لوس ألاموس للتركيز على التصنيع الفعلي للقنبلة الذرية. وكان مشغولا أيضا
~~بالتخطيط لزواجه الذي طالما حلم به بعد تخرجه. وهكذا كان مضطرا لمنح اهتماماته
~~الفيزيائية المباشرة إجازة مؤقتة للتركيز على باقي جوانب حياته. ولعل كل تلك الانحرافات
~~عن المسار تفسر لنا لماذا، على الرغم من امتنانه لبروفسور ويلر على نصيحته وتشجيعه إياه
~~(وإنهاء فترة تعاونهما معا)، لم ينتهز الفرصة مطلقا كي يضيف ما كان سيصبح بلا شك
~~تقديرا أكثر شاعرية وتأثيرا بكثير للارتباط القائم بين موضوع أطروحته (والعمل الذي
~~كفل له الفوز بجائزة نوبل في نهاية الأمر) وبين ذلك اليوم المصيري أثناء أحد دروس
~~الفيزياء بالمدرسة الثانوية عندما أيقظ الأستاذ بادر ذهنه على جوانب الجمال الكامنة في
~~الفيزياء النظرية.

# وبعد خمس سنوات بدت له دون شك فيما بعد وكأنها عمر كامل، وضعت الحرب أوزارها وتمكن
~~أخيرا من كتابة رسالته وإعدادها للنشر. لم يكن قادرا على إدراك هذا الارتباط بعد.
~~لكنه كان قادرا على التعبير بوضوح عما كان دون شك يمثل آماله نفسها التي حملها معه يوم
~~رحل عن برينستون، وهي الآمال التي ظلت تمثل له طوق النجاة وسط خضم أشكال متباينة من
~~جنون أحوال البشر التي لم يكن لديه سوى أقل القليل من القدرة على التحكم ms069 فيها، إلى أن
~~جاء أخيرا ذلك اليوم الذي صار فيه حرا للتفرغ لاستكشاف جنون أشد هو جنون عالم الكم،
~~الذي كان أكثر ثقة بكثير في قدرته على قهره. يقول فاينمان:

# الصيغة من الناحية الرياضية تكافئ الصيغ التقليدية المألوفة. لهذا لم تكن
~~هناك نتائج جديدة جذريا. غير أنه توجد متعة في التعرف على أمور قديمة من وجهة
~~نظر جديدة. توجد أيضا مشكلات يمكن أن تستفيد استفادة كبيرة من وجهة النظر
~~الجديدة ... وعلاوة على ذلك، هناك دائما أمل في أن تلهم وجهة النظر الجديدة فكرة
~~تتيح تعديل النظريات الحالية، وهو تعديل ضروري لاحتواء التجارب الحالية.



# الفصل السادس



# | فقد البراءة




# إنه ديراك آخر، لكنه هذه المرة إنسان.

# يوجين ويجنر،

# متحدثا عن ريتشارد فاينمان

# تخرج ريتشارد فاينمان في جامعة برينستون عام 1942 وقد نال شهادة الدكتوراه وهو شاب غر
~~إلى حد ما ومفعم بالأمل، اشتهر بين زملائه من الطلبة وأساتذته بالعبقرية والنبوغ، لكنه
~~مجهول إلى حد بعيد خارج حدود جامعته. ثم بزغ نجمه بعدها بثلاثة أعوام، من لوس ألاموس؛
~~كفيزيائي أثبت جدارته ونال تقديرا رفيعا من أغلب فطاحل علم الفيزياء في جميع أنحاء
~~العالم، وشابا ناضجا منهك القوى سئم الحياة. فخلال تلك الفترة، تعرض فاينمان لخسارة
~~شخصية هائلة، بالإضافة إلى فقد البراءة الفكرية والأخلاقية كنتيجة ثانوية حتمية لويلات
~~الحرب.
~~•••

# بالكاد كان الحبر الذي حررت به شهادة فاينمان قد جف عندما شرع في تنفيذ قراره، الموضح
~~في ذلك الخطاب الفاتر الذي بعث به إلى والدته، وهو قرار الزواج من آرلين. لم تجد
~~معارضة والديه ووالدي آرلين نفعا، وكانوا جميعا أكثر انشغالا بصحته وصحة آرلين من
~~اهتمامهم بحبهما المشترك. كان كل منهما يشعر بأن الآخر هو الحصن الذي يحتمي به من أي
~~هجوم يتعرض له من بقية العالم. معا كان كل شيء ممكنا، وقد رفضا الاستسلام للتشاؤم
~~تجاه المستقبل. وفي خطاب كتبته آرلين لريتشارد بعد فترة قصيرة من انتقاله إلى شقة جديدة
~~في برينستون وأثناء إجراء الترتيبات النهائية لحفل الزفاف قالت: «إننا لسنا شخصين
~~تافهين؛ إننا ms070 عملاقان ... أعلم أن أمامنا مستقبلا ينتظرنا معا، وعالما من السعادة؛
~~الآن وإلى الأبد.»

# كانت كل مناحي حياتهما القصيرة معا، إذا تأملناها الآن، تمزق نياط القلوب. ففي
~~اليوم المفترض أن يكون يوم زفافهما، استعار ريتشارد سيارة ستيشن من أحد أصدقائه،
~~وزودها بالحشايا حتى تتمكن آرلين من الرقود بداخلها. وبعدها قاد السيارة من برينستون
~~إلى منزل والديها كي يصطحبها وقد ارتدت ثوب عرسها، وتوجها معا إلى حي وجزيرة ستاتن
~~أيلاند بنيويورك حيث ستقام مراسم الزواج دون أن يكون معهما أي من الأهل أو الأصدقاء،
~~ومن هناك توجها إلى ما أصبح منزلا مؤقتا لآرلين، وهو مستشفى خيري في
~~نيوجيرسي!

# بعدها بفترة قصيرة، ودون مدعوين أو شهر عسل، عاد فاينمان إلى عمله ببرينستون، غير أنه
~~لم يكن هناك شيء يفعله هناك؛ فمشروعه مع ويلسون قد توقف وكان فريق العمل لا يزال في
~~انتظار أوامر جديدة. ولما كان النشاط الرئيسي في ذلك الحين يحدث في شيكاجو، حيث كان
~~إنريكو فيرمي وويلر يعملان على بناء مفاعل نووي، أوفد فاينمان إلى شيكاجو ليتعرف على
~~ما يجري هناك.

# كانت رحلته عام 1943 بمنزلة بداية لما سيصبح بعد ذلك سلسلة متعاقبة من الفرص لمقابلة
~~أقرانه ورؤسائه وإبهارهم. وعلى الرغم من أن الحرب كدرت حياة الجميع، فقد قدمت لفاينمان
~~في الوقت نفسه - من ناحيتين على الأقل - فرصا مدهشة ما كانت لتتاح له لولا
~~الحرب.

# من ناحية، لما كانت خيرة العقول وألمعها تجمع معا كي تقضي عامين في تعاون وثيق، فقد
~~سنحت الفرصة لفاينمان كي يتألق أمام أشخاص لولا تلك الظروف لاضطر أن يرتحل في جميع
~~أرجاء المعمورة كي يلتقي بهم. كان قد أبهر من قبل بالفعل - من خلال حضوره للقاءات
~~جماعية دورية ظلت تعقد منذ عام 1942 في نيويورك وفي معمل الإشعاع بمعهد ماساتشوستس
~~للتكنولوجيا بماساتشوستس - عالم الفيزياء العبقري، والمتوتر في الوقت نفسه، روبرت
~~أوبنهايمر، الذي اختير بعدها بفترة قصيرة لقيادة مشروع القنبلة الذرية بأكمله. وفي
~~شيكاجو، أثناء قيامه بمهمة جمع المعلومات، أذهل أعضاء مجموعة العلماء النظريين هناك
~~عندما تمكن ms071 من إجراء عملية حسابية ظلت مستعصية عليهم لما يزيد على شهر كامل.

# وعقب عودته إلى برينستون وتقديم تقريره الذي أوجز فيه نتائج مهمته، لم يضطر للانتظار
~~طويلا قبل أن يعلم ما سيحدث بعد ذلك. لقد اختير أوبنهايمر لقيادة مشروع القنبلة،
~~وبعدها بفترة وجيزة اختار لوس ألاموس بولاية نيو مكسيكو - وهي منطقة ريفية نائية رائعة
~~الجمال زارها من قبل وهو أصغر عمرا، وتفي كذلك بشروط الجيش فيما يتعلق بالعزلة والأمن
~~- لتكون الموقع الذي سرعان ما أصبح بعدها أكثر معامل العالم تطورا، والذي تجمع به
~~أكبر عدد من عباقرة العلم في مكان واحد (بل ربما أبرع من توماس جيفرسون نفسه، كما ضرب
~~جون إف كنيدي ذات مرة المثل أثناء استقباله مجموعة من الفائزين بجائزة نوبل).

# كان أوبنهايمر عالما عبقريا، لكن الأمر الذي كان أكثر أهمية لنجاح مشروع القنبلة
~~الذرية، أنه كان عبقريا بالقدر نفسه في الحكم على مواهب الآخرين. وسرعان ما بدأ
~~أوبنهايمر يعين ويحشد فريقا من أقرانه المتميزين لينتقلوا إلى لوس ألاموس، حتى قبل
~~اكتمال بناء المعمل والمنطقة السكنية المحيطة به. ومن نافلة القول أنه بحث عن فاينمان
~~وبذل كل ما في وسعه لإقناعه بالانتقال إلى نيو مكسيكو مع الموجة الأولى من العلماء، في
~~نهاية مارس 1943.

# أدى عرض أوبنهايمر إلى الأثر السعيد الآخر الذي جلبه المجهود الحربي للزوجين. كان مرض
~~آرلين يتفاقم؛ فلم يكن مقدرا لها أن تعيش أكثر من عامين بعد الزواج. وعادة ما تكون
~~السنوات الأولى من عمر أي زيجة فترة للرومانسية والمغامرات؛ لو كان مقدرا أن تكون هناك
~~فترة كتلك. ولو لم تكن الحرب قد قلبت العالم رأسا على عقب، فما من شك أن فاينمان كان
~~سيستغرق وقتا أطول كي ينهي رسالة الدكتوراه التي يعدها، وكان هو وآرلين سيواصلان
~~مكوثهما المفعم بالمعاناة في برينستون إذ كانت صحتها في تدهور مستمر، ومن ثم، قبل
~~وفاتها، ربما كان سيمضي في طريقه لنيل درجة أستاذ مساعد في مكان ما لا يختلف كثيرا عن
~~برينستون. وبدلا من ذلك، فإن قراره الانتقال إلى ms072 الجنوب الغربي الجامح المجهول منح
~~الزوجين الشابين، ولا سيما آرلين، الفرصة للاستمتاع بشيء من الرومانسية والمغامرة التي
~~طالما تاقا إليها والتي ما كانت آرلين لتستمتع بها مطلقا لولا ذلك.

# تأثر فاينمان باهتمام أوبنهايمر به وتقديره إياه. وبدا «أوبي»، وهو الاسم الذي كان
~~زملاؤه ينادونه به، القائد الأمثل لتلك الكوكبة من العلماء أصحاب الفكر المستقل. لقد
~~استحق احترامهم جميعا، وعلى حد قول فاينمان فيما بعد: «كان بمقدورنا مناقشته في أي شيء
~~فنيا لأنه كان يفهم كل شيء.» وفي الوقت نفسه أظهر أوبنهايمر اهتماما غير عادي بسلامة
~~ورفاهية كل فرد عينه معه في هذه المهمة. ومرة أخرى، يقول فاينمان متذكرا: «كان
~~أوبنهايمر مفرطا في إنسانيته. فعندما كان يعين كل هؤلاء الناس للذهاب إلى لوس ألاموس ...
~~كان يهتم بجميع التفاصيل. فمثلا، عندما طلب مني القدوم أخبرته عن تلك المشكلة؛ أن
~~زوجتي مريضة بالسل. وقد بحث بنفسه عن مستشفى ثم اتصل بي ليخبرني أنه عثر على مكان يمكنه
~~أن يعتني بها. لم أكن إلا واحدا من كثيرين يحاول تجنيدهم للعمل في المشروع، لكن هذا
~~كان دأبه دائما؛ منشغلا بمشكلات الناس الشخصية.» كانت مكالمة أوبنهايمر من شيكاجو
~~بشأن عثوره على مستشفى لآرلين أول اتصال هاتفي يتلقاه فاينمان من مكان بعيد للغاية
~~كهذا، ولعل هذا كان من أسباب تأثره. وعلى أي حال، بعد إجراء بعض المفاوضات مع سلطات
~~الجيش، رتب لآرلين وريتشارد استقلال القطار «سانتا في تشيف» من شيكاجو في 30 مارس.
~~كانت آرلين في حالة غير عادية من البهجة والإثارة:

# حبيبي ريتش، آه لو تعلم كم أسعدتني برحلة القطار تلك؛ لقد كانت منتهى أملي
~~وأحلامي منذ تزوجنا ... لم يتبق سوى يوم واحد. إنني في غاية الإثارة
~~والسعادة وأتفجر بهجة. إنني أفكر وآكل وأنام «بك»؛ حياتنا، حبنا، زواجنا،
~~والمستقبل الرائع الذي نبنيه معا. فقط لو أن غدا يأتي سريعا.

# بإلحاح من آرلين، ابتاع الزوجان تذكرة مقصورة خاصة، ثم صعدا إلى متن القطار واتجها
~~إلى الغرب. وفي نهاية المطاف، وبعد بحث عدة احتمالات ممكنة، وضعت آرلين في ms073 مصحة في
~~ألباكيركي، التي تبعد مائة ميل عن موقع المعمل (ولم يكن المعمل قد أنشئ بعد)، وكان
~~ريتشارد يذهب لرؤيتها مرة كل أسبوع.

# بطريقة ما يمكن القول إن ريتشارد فاينمان كان يعد لهذه التجربة طيلة حياته؛ فجميع
~~مواهبه كانت ستستغل خلال العامين التاليين: قدراته الحسابية الخارقة، عبقريته السحرية
~~في الرياضيات، حبه الفطري لعلم الفيزياء، تقديره الجلي لأهمية التجريب، بغضه وازدراؤه
~~للسلطة، اتساع معرفته بعلم الفيزياء، من الفيزياء النووية إلى فيزياء المواد (بعد وصوله
~~بفترة قصيرة أصابه المرض، وأرسل خطابا إلى والدته يخبرها فيه أنه قرأ مرجعا في
~~الهندسة الكيميائية يحتوي موضوعات متباينة من «نقل السوائل» إلى «التقطير» أثناء إقامته
~~مدة ثلاثة أيام في مصحة لأمراض الصدر)، وافتتانه بالآلات الحاسبة.

# كان العمل الفيزيائي مختلفا تماما عن عمله الأكاديمي. لقد كان أيسر من الخوض في
~~قوانين مجهولة، لكنه أقذر كثيرا من العمل على الإلكترونات المنفردة في ذرات الهيدروجين
~~البسيطة. وبجانب إسهامه في اختراع القنبلة، ترك فاينمان القليل من التراث العلمي الخالد
~~من نتاج عمله خلال تلك الفترة. (هناك معادلة خاصة بحساب كفاءة السلاح النووي، اسمها
~~معادلة «بيته-فاينمان»، لا تزال مستخدمة إلى اليوم، لكن هذا كل ما أعرفه عنها.)

# إلا أن لوس ألاموس كان لها تأثيرها البالغ على المسار المهني لفاينمان، وقد بدأ كل
~~شيء بالصدفة البحتة، مثلما هو الحال مع أمور أخرى عديدة. ومرة أخرى نقتبس من كلماته:
~~«معظم العلماء الكبار كانوا خارج البلدة لسبب أو لآخر، ينقلون أثاثهم أو أشياء من هذا
~~القبيل؛ فيما عدا هانز بيته. ويبدو أنه عندما كان يبحث فكرة ما كان يحب دائما أن
~~يناقشها مع شخص آخر. ولما لم يستطع العثور على أحد في الجوار، جاء لزيارتي في مكتبي ...
~~وبدأ يشرح ما كان يفكر فيه. وفيما يختص بعلم الفيزياء فإنني أنسى مع من أتحدث بالضبط،
~~لهذا كنت أقول له: «لا، لا! هذا جنون!» وما إلى ذلك. وكلما اعترضت على شيء، كان يتبين
~~لي دائما أنني مخطئ، ومع ذلك كان هذا هو ما يريده.» ويتذكر بيته الأمر ms074 على هذا النحو:
~~«لم أكن أعلم أي شيء عنه ... لقد حصل حديثا
~~على شهادة الدكتوراه تحت إشراف ويلر في برينستون. بدأنا نتحدث، وكان من الواضح أنه شديد
~~الذكاء. في الاجتماعات والندوات التي كانت تعقد، كان دائما ما يطرح أسئلة تنم عن ذكاء
~~استثنائي وفكر ثاقب. وبدأنا نتعاون معا.» وفي ذكرى أخرى يقول: «كان شديد الحيوية منذ
~~البداية ... أدركت على الفور أنه بمنزلة ظاهرة غير طبيعية ... كنت أعتقد أن فاينمان ربما
~~يكون الأكثر عبقرية في القسم بأكمله، لذا تعاونا معا كثيرا.»

# كانت الفرصة التي سنحت له للعمل مع بيته في لوس ألاموس حاسمة إلى أقصى حد. لقد أكمل
~~كل منهما الآخر على نحو رائع، إذ تشاركا في حدس فيزيائي خارق للعادة، وقدرة تحمل ذهنية
~~عالية، وقدرات حسابية فذة. غير أن بيته كان مختلفا تماما عن فاينمان، من عدة وجوه
~~أخرى؛ كان هادئا ورزينا، وعلى العكس من فاينمان القابل للاستثارة، كان بيته «رابط
~~الجأش». وقد انعكس هذا على أسلوب كل منهما في التعامل مع الرياضيات. كان بيته يبدأ
~~الحسابات من البداية حتى يصل إلى النهاية، مهما طال الطريق بين البداية والنهاية ومهما
~~كانت صعوبته. أما فاينمان فكان يبدأ من المنتصف أو حتى من النهاية، ثم يقفز عائدا تارة
~~للوراء وتارة أخرى يتقدم للأمام إلى أن يقنع نفسه بأنه على صواب (أو خطأ). وفي جوانب
~~أخرى كان بيته قدوة لفاينمان. لقد أحب فاينمان روح الدعابة التي يتمتع بها بيته، وسلوكه
~~الرزين، وأسلوبه المباشر والأخوي في التعامل مع الآخرين. وفي حين ساعده ويلر في إطلاق
~~حماسته وإبداعه، فإنه لم يكن بنفس براعة بيته في علم الفيزياء. ولو أراد فاينمان أن
~~يرتقي لمستويات جديدة أعلى، فقد كان بحاجة لشخص يمكن أن ينافسه، وكان بيته هو الشخص
~~المنشود.

# بحلول الوقت الذي انتقل فيه بيته إلى لوس ألاموس، كان قد تمكن من الإجابة عن واحد
~~من أهم التساؤلات المحيرة في علم الفيزياء
~~الفلكية: كيف تتوهج الشمس؟ طوال ما يربو على قرن من الزمان ظل العلماء يتساءلون عن ms075
~~مصدر طاقة الشمس الذي يجعلها تشع ضياء منذ ما يزيد على 4 مليارات سنة. اقترح أول
~~التقديرات، على لسان طبيب ألماني في أوائل القرن الثامن عشر، أنه لو كانت الشمس كرة
~~هائلة الحجم من الفحم المشتعل، لظل في استطاعتها مواصلة الاشتعال وإطلاق ذلك القدر الذي
~~نشاهده من الوهج لمدة تقارب 10 آلاف سنة، وهي فترة زمنية تصادف أنها تتفق مع بعض
~~التقديرات التوراتية لعمر الكون. وفي وقت لاحق من نفس القرن، أعلن اثنان من الفيزيائيين
~~المشاهير، وهما هينريتش هيلمهولتز ولورد كلفن، تقديراتهما التي تقول إن الشمس ربما كانت
~~تشع بواسطة الطاقة المنطلقة أثناء عملية الانكماش بالجاذبية، وأن هذا المصدر يمكنه
~~تغذية الشمس بالطاقة مدة قد تصل إلى 100 مليون سنة. غير أنه حتى هذا التقدير ظل أقل
~~بكثير من أن يفسر العمر التقديري للمجموعة الشمسية، وهو عمر يقدر بمليارات السنين لا
~~بمئات الملايين.

# استمر هذا اللغز الغامض قائما طيلة عقد العشرينيات، عندما زعم عالم الفيزياء الفلكية
~~البريطاني الشهير سير آرثر ستانلي إدنجتون أنه لا بد أن يكون هناك مصدر مجهول للطاقة
~~يغذي باطن الشمس. كانت المشكلة أن نموذج حسابات عمر الشمس يفترض أن باطن الشمس لا تزيد
~~درجة حرارته على 10 ملايين درجة مئوية، وهي بالطبع درجة حرارة شديدة الارتفاع لكنها
~~ليست مرتفعة بما يكفي. وبعبارة أخرى فإن العمليات الفيزيائية المرتبطة بالطاقات
~~المتوفرة عند درجات حرارة كتلك كان يعتقد أنها مفهومة جيدا، وما من مجال لفيزياء حديثة
~~غريبة. ونتيجة لذلك، قوبل تصريح إدنجتون بالتشكيك، وهو ما أدى به إلى إطلاق عبارة
~~التوبيخ الشهيرة التي قال فيها: «لأولئك الذين يعتقدون أن درجة الحرارة في مركز الشمس
~~ليست مرتفعة بما فيه الكفاية لإحداث عملية فيزيائية جديدة أقول: اذهبوا وابحثوا عن مكان
~~أكثر سخونة!»

# بيته، الذي كان زميل دراسة لأعظم علماء الفيزياء النظرية في أوروبا، ومنهم أرنولد
~~سومرفيلد وبول ديراك وإنريكو فيرمي، ثبت أقدامه بحلول أوائل الثلاثينيات ربما كأهم
~~مرجعية في العالم في مجال الفيزياء النووية البازغ حديثا. وقد كتب مجموعة من المقالات ms076
~~النقدية الحاسمة في هذا الميدان، ودرسها فاينمان وهو طالب بالجامعة. ولو كان هناك شخص
~~مؤهل لاكتشاف العملية الجديدة التي تتولد بها طاقة الشمس، لكان هذا الشخص هو بيته، وفي
~~عام 1939 توصل لاكتشافه العظيم؛ لقد أدرك أن التفاعلات النووية المكتشفة حديثا (التي
~~تشبه في جوهرها تلك التي استخدمت لاحقا في تصنيع القنبلة الانشطارية، لكنها بدلا من
~~أن تكون قائمة على تحطيم أنوية ثقيلة كنواة اليورانيوم والبلوتونيوم، فإنها تقوم على
~~عمليات اندماج لأنوية خفيفة كأنوية الهيدروجين لتتحول إلى أنوية أثقل) هي أساس إطلاق
~~كميات مهولة من الطاقة. وإضافة إلى ذلك، أوضح بيته أن هناك سلسلة من التفاعلات تبدأ 
~~بالبروتونات، التي تشكل أنوية الهيدروجين، وتنتج في نهاية المطاف أنوية ثاني أخف عنصر
~~بعد الهيدروجين، وهو الهيليوم، الذي يطلق طاقة تقدر بأكثر من 20
~~مليون ضعف الطاقة التي تطلقها تفاعلات
~~كيميائية مشابهة بين أنوية الهيدروجين. وفي حين أنه عند درجة حرارة لا تزيد على 10
~~ملايين درجة مئوية ربما تستغرق نواة الهيدروجين في المتوسط أكثر من مليار سنة حتى تتعرض
~~لتصادم قوي بما فيه الكفاية لبدء مثل هذا التفاعل، فإن أكثر من مائة ألف طن من
~~الهيدروجين يمكنها أن تتحول إلى هيليوم كل ثانية، مولدة طاقة كافية لجعل الشمس تشع
~~ضياءها الحالي لمدة تقترب من نحو 10 مليارات سنة.

# وعن هذا الاكتشاف النظري المهم، منح بيته جائزة نوبل في الفيزياء عام 1969، بعد أربع
~~سنوات من تقاسم فاينمان الجائزة مع عالمين آخرين عن عمله في الديناميكا الكهربائية
~~الكمية. وقد أعيد صياغة تفاعلات «الاندماج» النووي التي استخدمها بيته في تفسيره
~~للتفاعلات التي تحدث داخل الشمس بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية بأربع سنوات لتطوير
~~«القنابل النووية الحرارية»، المعروفة باسم القنابل الهيدروجينية.

# جند أوبنهايمر بيته في فريقه عام 1942 واختاره بحكمة ليرأس القسم النظري، الذي ضم
~~أعظم العقول وأضخم الذوات التي ستقطن لوس ألاموس. لم يكن بيته مناظرا فكريا لهم
~~فحسب، وإنما كانت قوة شخصيته الهادئة والمثابرة في آن واحد ضرورة أساسية للمعاونة على
~~توجيههم وإخماد نيران ms077 الصراعات التي قد تنشأ بينهم، والأهم من هذا كله، تحمل سماتهم
~~الشخصية الغريبة.

# وجد بيته في فاينمان ضالته المنشودة لتمحيص وتنقية الأفكار، تماما مثلما وجد
~~فاينمان في بيته المعلم الناصح المثالي الذي يساعده على توجيه خياله الخصب النشط. لم
~~يضر أيا منهما أن كليهما يحب عمله. أحسن بيته في أنه سرعان ما أدرك موهبة فاينمان
~~واتخذ ما بدا قرارا جريئا بتعيين الشاب البالغ أربعة وعشرين عاما فحسب قائدا
~~لمجموعة علماء في قسم الفيزياء النظرية، متجاوزا بذلك زملاء أكبر منه سنا وأعظم
~~حنكة. يتذكر ستيفان جرويف تفاعلاتهما معا قائلا: «كان في الإمكان سماع صوت ريتشارد
~~فاينمان من طرف الممر النائي وهو يقول : «كلا، كلا، أنت مجنون!» وكان زملاؤه في القسم
~~النظري بلوس ألاموس يرفعون أبصارهم عن أجهزة الكمبيوتر التي يعملون عليها ويتبادلون
~~ابتسامات العالمين ببواطن الأمور. قال أحدهم: «ها هما يبدآن مجددا. البارجة وزورق
~~الطوربيدات!»»

# لم يكن من الصعب تخمين من منهما
~~البارجة ومن الزورق. ومع ذلك، فبخلاف الضحك المشترك الصادر من القلب والتبارز الفكري،
~~كان الأمر الذي ترك أكثر الانطباعات استدامة لدى ذلك الشاب الذي كان لا يزال في سن
~~التأثر والانبهار هو إصرار بيته على ربط كل عملية حسابية نظرية برقم ما، أي كمية يمكن
~~مقارنتها بنتائج التجارب العملية. ومهما قيل عن ذلك فإننا لن نتمكن من وصف عمق تأثير
~~هذه السمة على كل ما قام به فاينمان بعد ذلك في حياته كعالم. وقد عبر هو نفسه عن
~~الأمر فيما بعد بقوله: «كانت لبيته سمة تعلمتها منه، وهي أن تحسب الأرقام. فإذا كانت
~~أمامك مشكلة ما، فإن الاختبار الحقيقي لكل شيء - والذي لا يمكنك التغاضي عنه - هو أن
~~تستخلص الأرقام؛ فإذا لم تستطع تمثيل فكرك على أرض الواقع، فهو إذن غير ذي أهمية. لذا
~~كان توجهه دائما هو استخدام النظرية. وهذا الاستخدام يتحقق من خلال تطبيق النظرية
~~عمليا.»

# كانت قائمة الأنشطة التي أنجزها
~~فاينمان أثناء فترة عمله تحت قيادة بيته في لوس ألاموس مدهشة بحق، ويكفي تنوع هذه
~~الأنشطة. ms078 لقد بدأ بأن ابتكر بسرعة طريقة لحساب تكامل عددي (أو إيجاد حاصل جمع) لما يسمى
~~المعادلات التفاضلية من الدرجة الثالثة، التي تحتوي على مشتقات من مشتقات من مشتقات.
~~وتبين أن طريقته تلك أكثر دقة مما يمكن للمرء أن يفعله بمعادلات أبسط منها من الدرجة
~~الثانية. وفي غضون شهر تال، توصل فاينمان وبيته لمعادلتهما لحساب كفاءة السلاح
~~النووي.

# ثم انتقل بعد ذلك لمشكلة كانت أكثر صعوبة من الناحية النظرية، وهي حساب انتشار
~~النيوترونات السريعة التي تستحث عمليات الانشطار داخل القنبلة الذرية المصنوعة من
~~اليورانيوم 235. وابتكر من أجل حل هذه المشكلة أسلوبا كان شديد الشبه من الناحية
~~الرياضية بالصياغة التي سيصنعها في نهاية المطاف من أجل التعامل مع الديناميكا
~~الكهربائية الكمية.

# خلال المراحل الأخيرة من صنع القنبلة، أصبح فاينمان مسئولا عن العمليات الحسابية،
~~ومشرفا في النهاية على جميع الجوانب الحسابية لتصنيع قنبلة بلوتونيوم ناجحة، التي
~~اقترح جون فون نويمان أنه يمكن تفجيرها بواسطة تفجير داخلي هائل يعمل على زيادة كثافة
~~المادة وجعل الكتلة المستقرة في الأحوال العادية تصبح كتلة حرجة. وكان أول انفجار نووي
~~من صنع الإنسان - حدث في الصحراء قبل شروق الشمس بلحظات يوم 16 يوليو 1945، وأعطي الاسم
~~الكودي «ترينيتي» - ناجحا إلى حد بعيد بسبب القيادة الحسابية لفاينمان في تلك الشهور
~~الأخيرة الحرجة.

# اشتمل عمل فاينمان على استخدام، بل حتى تجميع، جيل جديد من الآلات الحاسبة
~~الكهروميكانيكية لأداء الحسابات المعقدة للنماذج الضرورية لتصميم الاختراع الجديد، وهو
~~الأمر الذي مثل تحديا لنبوغ فاينمان الميكانيكي والرياضي معا. وصف بيته ذلك لاحقا بقوله:

# كان بمقدور فاينمان عمل أي شيء، أي شيء على الإطلاق. فذات مرة، كانت أهم
~~مجموعة في قسمنا مشغولة بالآلات الحاسبة ... وكان الرجلان اللذان جعلتهما مسئولين
~~عن تلك الحاسبات يكتفيان باللهو بها، ولم يقدما لنا أبدا الحلول التي أردناها
~~... فطلبت من فاينمان تولي مسئولية ذلك. وبمجرد وصوله إلى هناك، صرنا نحصل على
~~الحلول كل أسبوع؛ الكثير من الحلول بالغة الدقة. كان يعلم دوما ما المطلوب،
~~وكان يعلم دائما ما يجب عمله لتحقيقه ms079 ... (وجدير بي أن أذكر أن أجهزة الكمبيوتر
~~وصلت إلينا في صناديق؛ كل منها فيما يقرب من عشرة صناديق. وجمع فاينمان ومعه
~~واحد من قادة المجموعات السابقين الأجهزة ... وفيما بعد زارنا واحد من فنيي شركة
~~آي بي إم المتخصصين فقال: «لم يحدث هذا أبدا من قبل، لم أر من قبل رجلا غير
~~متخصص يجمع أجزاء هذه الآلات، وهو عمل بالغ الإتقان!»)

# وجاء أفضل وصف لإسهام فاينمان في تصنيع القنبلة بنجاح وهو يستغل مواهبه الفطرية وينضج
~~كفيزيائي على لسان الفيزيائي والمؤرخ العلمي سيلفان شويبر حين قال: «كان تنوع قدراته
~~أسطوريا. وأكسبته عبقريته - في تشخيص وإصلاح أعطال حاسبات مارشانت ومونرو، وتجميع
~~آلات آي بي إم ، وحل الألغاز والمسائل الفيزيائية العويصة، واقتراحاته باتباع مناهج
~~حسابية مبتكرة، وشرحه للنظريات للقائمين بالتجارب وشرح التجارب للعلماء النظريين -
~~إعجاب جميع من تعاملوا معه.»

# كانت مواهب فاينمان وطاقاته في لوس ألاموس مستمدة من سمة معينة وصفها صديقه وزميله
~~القديم في الكلية تيد ويلتون، الذي انضم إليهم فيما بعد في لوس ألاموس، بقوله: «ما إن
~~تقابله أحجية فيزيائية صيغت بوضوح، أو نتيجة رياضية ما، أو حيلة من حيل الورق، أو أي
~~شيء كان، فلا ينام [فاينمان] قبل أن يجد لها حلا.» واتفق شويبر معه في الرأي قائلا
~~إن هذا التعليق يصف بالضبط جوهر شخصية فاينمان، الذي «تسيطر عليه حاجة ملحة «لحل» كل ما
~~يمثل «سرا غامضا».»

# كانت إنجازات فاينمان أكثر إبهارا إذا وضعنا في اعتبارنا أنه في خضم كل ذلك، كانت
~~زوجته ترقد بين الحياة والموت في مستشفى ألباكيركي. كان عليه القيام برحلة أسبوعية
~~لمسافة 200 ميل جيئة وذهابا كي يزورها، سواء باستعارة سيارة أو بإيقاف السيارات
~~والسفر متطفلا. وكانت مراسلاته لها تزداد كلما تفاقمت أعراض مرضها وازدادت حالتها
~~الصحية سوءا، وأصبحت تلك المراسلات يومية قرب النهاية. كان حبهما المتبادل، ورقة
~~مشاعره والقلق الذي عبر عنه في كتاباته متجليا بوضوح ومؤلما لمن يقرؤه.

# خلال الشهور الأربعة التي سبقت وفاة آرلين في السادس عشر من يونيو 1945 - أي قبل
~~إلقاء القنبلة ms080 الذرية الأولى على هيروشيما بستة أسابيع - كتب ريتشارد فاينمان اثنين
~~وثلاثين خطابا لآرلين. كان يكتب للأطباء محاولا استكشاف طرق علاج جديدة للسل ومتوسلا
~~لذلك، ثم نقلها إلى موقع لوس ألاموس ليكونا قريبين، إلى أن تسبب عدم شعورها بالارتياح
~~من أسلوب تعامل أطقم تمريض الجيش، واللوائح، وترتيبات الإقامة في جعل ريتشارد يعيدها من
~~جديد إلى ألباكيركي، على الرغم من شكوكه ومخاوفه. كتب يحكي لها عن مشاعر الندم التي أحس
~~بها عندما شرب حتى الثمالة يوم عيد نصر الحلفاء في أوروبا، وعن خوفهما المشترك من
~~احتمال أن تكون حاملا، وعن الطرود البريدية الآتية من موطنهما، وعن مقاومة حريق
~~بالغابة، وعن حظر اقتراب الرجال من سكن البنات (ومازحها بأنه لم يذهب إلى سكن البنات
~~منذ أكثر من عام)، لكن أكثر ما كتب عنه هو حبه لها. واختتم آخر خطاب كتبه لها، في
~~السادس من يونيو، كما يلي:

# سآتي هذا الأسبوع، وإذا لم تريدي رؤيتي فما عليك إلا أن تخبري الممرضة. سوف
~~أتفهم يا عزيزتي، سوف أتفهم. سوف أتفهم كل شيء لأنني أعلم الآن أنك في شدة
~~المرض بحيث لا تستطيعين أن تشرحي لي أي شيء. ولست بحاجة لأي شرح أو تفسير.
~~أحبك، أعشقك، وسوف أخدمك دون أن أسأل، وإنما بتفهم ... إنني أعشق امرأة عظيمة
~~وصبورة. سامحيني على بطئي في الفهم. أنا زوجك. أحبك.

# في هذه الأثناء، وخلال تلك الفترة العصيبة، كان هو وباقي العلماء بلوس ألاموس يمضون
~~قدما بإيقاع مسعور نحو صنع قنبلة من شأنها أن تغير تاريخ العالم إلى الأبد. كانت
~~المشاعر متقدة، وربما كان هذا ما جعلهم يواصلون العمل. فعندما لحقت الهزيمة
~~بألمانيا، لم يبد أن أحدا طرح هذا السؤال: لماذا نصنع هذه القنبلة؟ كان الجميع يتمنون
~~مشاهدة ثمرة عنائهم تخرج إلى النور، لتنهي الحرب في المحيط الهادي.

# من وجهة نظر إنسان مثلي، شب عن الطوق في حقبة اتسمت بالازدهار العلمي والبيروقراطية
~~الشديدة، تعد الشدة والسرعة الكبيرتان اللتان مضى بهما مشروع مانهاتن أمرا يكاد يكون
~~غير مفهوم. كان الوقت الذي مضى ms081 منذ كانت القنبلة مجرد تصور نظري حتى إتمام تجربة
~~ترينيتي أقل من خمس سنوات! وكان الوقت الذي مضى منذ تعيين فاينمان وآخرين في المشروع
~~أقل من ثلاث سنوات! أنجزت أبرع العقول في علم الفيزياء، التي كان حافزها في البداية
~~الاعتقاد بأن العدو (ألمانيا) كان هو الآخر بصدد صنع سلاح نووي، في ثلاثة أعوام ما قد
~~يستغرق في زماننا الحالي فترة لا تقل عن عقد أو عقدين من الزمن. إن مشروع فصل النظير
~~المشع، وهو المشروع الهائل الذي أنجز في مختبر أوك ريدج بتنيسي وحده والذي ضاعف بنسبة
~~تزيد على مليون مرة إجمالي كمية اليورانيوم 235 في العالم خلال تلك السنوات الثلاث - في
~~ظل ظروف بالغة الخطورة أرسل فاينمان عام 1945 لمحاولة تصحيحها - من شأنه أن يستغرق في
~~زمننا الحالي وقتا لا يقل عن تلك المدة لمجرد إخلاء البيئة المحيطة قبل السماح له
~~بالبدء.

# كان فاينمان يتعجل ليكون إلى جوار آرلين في ساعاتها الأخيرة يوم 16 يونيو، لكن بعد
~~أن توفيت، أدرك أنه لم يعد بيده ما يمكنه فعله، فجمع متعلقاتها، ورتب لإقامة الشعائر
~~الجنائزية فورا، وعاد، محطما، إلى لوس ألاموس على نحو مثير للدهشة ليواصل عمله في
~~المساء التالي. لم يوافق بيته على ذلك وأمره بالعودة إلى منزله بلونج أيلاند كي يحصل
~~على قسط من الراحة. لم تكن أسرته قد أخطرت مسبقا بوصوله، وبقي معهم إلى أن تلقى
~~برقية مشفرة بعدها بحوالي شهر تستدعيه للعودة من جديد إلى نيو مكسيكو. عاد في الخامس
~~عشر من يوليو، وأرسلت إليه سيارة لتحمله إلى منزل بيته كي يتناول شطائر أعدتها له
~~السيدة روز، زوجة بيته، ثم استقل حافلة إلى موقع صحراوي مقفر يسمى «خورنادا دل
~~مويرتو»، حيث انضم إلى زملائه لمشاهدة اختبار القنبلة التي وصلوا الأيام بالليالي طيلة
~~السنوات الثلاث الأخيرة عاكفين على تصميمها وصنعها؛ القنبلة التي ستغير شكل العالم
~~إلى الأبد.

# كل من شاهد الانفجار شعر بالرهبة، لكن
~~بصور متباينة. فالبعض، مثل أوبنهايمر، تذكر الشعر، وكان ما تذكره في تلك اللحظة فقرة ms082
~~غامضة من شعر باجافاد جيتا تقول: «الآن صرت الموت، مدمر العوالم.» أما فاينمان، الذي
~~استطاع تجنب الخرافات لحظة وفاة زوجته، والعاطفية بعدها مباشرة، فقد حافظ على رباطة
~~جأشه وتماسكه. أخذ يفكر في العمليات التي كونت تلك السحب التي أحاطت بموجة الانفجار،
~~والعمليات التي جعلت الجو يتألق بالضياء أثناء تأينه نتيجة لحرارة الانفجار، وبعدها
~~بمائة ثانية، عند وصول صوت الانفجار المدوي أخيرا إلى منصة المراقبة، كان يبتسم. فقد
~~أثبتت الطبيعة صحة الحسابات التي بذل فيها جهدا مضنيا.



# الفصل السابع



# | مسارات نحو العظمة




# هناك متعة في فهم الأشياء القديمة من وجهة نظر جديدة.

# ريتشارد فاينمان

# كانت تلك أجمل الأوقات، وفي الوقت
~~نفسه أكثرها مرارة. رحل ريتشارد فاينمان عن لوس ألاموس في أكتوبر من عام 1945 نجما
~~جديدا لامعا في مجتمع الفيزياء. كان أوبنهايمر قد حاول سابقا في عام 1943 إقناع رئيس
~~قسم الفيزياء بجامعة كاليفورنيا ببيركلي أن يعرض عليه وظيفة، قائلا له: «إنه بلا أدنى
~~شك أكثر الفيزيائيين الشبان نبوغا هنا ... إن تميزه معروف جيدا، سواء في برينستون ... أو
~~لعدد لا يستهان به من «كبار العلماء» العاملين في هذا المشروع، وقد عرض عليه بالفعل
~~وظيفة لفترة ما بعد الحرب، ومن المؤكد أنه ستعرض عليه غيرها.» كان أوبنهايمر يقصد عرضا
~~جاء من بيته الفطن دائما، الذي كان بحلول نوفمبر عام
~~1943 رتب لعرض أكاديمي لفاينمان للعمل في
~~جامعة كورنيل، بحيث يعتبر فاينمان في إجازة رسمية من كورنيل أثناء وجوده في لوس
~~ألاموس. وتباطأ رئيس جامعة بيركلي الرصين في تقديم العرض حتى صيف 1945، قائلا
~~لفاينمان: «لم يسبق لأحد أن رفض وظيفة عرضناها عليه.» ولكن فاينمان رفض العرض. لقد عرف
~~بيته وأحبه، وكان الأخير يكون مجموعة ممتازة في كورنيل. علاوة على ذلك، استطاع بيته
~~أن يجعل عرض جامعة كورنيل منافسا لعرض بيركلي وبراتب أعلى، وهكذا غادر فاينمان لوس
~~ألاموس في الخريف، واتجه إلى كورنيل ليكون أول من غادر الموقع من قادة
~~المجموعات.

# كان تنبؤ أوبنهايمر صائبا، كما كان الحال في أغلب الأحيان. وفي خلال عام ms083 واحد،
~~تلقى فاينمان مزيدا من العروض بوظائف ثابتة بمعهد الدراسة المتقدمة، وجامعة
~~برينستون، وجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، وقد رفضها جميعا حتى يتمكن من الاستمرار
~~ضمن مجموعة بيته. وتسببت تلك العروض في ترقيته بكورنيل من أستاذ مساعد إلى أستاذ
~~مشارك.

# كان من الطبيعي أن ترفع كل هذه الموافقات والعروض من معنويات فاينمان. إلا أنه على
~~الرغم من ذلك كان منهكا، متشائما، ومكتئبا. فعلى الرغم من أن وفاة زوجته كانت أمرا
~~متوقعا، فإنها كانت صدمة مروعة له. لقد كانت آرلين طوق النجاة له في الحياة. وما
~~ضاعف من شعوره بالاكتئاب في أعقاب وفاتها إحساس غريب بالغربة والضياع اجتاحه لدى معرفته
~~أنه قد صار في الإمكان صنع الأسلحة النووية، وأن الولايات المتحدة لن تظل طويلا
~~المحتكرة الوحيدة لها. فعلى سبيل المثال، تذكر فاينمان في وقت لاحق أنه كان مع والدته
~~في نيويورك بعد الحرب مباشرة وفكر في عدد من يمكن أن يقتلوا لو أن قنبلة ألقيت على
~~المدينة.

# وعند هذا الحد، بدا التأمل في المستقبل بلا معنى لأنه شعر بأنه لا يوجد مستقبل. وعلى
~~غرار أينشتاين، الذي قال ذات مرة: «كل شيء تغير، إلا طريقة تفكيرنا.» رأى فاينمان أنه
~~لم يحدث أي تغيير في العلاقات الدولية بعد الحرب، وكان على يقين من أن الأسلحة النووية
~~سوف تستخدم مرة أخرى في القريب العاجل. وعلى حد قوله: «ما يمكن لأحد الحمقى أن يفعله،
~~يستطيع أحمق آخر فعله أيضا.» وكان يعتقد أنه من السخف بناء الجسور التي سرعان ما
~~ستتعرض للتدمير. لهذا أيضا، لا بد أنه قال لنفسه، ما الداعي لمحاولة التوصل إلى فهم
~~جديد للطبيعة؟

# بالإضافة لكل هذا كان لديه فتور طبيعي
~~ورغبة في الاسترخاء بعد ذلك الإيقاع اللاهث والضغط الشديد الذي تعرض له أثناء
~~المشاركة في مشروع ضخم هائل كمشروع مانهاتن: التحدي الذهني، والاستراحات القصيرة
~~السريعة، والعمل الجماعي ... كل هذا تغير عندما انتقل إلى كورنيل. وبعد سنوات الحرب
~~عالية الإنتاجية، التي كان لا بد خلالها من إيجاد حلول عاجلة لمشكلات حقيقية، وإخضاع
~~النتائج ms084 لاختبارات عملية في وقت قصير، لا بد أن العودة إلى التأمل مليا في قضايا يحدث
~~التقدم فيها بإيقاع أبطأ وأكثر تشتتا على نحو حتمي كانت أكثر صعوبة على
~~فاينمان.

# ربما كانت المشكلات التي ارتبطت بمشروع القنبلة الذرية مليئة بالتحديات الرياضية، غير
~~أنها اشتملت بصورة أساسية على فيزياء أو هندسة مفهومة جيدا. ومن هذا المنطلق كانوا
~~أشبه بمن يحل المسائل في قاعة الدرس - فكلاهما محدد جيدا وميسور - باستثناء أن المخاطر
~~أكبر بكثير والضغوط أشد. أما المشكلات التي كان فاينمان بصدد العودة إليها فقد تضمنت
~~أسئلة عميقة عن المبادئ، حيث لا أحد يعلم أين الاتجاه الصحيح. فمن الممكن أن يعمل
~~لسنوات دون تحقيق تقدم واضح. وهذا النوع من الأبحاث يمكن أن يكون محبطا حتى في أفضل
~~الظروف.

# اجتمع مع هذا قلقه بشأن إضاعة ثلاث سنوات من عمره كان يمكن أن يعمل فيها على حل تلك
~~المشكلات، وقلقه من أن العالم كان يتجاوزه. كان جوليان شفينجر، الذي التقاه لأول مرة في
~~لوس ألاموس بعد اختبار ترينيتي بفترة قصيرة، والذي تقاسم معه لاحقا جائزة نوبل، في نفس
~~عمر فاينمان، أي في السابعة والعشرين، غير أن شفينجر كان اسمه قد ارتبط بالفعل
~~باكتشافات في مجال الفيزياء (وفي غضون عامين كان سيحصل على الأستاذية الكاملة في
~~هارفارد)، في حين شعر فاينمان أنه ليس لديه ما يعرضه على الرغم من كل الجهود التي
~~بذلها.

# وأخيرا، كانت هناك صدمة البدء بغتة في مجال وظيفي جديد كأستاذ جامعي. فبعد تركيز
~~الاهتمام على المشكلات البحثية، سواء أكانت عميقة أم غير ذلك، فإن وابل التفصيلات
~~الدقيقة الذي يتعرض له المدرسون الجدد، والذي لا يكونون مستعدين له على الإطلاق
~~تقريبا، يمكن أن يكون معوقا على أقل تقدير. وصل فاينمان إلى كورنيل مبكرا عن زملائه
~~الآخرين، ولم يصل بيته إلا في شهر ديسمبر، وبهذا لم يكن موجودا ليؤدي دور الناصح
~~لفاينمان خلال المرحلة الانتقالية لوظيفته الجديدة.

# إن التدريس يستغرق وقتا أطول بكثير مما يتوقع المرء، وكون المرء مدرسا ناجحا - كما
~~كان فاينمان فيما ms085 يبدو في علوم الفيزياء الرياضية والكهربية والمغناطيسية - يمكن أن
~~يخلق شعورا سلبيا تجاه الحالة البحثية للمرء. قال أينشتاين ذات مرة إن التدريس أمر
~~طيب لأنه يمنح الإنسان كل يوم وهما مفاده أنه أنجز شيئا ما. فمن الممكن أن تحقق
~~المحاضرة الجيدة إشباعا فوريا، في حين أن البحث العلمي الواحد قد يستمر شهورا دون
~~إحراز أي تقدم.

# وفوق كل ذلك، فإن والد فاينمان - وهو
~~الرجل الذي كان أول من شجعه على حل الألغاز وحثه على الاستمتاع بطرح الأسئلة عن كل ما
~~يتصل بالطبيعة، والذي كان مشغولا للغاية بشأن مستقبل ولده، والذي كتب له خطابا أخيرا
~~مليئا بالفخر والزهو بعد تعيينه في كورنيل - توفي فجأة جراء إصابته بسكتة دماغية بعد
~~عام واحد من رحيل آرلين في توقيت كان فاينمان خلاله في ذروة الاكتئاب. كان فخر أبيه به
~~مدعاة لتفاقم مخاوفه بشأن ما سيحققه من إنجازات. لقد انتبه إلى أن آخر بحث منشور له كان
~~ذلك البحث الذي كتبه أثناء دراسته الجامعية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، مما جعله
~~يشعر بأنه قد استنزف، إذ شعر أن أفضل سنين عمره قد ولت وهو بعد في تلك السن المبكرة،
~~في الثامنة والعشرين من عمره. هذا التفكير جعل العروض الوظيفية الجذابة التي يسيل لها
~~لعاب أي شخص والتي انهالت عليه تبدو في نظره أسوأ، كما لو كان لا يستحق هذا التزلف،
~~وأنه لم يعد بمقدوره إنجاز أي شيء مهم.

# قد يكون من المثبط جدا للمعنويات أن يراك العالم بصورة مختلفة عن الصورة التي ترى
~~نفسك بها. أذكر مرة أخرى من واقع تجربتي الشخصية كيف أنني - بعد أن نلت الزمالة التي
~~طالما حلمت بها من جامعة هارفارد - لم أستطع التركيز في عملي لأكثر من ثلاثة شهور لأنه
~~بعد خمس سنوات من الحياة في نفس المدينة كطالب دراسات عليا مغمور لا يعرفه أحد، كان
~~الانتقال إلى مكانة جديدة كفيلا بأن يجعلني أشعر على أفضل تقدير بعدم الجدارة. وعندما
~~تلقى فاينمان عرضين في آن واحد من برينستون ومن معهد الدراسة ms086 المتقدمة، كان رده: «لقد
~~كانوا مجانين بحق.»

# ينسب فاينمان إلى عدد من الأمور الفضل
~~في إخراجه من أزمته، ومن بينها حوار مع روبرت ويلسون، الذي انتقل إلى كورنيل مديرا
~~لمعملها الجديد للدراسات النووية. طلب منه ويلسون أن يكف عن القلق، وقال إنه لا ينبغي
~~أن يشعر بأي ضغوط، فتعيين كورنيل له مسئوليتهم هم لا مسئوليته. وذكر فاينمان لاحقا قصة
~~شهيرة ذكرته بالسبب وراء استمتاعه بدراسة الفيزياء: لقد شاهد طبقا يلقى في الكافيتريا
~~يرتعش بطريقة غريبة مرة كل دورتين، فقرر معرفة سبب حركته على هذا النحو، بغرض
~~اللهو.

# ولعل أكثر ما أسهم في شفائه من تلك الحالة كان مرور الوقت، والحاجة إلى التغلب على
~~أحزانه لوفاة زوجته ووالده، والحاجة للتصالح مع أمه، التي كانت معارضتها لزواجه من
~~آرلين سببا في ابتعادها إلى حد ما عن ولدها، ثم أخيرا الحاجة لاستعادة إيقاع الفيزياء
~~كما عرفه قبل الحرب. لم يكن من الممكن طمس شخصيته، المشعة حماسا وثقة بالنفس، وعقليته
~~- التي انصب اهتمامها على المغامرة الكبرى المتمثلة في حل ألغاز الطبيعة - إلى الأبد.
~~(وقد علق بيته لاحقا، عندما علم باكتئاب فاينمان، الذي لم يكن ظاهرا للآخرين في
~~كورنيل، بقوله: «إن فاينمان وهو مكتئب يكون أكثر بشاشة إلى حد ما من أي شخص آخر عندما
~~يكون مبتهجا.»)
~~•••

# خلال سنوات الحرب، لم يكف فاينمان تماما عن التفكير في مشكلات الفيزياء. لقد كان
~~يحمل معه في كل مكان مجموعة من قصاصات الورق المليئة بالحسابات، التي كثيرا ما كان
~~يجريها أثناء رحلاته الأسبوعية لزيارة آرلين، وفيها كان يعود لطرح سؤاله عن كيفية صياغة
~~نظرية كمية حقيقية للكهرومغناطيسية. انصب تركيزه في المقام الأول على كيفية دمج نظرية
~~النسبية الخاصة لأينشتاين في معادلاته بصورة صحيحة.

# تذكر أنه عرف، وهو بعد طالب في الجامعة، أنه ما من أحد غير بول ديراك اكتشف الطريقة
~~السليمة لوصف الحركة النسبية للإلكترونات، وأن بحث ديراك عن صياغة لاجرانج لميكانيكا
~~الكم كان هو الملهم للعمل الذي أدى لأطروحة فاينمان العلمية. كانت المشكلة تكمن في أنه
~~على ms087 الرغم من أن طريقة «حاصل جمع المسارات» التي ابتكرها يمكنها على نحو كامل إنتاج
~~معادلة شرودينجر، وهي معادلة ملائمة لميكانيكا الكم في إطار خارج النسبية، فإن فاينمان
~~لم يتمكن من إيجاد وسيلة للتوسع فيها بسهولة بحيث تنتج معادلة ديراك في سياق النسبية.
~~لقد اكتشف أنه عندما حسب مجموع الطاقات ظل يحصل على إجابات لا معنى لها، من بينها
~~الجذور التربيعية لأرقام سالبة، وعلاوة على ذلك، عندما حاول حساب الاحتمالات، كان جمع
~~احتمالات جميع الأحداث لا ينتج حاصلا مقداره 100 بالمائة.

# بعد انتهاء الحرب، ومع بداية عودته لتلك المسائل، ركز اهتمامه في البداية على ما
~~كان من المفترض أن يمثل مهمة أكثر يسرا: كتابة نتائج رسالة الدكتوراه التي بدأها عام
~~1942، والتي لم تنشر رسميا بعد. وهنا بدأت سمة أخرى من سمات شخصية فاينمان في البروز
~~بوضوح. لم يجد سهولة في كتابة بحثه وإعداده للنشر. لم تكن لديه مشكلة في كتابة النتائج
~~بشكل عفوي لاستخدامه الشخصي أو بحيث يفهمها هو - ففي حقيقة الأمر، لقد فعل ذلك في
~~العديد من المناسبات بانضباط عظيم - ولكن الكتابة من أجل النشر تتطلب صياغة تعليمية
~~رسمية لا يحتاج فيها لاستعراض تاريخ كيفية اكتشاف الأشياء وإنما يحتاج لتحليل متدرج
~~مترابط منطقيا للنتائج النهائية باستخدام لغة وعلاقات يرتاح إليها باقي الوسط
~~العلمي.

# علاوة على ذلك، كانت هناك قضية أخرى
~~تتمثل في الدقة. فعندما كان فاينمان يعمل على مشكلات تخصه هو، كان يتوصل للحلول
~~بديهيا في الغالب، ثم كان في استطاعته بعد ذلك مراجعتها للتأكد من أنه كان على صواب
~~بتجربة العديد من الأمثلة المحددة. لم يكن يتبع أي تسلسل منطقي واضح، غير أنه كان يدرك
~~أن هذا هو المطلوب من أجل نشر المقالات. تطلبت ترجمة نتائجه جهدا هائلا؛ كان هذا أشق
~~عليه من خلع ضرس.

# ظهر عمله للنور أخيرا عام 1947 في دورية ريفيوز أوف مودرن فيزيكس بعد أن رفضت نشره
~~دورية بحثية أكثر التزاما بالنهج التقليدي في نشر البحوث وهي «فيزيكال ريفيو». غير أنه
~~ربما ما كان لينشر ms088 في تلك الدورية ذلك العام لو لم يكن صديقاه بيرت ومليكة كوربن -
~~اللذان كان في زيارة لهما في صيف عام 1947 - قد أرغماه على كتابة البحث أثناء إقامته
~~عندهما. وصف بيرت الأمر ببساطة بهذه الكلمات: «لقد حبسنا ديك فعليا في غرفة وأمرناه
~~ببدء الكتابة.» وأدخلت السنون على تلك القصة المزيد من التفاصيل، وعندما رواها
~~الفيزيائي فريمان دايسون - الذي قال هو نفسه عن فاينمان: «كان الأمر يتطلب إجراءات
~~متطرفة لإقناعه بكتابة أي شيء!» - في مذكراته كان محورها عندئذ مليكة وكانت القصة أكثر
~~تطرفا: «لقد استضافت فاينمان في منزلها، وحبسته بكل بساطة داخل غرفة ورفضت أن تطلق
~~سراحه حتى يكتب البحث. بل أعتقد أنها رفضت إطعامه إلا بعد أن يكتبه.»

# أيا كان ما حدث بالفعل ، فإن إعادة صياغة رسالته من جديد لم تتح له إنعاش أفكاره
~~القديمة فحسب، وإنما كذلك التوسع فيها بحيث بدأت صياغته لميكانيكا الكم تبدو مرئية
~~أكثر. بدأ «يفكر» من منظور المسارات. والحقيقة أن فاينمان في مقاله هذا يصف بشكل صريح
~~ولأول مرة ميكانيكا الكم بهذه اللغة الجديدة؛ من منظور «حاصل جمع المسارات». وقد قال عن
~~ذلك لاحقا: «جاء الوضوح من خلال كتابة مقال دورية ريفيوز أوف مودرن فيزيكس ... أمكنني
~~حينها رؤية المسار ... وكان لكل مسار نطاق.» وبهذا البحث أتم فاينمان إعادة صياغته
~~لفهمنا لميكانيكا الكم. ولسوف تتطلب الأهمية الحقيقية لإعادة الصياغة - وإدراك أنه
~~عند مستوى عميق معين قد لا يتوقف الأمر عند كونها صورا أكثر جوهرية من الصور التقليدية
~~وإنما أعظم قوة بكثير منها أيضا - بعض الوقت ليترسخ فهمها، سواء من فاينمان أو من باقي
~~أعضاء مجتمع الفيزياء.
~~•••

# بعد أن تحرر من هذا العبء، عاد فاينمان إلى مهمة محاولة صياغة نظرية كمية نسبية
~~للكهرومغناطيسية. وقد تناول هذه المسألة مثلما تعامل مع كل المشكلات المشابهة، باستكشاف
~~كل طريقة ممكنة لتصويرها. وحسبما وصف في خطاب كتبه إلى تيد ويلتون، قال: «يحدوني
~~الأمل في أن يعمل تعديل طفيف في واحدة من الصور على حل بعض المشكلات الحالية ... صحيح
~~أننا لسنا بحاجة ms089 إلا لإجراء الحسابات، لكن من المؤكد أن الصورة وسيلة مريحة، ولا يقترف
~~المرء إثما بتشكيل صورة.»

# ولكي نفهم طبيعة الصور التي كان يلهو بها، نحتاج أولا لاستكشاف قدر بسيط من التعقيد
~~الكبير الجديد الذي أدخله ديراك على ميكانيكا الكم عندما اكتشف معادلته الشهيرة حول
~~الخصائص النسبية لجسيمات مثل الإلكترونات. كما أوضحت من قبل، تمتلك الإلكترونات خاصية
~~تسمى «اللف المغزلي» لأنها تحمل داخلها «زخما زاويا» ذاتيا، وهي الخاصية التي
~~تمتلكها الأجسام العادية عندما تدور في حركة مغزلية. على نحو تقليدي، لا يوجد هذا
~~المفهوم مطلقا على مستوى الجسيم النقطي، الذي لا يمكنه أن يسلك سلوكا يبدو معه وكأنه
~~يتحرك حركة مغزلية لأنه لا يوجد له «مركز» (أي نقطة أخرى) يدور حوله. فلكي يكون لها زخم
~~زاوي، مثل عجلة الدراجة الدوارة، يجب أن يكون للأجسام العادية امتداد مكاني.

# هذا الدوران الغريب، أو الزخم الزاوي، الذي يجري «تكميمه» - شأنه شأن كل شيء آخر في
~~ميكانيكا الكم - (أي إنه يوجد على صورة مضاعفات تكاملية لأصغر وحدة)، يلعب دورا
~~محوريا، ليس في سلوك الإلكترونات وحدها وإنما في سلوك كل صور المادة في واقع الأمر.
~~الإلكترونات التي تدور في مدارات حول الأنوية داخل الذرات، على سبيل المثال، تمتلك
~~زخما زاويا، مثلها مثل الكواكب التي تدور حول الشمس، لكن القيم تكون مكممة، كما أوضح
~~نيلز بور وكان أول من بين ذلك. ثم يتضح أن الزخم الزاوي الذاتي للإلكترونات يحمل قيمة
~~تساوي نصف أصغر وحدة للزخم الزاوي المداري، لذا نسميها جسيمات اللف المغزلي
~~1 / 2.

# تفسر لنا هذه الخاصية في نهاية المطاف السبب الذي يجعل الأجسام الصلبة موجودة وتتصرف
~~على النحو الذي تسلكه. كان عالم الفيزياء النظرية السويسري العظيم فولفجانج باولي، قد
~~أوضح من قبل أن الخصائص الذرية يمكن فهمها إذا افترضنا وجود ما سماه «مبدأ استبعاد» على
~~النحو الآتي: الإلكترونات، أو أي جسيم آخر من جسيمات اللف المغزلي 1 / 2 (البروتونات
~~والنيوترونات أيضا تنتمي لهذه الجسيمات)، لا يمكنها أن توجد في ذات الحالة الميكانيكية
~~الكمية في نفس المكان ms090 وفي نفس الزمن.

# من ثم، لا يمكن لإلكترونين يدوران داخل ذرة هيليوم، على سبيل المثال، أن يوجدا على
~~نحو طبيعي في نفس المدار تماما. لكن يمكنهما ذلك إذا كانا يدوران في اتجاهين مختلفين
~~تماما بحيث لا يكونان في حالتين متطابقتين من حيث ميكانيكا الكم في هذا المدار. وإذا
~~نظرنا، على سبيل المثال، إلى ثاني أخف عنصر بعد الهيليوم، وهو الليثيوم الذي تدور حول
~~نواته ثلاثة إلكترونات، فسنجد أنه لا يوجد خيار للإلكترون الثالث، الذي ينبغي عليه
~~حينئذ الدوران حول النواة في مدار مختلف، وهو مدار يفترض أنه ذو طاقة أعلى. إن علم
~~الكيمياء كله يمكن فهمه في ضوء تطبيق هذه القاعدة البسيطة للتنبؤ بمستويات طاقة
~~الإلكترونات في الذرات.

# بالمثل، إذا قربنا ذرتين متماثلتين تماما إحداهما من الأخرى، فلن يكون هناك تنافر
~~كهربي بين الإلكترونات ذات الشحنة السالبة في إحداهما وبين نظيراتها في الذرة الأخرى
~~فحسب، بل يخبرنا مبدأ الاستبعاد لباولي أنه سيكون هناك أيضا تنافر إضافي لأنه لا يمكن
~~أن يوجد إلكترونان في نفس الحيز في نفس الحالة الكمية. وهكذا فإن إلكترونات إحدى الذرات
~~تدفع بعيدا عن إلكترونات الذرات المجاورة حتى لا تتداخل معا في نفس الموضع في نفس
~~المدار. وتجتمع هاتان الظاهرتان الناجمتان عن مبدأ الاستبعاد لباولي لتحددا الخصائص
~~الميكانيكية لجميع المواد التي تشكل العالم الذي نعرفه.

# بعد ذلك بحث الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي في إحصائيات نظم العديد من الجسيمات
~~المتطابقة ذات اللف المغزلي 1 / 2 مثل الإلكترونات، وأوضح أن مبدأ الاستبعاد يحكم بقوة
~~سلوك العديد من حالات الجسيمات تلك. ونحن الآن نسمي جميع تلك الجسيمات ذات اللف المغزلي
~~1 / 2، و3 / 2، وغيرها «فيرميونات»، نسبة إلى فيرمي. أما الجسيمات الأخرى ذات قيم
~~الدوران الكاملة، ومن بينها الفوتونات - كميات المجالات الكهرومغناطيسية ذات اللف
~~المغزلي 1 - وكذلك الجسيمات التي لا توجد لها قيمة لف مغزلي على الإطلاق، فتسمى الآن
~~«بوزونات»، نسبة إلى عالم الفيزياء الهندي ساتيندرا بوز، الذي وصف، هو وألبرت
~~أينشتاين، السلوك الجمعي لتلك الجسيمات.
~~•••

# عن طريق «اللهو» - على حد تعبيره ms091 فيما بعد في الوصف الرياضي لجسيمات اللف المغزلي
~~1 / 2 - تمكن ديراك عام 1928 من اشتقاق معادلة تصف الإلكترونات، ويمكنها أن تفسر
~~دورانها، وتحقق متطلبات السرعات النسبية وفقا لنظرية النسبية لأينشتاين. كان هذا
~~إنجازا رائعا، كما كان بمنزلة نبوءة أكثر روعة؛ في الحقيقة، نبوءة من الروعة بحيث إن
~~ديراك، ومعظم كبار العلماء الآخرين، لم يصدقوها. لقد تنبأت النظرية بأنه بالإضافة
~~للإلكترونات، ينبغي أن توجد جسيمات مثل الإلكترونات تماما تمثل حلول طاقة سالبة
~~للمعادلات. غير أنه لما كانت الطاقة السالبة تبدو غير مادية - إذ إن معادلات أينشتاين
~~تربط دائما بين الطاقة الموجبة والكتلة - فإن تلك الجسيمات يجب فهمها بصورة مختلفة
~~قليلا.

# يذكرني التفسير الذي توصل إليه ديراك بنكتة قديمة سمعتها عن اثنين من علماء الرياضيات
~~جالسين في إحدى حانات باريس ينظران إلى مبنى قريب. مع بدء تناولهما وجبة الغداء، شاهدا
~~شخصين يدخلان المبنى. وأثناء التحلية، لاحظا خروج ثلاثة أشخاص. وعندها التفت واحد منهما
~~للآخر وقال: «لو دخل شخص آخر هذا المبنى فسوف يكون خاليا من الناس!»

# بالمثل، إذا فسرنا الطاقة السالبة على أنها طاقة أقل من الصفر، فإننا قد نتصور على
~~نحو خاطئ أنه إذا كان الإلكترون يحمل طاقة موجبة، وإذا كانت حالة عدم وجود إلكترونات
~~تعني طاقة تساوي صفرا، فإن حالة الطاقة السالبة تعني ببساطة وجود عدد أقل من الصفر من
~~الإلكترونات. وهكذا فإن حالة طاقة سالبة مساوية بالضبط ومعاكسة في الوقت نفسه لطاقة
~~إلكترون واحد توصف بأنها أقل بإلكترون واحد عن الحالة التي يوجد فيها عدد صفر من
~~الإلكترونات.

# مع أن هذه العبارة تبدو سليمة، فإنها من الناحية الفيزيائية سخيفة. فما الذي يعنيه
~~فيزيائيا قولنا: «صفر إلكترونات ناقص إلكترون»؟ يأتي مفتاح الإجابة عن هذا السؤال من
~~التفكير في الشحنة الكهربائية التي يحملها الإلكترون: فلما كانت الإلكترونات تحمل شحنة
~~كهربائية سالبة، وكانت حالة «صفر إلكترونات» معناها شحنة كهربائية قيمتها صفر، فإن حالة
~~الصفر ناقص واحد إلكترون يكون لها شحنة كهربائية موجبة. وللتعبير عن هذه الفكرة بطريقة
~~مختلفة، نقول إن وجود ms092 عدد سالب من الإلكترونات يعادل وجود عدد موجب من الجسيمات موجبة
~~الشحنة. ومن ثم فإن حالة الطاقة السالبة التي ظهرت في معادلة ديراك يمكن تفسيرها على
~~أنها تعبير عن جسيم موجب الطاقة له شحنة تعادل شحنة الإلكترون ومضادة له.

# غير أنه كانت هناك مشكلة كبرى واحدة على الأقل في هذا التفسير الغريب. فالطبيعة ليس
~~بها سوى جسيم «واحد فقط» معروف أنه يحمل شحنة موجبة مساوية ومضادة لشحنة الإلكترون: إنه
~~البروتون. غير أن البروتون لا يشبه الإلكترون على الإطلاق؛ فهو، على سبيل المثال، أثقل
~~منه ألفي مرة.

# في توقيت سابق، بعد أن اشتق ديراك هذه المعادلة مباشرة، أدرك وجود مشكلة أخرى مهمة
~~في حالات الطاقة السلبية التي اكتشفها. تذكر أنه في ميكانيكا الكم يجري استكشاف جميع
~~الأوضاع الممكنة مع تطور النظام. وعلى وجه التحديد، وعلى حد تعبيره في نظريته الجديدة:
~~«يمكن أن تحدث عمليات تحول تتغير فيها طاقة الإلكترون من القيمة الموجبة
~~إلى السالبة حتى في غياب أي مجال خارجي، وينبعث فائض الطاقة، المقدر ب
~~2ك س

# 2

# على الأقل، تلقائيا في صورة إشعاع.» وللتعبير
~~عن هذا بطريقة أكثر بساطة، نقول إنه يمكن للإلكترون أن ينحل تلقائيا ليتحول إلى جسيم
~~ذي شحنة موجبة ليتوافق مع حالة الطاقة السالبة. غير أن هذا من شأنه أن يغير إجمالي شحنة
~~المنظومة، وهو أمر غير مسموح به في الكهرومغناطيسية. وعلاوة على ذلك، إذا كان الجسيم ذو
~~الشحنة الموجبة هو البروتون الأثقل بكثير، فإن هذا التحول سيمثل أيضا خرقا لمبدأ
~~حفظ الطاقة.

# بغرض التعامل مع تلك المشكلات، قدم ديراك مقترحا جامحا. علينا أن نتذكر أن
~~الإلكترونات فيرميونات، ومن ثم لا يمكن إلا لجسيم واحد فقط أن يوجد في كل حالة كم
~~مختلفة. تخيل ديراك ما يمكن أن يحدث إذا احتوى حيز الفراغ بالفعل على «بحر» لا نهاية له
~~من الإلكترونات سالبة الشحنة وصار من الممكن شغل جميع حالات الكم المتاحة لتلك
~~الجسيمات. عندها لن توجد حالات متاحة تتحول إليها الإلكترونات الحقيقية موجبة الطاقة.
~~علاوة على هذا، ms093 زعم ديراك أنه إذا صارت إحدى حالات الطاقة السالبة غير مشغولة وفقا
~~لعملية ما، فإن هذا من شأنه أن يترك «فجوة» في التوزيع. واستجابة لغياب الإلكترون ذي
~~الشحنة السالبة في بحر الإلكترونات، يمكن اعتبار الفجوة على أنها جسيم ذو شحنة موجبة،
~~وهو ما يمكن اعتباره بروتونا.

# كان التعليق المؤقت لحالة عدم التصديق الذي ترتب على تأكيدات ديراك هائلا. كان معناه
~~الضمني أولا أن الفراغ - أي الحيز الخاوي من المادة - يحوي بصورة أو بأخرى عددا غير
~~محدود من الجسيمات التي لا يمكن رصدها والتي تقابل المستويات المشغولة بطاقة سالبة،
~~وعلاوة على ذلك فإن الفجوة المفردة في تلك المستويات المشغولة يمكن رؤيتها كبروتون، وهو
~~جسيم مخالف تماما للإلكترون فيما عدا أنه يحمل نفس قدر شحنته الكهربية.

# بقدر ما كان مقترح ديراك بوجود بحر لا نهائي من الجسيمات ذات الشحنة السالبة نوعا من
~~الشجاعة الفكرية الفائقة، فقد كان مقترحه بأن الفجوات الموجودة في هذا البحر تمثل
~~بروتونات ينم عن نوع نادر من الجبن الفكري. لقد بدت الحالات سالبة الطاقة في معادلته
~~متوازنة تماما مع حالات الطاقة الموجبة، بما يشير إلى أن لها بالضبط نفس الكتلة، وهو
~~ما يمثل تناقضا صريحا مع حقيقة أن البروتون أثقل كثيرا من الإلكترون. لقد حاول ديراك
~~الالتفاف حول هذه المشكلة الواضحة بأن افترض أنه في البحر الممتلئ تكون التفاعلات بين
~~الجسيمات في حالة تسمح للفجوات القليلة التي قد تظهر بتلقي إسهام إضافي يضيف إلى كتلتها
~~نتيجة لتلك التفاعلات.

# لو كان لدى ديراك قدر أكبر من الشجاعة لأمكنه ببساطة التنبؤ بأن تلك الفجوات تمثل
~~جسيمات أولية جديدة في الطبيعة ذات كتلة مساوية لكتلة الإلكترون، لكنها ذات شحنة كهربية
~~معاكسة. لكن حسبما قال لاحقا: «كل ما هنالك أنني لم أجرؤ على افتراض وجود جسيم جديد
~~عند هذه المرحلة؛ لأن المناخ العام للرأي في ذلك الوقت كان ضد فكرة وجود جسيمات
~~جديدة.»

# ولعل ديراك كان يأمل في وضع تفسير لجميع الجسيمات الأولية المعروفة في ذلك الوقت، وهي
~~الإلكترونات والبروتونات، باعتبارها ناتجة ms094 عن مظاهر متنوعة لجسيم واحد هو الإلكترون.
~~يعكس هذا روح علم الفيزياء، وهي تفسير الظواهر التي تبدو مختلفة باعتبارها ليست سوى
~~وجهين لعملة واحدة. وعلى كل الأحوال فإن الارتباك لم يدم طويلا. فقد بحث علماء فيزياء
~~آخرون مشاهير هذه النظرية، من بينهم فيرنر هايزنبرج، وهيرمان وايل، وروبرت أوبنهايمر،
~~واستدلوا على نحو صائب على أن التفاعلات الواردة في «بحر ديراك» لا يمكنها مطلقا أن
~~تضيف كتلة إلى الفجوات وأن تؤدي إلى جعل هذه الفجوات تمتلك كتلة مختلفة عن كتلة
~~الإلكترونات. وفي نهاية المطاف اضطر حتى ديراك نفسه للاعتراف بأن نظريته تنبأت بوجود
~~جسيم جديد في الطبيعة، وهو الجسيم الذي أطلق عليه اسم «الإلكترون المضاد».

# أعلن ديراك استسلامه عام 1931، وقد جاء إعلانه هذا في الوقت المناسب. فلم تحتج
~~الطبيعة إلا لعام واحد حتى تثبت أنه على صواب، على الرغم من وجود قدر من التشكيك في
~~احتمال وجود الجسيمات الأولية الجديدة غير المرئية حتى إنه بعد العثور على دلائل قوية
~~على وجودها، لم تصدق مجموعة العلماء التي كانت أول من لاحظ الإلكترون المضاد، أو
~~«البوزيترون» كما أطلق عليه فيما بعد، ما توصلت إليه من بيانات.

# خلال ثلاثينيات القرن العشرين، وقبل اختراع معجلات الجسيمات وتصنيعها لأول مرة، كانت
~~الغالبية العظمى من المعلومات عن الجسيمات الأولية تأتي من مشاهدات لمنتجات المعجلات
~~الفيزيائية الفضائية الموجودة في الطبيعة، وتحديدا الأشعة الكونية التي تنهمر على كوكب
~~الأرض يوميا، والتي تتباين مصادرها؛ فتارة تكون من مكان قريب كالشمس، أو من مصادر
~~أكثر نشاطا مثل النجوم المتفجرة في مجرات بعيدة من الكون. في عام 1932 كانت هناك
~~مجموعتان مختلفتان من العلماء على جانبي الأطلنطي تبحث كل منهما بيانات الأشعة الكونية.
~~إحدى المجموعتين - وكانت تعمل في نفس المعمل الذي يعمل فيه ديراك بكامبريدج بالمملكة
~~المتحدة - تحت قيادة باتريك بلاكيت، أبلغت ديراك أنها عثرت على أدلة تشير إلى جسيمه
~~الجديد، غير أنهم جبنوا عن نشر نتائجهم قبل إجراء المزيد من الاختبارات. في هذه الأثناء
~~- وربما على نحو مميز للسلوك الأمريكي الأكثر تهورا ms095 - نشر كارل أندرسون في
~~كاليفورنيا دليلا مؤكدا على وجود البوزيترون عام 1932، وهو ما أوصله في نهاية المطاف
~~لنيل جائزة نوبل عن اكتشافه هذا. ومن المثير أنه حتى بعد أن تشجع بلاكيت ومعاونه
~~جيوسيبي أوشيلياني أخيرا بسبب اكتشاف أندرسون على نشر نتائجهما بعدها بعام، فقد ظلا مع
~~ذلك مترددين في أن ينسبا هذا الجسيم إلى اقتراح ديراك. وأخيرا، بحلول نهاية عام 1933
~~اضطر حتى أولئك التجريبيون للاعتراف بأنه إذا كان الطائر يشبه البطة ويصيح مثل البطة،
~~فهو على الأرجح بطة. لقد كانت الخصائص التي تنبأ بها ديراك تتفق بصورة مذهلة مع
~~المشاهدات العملية، وسواء شئنا أم أبينا، بدا أن الإلكترونات والبوزيترونات - وهي أول
~~مثال معروف من الطبيعة على الجسيمات المضادة - يمكن صنعهما أزواجا وسط السيول القوية
~~التي تحدثها الأشعة الكونية التي تقصف أنوية الذرات.

# فجأة صارت البوزيترونات حقيقة واقعة ! وقد قال ديراك فيما بعد وهو يتأمل تردده الأولي
~~في قبول نتائج نظريته التي تنبأت بوجود الجسيمات المضادة: «كانت معادلتي أكثر ذكاء
~~مني!»
~~•••

# في ظل تلك التطورات العجيبة والثورية، شرع ريتشارد فاينمان عامي 1947 و1948 في ابتكار
~~«صور» جديدة لضم إلكترونات ديراك المتوافقة مع النسبية إلى الصورة الناشئة التي رسمها
~~لميكانيكا الكم والتي تشتمل على حاصل جمع المسارات والمكان والزمان. وأثناء قيامه بهذا،
~~اكتشف أنه بحاجة لإعادة ابتكار أسلوبه الخاص في ممارسة علم الفيزياء من جديد، على الرغم
~~من أنه يحاول في الوقت نفسه إعادة ابتكار ذاته، والتعامل مع الخواء العميق في حياته
~~الشخصية.



# الفصل الثامن



# | من هنا إلى ما لا نهاية




# لذا يبدو أن ظني كان في محله، وأن الصعوبات التي تعترض الديناميكا الكهربائية
~~والصعوبات التي تعترض نظرية الفجوة لديراك منفصلة بعضها عن بعض ويمكن حل صعوبات
~~إحداهما قبل الأخرى.

# ريتشارد فاينمان،

# في خطاب مؤرخ عام 1947

# ربما كان الأمر يتطلب رجلا مستعدا لخرق جميع القواعد لكي يروض ترويضا كاملا
~~نظرية كنظرية ميكانيكا الكم تخرق هي نفسها جميع القواعد. وعندما وجه ريتشارد فاينمان
~~انتباهه مرة أخرى نحو الديناميكا الكهربائية الكمية، كان ms096 قد بدأ بالفعل يكتسب شهرة
~~باستهزائه بالمعايير المتعارف عليها في مجتمع مهنته، وبعلاقاته الغرامية، وبتعاملاته
~~المستهجنة. فحتى عندما كان في لوس ألاموس كان يهوى إحداث فوضى؛ فكان يبحث عن فتحات في
~~أسوار الأمن، ويدخل منها، ثم يخرج من البوابة الرئيسية دون أن يكون هناك سجل لدخوله، أو
~~ينزع أقفال خزائن الأسرار العليا ويترك رسائل بداخلها.

# بعد وفاة آرلين واكتشافه الحديث لمفهوم العدم بعد تفجير قنبلة ترينيتي، كان رد فعله
~~تجاه معاناته واضطرابه الداخلي أن كفر بكل الأعراف والتقاليد المتبعة. ومنذ ذلك
~~الحين فصاعدا، بدأ يستمتع بكونه مختلفا. ومع أنه في السابق كان يتصف بالحياء مع
~~النساء، فقد صار بعد ذلك زير نساء. ففي غضون شهور من وفاة آرلين، وهو لا يزال في لوس
~~ألاموس، شرع في مواعدة النساء الجميلات بإيقاع محموم. وبعدها بعامين، حين طفت أحزانه
~~الدفينة على السطح أخيرا، تمكن من كتابة خطاب لآرلين يكشف فيه عما يشعر به من ألم:
~~«أراهن أنك ستدهشين من أنني ليست لي حتى صديقة (فيما عداك يا حبيبتي) بعد مرور عامين.
~~غير أنه لا حيلة لك يا عزيزتي - ولا أنا - لا أفهم الأمر، إذ إنني التقيت العديد من
~~الفتيات الجميلات ... غير أنه بعد لقاءين أو ثلاثة يبدون جميعا كالرماد.»

# ربما جعلته العلاقات الغرامية يشعر بالخواء، غير أنها استمرت مع ذلك. فعندما وصل إلى
~~كورنيل أول مرة، كان لا يزال يبدو مثل الطلبة، وخلال أوقات إحساسه بالوحدة بدأ يواعد
~~الطالبات اللاتي كان يلتقي بهن في حفلات رقص الطلاب المستجدين. لم يكن ما يعادل مطاردته
~~للنساء في الشدة سوى رغبته في تركهن. وفي عام 1947، وقبل أن يضع الدرجات النهائية
~~لطلبته، غادر الجامعة في رحلة شهيرة تجوب أرجاء البلاد مع فريمان دايسون، وكان لا يزال
~~طالبا وقتها. كان هدفه الرئيسي من هذه الرحلة إنهاء علاقة مع امرأة من لوس ألاموس كان
~~مستمرا في علاقة غرامية حميمة طويلة الأمد معها، وكانت تتسبب في إثارة غيرة امرأة
~~أخرى في إيثاكا فتصب غضبها عليه. وفي الوقت نفسه، تعاملت معه ms097 امرأة أخرى - وهي واحدة من
~~عديدات يبدو أنهن حملن منه وأجهضن حملهن - ببرود في خطاب كتبته إليه، وفيه صححت أيضا
~~خطأه في تهجي اسمها.

# لم يستقر فاينمان مطلقا في مكان واحد طيلة الفترة التي مكث خلالها في إيثاكا. كان
~~كثيرا ما يقيم مع أصدقاء له، عادة ما يكونون متزوجين، وكانت تلك الزيارات كثيرا ما
~~تنتهي بصورة سيئة نتيجة لبذاءته جنسيا. بعدها بسنوات قليلة، عندما أمضى عاما في
~~البرازيل، وضع بالفعل مجموعة من القواعد البسيطة لإغواء النساء في الحانات، ومن بينهن
~~العاهرات. صار مشهورا بغواية النساء في المؤتمرات التي تعقد بالخارج.

# كانت جاذبيته أمرا مفهوما؛ فقد كان بارع الذكاء، مرحا، واثقا من نفسه، ويتمتع
~~بشخصية كاريزمية آسرة إلى أقصى حد؛ كان طويل القامة، وقد ازداد وسامة مع مرور السنين.
~~كانت عيناه الثاقبتان ساحرتين، وكان نشاطه وحماسه يصيبان من يعرفه بالإدمان.

# غير أن خرقه للأعراف والتقاليد لم يقتصر فقط على الأمور الجنسية؛ ففي كل مكان وجد فيه
~~ما يعتبره من قبيل الهراء، كان يتمرد، وعلى نحو يخالف الأعراف الرسمية في أغلب الأحيان.
~~وهناك واقعة حدثت مع عدة أطباء نفسانيين كانوا يجرون فحصا ثانيا له في صيف عام 1947
~~جديرة بأن تكون موضوع إحدى حلقات مسلسل الكوميديا الشهير «أبوت وكوستيللو»، وقد صارت
~~واقعة شهيرة فيما بعد. فنتيجة للهياج الذي أبداه خلال المقابلة، أعلن الأطباء أنه غير
~~لائق للخدمة من الناحية العقلية، وهي النتيجة التي جعلته وهانز بيته ينفجران في ضحك
~~متصل بلا توقف لمدة نصف ساعة بعد عودته إلى العمل.

# طور فاينمان لاحقا مثل هذه الحكايات لتكون جزءا من أسطورة فاينمان التي كان يحب
~~الترويج لها. غير أنه في عام 1947 لم يكن قد حقق شهرة بعد، وكان تراكم سلوكياته
~~ومواقفه غير التقليدية متزامنا مع ما صار يمثل أكثر عامين في حياته قوة من حيث النشاط
~~الإبداعي، وهي فترة اكتشافاته التجريبية التي جعلت من حل مسألة رياضية غامضة أمرا أكثر
~~إلحاحا من أجل تحقيق تقدم فيزيائي.

# كان الاكتشاف التجريبي للبوزيترون عام 1932 بمنزلة ms098 إثبات مهم لنظرية الديناميكا
~~الكهربائية الكمية المتفقة مع النسبية التي توصل إليها ديراك، إذ مثل سابقة أولى في
~~التاريخ لاكتشاف جسيم أولي لم يكن مكتشفا من قبل عن طريق الحدس وعلى أساس تفكير نظري
~~محض. غير أنه أضاف، حرفيا، مستوى لانهائيا جديدا ومحبطا من الارتباك في أوساط
~~علماء الفيزياء الذين كانوا يسعون لفهم منطق تنبؤات النظرية. ففور تأكيد وجود
~~البوزيترونات، واجه علماء الفيزياء وجها لوجه التعقيدات المرعبة التي طرحها احتمال
~~وجود «بحر» ديراك والتفاعلات بين الإلكترونات وتلك الجسيمات المكتشفة حديثا -
~~البوزيترونات - من ناحية وبين الإشعاع من ناحية أخرى، وهي ذات التفاعلات التي كان
~~فاينمان في البداية يأمل في محوها من النظرية الكمية للكهرومغناطيسية.

# وفي حين كانت التفاعلات المتوقعة للإلكترونات المفردة مع الفوتونات المفردة أو حتى مع
~~موجات الضوء أو الراديو الكهرومغناطيسية التقليدية تتفق على نحو مدهش مع المشاهدات،
~~فإنه كلما حاول علماء الفيزياء الذهاب لما هو أبعد من هذا التقدير التقريبي الأبسط -
~~بإضافة تفاعلات كمية متعددة أو حتى بمحاولة تناول المشكلة طويلة الأمد المتعلقة بتفاعل
~~إلكترون مع نفسه، وهي ذات المشكلة التي حاول فاينمان في البداية حلها أثناء دراسته
~~الجامعية - ظلت حلولهم تحمل قيم ما لانهاية، ومن ثم كانت حلولا واهية. كان من الممكن
~~في ذلك الحين تجاهل هذا العجز عن فهم نظرية من الواضح أنها صحيحة عند مستوى عميق معين
~~دون خوف في الغالبية العظمى من التطبيقات العملية، غير أنه أقض مضجع مجموعة معينة من
~~علماء الفيزياء الطموحين وكان أشبه بعصب مؤلم مكشوف. ويمكن استجلاء شعور اليأس الذي
~~هيمن على المشهد من خلال تصريحات العديد من أعظم علماء الفيزياء النظرية في ذلك الوقت.
~~كتب هايزنبرج مثلا عام 1929 يقول إنه أصيب بالإحباط خلال محاولته فهم أفكار ديراك وأنه
~~قلق من أن يظل «للأبد حانقا على ديراك». وعبر فولفجانج
~~باولي عام 1929 عن مخاوفه (التي عكست بشكل
~~تنبئي مخاوف أفصح عنها فيما بعد العديد من علماء الفيزياء، ومن بينهم فاينمان، بشأن
~~تطورات أحداث وقعت في علم الفيزياء) بقوله: «لست راضيا ms099 تمام الرضا ... وتحديدا فإن
~~الطاقة الذاتية للإلكترون تخلق صعوبات أكبر بكثير مما ظن هايزنبرج في البداية. أيضا
~~فإن النتائج الجديدة التي تؤدي إليها نظريتنا مشكوك فيها تماما، والخطر عظيم بحق؛ أن
~~يفقد الأمر برمته الاتصال بعلم الفيزياء ويتحول إلى رياضة بحتة.»

# كتب هايزنبرج بدوره إلى باولي عام 1935 يقول: «فيما يخص الديناميكا الكهربائية الكمية
~~... نحن نعلم أن كل شيء خطأ. ولكن حتى نعثر على الاتجاه الصحيح الذي ينبغي علينا السير
~~فيه ... علينا أن نعرف عواقب الصياغة الرسمية الحالية على نحو أفضل كثيرا من معرفتنا
~~الحالية.» ثم أضاف لاحقا في بحث تال: «النظرية الحالية للبوزيترون والديناميكا
~~الكهربائية الكمية يجب اعتبارها مؤقتة.» وحتى ديراك قال عن الديناميكا الكهربائية
~~الكمية عام 1937: «نظرا لتعقيدها البالغ، فإن معظم علماء الفيزياء سوف يسعدهم أن
~~يشهدوا نهاية لها.»

# كانت المخاوف من الشدة بحيث إن هؤلاء الفيزيائيين - وبخاصة عالم الفيزياء الدنماركي
~~العظيم نيلز بور - أبدوا قلقهم من أن ميكانيكا الكم ذاتها ربما تكون هي أصل المشكلة،
~~وربما كان من الواجب استبدال فيزياء مختلفة بها. كتب بور إلى ديراك عام 1930 يقول: «كنت
~~أفكر مليا في الآونة الأخيرة في مشكلات نظرية النسبية، وأعتقد يقينا أن حل المشكلات
~~الحالية لن يتحقق دون مراجعة أفكارنا الفيزيائية العامة الأكثر عمقا من تلك التي
~~نتباحث بشأنها في ميكانيكا الكم الحالية.»

# حتى باولي اقترح، عام 1936، أنه ربما كان من الضروري مراجعة ميكانيكا الكم عند
~~التعامل مع منظومات - مثل نظرية فجوة ديراك - تسمح بوجود عدد لانهائي من الجسيمات داخل
~~حيز خاو؛ لأنه وراء قيمة ما لانهاية الشهيرة المرتبطة بالطاقة الذاتية للإلكترون نتيجة
~~لتفاعله مع مجاله الكهرومغناطيسي، جاء تقديم ديراك للجسيمات المضادة ليخلق فئة جديدة من
~~التفاعلات اللانهائية التي زادت الأمور غموضا وتعقيدا في عالم الكم. لم تتضمن تلك
~~التفاعلات الجديدة الفوتونات الوسيطة التي عمل فاينمان وويلر جاهدين من أجل التخلص
~~منها، وإنما تضمنت أزواجا «افتراضية» من الإلكترونات والبوزيترونات.

# ولما كان علماء الفيزياء قد صاروا يعلمون الآن أن الجسيمات والجسيمات المضادة يمكن أن
~~تفنى متحولة إلى ms100 إشعاع صاف، فإن العملية العكسية، أي التحول الكامل للطاقة إلى كتلة،
~~من الممكن أيضا - من حيث المبدأ - أن تحدث. إلا أنه يوجد قيود على هذا التحول. فعلى
~~سبيل المثال، لا يمكن للإلكترون وجسيمه المضاد، البوزيترون، أن يتحولا إلى جسيم إشعاعي
~~واحد، أي الفوتون، لنفس السبب الذي يجعل القنبلة عندما تنفجر، لا تتطاير شظاياها في
~~اتجاه واحد. فإذا التقى إلكترون مع بوزيترون وهما يسيران في اتجاهين متضادين وبنفس
~~السرعة فإن زخمهما الإجمالي يكون صفرا. وإذا نتج عن فنائهما فوتون واحد، فإنه سيتطاير
~~بنفس سرعة الضوء في اتجاه ما، حاملا زخما قيمته غير صفرية. وهكذا نرى أنه لا بد أن
~~ينتج فوتونان على الأقل عند فناء إلكترون وبوزيترون، بحيث يمكن للجسيمين المنبعثين أن
~~ينطلقا في اتجاهين متقابلين ومتساويين أيضا. وبالمثل، لا يمكن لفوتون واحد أن يتحول
~~فجأة إلى زوج مكون من بوزيترون وإلكترون؛ إذ ينبغي أن يجتمع فوتونان حتى ينتجا ذلك
~~الزوج النهائي.

# لكن علينا أن نتذكر أنه في حالة الجسيمات الافتراضية، تكون كل الاحتمالات مستبعدة،
~~فلا حاجة للاحتفاظ بالطاقة والزخم ما دام الجسيم الافتراضي يتلاشى في وقت قصير للغاية
~~بحيث لا يمكن قياسه مباشرة. ومن ثم، فإن الفوتون الافتراضي يمكنه التحول تلقائيا إلى
~~زوج مكون من إلكترون وبوزيترون، ما دام هذا الزوج يمكنه الانحلال والتحول مرة أخرى إلى
~~فوتون افتراضي واحد خلال فترة زمنية قصيرة.

# يطلق على هذه العملية التي ينشطر فيها فوتون لحظيا إلى زوج مكون من إلكترون
~~وبوزيترون اسم «استقطاب الفراغ». وقد أطلق عليها هذا الاسم لأنه في وسط حقيقي كأي جسم
~~صلب مكون من ذرات - تحتوي على شحنات موجبة وسالبة - إذا صنعنا مجالا كهربيا خارجيا
~~كبيرا، فإنه يمكننا «استقطاب» الوسط بفصل الشحنات مختلفة النوع؛ فتندفع الشحنات
~~السالبة في اتجاه بفعل المجال، في حين تنجذب الشحنات الموجبة في الاتجاه الآخر. ومن ثم
~~تظل المادة المتعادلة متعادلة، غير أن الشحنات ذات العلامة المختلفة تنفصل مكانيا.
~~هذا ما يحدث لحظيا في الفراغ عندما ينقسم الفوتون مؤقتا إلى إلكترون سالب الشحنة
~~وجسيم ms101 مضاد، أو بوزيترون، موجب الشحنة. وهكذا يستقطب الفراغ لحظيا.

# وأيا كانت تسميتنا له، فإن الإلكترون، الذي كان لا بد فيما مضى أن نعتبره محاطا
~~بسحابة من الفوتونات الافتراضية من حوله، صار من الضروري الآن التفكير فيه بوصفه محاطا
~~بسحابة من الفوتونات الافتراضية علاوة على أزواج مكونة من إلكترونات وبوزيترونات.
~~وبطريقة ما، تعد هذه الصورة مجرد طريقة أخرى للتفكير في تفسير ديراك للبوزيترونات
~~باعتبارها «فجوات» داخل بحر لا نهاية له من الإلكترونات الموجودة في الفراغ. وأيا
~~كانت الطريقة، فما إن نضم النسبية، ووجود البوزيترونات، فإن نظرية الإلكترون الواحد
~~تتحول إلى نظرية لعدد لانهائي من الإلكترونات والبوزيترونات.

# علاوة على ذلك، فإنه تماما مثلما أنتج انبعاث الفوتونات الافتراضية وامتصاصها بواسطة
~~إلكترون واحد طاقة ذاتية إلكترونية لانهائية في العمليات الحسابية، فإن إنتاج أزواج
~~افتراضية مكونة من جسيمات وجسيمات مضادة أنتج تصحيحا جديدا لانهائيا في حسابات
~~الديناميكا الكهربائية الكمية. وعلينا أن نتذكر مرة أخرى أن القوة الكهربية بين
~~الجسيمات يمكن اعتبارها ناتجة عن تبادل الفوتونات الداخلية بين تلك الجسيمات. والآن إذا
~~كان يمكن للفوتونات أن تنشطر إلى أزواج مكونة من إلكترونات وبوزيترونات، فإن هذه
~~العملية من الممكن أن تغير من قوة التفاعل بين الجسيمات ومن ثم تحول الطاقة المحسوبة
~~للتفاعل بين إلكترون وبروتون داخل ذرة كذرة الهيدروجين. وكانت المشكلة هي أن التحول
~~المحسوب اتخذ قيمة لانهائية!

# كانت الحقيقة المخيبة للآمال أن نظرية ديراك أنتجت تنبؤات بالغة الدقة بمستويات
~~الطاقة للإلكترونات داخل الذرات ما دامت عمليات تبادل الفوتون الواحد هي فقط الموضوعة
~~في الحسبان دون حساب تأثيرات المرتبة الأعلى المزعجة التي أنتجت قيما لانهائية. وعلاوة
~~على ذلك فإن تنبؤ ديراك بالبوزيترونات أثبت بواسطة بيانات تجريبية. ولولا تلك الحقائق،
~~لفضل كثير من علماء الفيزياء - حسبما ذكر ديراك ضمنا - الاستغناء ببساطة عن
~~الديناميكا الكهربائية الكمية برمتها.
~~•••

# تبين أن ما كنا بحاجة إليه كي نحل كل تلك الصعوبات لم يكن التخلص من ميكانيكا الكم
~~بالكلية، ولا الاستغناء عن كل تلك الجسيمات الافتراضية، وإنما بالأحرى تطوير فهم أعمق
~~لأسلوب تطبيق ms102 المبادئ الأساسية لنظرية الكم في سياق النسبية. كان هذا يحتاج إلى السير
~~في طريق ملتو طويل غير مباشر، وأن يأتي التوجيه من تجارب رئيسية، حتى تنجلي في نهاية
~~المطاف هذه الحقيقة المختبئة وسط مستنقع موحل من الحسابات المعقدة المضنية، سواء
~~لفاينمان أو لبقية العالم.

# بدأت عملية الاكتشاف ببطء وعلى نحو مرتبك، كما هي العادة دائما. فبعد اكتمال بحثه
~~الذي نشره في دورية ريفيوز أوف مودرن فيزيكس، حول فاينمان انتباهه من جديد نحو نظرية
~~ديراك. كان قد انتهى مرة أخرى إلى أن الفيزياء علم ممتع، وعلى الرغم من ظروفه الشخصية
~~غير المستقرة، فإن تركيزه لم يتشتت مطلقا عن المشكلة التي استحوذت على تفكيره منذ
~~كان طالبا بالجامعة؛ ألا وهي مشكلة الطاقة الذاتية اللانهائية للإلكترون. لقد كان هذا
~~لغزا لم يحله بعد، وكان ضد طبيعته أن يترك الأمر يمر ويتخلى عنه.

# بدأ فاينمان بمشكلة صغيرة للإحماء. فلما كان اللف المغزلي للإلكترون لا يمكن فهمه إلا
~~في إطار ميكانيكا الكم، فقد بدأ فاينمان بمحاولة فهم إن كان في استطاعته تفسير الحركة
~~المغزلية مباشرة في إطار صياغته لحاصل جمع المسارات أم لا. كان أحد تعقيدات نظرية
~~ديراك هو أنها معادلة واحدة مجزأة إلى أربعة أجزاء: واحدة لوصف الإلكترونات التي تدور
~~في اتجاه أعلى، وأخرى للإلكترونات التي تدور لأسفل، وواحدة لوصف البوزيترونات التي تدور
~~لأعلى، وأخرى للبوزيترونات التي تدور لأسفل. ولما كان المفهوم الطبيعي للف المغزلي
~~يتطلب وجود ثلاثة أبعاد في الفراغ (مستوى ثنائي الأبعاد يدور فيه الجسيم ومحور عمودي
~~يدور حوله)، فكر فاينمان أنه يستطيع جعل المسألة أكثر بساطة لو أنه حاول أولا
~~التفكير في عالم ذي بعد مكاني واحد فحسب وبعد زماني واحد، حيث لا تكون للاختلافات بين
~~المسارات تأثير كبير. ومن ثم تتضمن جميع المسارات الانتقال جيئة وذهابا في بعد واحد
~~في الفراغ، وتحديدا، في خط مستقيم.

# تمكن فاينمان من اشتقاق نسخة مبسطة من معادلة ديراك ملائمة لعالم ثنائي الأبعاد كهذا،
~~بحيث إنه في كل مرة يدور الإلكترون «على عقبيه» وهكذا بعد ms103 أن يتحرك نحو اليمين يعاود
~~التحرك نحو اليسار، وجرت مضاعفة نطاق احتمال هذا المسار بضربه في «معامل طوري»، وهو في
~~هذه الحالة «رقم مركب»، وهو رقم غريب يحتوي على الجذر التربيعي ل −1. ويمكن للأرقام
~~المركبة أن تظهر في نطاقات الاحتمالات؛ تذكر أن الاحتمالات الفعلية تعتمد على مربع تلك
~~الأرقام، وبهذا لا تظهر في النتيجة النهائية سوى أرقام حقيقية.

# كانت فكرة أن الحركة المغزلية قد
~~تنتج بطريقة ما أطوارا إضافية عند حساب نطاقات الاحتمالات بمنزلة نبوءة متبصرة. غير
~~أنه عندما حاول فاينمان تجاوز بعد مكاني واحد والربط بين عوامل أطوار أكثر تعقيدا
~~أثناء التفاف الإلكترونات والتحرك في اتجاه مختلف، توصل إلى حلول غير منطقية ولم يتمكن
~~من الحصول على نتائج تتفق مع نظرية ديراك.

# ظل فاينمان يجرب بدائل مختلفة في شتى
~~الاتجاهات لإعادة صياغة النظرية، لكنه لم يحقق تقدما يذكر. غير أنه كان هناك مجال معين
~~تبين أن طريقة حاصل جمع المسارات التي ابتكرها مفيدة فيه للغاية. فالنسبية الخاصة تقول
~~لنا إن «حاضر» شخص ما قد لا يكون هو «حاضر» شخص آخر؛ أي إن الراصدين في حالة الحركة
~~النسبية لديهم أفكار مختلفة بشأن «التزامن». توضح النسبية الخاصة كيف أن تلك الفكرة
~~المكانية عن التزامن تنطوي على قصر نظر، وكيف أن قوانين الفيزياء الأساسية مستقلة عن
~~التفضيلات الفردية للراصدين المختلفين ل «الحاضر».

# كانت المشكلة في الصورة التقليدية لميكانيكا الكم هي أنها اعتمدت صراحة على تعريف
~~«حاضر» ترسخ فيه شكل مبدئي للكم، ثم ترك تحديد كيفية تطور هذا الشكل إلى وقت لاحق.
~~وأثناء هذا، يطمر الثبات النسبي لقوانين الفيزياء؛ لأنه في اللحظة التي نختار فيها
~~إطارا مكانيا معينا لتحديد الدالة الموجية المبدئية وثابتا للزمن نسميه ز = صفر،
~~نفقد الاتصال الواضح مع جمال النظرية النسبي الكامن المستقل عن الإطار.

# غير أن صورة فاينمان عن اتصال المكان والزمان كانت معدلة تحديدا لجعل الثبات النسبي
~~للنظرية ظاهرا جليا؛ في المقام الأول: كان هذا الثبات محددا على صورة كميات - قيم
~~لاجرانجية - يمكن كتابتها بصيغة ثابتة من حيث ms104 النسبية. ثانيا: لما كانت طريقة حاصل جمع
~~المسارات تتعامل بالضرورة مع كل من المكان والزمان معا، فإننا لسنا مضطرين لتقييد
~~أنفسنا بتحديد لحظات معينة في الزمان أو المكان. وهكذا درب فاينمان نفسه على أن يجمع في
~~الديناميكا الكهربائية الكمية بين كميات تعتبر في أي سياق آخر منفصلة بعضها عن بعض،
~~ويضعها في مجموعات تسلك سلوكا تظل فيه خصائص النسبية ظاهرة. وعلى الرغم من أنه لم يحرز
~~تقدما حقيقيا في إعادة صياغة نظرية ديراك من المبادئ الأولى بأي طريقة تحل المشكلات
~~التي كان مشغولا بها، فإن الحيل التي ابتكرها ثبتت لاحقا أهميتها الحاسمة في التوصل
~~إلى الحل النهائي.
~~•••

# ظهر الحل في الأفق، كما يحدث دائما، بإجراء تجربة. في الواقع، في حين أن العلماء
~~النظريين عادة ما يسترشدون بنتائج التجارب، فإنه في هذه الحالة بالذات تحمل التجارب
~~العملية أهمية كبيرة حاسمة في تحقيق التقدم. فحتى تلك اللحظة، كانت قيم ما لانهاية
~~محبطة للعلماء النظريين، لكن هذا كل شيء. فما دامت تنبؤات مرتبة الصفر لمعادلة ديراك
~~كافية لتفسير جميع نتائج الفيزياء الذرية - في نطاق الدقة التجريبية الممكن الوصول
~~إليها - فإن العلماء النظريين كان بإمكانهم القلق بشأن حقيقة أن التصويبات الأعلى
~~مرتبة - التي كان ينبغي أن تكون صغيرة - كانت في حقيقة الأمر لانهائية، غير أن قيم
~~ما لانهاية لم تكن حتى وقتها عائقا عمليا أمام استخدام النظرية في سياق
~~فيزيائي.

# يعشق العلماء النظريون التكهنات، لكنني اكتشفت أنه إلى أن ينتج التجريبيون بالفعل
~~نتائج قائمة على أسس صلبة تسبر غور النظرية عند مستوى جديد، يكون من العسير على العلماء
~~النظريين أن يتعاملوا حتى مع أفكارهم هم أنفسهم بالجدية الكافية للاستكشاف الدقيق لجميع
~~تفرعات تلك الأفكار، أو أن ينتهوا إلى حلول عملية للمشكلات القائمة. وقد تندر الفيزيائي
~~التجريبي الأمريكي الأبرز في ذلك الحين، آي آي رابي - وهو الذي جعل من جامعة كولومبيا
~~العاصمة التجريبية العالمية لعلماء الفيزياء الذرية - على ذلك العجز من قبل العلماء
~~النظريين عن الارتقاء لمستوى تحديات الديناميكا الكهربائية الكمية في غياب التوجيه
~~التجريبي. ms105 فيقال إنه في ربيع عام 1947 قال لأحد زملائه أثناء تناول الغداء: «إن السنوات
~~الثماني عشرة الأخيرة كانت أكثر السنوات عقما في هذا القرن.»

# كل ذلك تغير في غضون بضعة شهور. فكما أوضحت من قبل، حتى ذلك الحين، كانت حسابات
~~المرتبة الأدنى التي أجريت بواسطة نظرية ديراك النسبية تنتج نتائج خاصة بطيف مستويات
~~الطاقة للإلكترونات المرتبطة بالبروتونات في ذرات الهيدروجين وهي نتائج كانت كافية ليس
~~فقط لفهم السمات العامة للطيف، وإنما لتحقيق اتفاق كمي مع المشاهدة أيضا، باستثناء
~~القليل من نقاط التضارب المحتملة التي ظهرت عند آخر حدود الحساسيات التجريبية، ولذا جرى
~~تجاهلها إلى حد بعيد. غير أن الحال ظل كذلك إلى أن قام الفيزيائي الأمريكي ويليس لامب -
~~وكان يعمل ضمن مجموعة رابي بكولومبيا، وهو واحد من آخر أفراد سلالة من علماء الفيزياء
~~المتمرسين في التجارب العملية والحسابات على حد سواء - بمحاولة جسورة غيرت كل
~~شيء.

# لعلك تذكر أن النجاح المبدئي العظيم لميكانيكا الكم خلال العقود الأولى من القرن
~~العشرين يكمن في تفسير طيف الضوء المنبعث من الهيدروجين. كان نيلز بور أول من اقترح
~~تفسيرا خاصا بميكانيكا الكم تحديدا لمستويات الطاقة في ذرة الهيدروجين، لو كانت
~~الإلكترونات قادرة على القفز بين المستويات الثابتة فقط أثناء امتصاصها للإشعاع أو
~~إطلاقه. وبعدها، بين شرودينجر، بمعادلته الشهيرة للموجة، أن مستويات طاقة الإلكترونات
~~بذرة الهيدروجين يمكن اشتقاقها بدقة بالاستعانة بالدالة الموجية التي ابتكرها، بدلا من
~~إصدار أحكام كما هو الحال في ذرة بور.

# ما إن اشتق ديراك نسخته النسبية من الديناميكا الكهربائية الكمية حتى صار بمقدور
~~علماء الفيزياء أن يحاولوا استبدال معادلة ديراك بمعادلة شرودينجر بهدف التكهن
~~بمستويات الطاقة. وقد فعلوا هذا واكتشفوا أن مستويات الطاقة في مختلف الحالات كانت تفصل
~~بينها مقادير طفيفة، نتيجة لتأثيرات النسبية (على سبيل المثال، الإلكترونات الأكثر
~~نشاطا داخل الذرات تكون ذات كتلة أكبر، وفق النسبية) ونتيجة للف المغزلي ذي القيمة
~~غير الصفرية للإلكترونات التي تضمنتها معادلة ديراك. وعلى نحو عجيب، توافقت تنبؤات
~~ديراك مع مشاهدات لأطياف ذرات الهيدروجين ms106 المتحللة إلى أطياف أكثر دقة، حيث رأينا بذلك
~~ما كان يعد ترددا واحدا للانبعاث والامتصاص ينقسم إلى ترددين مستقلين للضوء يفصل
~~بينهما فاصل دقيق للغاية. كان هذا «التركيب الدقيق» للطيف، وهو الاسم الذي عرف به بعد
~~ذلك، بمنزلة إثبات جديد لنظرية ديراك.

# غير أنه في عام 1946 قرر ويليس لامب أن يقيس التركيب الدقيق للهيدروجين بدقة تفوق أي
~~وقت مضى، بهدف اختبار نظرية ديراك. وقد فسر اقتراحه لهذه التجربة الدافع وراء
~~إجرائها: «ذرة الهيدروجين هي أبسط الذرات في الوجود، وهي الذرة الوحيدة التي يمكن إجراء
~~الحسابات النظرية الأساسية الدقيقة عليها ... ومع ذلك، فإن الموقف التجريبي في الوقت
~~الراهن يقول إن الطيف المشاهد لذرة الهيدروجين لا يوفر القدرة على إجراء اختبار شديد
~~الحساسية ... فالاختبار الحساس لا يمكن الحصول عليه إلا بقياس ... التركيب
~~الدقيق.»

# في السادس والعشرين من أبريل 1947 (في الأيام التي كان يمر فيها بين اقتراح إجراء
~~تجربة وإتمامها في فيزياء الجسيمات بضعة شهور لا عقود)، أتم لامب وتلميذه روبرت رذرفورد
~~بنجاح قياسا حاز الإعجاب كان يعد من قبل أمرا لا يمكن تصوره. وكانت النتيجة مذهلة
~~بالقدر نفسه.

# تنبأت نظرية ديراك عن المرتبة الأدنى، مثل نظرية شرودينجر من قبلها، بأن نفس الطاقة
~~تعزى إلى حالتين مختلفتين لهما ذات الزخم الزاوي الإجمالي لإلكترون الهيدروجين - الناشئ
~~من مجموع الزخم الزاوي للف المغزلي للإلكترون والزخم الزاوي المداري له - حتى لو كانت
~~القيم المنفصلة للمجموع مختلفة في الحالتين. غير أن تجربة لامب أثبتت بصورة قاطعة أن
~~طاقة الإلكترونات في إحدى الحالتين تختلف عن طاقة الإلكترونات في الحالة الأخرى. وقد
~~لاحظ تحديدا أن حالات تحول الإلكترونات من حالة ما إلى حالة ثابتة أعلى في ذرة
~~الهيدروجين أدت إلى انبعاث أو امتصاص الضوء الذي اختلف تردده بمقدار نحو مليار دورة في
~~الثانية مقارنة بالتحولات التي تحدث للإلكترونات من الحالة الأخرى والحالة الثابتة
~~الأعلى. قد يبدو هذا رقما مهولا، لكن الترددات المميزة للضوء المنبعث والممتص بين
~~مستويات الطاقة في الهيدروجين كانت أكبر بحوالي عشرة ملايين ضعف من ms107 هذا الفارق في
~~التردد. لذا كان لامب مطالبا بقياس الترددات بدقة تفوق جزءا من عشرة ملايين
~~جزء.

# كانت حالة الفيزياء النظرية في أعقاب انقلاب ديراك النظري قد وصلت إلى حد جعل من
~~تأثير هذا الفارق الطفيف الذي لا يكاد يدرك
~~- ولكنه لا يساوي صفرا - عن تكهنات نظرية ديراك، تأثيرا عميقا. وفجأة، صارت المشكلة
~~في نظرية ديراك ملموسة ومحددة. لم تعد تدور حول نتائج لانهائية غامضة ومبهمة الملامح،
~~وإنما صارت الآن بيانات تجريبية محددة وواقعية من الممكن حسابها. وقد وصف فاينمان
~~لاحقا هذا التأثير بأسلوبه المميز المعتاد بقوله: «ظنا مني أني أفهم علم الهندسة،
~~ورغبة مني في تحديد طول قطر مربع مساحته خمسة أقدام، أحاول تخمين الطول الذي يجب أن
~~يكون عليه. ولأنني لست خبيرا أحصل على قيمة ما لانهاية؛ لا فائدة ... إننا لا نبحث في
~~علم الفلسفة، وإنما في سلوك أشياء حقيقية. لذا، وعلى نحو يائس، أقيسه قياسا مباشرا،
~~ويا للعجب ، إنه يقترب من سبعة أقدام؛ فلا هو ما لانهاية، ولا هو بالصفر. وهكذا قسنا
~~أشياء أعطتنا النظرية لها تلك النتائج الغريبة.»

# في شهر يونيو من عام 1947 عقدت الأكاديمية الوطنية للعلوم مؤتمرا مصغرا جمع أعظم
~~العقول النظرية الباحثة في نظرية الكم للديناميكا الكهربائية (ومن حسن الحظ أن المشرف
~~السابق على رسالة فاينمان، جون ويلر، كان أحد منظمي المؤتمر لذا كان فاينمان بين
~~المدعوين) في فندق صغير بشيلتر أيلاند بالقرب من لونج أيلاند بنيويورك. كان الغرض من
~~المؤتمر الذي سمي «مؤتمر أسس نظرية الكم» استكشاف المشكلات البارزة في نظرية الكم التي
~~نحيت جانبا أثناء الحرب، عندما كان فاينمان وزملاؤه يعملون بكل طاقاتهم من أجل إنتاج
~~القنبلة الذرية. وعلاوة على فاينمان، كانت جميع العقول اللامعة من العلماء الأفذاذ
~~الذين عملوا في لوس ألاموس حاضرة، من بيته إلى أوبنهايمر والنجم الشاب اللامع في سماء
~~الفيزياء النظرية جوليان شفينجر.

# في هذا الاجتماع المصغر، الذي بدأ
~~بطريقة دراماتيكية ملائمة للحدث، حيث كانت الشرطة ترافق العلماء «الذريين» أبطال الحرب
~~المشاهير أثناء المرور عبر لونج أيلاند، ms108 قدم لامب نتائج تجربته. وكان هذا أهم قضايا
~~الاجتماع، الذي أشار فاينمان إليه لاحقا على أنه أهم مؤتمر حضره في حياته.

# غير أنه فيما يخص عمل فاينمان، وربما جميع علماء الفيزياء النظرية الذين يفكرون في
~~مشكلات الديناميكا الكهربائية الكمية، فإن أهم نتائج المؤتمر لم تكن العملية الحسابية
~~التي أجراها فاينمان، وإنما كانت عملية حسابية أجراها معلمه، هانز بيته، أثناء رحلة
~~العودة بالقطار إلى إيثاكا قادما من نيويورك سيتي، حيث أمضى بيته بضعة أيام في زيارة
~~لوالدته. كان بيته في حالة إثارة شديدة بسبب النتيجة التي توصل إليها حتى إنه اتصل
~~بفاينمان من شينيكتادي لإبلاغه بالنتيجة: فبأسلوبه التقليدي، عندما عرض عليه أخيرا
~~رقما تجريبيا، لم يستطيع بيته مقاومة الاستعانة بأي آلة نظرية متاحة تحت تصرفه، مهما
~~كانت محدودة، لاشتقاق تنبؤ كمي يمكن مقارنته بالنتيجة التجريبية. ولدهشته الشديدة
~~ورضاه، وحتى بدون فهم كامل لكيفية التعامل مع أرقام ما لانهاية الغريبة التي تميز
~~الديناميكا الكهربائية الكمية، زعم بيته أنه يفهم حجم ومنشأ التغير في التردد الذي كان
~~قد عرف بالفعل باسم «تحول لامب».

# وهكذا، بات هذا الإعلان بمنزلة التحدي الذي ألقي في وجوه فاينمان وشفينجر وباقي أعضاء
~~المجتمع العلمي.



# الفصل التاسع



# | شطر ذرة




# يمكن أن نعرف حقائق أكثر بكثير جدا مما يمكننا إثباته.

# ريتشارد فاينمان، من الخطاب الذي ألقاه

# أثناء تسلم جائزة نوبل، عام 1965

# عندما عرض ويليس لامب النتيجة التي توصل إليها في بداية مؤتمر شيلتر أيلاند، ظهر على
~~الفور سؤال حول ما قد يكون السبب في التباين بين المشاهدات العملية ونظرية ديراك
~~للديناميكا الكهربائية الكمية. اقترح أوبنهايمر - الذي هيمن على الاجتماع - أنه ربما
~~كان مصدر تباين التردد هو الديناميكا الكهربائية الكمية ذاتها، لو استطاع أحد بالفعل
~~معرفة كيفية ترويض تصويبات النظرية الأعلى مرتبة واللانهائية على نحو لا يتفق مع قوانين
~~الفيزياء. اعتمدت جهود بيته للقيام بذلك تحديدا على أفكار استلهمها من أوبنهايمر ومن
~~عالمي الفيزياء إتش إيه كريمرز وفيكتور فايسكوبف، الذي حصل فيما بعد على إجازة من معهد
~~ماساتشوستس للتكنولوجيا كي ms109 يصبح أول مدير للمعمل الأوروبي للأبحاث النووية، الذي يحمل
~~الآن اسم «سيرن»، في جنيف.

# أكد كريمرز على أنه لما كانت مشكلة الإسهامات بقيم لانهائية في الكهرومغناطيسية تعود
~~إلى المشكلة الكلاسيكية بشأن الطاقة الذاتية للإلكترون، فيجب على علماء الفيزياء
~~التركيز على الكميات القابلة للرصد، التي هي
~~بطبيعة الحال ذات قيمة محددة، وذلك عند التعبير عن نتائج العمليات الحسابية. على سبيل
~~المثال،  مصطلح كتلة الإلكترون الذي ظهر في المعادلات، وتلقى بدوره تصويبات طاقة ذاتية
~~ذات قيم لانهائية، لا يجب اعتباره يمثل الكتلة الفيزيائية المقاسة للجسيم. وبدلا من
~~ذلك يمكن تسميته «الكتلة المجردة». فإذا كانت قيمة حد الكتلة المجردة في المعادلة هي ما
~~لانهاية، فلعل حاصل جمع هذا الحد والتصويب اللانهائي للطاقة الذاتية يلغي كل منهما
~~الآخر، تاركين القيمة المتبقية المحددة التي من الممكن أن تتساوى عندئذ مع الكتلة التي
~~قيست في التجارب.

# كان اقتراح كريمرز أن جميع قيم ما
~~لانهاية التي أمكن حسابها في الديناميكا الكهربائية - على الأقل للإلكترونات التي تتحرك
~~دون ارتباط بالنسبية - يمكن التعبير عنها في صورة إسهام الطاقة الذاتية اللانهائية في
~~كتلة السكون للإلكترون. وفي هذه الحالة، ما دمنا تخلصنا من هذه الكمية اللانهائية
~~المنفردة عن طريق التعبير عن كافة النتائج في صورة كتلة مقاسة ذات قيمة محددة، فإن جميع
~~الحسابات قد تنتج حلولا ذات قيمة محددة. وبهذا، يمكن للمرء تغيير النطاق، أو «تطبيع»
~~حد الكتلة الذي يظهر في المعادلات الأساسية، لهذا صارت هذه العملية تعرف باسم «إعادة
~~التطبيع».

# نحو واضح نظرية الكم النسبية للديناميكا الكهربائية في محاولة لتطبيق هذه الفكرة،
~~وحققا تقدما. وتحديدا، أوضحا أن قيمة ما لانهاية المحسوبة للطاقة الذاتية
~~للإلكترون صارت في حقيقة الأمر أخف وطأة قليلا عند دمج تأثيرات النسبية.

# أجرى بيته - وقد حفزته تلك الادعاءات - حسابا تقريبيا لهذا الإسهام محدد القيمة.
~~وعلى حد قول فاينمان لاحقا في الخطاب الذي ألقاه في حفل تسلم جائزة نوبل: «بروفسور
~~بيته ... رجل يتمتع بهذه السمة: إذا ظهر رقم جيد من خلال التجارب، فعليك أن تتوصل إليه من
~~خلال ms110 النظرية. وهكذا، أرغم الديناميكا الكهربائية الكمية التي سادت في تلك الأيام على
~~أن تقدم له حلا للانفصال بين هذين المستويين [في الهيدروجين].» ولا شك أن منطق بيته
~~كان يشبه ما يأتي: إذا كانت تأثيرات الإلكترونات والفجوات والنسبية تبدو أنها تروض قيم
~~ما لانهاية إلى حد ما، فلعله من الممكن أن يجري المرء عملية حسابية بواسطة النظرية غير
~~النسبية - التي تعد أكثر سهولة بكثير في التعامل معها - وبعد ذلك يتجاهل بكل بساطة
~~إسهام جميع الفوتونات الافتراضية الأعلى من الطاقة المساوية تقريبا لكتلة السكون
~~المقاسة للإلكترون. فتأثيرات النسبية لا تتدخل إلا عندما يتجاوز إجمالي الطاقات قيمة
~~كتلة السكون هذه، وربما عندما يحدث هذا، تضمن هذه التأثيرات أن إسهام الجسيمات
~~الافتراضية ذات الطاقة الأعلى يصبح غير ذي صلة.

# عندما أجرى بيته العملية الحسابية مستخدما هذا الخصم الاعتباطي لطاقة الجسيمات
~~الافتراضية، كان التحول المتوقع للتردد بين الضوء المنبعث أو الممتص بواسطة الحالتين
~~المداريتين المختلفتين في الهيدروجين يقدر بنحو 1,040 ميجاسايكل (مليون دورة) في
~~الثانية، وكانت هذه القيمة متفقة إلى حد بعيد جدا مع ملاحظات لامب!

# تذكر فاينمان بعد ذلك أنه - على الرغم من عبقريته - لم يقدر النتيجة التي توصل إليها
~~بيته في حينه حق قدرها. لم يفهم فاينمان أهمية النتيجة التي توصل إليها بيته وكيف أن كل
~~العمل الذي قام به حتى تلك اللحظة يتيح له تحسين تقديرات بيته، إلا فيما بعد، في
~~كورنيل، عندما ألقى بيته محاضرة حول الموضوع، مشيرا إلى أنه إذا كانت لدى المرء وسيلة
~~معتمدة كليا على النسبية للتعامل مع إسهامات المستوى الأعلى في النظرية، فإنه لا يكون
~~قادرا فقط على التوصل لنتيجة أكثر دقة وإنما يكون قادرا أيضا على توضيح مدى اتساق
~~ومتانة الإجراء الذي استخدمه.

# توجه فاينمان بعد انتهاء المحاضرة إلى بيته قائلا له: «يمكنني القيام بهذا من أجلك.
~~سوف أحضر لك النتيجة غدا.» كانت ثقته مبنية على سنوات أضنى نفسه خلالها في إعادة صياغة
~~ميكانيكا الكم مستخدما مبدأ الفعل الذي وضعه وحاصل جمع المسارات، وهو ما أمده ms111 بنقطة
~~بدء معتمدة على النسبية يمكنه استخدامها في حساباته. أتاح له الشكل الذي ابتكره في
~~الحقيقة تعديل المسارات المحتملة للجسيمات بطريقة تحجم الحدود لانهائية القيمة في حساب
~~الكم عن طريق التحديد الفعال لأقصى طاقة للجسيمات الافتراضية التي تدخل في العملية
~~الحسابية، لكنه فعل ذلك بطريقة تتفق أيضا مع النسبية، تماما مثلما طلب بيته.

# كانت المشكلة الوحيدة أن فاينمان لم يعمل من قبل قط باستخدام عملية حساب الطاقة
~~الذاتية للإلكترون في نظرية الكم، لذا توجه إلى مكتب بيته، كي يشرح له الأخير كيف يمكنه
~~إجراء العملية الحسابية، ولكي يشرح فاينمان بدوره لبيته كيف يستخدم أسلوبه. وفي واحدة
~~من حالات المصادفات الكشفية السعيدة التي أثرت في مستقبل الفيزياء، عندما توجه فاينمان
~~لزيارة بيته وأجريا معا حساباتهما على السبورة ارتكبا خطأ. ونتيجة لذلك، لم تكن
~~النتيجة التي حصلا عليها في ذلك الوقت لانهائية وحسب، وإنما كانت القيم اللانهائية أسوأ
~~في الواقع مما ظهر في الحسابات غير المعتمدة على النسبية، مما جعل فصل الأجزاء التي
~~تمثل قيما محددة أكثر صعوبة.

# عاد فاينمان إلى غرفته، وهو على يقين من أن العملية الحسابية الصحيحة لا بد أن تصل
~~إلى رقم محدد. وفي النهاية، وبأسلوب فاينمان المعتاد، قرر أن عليه أن يعلم نفسه على نحو
~~تفصيلي مؤلم كيفية إجراء حساب الطاقة الذاتية بالطريقة التقليدية المعقدة بواسطة
~~الفجوات، وحالات الطاقة السالبة وما إلى ذلك. وبمجرد أن عرف بالتفصيل كيف يجري الحسابات
~~بالطريقة التقليدية، صار على ثقة من قدرته على تكرارها باستخدام أسلوب تكامل المسار
~~الجديد الذي ابتكره، مع إجراء التعديلات الضرورية لجعل النتيجة محددة القيمة ولكن
~~بطريقة تظل النسبية وفقها موضوعة في الاعتبار بشكل واضح.

# وعندما استقرت الأمور، جاءت النتيجة كما كان يأملها فاينمان تماما. تمكن فاينمان من
~~التوصل لقيم محددة، من بينها نتيجة شديدة الدقة لتحول لامب، معبرا عن كل شيء بما يتفق
~~مع كتلة سكون الإلكترون المقاسة.

# وكما تبين لاحقا، استطاع آخرون أيضا إجراء عملية حسابية معتمدة على النسبية في
~~نفس الوقت تقريبا، ومن بين هؤلاء ms112 فايسكوبف وتلميذه أنتوني فرينش، وكذلك شفينجر. وعلاوة
~~على ذلك، استطاع شفينجر أن يبين أن ترويض نفس قيم ما لانهاية التي تسببت في تحول لامب
~~محدد القيمة والقابل للحساب أتاح أيضا حساب انحراف تجريبي آخر عن تنبؤات نظرية ديراك
~~غير المصوبة، وهو الانحراف الذي اكتشفته مجموعة رابي في كولومبيا. وكان لهذا التأثير
~~علاقة بالعزم المغناطيسي المقاس للإلكترون.

# لما كان الإلكترون يتصرف وكأنه يدور دورانا مغزليا، ولما كان يحمل شحنة كهربية،
~~فإن الكهرومغناطيسية تخبرنا بأنه ينبغي أن يسلك أيضا سلوك مغناطيس دقيق الحجم. لذا
~~ينبغي أن تكون قوة مجاله المغناطيسي مرتبطة بمقدار اللف المغزلي للإلكترون. غير أن قياس
~~هذه القوة كشف أنه ينحرف عن التنبؤ البسيط الأدنى مرتبة بنحو واحد بالمائة. إنه مقدار
~~ضئيل، ومع ذلك فإن القياس كان من الدقة بحيث جعل الفارق عن التنبؤ ملموسا ومؤثرا. ومن
~~هنا صارت هناك حاجة لفهم النظرية عند مرتبة أعلى لكي نعرف إن كانت متفقة مع البيانات
~~التجريبية أم لا.

# أوضح شفينجر أن نفس نوع الحساب، الذي يفصل الأجزاء ذات القيم اللانهائية ويعدلها
~~بأسلوب محدد بدقة، ثم التعبير عن كافة النتائج المحسوبة في صورة كميات مثل الكتلة
~~السكونية المقاسة للإلكترون، قد أنتج تغيرا متوقعا في العزم المغناطيسي للإلكترون
~~بالمقدار الصحيح الذي يفسر النتيجة التجريبية.

# كتب رابي لبيته ملحوظة مفعمة بالنشوة عند سماعه نبأ العملية الحسابية التي أجراها
~~شفينجر، ورد بيته، مشيرا إلى تجارب رابي: «من المؤكد أنه أمر رائع أن قدمت لنا تجاربك
~~وجهة جديدة تماما لفهم النظرية وأن النظرية أثمرت خلال فترة قصيرة نسبيا. الأمر بنفس
~~قدر الإثارة التي كان عليها في الأيام الخوالي لميكانيكا الكم.»

# لقد بدأت الديناميكا الكهربائية الكمية تبرز أخيرا بعد تخبط طويل في الظلام. وخلال
~~السنوات التي مرت منذ ذلك الحين، ظلت تنبؤات النظرية تتفق مع نتائج التجارب بدرجة من
~~الدقة لم يكن لها نظير في جميع فروع العلم. وببساطة، من هذه الزاوية، لا توجد نظرية
~~علمية في الطبيعة أفضل من هذه النظرية.
~~•••

# لو كان فاينمان واحدا فحسب وسط ms113 حشد
~~كبير من العلماء الذين بينوا على نحو صحيح كيف يمكن حساب تحول لامب، فما كنا على
~~الأرجح لنحتفي بإسهاماته اليوم. إن القيمة الحقيقية التي تحققت لعلم الفيزياء من وراء
~~جهوده في حساب تحول لامب، وفهمه لأسلوب ترويض القيم اللانهائية الداخلة في العملية
~~الحسابية، تكمن في أنه بدأ في حساب المزيد والمزيد من الأشياء. وأثناء ذلك استعان
~~فاينمان بمهاراته الرياضية الهائلة، إلى جانب حدسه الفطري الذي نماه خلال عملية إعادة
~~صياغة ميكانيكا الكم، لكي يتوصل بالتدريج إلى طريقة جديدة كليا لتصوير الظواهر التي
~~تحدث في الديناميكا الكهربائية الكمية. وقد فعل هذا بأسلوب نتج عنه ظهور طريقة جديدة
~~رائعة لإجراء حسابات النظرية، تعتمد على مخططات بيانية زمكانية، وتعتمد هي ذاتها على
~~طريقة «حاصل جمع المسارات».
~~•••

# كان أسلوب فاينمان في حل مشكلات الديناميكا الكهربائية الكمية يجمع بين كونه شديد
~~الأصالة وشديد التشتت في آن واحد. كان في كثير من الأحيان يخمن بكل بساطة الشكل الذي
~~يجب أن تأخذه المعادلات، ثم يختبرها بأثر رجعي ليتأكد من أنه كان على صواب بمقارنة
~~تخميناته في سياقات متنوعة مع النتائج المعروفة عندما تتوافر له. علاوة على ذلك، في حين
~~أتاح له الأسلوب الزمكاني الذي ابتكره استخدام الرياضيات بأسلوب يتفق مع النسبية، لم
~~تكن حساباته الفعلية التي أجراها مشتقة بصورة مباشرة من أي إطار رياضي منهجي توحدت فيه
~~النسبية مع ميكانيكا الكم، على الرغم من أن كل شيء سار بشكل صحيح.

# كان الإطار المنهجي للجمع بين النسبية وميكانيكا الكم موجودا في الواقع منذ
~~الثلاثينيات على الأقل. كان يطلق على هذا الإطار اسم «نظرية المجال الكمي»، وكان في
~~جوهره نظرية تتعلق بما لا حصر له من الجسيمات، ولعل هذا هو السبب الذي دفع فاينمان
~~بعيدا عنه. ففي الكهرومغناطيسية التقليدية، المجال الكهرومغناطيسي هو كمية توصف عند كل
~~نقطة في المكان والزمان. وعند معاملة المجال بأسلوب ميكانيكا الكم، يكتشف المرء أنه
~~يمكن النظر إليه باعتباره جسيمات أولية، وهي في حالتنا هذه، الفوتونات. وفي نظرية
~~المجال الكمي، يمكن اعتبار المجال شيئا ms114 كميا، له احتمال معين لخلق (أو تدمير) فوتون
~~عند كل نقطة في الفراغ. يتيح هذا وجود عدد من الممكن أن يكون لانهائيا من الفوتونات
~~الافتراضية التي تنتج مؤقتا عن طريق التذبذبات التي تحدث في المجال الكهرومغناطيسي.
~~وكان هذا التعقيد تحديدا هو ما حفز فاينمان من البداية على إعادة صياغة معادلات
~~الديناميكا الكهربائية بطريقة تختفي فيها تلك الفوتونات تماما وتحدث فيها تفاعلات
~~مباشرة للجسيمات المشحونة. ثم تعامل بعد ذلك مع تلك التفاعلات المباشرة بطريقة ميكانيكا
~~الكم باستخدام أسلوب حاصل جمع المسارات.

# في خضم انشغاله بالتوصل لأسلوب لدمج نظرية ديراك للإلكترونات المعتمدة على النسبية
~~ضمن إطار عملياته الحسابية للديناميكا الكهربائية الكمية، وقع فاينمان على حيلة رياضية
~~رائعة بسطت الحسابات بصورة هائلة وألغت الحاجة إلى التفكير في الجسيمات و«الفجوات»
~~باعتبارها كيانات منفصلة. غير أن تلك الحيلة في الوقت نفسه أظهرت بوضوح حقيقة أنه في
~~اللحظة التي تدمج فيها النسبية ضمن ميكانيكا الكم، لا يستطيع المرء أن  يعيش في عالم
~~يكون فيه عدد الجسيمات المحتملة محددا. فالنسبية وميكانيكا الكم «تحتاجان» ببساطة إلى
~~نظرية يمكنها التعامل مع عدد من الممكن أن يكون لانهائيا من الجسيمات الافتراضية
~~الموجودة في أي لحظة.

# كانت الحيلة التي استعان بها فاينمان مرجعها أصلا فكرة قديمة عرضها عليه جون ويلر
~~ذات يوم عندما قال إن جميع الإلكترونات في العالم يمكن اعتبارها ناشئة من إلكترون واحد،
~~ما دام هذا الإلكترون سمح له بأن يتحرك ذهابا وإيابا عبر الزمن. فالإلكترون الذي
~~يتحرك في الزمن عكسيا سوف يبدو كبوزيترون يتحرك للأمام زمنيا. وبهذه الطريقة، يمكن
~~لإلكترون واحد يتحرك ذهابا وإيابا في الزمن (متنكرا في صورة بوزيترون أثناء الإياب)
~~استنساخ نفسه عددا هائلا من المرات في أي لحظة. وبطبيعة الحال أوضح فاينمان العيب
~~المنطقي الذي يعتري هذه الصورة عندما احتج بأنه لو
~~كان هذا صحيحا، لكان هناك عدد من البوزيترونات يساوي أعداد الإلكترونات الموجودة في أي
~~لحظة. غير أن البوزيترونات غير مقاسة في المادة العادية.

# مع ذلك فإن فكرة أن البوزيترون يمكن اعتباره إلكترونا يسير ms115 عكسيا في الزمن كانت
~~فكرة أدرك فاينمان فجأة - بعد مرور كل تلك السنوات - إمكانية استغلالها في سياق مختلف.
~~وعند محاولته إجراء حسابات معتمدة على النسبية، حيث من الطبيعي وجوب إدراج كل من
~~الإلكترونات والفجوات فيها، أدرك فاينمان أن باستطاعته الحصول على نفس النتائج بإدراج
~~الإلكترونات فقط في صورته للزمكان، لكن مع السماح للعمليات التي تتحرك فيها الإلكترونات
~~للأمام وللخلف في الزمن (وهي ذات الفكرة التي عرضها معلمي في المدرسة الثانوية بصورة
~~مبتورة إلى حد ما أثناء محاولته إثارة اهتمامي بعلم الفيزياء في ذلك الدرس المسائي
~~الصيفي منذ زمن بعيد).

# كي نفهم كيف نشأت معالجة فاينمان الموحدة للبوزيترونات والإلكترونات، فإن أيسر سبيل
~~لذلك هو أن نبدأ التفكير من منظور الرسوم البيانية التي بدأ فاينمان في نهاية المطاف
~~يرسمها لنفسه لتصوير عمليات الزمكان التي نتجت في رؤيته لميكانيكا الكم المبنية على
~~حاصل جمع المسارات.

# تأمل مثلا رسما بيانيا يصف العملية الزمكانية لإلكترونين يتبادلان فوتونا
~~افتراضيا ، ينبعث عند النقطة «أ» ويمتص عند النقطة «ب»:

# لكي نحسب نطاق هذه العملية من منظور ميكانيكا الكم، سيكون علينا أن نحسب جميع
~~المسارات الزمكانية المحتملة المتفقة مع تبادل فوتون افتراضي بين الجسيمين. ولما كنا لا
~~نشاهد الفوتون، فإن العملية التالية، وفيها ينبعث الفوتون عند النقطة «ب» ويمتص عند
~~النقطة «أ»، عندما تسبق «ب» «أ»، تسهم أيضا في المجموع النهائي:

# الآن، هناك طريقة أخرى للتفكير في
~~الرسمين البيانيين المنفصلين. تذكر أننا نتعامل مع ميكانيكا الكم، ومن ثم فإنه خلال
~~الزمن الذي مر بين القياسين، يكون أي شيء يتفق مع مبدأ عدم اليقين لهايزنبرج مسموحا
~~به. وهكذا، على سبيل المثال، فإن الفوتون الافتراضي ليس مقيدا للانتقال بسرعة الضوء
~~بالضبط طيلة فترة انتقاله بين الجسيمين. غير أن النسبية الخاصة تقول إنه إذا كان يتحرك
~~بسرعة تفوق سرعة الضوء، فيمكن القول إنه سيبدو وكأنه يتحرك عكسيا في الزمن وفقا
~~لإطار مرجعي معين. وإذا كان يتحرك عكسيا في الزمن، فمن الممكن أن ينبعث عند «أ»
~~ويمتص عند «ب». وبعبارة أخرى، فإن الرسم ms116 البياني الثاني يمثل عملية مطابقة لتلك التي
~~يصورها الرسم الأول، غير أنه في الحالة الأخيرة كان الفوتون الافتراضي يتحرك بسرعة تفوق
~~سرعة الضوء.

# في حقيقة الأمر، على الرغم من أن فاينمان
~~لم يصف العملية مطلقا بشكل صريح في ذلك الحين، على حد علمي، فإن نفس هذه الظاهرة تفسر
~~سبب «احتياج» نظرية نسبية الإلكترونات - أي نظرية ديراك - للجسيمات المضادة. إن
~~فوتونا، لا يحمل أي شحنة كهربية، يتحرك عكسيا في الزمن من «أ» إلى «ب» يشبه تماما
~~فوتونا يتحرك للأمام في الزمن من «ب» إلى «أ». غير أن جسيما مشحونا يتحرك عكسيا في
~~الزمن سيبدو أشبه بجسيم ذي شحنة مضادة يتحرك للأمام في الزمن.

# وهكذا، فإن العملية البسيطة التي يتحرك فيها إلكترون (ك−) بين نقطتين، التي يصورها
~~هذا الرسم البياني للمكان والزمان:

# يجب أن تكون مصحوبة أيضا بهذه العملية:

# غير أن العملية الأخيرة يمكن وصفها أيضا ببوزيترون وسيط (ك+) على النحو التالي:

# بعبارة أخرى، يبدو أن إلكترونا واحدا يبدأ رحلته، وعند نقطة أخرى
~~ينشأ زوج مكون من إلكترون وبوزيترون من الفراغ الخاوي، ويتحرك بوزيترون افتراضي للأمام
~~في الزمن، ليتلاشى في نهاية المطاف مع الإلكترون الأول، تاركا الإلكترون الأخير
~~المنفرد فقط في نهاية الرحلة.

# قدم فاينمان لاحقا وصفا جميلا لهذا الموقف في بحثه عام 1949 الذي كان بعنوان
~~«نظرية البوزيترونات». كان تشبيهه الشهير مستعارا من قائد قاذفة قنابل ينظر بمنظاره
~~لأسفل على طريق (ما من شك أن الحرب العالمية الأخيرة أثرت دون شك على اختيارات فاينمان
~~لتشبيهاته هنا): «الأمر يشبه قائد طائرة قاذفة يرى طريقا واحدا من خلال منظار القنابل
~~لطائرة تحلق على ارتفاع منخفض ثم فجأة يرى ثلاثة طرق، وفقط عندما يلتقي اثنان منهما ثم
~~يختفيان مرة أخرى، يدرك أنه ببساطة قد مر فوق تعرج طويل لطريق واحد.»

# وهكذا فإن عدد الجسيمات في نظرية كم نسبية يجب أن يكون غير محدد. فما إن نظن أن لدينا
~~جسيما واحدا، حتى يبرز لنا زوج مكون من جسيم وجسيم مضاد من الفراغ، فتصبح ثلاثة. وبعد ms117
~~أن يبدد الجسيم المضاد أحد الجسيمين (سواء شريكه أو الجسيم الأصلي)، يصبح هناك جسيم
~~واحد مرة أخرى، تماما مثلما شاهد قاذف القنابل من كوة إلقاء القنابل وهو يعد الطرق
~~التي تقع تحته. فالفكرة الأساسية مرة أخرى ليست هي أن حدوث هذا «ممكن» وحسب وإنما أن
~~النسبية «تقتضي» حدوثه، حتى إننا بالنظر للأمر من المنظور الحالي نرى أن ديراك لم يكن
~~أمامه خيار سوى تضمين الجسيمات المضادة في نظريته النسبية للإلكترونات والضوء.

# فكرة أن فاينمان كان هو الشخص الذي أشار في مخططاته إلى احتمال معاملة البوزيترونات
~~باعتبارها إلكترونات تتحرك عكس الزمن هي فكرة مدهشة؛ لأنها توحي على الفور أن نفوره
~~السابق من نظرية المجال الكمي كان في غير محله. وقد احتوى توسعه البياني الزمكاني بهدف
~~حساب الآثار الفيزيائية في الديناميكا الكهربائية الكمية ضمنا على المحتوى الفيزيائي
~~لنظرية يمكن بمقتضاها أن تنشأ الجسيمات وتفنى، ومن ثم يكون عدد الجسيمات خلال الخطوات
~~الوسيطة لإحدى العمليات الفيزيائية غير محدد. وقد اضطرت الفيزياء فاينمان إلى إعادة
~~إنتاج المحتوى الفيزيائي لنظرية المجال الكمي. (في الحقيقة، في بحث مغمور أجراه
~~الفيزيائي الألماني إرنست ستوكلبرج عام 1941، قبل بحث فاينمان بثمانية أعوام، وجد هذا
~~العالم نفسه مدفوعا نحو التفكير من منظور المخططات الزمكانية، والتفكير في
~~البوزيترونات باعتبارها إلكترونات تتحرك عكسيا في الزمن، إلا أنه لم يجد الدافع
~~الكافي لمتابعة المنهج الذي اتبعه فاينمان في نهاية المطاف مستخدما تلك
~~الأدوات.)

# الآن وقد ألفنا تلك الرسوم البيانية التي ستعرف فيما بعد باسم «مخططات فاينمان»،
~~يمكننا رسم العمليات المتوافقة مع العمليات التي كانت قبل ذلك لانهائية والمرتبطة
~~بالطاقة الذاتية للإلكترون واستقطاب الفراغ:

# غير أنه من وجهة نظر فاينمان، كان هناك اختلاف جذري بين الرسمين البيانيين. فقد كان
~~باستطاعته تخيل الرسم الأول بصورة طبيعية حين يبعث الإلكترون فوتونا ثم يعيد امتصاصه
~~لاحقا. إلا أن الرسم البياني الثاني بدا غير طبيعي لأنه لا يمكن أن ينتج عن مسار
~~إلكترون واحد يتحرك ويتفاعل جيئة وذهابا في المكان والزمان، وشعر فاينمان أن مثل هذه
~~المسارات هي ms118 الوحيدة الملائمة لإدخالها ضمن حساباته. ونتيجة لهذا، كان متنبها لحاجته
~~لإدراج تلك العمليات الجديدة، ولم يفعل هذا في البداية. وتسبب هذا القرار في عدد من
~~المشكلات لفاينمان وهو يحاول اشتقاق إطار يمكن فيه تحاشي كل قيم ما لانهاية التي ظهرت
~~في نظرية ديراك، ويمكن فيه اشتقاق تنبؤات واضحة للعمليات الفيزيائية.

# ارتبط أول نجاح عظيم لأساليب فاينمان بحساب الطاقة الذاتية للإلكترون. كان أهم شيء
~~أنه عثر على طريقة لتغيير تفاعل الإلكترونات والفوتونات على مقاييس بالغة الضآلة وطاقات
~~بالغة الارتفاع بأسلوب يتفق مع متطلبات نظرية النسبية. وينتج هذا بشكل تصويري من تأمل
~~الحالة التي تصبح فيها الحلقة الموجودة في رسم الطاقة الذاتية شديدة الصغر، ثم تغيير
~~تفاعلات جميع الحلقات الصغيرة والأصغر. وبهذه الطريقة يمكن اشتقاق نتيجة مبدئية، وهي
~~ذات قيمة محددة. علاوة على ذلك، من الممكن إيضاح أن هذه النتيجة مستقلة عن شكل تغيير
~~تفاعلات الحلقات الصغيرة في الحدود التي تصبح فيها الحلقات أصغر وأصغر. وأهم شيء، كما
~~أكدت من قبل، هو أنه لما كانت الحلقات تأخذ في الاعتبار زمنا عشوائيا للانبعاث
~~والامتصاص وفي نفس الوقت تشمل عناصر تتحرك في الزمن ذهابا وإيابا، فإن شكل التعديل
~~الذي أجراه فاينمان لم يفسد السلوك النسبي للنظرية، الذي لا يجب أن يعتمد على تعريف أي
~~مشاهد منفرد للزمن.

# وكما تنبأ كريمرز وغيره، كان المفتاح هو جعل إسهامات الحلقات المتغيرة تلك ذات قيم
~~محددة، أو إخضاعها لنظام، حسبما أطلق على هذا لاحقا، بطريقة تتفق مع النسبية. حينها
~~إذا عبر المرء عن التصويبات التي أجريت على الكميات الفيزيائية - مثل طاقة إلكترون في
~~مجال ذرة هيدروجين - من حيث الكتلة المادية والشحنة المادية للإلكترون، فإن القيمة
~~المتبقية، بعد حذف الحد الذي كان سيتخذ قيمة لانهائية لولا التعديل الذي تم على الحلقات
~~الصغيرة، تجمع بين كونها محددة ومستقلة عن الشكل الصريح للتعديل الذي تم إجراؤه. والأهم
~~من ذلك أنها تظل ذات قيمة محددة حتى بعد إنقاص مقياس الحجم الذي تتغير عنده أشكال
~~الحلقات البيانية إلى صفر، حيث كان الرسم البياني ms119 للحلقة سيتخذ قيمة لانهائية لولا ذلك.
~~ونجحت إعادة التطبيع! واتفق التصويب محدد القيمة بقدر معقول جدا مع تحول لامب
~~المقاس، وأثبتت الديناميكا الكهربائية كنظرية كمية.

# إلا أنه مع الأسف لم ينجح نفس النوع من الإجراءات الذي استخدمه فاينمان لتغيير
~~النظرية على مقاييس مسافات ضئيلة عند بحثه في الطاقة الذاتية للإلكترون عندما بحث في
~~التأثير اللانهائي للرسوم البيانية لاستقطاب الفراغ. فلم يتمكن فاينمان من العثور على
~~تعديل لحلقات الإلكترون-البوزيترون الصغيرة بحيث يحافظ على الخصائص الرياضية الأنيقة
~~للنظرية دون إجراء هذا التعديل. ولعل هذا سبب آخر، يضاف إلى إحساسه بأن تلك المخططات
~~ربما لم تكن ملائمة فيزيائيا للمشكلة التي يبحثها، دفعه لتجاهلها في حساباته الأولى
~~لتحول لامب.

# دخل فاينمان في صراع متقطع مع هذه المشكلة على مدار عامي 1948 و1949. وتمكن من
~~التوصل لنتائج دقيقة من المنظور الكمي بأن افترض بالحدس أن الحدود الإضافية المتنوعة في
~~معادلاته، التي ظهرت بسبب تغيير شكل حلقة الإلكترون-البوزيترون، من المرجح أنها كانت
~~غير فيزيائية؛ لأنها لم تتفق مع الدقائق الرياضية للديناميكا الكهربائية الكمية، ومن ثم
~~صار بالإمكان تجاهلها بأمان. وحل هذا الوضع غير المرضي عندما أبلغ بيته فاينمان بعد
~~ذلك في عام 1949 عن حيلة اكتشفها فولفجانج باولي وسمحت بتعديل متوافق رياضيا يجري
~~إدخاله على رسوم استقطاب الفراغ البيانية.

# ما إن أدخل فاينمان هذا المخطط في حساباته، حتى أمكنه ترويض جميع القيم اللانهائية في
~~الديناميكا الكهربائية الكمية، وأمكن حساب كل كمية فيزيائية بدقة متناهية ومضاهاتها
~~بنتائج التجارب. ومن المنظور العملي لامتلاك نظرية للإلكترونات والفوتونات يمكن للمرء
~~من خلالها حساب تنبؤات محددة القيمة (ودقيقة) لجميع العمليات، حقق فاينمان الهدف الذي
~~حفزه في البداية في مشروع تخرجه تحت إشراف ويلر.

# غير أن فاينمان لم يتخل بسهولة عن شكوكه الحدسية، وفي بحثه الشهير عام 1949، بعنوان
~~«نهج زمكاني لفهم الديناميكا الكهربائية الكمية»، الذي أوضح الأساليب البيانية
~~والنتائج، أضاف حاشية أشار فيها إلى الحاجة لتجارب أكثر دقة على تحول لامب، حتى يعرف
~~إن كان الإسهام الصغير الذي حسبه هو وآخرون حتى ms120 ذلك الوقت باعتباره ناجما عن تأثيرات
~~استقطاب الفراغ حقيقيا أم لا.

# وكان حقيقيا بالفعل.



# الفصل العاشر



# | نظرة عابسة من وراء زجاج




# لقد جاءت ماكيناتي من مكان بعيد بعيد.

# ريتشارد فاينمان،

# مخاطبا سيلفان شويبر، 1984

# ربما يبدو رد فعل فاينمان المتردد
~~تجاه ما توصل إليه من نتائج مثيرا للدهشة، غير أنه ليس كذلك، ولا هو فريد من نوعه.
~~فالحلول الصحيحة في العلم لا تكون في جميع الأحوال بديهية وقت ظهورها. وعند العمل
~~بأسلوب تجريبي، عند حافة المعرفة، ومع كثير من الانحرافات الخاطئة، والحارات المعتمة،
~~والطرق المسدودة، من السهل عندئذ أن يتشكك المرء عندما يبدو أن الطبيعة تستجيب للعمليات
~~الرياضية التي تخيلها وهو جالس على مكتبه. ومن ثم، فإن هذه ليست نهاية هذا الجزء من قصة
~~فاينمان، على الأقل إذا أردنا أن نفهم تراثه العلمي الحقيقي. وإنما نحن في حاجة لبحث
~~بعض الأحداث والشخصيات وتصاريف القدر التي تحكم التاريخ حقا؛ تلك النوعية من الأشياء
~~التي كثيرا ما يتجنبها المرء عند محاولته تقديم شرح منطقي للمفاهيم العلمية بعد أن
~~تظهر الحقيقة فعلا.

# هناك شخصيتان هيمنتا على المناخ المحيط بفاينمان مباشرة وهو المناخ الذي طور فيه
~~اكتشافاته وفهمها، وهما: جوليان شفينجر وفريمان دايسون. وقد التقينا من قبل بالفعل
~~بجوليان شفينجر، الفتى المعجزة. مثل فاينمان، كان شفينجر مشدودا للسؤال الأساسي الأهم
~~في الفيزياء النظرية في ذلك الحين: كيف نحول الديناميكا الكهربائية الكمية إلى نظرية
~~متماسكة متسقة عن الطبيعة. ومثل فاينمان، كان شفينجر ممن أسهموا في المجهود الحربي،
~~وكان لعمله وقتها تأثير بالغ أيضا على منهجه. فشفينجر، الذي عمل في معمل الإشعاع
~~التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بدأ يتبع منهجا هندسيا معتمدا على الديناميكا
~~الكهربائية التقليدية، مركزا اهتمامه على المصادر وردود الأفعال. ومثل فاينمان، كان
~~مدفوعا بقوة بمنافسة بينه وبين نفسه في المقام الأول، ومع ما اعتقد أنه ينبغي أن يكون
~~قادرا على فعله.

# غير أن أوجه الشبه تتوقف عند هذا الحد. فمع أن شفينجر ينحدر أيضا من نيويورك، فإنه
~~ترعرع في مانهاتن، وهو عالم آخر بعيد ms121 كل البعد عن لونج أيلاند، ولعله ليس باستطاعة أي
~~فيزيائي أن يأتي من خلفية أكثر اختلافا من تلك. عينه رابي وهو في سن السابعة عشرة في
~~جامعة كولومبيا لعبقريته وتألقه بعد أن ساعد في حل جدال نشب بين رابي وأحد زملائه في
~~أحد أروقة الجامعة حول نقطة دقيقة في ميكانيكا الكم. وفي سن الحادية والعشرين، نال درجة
~~الدكتوراه، وبعدها بثمانية أعوام صار أصغر أستاذ دائم في تاريخ جامعة هارفارد. كان يشع
~~ثقة بالنفس وحسن تنظيم فائقين. ومع أن شفينجر كان يلقي محاضراته دائما بدون مذكرات،
~~فإن كل شيء كان يبدو مرتبا في ذهنه، من الموضع الذي سيضع عنده الطباشير لأول مرة وحتى
~~الموضع الذي سيترك فيه الطباشير السبورة، أو بالأحرى الموضعين؛ لأنه كان يكتب أحيانا
~~بيديه الاثنتين. ربما كان تدفق أفكاره يبدو معقدا، وربما يقول كثيرون إنه كان أكثر
~~تعقيدا مما ينبغي، لكنه كان مع ذلك دقيقا ومنطقيا وأنيقا إلى أقصى حد.

# أما عبقرية فاينمان فقد أعلنت عن نفسها بنوع من نفاد الصبر الذهني. فعندما كان يهتم
~~بحل مسألة ما كان يندفع إلى الأمام ليصل إلى الحل ثم يعمل في اتجاه عكسي كي يفهم ويحدد
~~الخطوات التي تركها. وفي بعض الأحيان، كان يضيق ذرعا بأولئك الذين لا يستطيعون متابعة
~~أفكاره، وقليل من كانوا يستطيعون. وعلى حد قوله، في رده على عرض
~~وظيفي قدم إليه لاحقا من معهد كاليفورنيا
~~للتكنولوجيا (كالتك): «لا أحب طرح مشكلة ما ثم اقتراح وسيلة لحلها، وأشعر بالمسئولية
~~بعد أن يعجز الطالب عن التعامل مع المسألة باستخدام الطريقة المقترحة في الوقت الذي
~~توشك فيه زوجته على الولادة فلا يحصل على وظيفة. وما يحدث هو أنني لا أقترح ما لا أعلم
~~إن كان سينجح أم لا، والسبيل الوحيد الذي أعلم به ما سينجح هو أن أجربه بالمنزل مسبقا،
~~لذا فإنني أعتبر أن المقولة القديمة: «رسالة الدكتوراه هي بحث أجراه أستاذ في ظروف
~~شديدة المشقة» حقيقة لا مراء فيها.»

# ربما لهذا السبب لم يكن لدى فاينمان سوى عدد قليل ms122 للغاية من الطلبة الناجحين في
~~الفيزياء. أما شفينجر، على الجانب الآخر، فقد أشرف على ما يزيد عن 150 طالب دكتوراه
~~خلال حياته المهنية، نال ثلاثة منهم جائزة نوبل، اثنان في الفيزياء وواحد في الأحياء.
~~لهذا لا يدهشنا أن مجتمع الفيزياء كان يهرع في أسراب وحشود للاستماع إلى شفينجر، وبصفة
~~خاصة حين كان يحاول حل أكثر الألغاز وضوحا في طليعة الفيزياء الأساسية.

# بعد المؤتمر الذي عقد في شيلتر أيلاند، أخذ شفينجر على عاتقه أيضا مهمة التوصل إلى
~~عملية حسابية متفقة مع النسبية في الديناميكا الكهربائية الكمية لواحدة من الكميات التي
~~اختلفت عن تنبؤات المرتبة الأدنى لنظرية ديراك؛ العزم المغناطيسي الغريب للإلكترون.
~~وباستخدام مجموعة من الأدوات التي ابتكرها للتعامل مع مشكلات الديناميكا الكهربائية
~~الكمية، وأفكار إعادة التطبيع التي كان هو وفيكتور فايسكوبف وإتش إيه كريمرز يروجون
~~لها، كان أول من توصل إلى حل في أواخر عام 1947.

# بدأت الأنباء تنتشر على الفور تقريبا في أوساط مجتمع الفيزياء حول إنجاز شفينجر . وفي
~~اجتماع يناير 1948 للجمعية الفيزيائية الأمريكية - وهو الملتقى الكبير للفيزياء خلال
~~العام - دعي شفينجر لإلقاء محاضرة، وبالفعل ألقى محاضرة بعنوان «التطورات الأخيرة في
~~الديناميكا الكهربائية الكمية». وكان الاهتمام بها عظيما إلى حد أنه طلب منه إعادة
~~المحاضرة في وقت لاحق من نفس اليوم، وبعدها مرة أخرى أمام جمهور أكبر لتلبية الطلب على
~~الاستماع إلى النتائج التي توصل إليها.

# في هذه الأثناء، نهض فاينمان بعد الحديث وذكر أنه حسب أيضا نفس الكميات التي حسبها
~~شفينجر، بل إنه زعم توصله لقدر أكبر بعض الشيء من الشمولية في حساب العزم المغناطيسي
~~الغريب للإلكترون. لكنه لم يشرح الأساليب التي استخدمها بعد، لذا كان إعلانه أقل
~~تأثيرا بكثير.

# حظيت أفكار فاينمان بقدر أقل من الاهتمام في الأوساط العلمية في ذلك الحين، ليس لأنه
~~لم يمتلك نفس المنبر في ذلك الاجتماع، وإنما لأن منهجه بالكامل في التعامل مع المشكلات
~~التي حلها في نهاية الأمر كان غريبا. لقد تجاهل طويلا شبكة الأمان الممثلة في نظرية
~~مجال الكم التقليدية، ومع ms123 أن مخططاته أتاحت له حساب نتائج استثنائية، فإنها ربما بدت
~~للآخرين أشبه بطلاسم نقشت بخط رديء في محاولة لتخمين الحل لمشكلات ذلك الوقت.

# ذلك التحفظ الذي أبداه مجتمع علماء الفيزياء تجاه فهم أبحاثه تجلى في أوضح صوره خلال
~~الفرصة الأولى التي لاحت لفاينمان لإلقاء محاضرة حول فكرته، بعد بضعة أشهر، في ورشة عمل
~~أخرى أقيمت تحت رعاية الأكاديمية الوطنية للعلوم، أو ما يعرف باسم «مؤتمر بوكونو». جاءت
~~محاضرته، وعنوانها «صياغة بديلة للديناميكا الكهربائية الكمية» بعد كلمة شفينجر، التي
~~استمرت قرابة يوم كامل! ومع أن شفينجر كان يتصف بالهدوء والاتزان، فقد أصابه الاضطراب
~~والارتباك بين الحين والآخر، حيث كان بور وديراك وغيرهما من كبار العلماء الحاضرين
~~يقاطعونه على نحو مستمر.

# لاحظ هانز بيته أن شفينجر يواجه مقاطعة أقل متى اتسم حديثه بطابع رسمي أكثر، لذا
~~اقترح على فاينمان أن يقدم محاضرته بصورة تتسم بأنها رسمية ورياضية أيضا. وكان هذا
~~الطلب أشبه بأن تطلب من بونو عزف مقطوعة لباخ على بيانو قيثاري. كان فاينمان قد استعد
~~لتقديم مادته بنفس الطريقة تقريبا التي أجرى بحثه بها، مؤكدا على العمليات الحسابية
~~الناجحة والنتائج التي سوف تعود به بعد ذلك للوراء كي تحفز أفكاره. غير أنه، مذعنا
~~لاقتراح بيته، ركز على الرياضيات المرتبطة بأسلوبه الذي يجمع بين المكان والزمان بدلا
~~من الفيزياء. وكانت النتيجة على حد تعبير فاينمان نفسه «محاضرة ميئوسا منها».

# ظل ديراك يقاطعه سائلا عما إذا كانت نظريته «وحدوية» - وهو أسلوب رياضي لصياغة حقيقة
~~ما، كما شرحت آنفا، مفاده أن المجموع المحسوب لاحتمالات جميع النتائج الفيزيائية
~~الممكنة في أي موقف يجب أن يساوي واحدا صحيحا (بمعنى أن هناك احتمالا بنسبة 100٪ أن
~~يحدث شيء ما) - غير أن فاينمان في الحقيقة لم يكن قد فكر في هذا الأمر، ولما كانت
~~جسيماته تتحرك للأمام وللخلف في الزمن، فقد أجاب بأنه ببساطة لا يعلم.

# بعدها، عندما قدم فاينمان فكرة سلوك البوزيترونات وكأنها إلكترونات تتحرك عكسيا في
~~الزمن، سأله أحد المشاركين إن كان هذا يعني ضمنيا أنه في ms124 بعض مسارات الزمكان التي
~~أدخلها في حساباته، قد تبدو عدة إلكترونات وكأنها تحتل نفس الحالة، وهو خرق واضح لمبدأ
~~الاستبعاد لباولي. فأجابه فاينمان بالإيجاب لأنه في هذه الحالة لم تكن الإلكترونات
~~المختلفة في حقيقة الأمر جسيمات مختلفة، وإنما هي نفس الجسيمات تتحرك جيئة وذهابا في
~~الزمن! يذكر فاينمان لاحقا أن الفوضى عمت المكان بعدها.

# في نهاية المطاف أدى هذا إلى أن شكك بور في الأساس الفيزيائي لمفهوم الزمكان لفاينمان
~~ذاته. وزعم أن صورة مسارات الزمكان تخرق مبادئ ميكانيكا الكم، التي تقول إن الجسيمات لا
~~تتحرك في مسارات فردية معينة على الإطلاق! وعند هذه النقطة تخلى فاينمان عن محاولة
~~إقناع الحاضرين بصحة مخططه.

# كان بور مخطئا بالطبع. لقد أوضح أسلوب حاصل جمع المسارات لفاينمان بما لا يدع مجالا
~~للشك أنه لا بد من دراسة العديد من المسارات المختلفة في آن واحد عند حساب النتائج
~~الفيزيائية، والحقيقة أن نجل بور جاء فيما بعد وقدم اعتذاره قائلا إن أباه أساء فهم 
~~فاينمان. غير أن نمط التساؤل الاستجوابي عكس ما كان من الواضح أنه شك عميق وريبة
~~متنامية في أن فاينمان توصل إلى صورة متسقة تمام الاتساق. لقد كان يطلب ما لا يستطاع
~~من جمهور الحاضرين، الذي لا يمكن أن يتوقع منه - على الرغم من وجود بعض ألمع العقول في
~~علم الفيزياء في القرن العشرين وسطه - التأقلم في محاضرة واحدة مع هذا الأسلوب الجديد
~~كليا الذي لم يكتمل بعد في التفكير في عمليات فيزيائية أساسية. فعلى أي حال، فإن
~~فاينمان نفسه استغرق منه الأمر سنوات وآلافا من الصفحات التي أجرى فيها عملياته
~~الحسابية حتى توصل إليه.

# ربما يظن المرء أن فاينمان كان حتما يغار من شفينجر، لا سيما في ضوء تباين استقبال
~~الناس المبكر لأبحاث كل منهما. ما من شك في أنهما كانا ميالين للمنافسة. لكنهما، حسبما
~~يقول فاينمان على الأقل، كانا أقرب لشريكين في مؤامرة. لم يكن أي منهما يفهم تمام الفهم
~~ما يفعله الآخر، غير أن كليهما كان يعرف قدرات الآخر ويثق ms125 بها، وكليهما كان يشعر بأنهما
~~يسبقان غيرهما. ربما كانت ذاكرة فاينمان متحيزة لمصلحته، إذ إنه بالتأكيد لم يكن راضيا
~~وقتها عن عدم فهم الآخرين له. وقد قرر، وهو يشعر بالحزن والكآبة بعد مؤتمر بوكونو، أن
~~يقدم أفكاره مطبوعة حتى يتمكن من شرح ما كان يفعله بصورة ملائمة. وبالنسبة لفاينمان،
~~الذي كان يكره كتابة أعماله للنشر، كان الدافع هنا واضحا.

# تذكر أن منهج فاينمان في حل المسائل الفيزيائية كان من الممكن صياغته في إطار
~~«الغايات تبرر الوسائل». وأعني بهذا أن المرء قد يخرج بفكرة أو طريقة جديدة شبه ناضجة،
~~غير أن صحتها تكمن فيما تحققه من نتائج. فإذا اتفقت النتائج المحسوبة مع الطبيعة، من
~~خلال التجارب، فالأرجح إذن أن الطريقة على المسار الصحيح وأنها تستحق المزيد من البحث
~~والاستكشاف.

# شعر فاينمان أن أسلوب حاصل جمع المسارات الذي ابتكره صحيح. كان بحلول ذلك الوقت قد
~~حسب كل الكميات التي يمكن للمرء حسابها في الديناميكا الكهربائية الكمية تقريبا واتفقت
~~نتائجه مع الطرق الأخرى عندما كانت متاحة. لقد ابتكر أساليبه أثناء تقدمه في مسيرته
~~بغرض التعامل مع المسائل المحددة التي يواجهها. ولكن كيف يمكنه تقديم هذا مكتوبا
~~لجمهور من الفيزيائيين غير المعتادين على العمل في اتجاه عكسي، وإنما يعملون في اتجاه
~~أمامي لفهم النظريات؟

# عندما يتعلق الأمر بفاينمان، كان الوصول إلى فهم واضح لأفكاره بقدر يسمح بعرضها على
~~الآخرين يعني إجراء المزيد من الحسابات لنفسه. لذا، عكف طوال صيف عام 1948 على تنقيح
~~طرقه الحسابية وتعميمها، وتوصل أيضا لطرق أكثر فعالية. وعن طريق جعل طرقه الحسابية
~~أكثر اختصارا وإفادة وعمومية، من المرجح أنه شعر حينها أنه يستطيع توصيل نتائجه إلى
~~مجتمع الفيزيائيين بسهولة أكبر. وأخيرا، بحلول ربيع عام 1949 كان فاينمان قد ناضل بما
~~فيه الكفاية حتى تمكن من إتمام بحثيه الملحميين: «نظرية البوزيترونات» و«نهج زمكاني
~~لفهم الديناميكا الكهربائية الكمية»، اللذين وضعا الأساس بصورة جوهرية لجميع أفكاره
~~وحساباته الناجحة التي أجراها على مدار العامين السابقين.

# هناك عاملان رئيسيان آخران أسهما في توطيد عزم فاينمان ms126 وتراثه؛ الأول: يتعلق بعالم
~~رياضيات شاب مميز تحول إلى فيزيائي سبق أن التقينا به، وهو فريمان دايسون، الذي وصل إلى
~~الولايات المتحدة عام 1947 قادما من جامعة
~~كامبريدج طالبا للعمل مع بيته، والذي شرح أعمال فاينمان في نهاية المطاف لباقي
~~العالم.

# بعد أن اشتهر بالفعل في المملكة المتحدة لإنجازاته في الرياضيات، قرر فريمان
~~دايسون وهو في سن الثالثة والعشرين أن المسائل الذهنية المثيرة بحق في ذلك الحين تكمن
~~في الفيزياء النظرية، وبالتحديد في محاولة فهم النظرية الكمية للكهرومغناطيسية. لهذا،
~~بينما كان زميل كلية ترينيتي بجامعة كامبريدج، اتصل بالعديد من الفيزيائيين وسألهم إلى
~~أين يتوجه ليلحق بالتطورات الحديثة الأكثر إثارة، وأشار عليه الجميع بالالتحاق بمجموعة
~~بيته في كورنيل.

# في غضون عام، كان دايسون قد أتم بحثا يحسب فيه التصويبات الكمية لتحول لامب في
~~نظرية صغيرة تتفق مع النسبية مستخدما جسيمات ليس لها لف مغزلي. ومثل فاينمان، كان
~~متأثرا بشدة باحترامه البالغ وإعجابه الشديد ببيته، وكان انبهاره بالرجل مماثلا بقدر
~~واضح لانبهار فاينمان. كتب دايسون يقول: «تمثلت رؤيته في ضرورة فهم أي شيء يمكن حسابه
~~عدديا. كان هذا بالنسبة له يمثل جوهر ممارسة الفيزياء.»

# بحلول ربيع عام 1948، كان تركيز دايسون منصبا بعمق على المشكلات المفاهيمية
~~للديناميكا الكهربائية الكمية، وقرأ مع بقية أعضاء مجتمع الفيزياء، بعد أن نبههم
~~روبرت أوبنهايمر، العدد الأول من الدورية اليابانية الجديدة «بروجرس إن ثيوريتيكال
~~فيزيكس». وذهل عندما اكتشف أن علماء الفيزياء النظرية اليابانيين، مع عزلتهم التامة،
~~أحرزوا تقدما كبيرا أثناء الحرب. ابتكر سين-إتيرو توموناجا تحديدا، بصورة مستقلة إلى
~~حد بعيد، أسلوبا لحل مشكلات الديناميكا الكهربائية الكمية مستخدما تقنيات مشابهة لتلك
~~التي ابتكرها شفينجر. كان الفارق يكمن في أن أسلوب توموناجا بدا أبسط كثيرا في رأي
~~دايسون، الذي كتب يقول: «لقد عبر توموناجا عن أسلوبه بلغة بسيطة واضحة يمكن لأي شخص
~~أن يفهمها، في حين لم يفعل شفينجر ذلك.»

# خلال كل تلك الفترة، كان دايسون يتفاعل مع فاينمان، متعلما منه على السبورة ما أنجزه
~~بالضبط. وأعطاه هذا فرصة فريدة ms127 من نوعها تقريبا لفهم أسلوب فاينمان في وقت لم يكن
~~فاينمان قد نشر فيه بحثه بعد، ولا حتى قدم حلقة دراسية متماسكة حول الموضوع.

# ولو كان هناك شخص أصبح دايسون يكن له الإعجاب مثلما كان يكنه لبيته أو ربما أكثر،
~~فإن هذا الشخص هو فاينمان، الذي كانت عبقريته الممزوجة بالحماس والجاذبية والجرأة تأسر
~~لب العالم الشاب. وسرعان ما أدرك دايسون أن الأمر لم يكن يقتصر على قوة النهج
~~الزمكاني الذي ابتكره فاينمان وحسب، وإنما أنه لو كان صحيحا، فلا بد أن يكون ممكنا
~~الكشف عن علاقة بين هذا النهج وبين الأساليب التي ابتكرها شفينجر وتوموناجا.

# في الوقت نفسه، كان دايسون قد حقق قدرا من الإبهار للمشرف على أبحاثه إلى حد جعل
~~بيته يقترح عليه أن يمضي العام الثاني من دراسة زمالة خريجي الكومنولث بمعهد الدراسة
~~المتقدمة، مع أوبنهايمر. وخلال الصيف، وقبل انتقاله إلى نيو جيرسي، صاحب دايسون فاينمان
~~في تلك الرحلة المصيرية عبر البلاد بالسيارة إلى لوس ألاموس، ثم التحق بمدرسة صيفية في
~~ميشيجن، ثم قام برحلة أخرى عبر البلاد، هذه المرة بحافلة «جراي هاوند»، إلى بيركلي ثم
~~العودة. وخلال رحلة العودة من كاليفورنيا، وبعد سفر بالحافلة دام ثمانيا وأربعين ساعة
~~على نحو يعتبره كثيرون مجهدا للغاية للعقل، ركز دايسون تفكيره بكثافة على الفيزياء،
~~وتمكن من الانتهاء ذهنيا من السمات الأساسية لبرهانه على أن أسلوب فاينمان وأسلوب
~~شفينجر في الديناميكا الكهربائية الكمية متكافئان في حقيقة الأمر. وتمكن أيضا من
~~صهرهما معا «في شكل جديد لنظرية شفينجر يجمع بين مزايا كليهما»، على حد قوله في أحد
~~خطاباته.

# بحلول شهر أكتوبر من عام 1948، وقبل أن يتم فاينمان بحثه الطويل في الديناميكا
~~الكهربائية الكمية، تقدم دايسون ببحثه الشهير بعنوان «نظريات الإشعاع لتوموناجا
~~وشفينجر وفاينمان»، مبرهنا على تكافئها. وكان التأثير النفسي لهذا البحث بالغا. لقد
~~كان الفيزيائيون يثقون في شفينجر، غير أن أساليبه كانت معقدة إلى حد يفزعهم ويثبط
~~هممهم. وعندما أثبت دايسون أن أسلوب فاينمان على نفس القدر من الجدارة والاستحقاق
~~والاتساق وأنه ms128 يقدم منهجا منظما أكثر سهولة بكثير لحساب تصويبات الكم الأعلى رتبة،
~~كشف بذلك لبقية أعضاء مجتمع الفيزياء عن أداة جديدة وفعالة يمكن للجميع البدء في
~~استخدامها.

# أتبع دايسون بحثه عن «الإشعاع» ببحث إبداعي أصيل آخر في أوائل عام 1949. فبعد أن
~~ابتكر الوسائل التي تتيح تكييف صياغة معادلات شفينجر مع أساليب فاينمان بحيث يمكن حساب
~~الإسهامات ذات الرتبة الأعلى شديدة التعقيد في النظرية، أخذ دايسون على عاتقه مهمة
~~إثبات أن المسألة برمتها منطقية، على نحو دقيق، أو على الأقل دقيق بقدر كاف لإرضاء
~~الفيزيائيين! وأوضح أنه بمجرد حل مشكلات قيم ما لانهاية في أبسط حسابات الطاقة الذاتية
~~واستقطاب الفراغ، فعندئذ لن تكون هناك قيم لانهائية أخرى تؤدي إلى كافة حسابات الرتبة
~~الأعلى. أتم هذا العمل برهانا على ما صار الآن يعرف ب «قابلية إعادة التطبيع» للنظرية،
~~وفيها يمكن دمج جميع قيم ما لانهاية - ما إن تتحقق السيطرة عليها أولا بواسطة حيل
~~رياضية من النوع الذي أتاحه أسلوب فاينمان بكل سهولة - ضمن «الكتلة المجردة» و«الشحنة»
~~غير القابلتين للقياس في النظرية. وعندما يعبر عن كل شيء في صورة كتل وشحنات مقاسة
~~فيزيائيا أعيد تطبيعها، تصبح كل التنبؤات ذات قيم محددة ومعقولة.

# مع اكتمال بحثي دايسون، أمكن بحق ترويض الديناميكا الكهربائية الكمية. وأصبح بإمكانها
~~الآن أن ترتقي إلى مرتبة «النظرية» وفق أفضل مفهوم علمي بمعنى كونها صياغة متسقة
~~منطقيا حققت تنبؤات فريدة يمكن مقارنتها - وتمت بالفعل مقارنتها - بنجاح بالنتائج
~~التجريبية.

# ومن المثير أن بحث دايسون الأصلي الذي يبرهن على تكافؤ صور شفينجر وصور فاينمان لم
~~يحتو إلا على مخطط زمكاني واحد فقط. غير أنه لما كانت بحوث فاينمان الأصلية الأولى حول
~~النتائج التي توصل إليها لم تكن قد ظهرت بعد، فإن أول «مخطط لفاينمان» ظهر مطبوعا كان
~~في الحقيقة من عمل دايسون!

# من العسير أن نوفي بحث دايسون حقه من حيث الأهمية والتأثير. لقد أصبح دايسون على
~~الفور أحد مشاهير مجتمع الفيزياء، ولكن الأهم من ذلك أن بحثه جعل آخرين، ممن لم
~~يتمكنوا من ms129 فهم أسلوب فاينمان البياني أو كانوا مرتابين فيه، يتعلمون الصيغة ويبدءون
~~في تبنيها. وفي حين أن عرض فاينمان الخاص لأعماله كان سيظهر فيما بعد في بحثين مبدعين
~~أصليين كتبهما عامي 1949 و1950، فإن بحثي دايسون هما اللذان فتحا النافذة التي من
~~خلالها تمكنت أفكار فاينمان من تغيير الطريقة التي كان علماء الفيزياء يفكرون بها في
~~الفيزياء الأساسية.

# عمل دايسون جاهدا، وربما أكثر من فاينمان نفسه، لإقناع بقية العالم بجدوى أفكار
~~فاينمان. والحق أن كثيرا من استخدام علماء الفيزياء اللاحق لمخططات فاينمان خلال العقد
~~التالي لظهور أعماله يمكن أن نعزوه في الأساس إلى تأثير دايسون، الذي صار، من خلال
~~اتصاله الشخصي بفاينمان، حواريه الأول.

# عكست أبحاث دايسون في الأساس رؤيته الخاصة التي مفادها أنه على الرغم من أن أساليب
~~فاينمان وشفينجر وتوموناجا كانت متكافئة، فإن أسلوب فاينمان كان أكثر تنويرا ونفعا
~~لأولئك الذين يرغبون في استخدام الديناميكا الكهربائية الكمية في حل مسائل
~~الفيزياء.

# ومع بدء تحول تيار الاهتمام بعيدا عن شفينجر ، لم يكن هذا الأخير غافلا عن ذلك، وقد
~~علق فيما بعد بقوله: «كانت هناك رؤى حرة، تذيع وتنتشر بأسلوب قريب إلى حد ما من
~~أسلوب الحواريين، الذي استخدم المنطق الإغريقي في تقديم إله اليهود إلى عبدة الأوثان.»
~~ثم أصدر شفينجر بعدها إطراء آخر، ربما كان أكثر تعبيرا عن رؤيته أن التنوير لا يتحقق
~~إلا لأولئك المستعدين لتحمل أشق المعاناة: «مثل رقاقة السليكون التي ظهرت في سنوات
~~أقرب، كان مخطط فاينمان يعمل على إتاحة العمليات الحسابية للعامة.»

# درس المؤرخ ديفيد كايزر «انتشار» أسلوب فاينمان المعتمد على المخططات في أوساط مجتمع
~~علماء الفيزياء خلال السنوات التي سبقت، وتلت، مباشرة تاريخ نشر أبحاثه. وحسبما أوضح
~~كايزر، كان هذا الانتشار يزداد بصورة أسية، ويتضاعف كل عامين تقريبا، وبحلول عام
~~1955، احتوى حوالي 150 بحثا على مخططات فاينمان. وما بدأ في صورة فضول لم يفهمه سوى
~~فاينمان وحده وبعض من زملائه في كورنيل، ثم دايسون وآخرين في معهد الدراسة المتقدمة
~~وبعض الأماكن الأخرى، استمر ليصبح أسلوبا ms130 ظل يظهر منذ ذلك الحين في كل عدد يصدر من
~~أعداد دورية فيزيكال ريفيوز؛ وهي الدورية المرجعية القياسية للمتخصصين في ذلك المجال.
~~وما بدأ في صورة جهد يهدف للتعامل مع الديناميكا الكهربائية الكمية صار الآن يستخدم في
~~جميع مجالات علم الفيزياء تقريبا.

# كان فاينمان ودايسون مختلفين أشد الاختلاف في فهم مخططات فاينمان في واقع الأمر.
~~ففاينمان - متأثرا بصور الزمكان التي رسمها هو نفسه، وبأسلوب حاصل جمع المسارات الذي
~~ابتكره، وبإصراره على التفكير في الجسيمات وهي تتحرك لا في مجالات الكم - اعتبر تلك
~~المخططات صورا حقيقية لعمليات فيزيائية تتقافز فيها الإلكترونات من مكان إلى مكان ومن
~~زمان إلى زمان (للأمام وللخلف). وبناء على تلك الصور دون صيغه، واستطاع بعد ذلك أن
~~يفحص ويتحقق ليرى إن كانت تلك الصيغ ستنتج حلولا صحيحة أم لا. لقد كان ذلك بحق جهدا
~~ذاتيا غير معتمد على أساس جوهري راسخ بخلاف حدسه المميز المثير للإعجاب.

# وجاءت أعمال دايسون لتغير كل هذا. فقد أوضح كيف يمكن أن تنتج المخططات عن مجموعات
~~أساسية من المعادلات المبنية على نظرية مجال الكم. من وجهة نظر دايسون، كان كل جزء من
~~كل مخطط يمثل حدا واضح المعالم في سلسلة من المعادلات. كانت المخططات بمنزلة عكاز
~~يساعد على شرح المعادلات، ولم تكن «قواعد فاينمان» الموضوعة لترجمة المخططات إلى
~~معادلات مخصصة لهذا الغرض تحديدا، كما وضعها فاينمان، وإنما كان يمكن تبرير وجودها
~~ودعمه بواسطة معالجات محددة للمعادلات المرتبطة بميكانيكا الكم والنسبية الخاصة. وربما
~~لهذا السبب، جاء تبني مخططات فاينمان بسرعة أكبر من تبني نهج الزمكان وتكامل المسار
~~الذي ابتكره في الفيزياء، وهو الأسلوب الذي سيستغرق بضعة عقود أخرى ليغير كليا علم
~~الفيزياء، كما سنرى لاحقا.

# أدرك دايسون على الفور كيف يمكن لطرق فاينمان مساعدة البشر على إجراء الحسابات شديدة
~~التعقيد لنظرية مجال الكم بأسلوب منهجي. وعلى حد وصفه لاحقا في مذكراته: «العملية
~~الحسابية التي أجريتها لهانز بيته مستخدما النظرية التقليدية استغرقت عدة شهور من
~~العمل وعدة مئات من الأوراق. وكان في استطاعة ديك ms131 فاينمان التوصل لنفس النتيجة، بإجراء
~~العملية الحسابية على سبورة، خلال نصف ساعة.»

# جاء شعور فاينمان بأنه قد ولد من جديد، لعلمه أنه حقا اكتشف شيئا مميزا، أثناء
~~اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في يناير 1949 في نيويورك، وهو ذات الاجتماع الذي
~~احتفى فيه روبرت أوبنهايمر وآخرون بأعمال دايسون، أثناء كلمة الرئيس التي ألقاها
~~أوبنهايمر. في ذلك الحين، عندما كان من الممكن جمع كافة العلماء النشطين في أبحاث
~~الفيزياء في البلاد في فندق واحد كبير، ربما صار مؤتمر يناير أهم اجتماع يعقد في مجال
~~الفيزياء في العالم أجمع. في عام 1949، كان المزاج احتفاليا إلى حد بعيد، حيث بدأ
~~الفيزيائيون أخيرا يتبينون المشهد من خلال ضباب قيم ما لانهاية ليفهموا الديناميكا
~~الكهربائية باعتبارها نظرية كم صالحة للعمل. علاوة على ذلك، مع ابتكار أول معجل جسيمات
~~ذي قيمة، وهو السيكلوترون (المسرع الدوراني) قياس 184 بوصة في بيركلي، تم تخليق عدد
~~لا يعد ولا يحصى من الجسيمات الأولية الجديدة التي يتفاعل بعضها مع بعض في ظل القوة
~~النووية الشديدة الغريبة «في ظروف خاضعة للسيطرة وبأعداد هائلة»، على حد وصف فاينمان
~~لاحقا في مقال نقدي كتبه عام 1948 لدورية جديدة اسمها «فيزيكس توداي». كان شعوره
~~بالإثارة تجاه هذا العالم الجديد الغريب من الظواهر، والأمل في أن تتمكن الوسائل
~~الجديدة التي ابتكرت من التعامل مع الديناميكا الكهربائية الكمية، واضحا محسوسا. ولم
~~يأت العامل المحفز لشعور فاينمان بالحماس من المناقشات التي دارت حول الديناميكا
~~الكهربائية الكمية ذاتها، وإنما من الجدل الذي دار حول التفاعلات بين الجسيمات التي
~~خلقت حديثا والمسماة «ميزونات».

# كان فيزيائي شاب، اسمه موراي سلوتنيك، قد استخدم طرق الحساب السابقة على أساليب
~~فاينمان في نظرية مجال الكم ليحدد، بجهد هائل، تأثيرات تلك الأنواع الجديدة من الجسيمات
~~إذا جرى تبادلها في صورة جسيمات حقيقية بين نيوترونات النواة والإلكترونات التي تدور
~~حولها. وقد اكتشف أن نمطا واحدا فقط من التفاعل المحتمل من شأنه إحداث نتائج ذات قيم
~~محددة، قام بحسابها لاحقا. وقدم سلوتنيك بحثه في إحدى جلسات الاجتماع. ms132

# بعد الانتهاء من محاضرته، نهض أوبنهايمر وبطريقته المعتادة دحض بسرعة وبقسوة نتائج
~~سلوتنيك. وزعم أوبنهايمر أن أحد الباحثين الحاصلين على الدكتوراه من المعهد قد أثبت
~~نظرية عامة تقول إن جميع التفاعلات المختلفة الممكنة الحدوث للميزون ستكون لها نفس
~~التأثيرات على التفاعلات بين النيوترون والإلكترون، وهي نتيجة تتعارض بوضوح مع زعم
~~سلوتنيك.

# من الواضح أن فاينمان لم يصل إلا بعد انتهاء تلك الجلسة، لكنه أبلغ بالجدل الجديد
~~الدائر، فطلب التعليق وإبداء رأيه الشخصي حول من هو على صواب. حتى هذه اللحظة لم يكن
~~فاينمان قد أجرى أي حسابات نظرية تتعلق بالميزونات، غير أنه في ذلك المساء، بعد أن شرح
~~له أحدهم ما تقوله النظريات، ترجم أساليبه في الديناميكا الكهربائية الكمية إلى هذا
~~السياق الجديد، وأمضى عدة ساعات في حساب مختلف النظريات العديدة المحتملة عن الميزون.
~~وفي الصباح قارن نتائجه بتلك التي توصل إليها سلوتنيك، الذي أجرى حسابه فقط في إطار
~~حد خاص من حدود النظرية. كان فاينمان قد أجرى حساباته بتعميم كامل، لكنه عندما ألزم 
~~نفسه بالحد الذي استخدمه سلوتنيك، اتفقت نتائجهما.

# اطمئن قلب سلوتنيك دون شك بالنتيجة التي توصل إليها فاينمان، وأصابه الذهول أيضا.
~~فقد قضى ما يقرب من عامين في صياغة وإتمام عملية حسابية أجراها فاينمان في أمسية واحدة!
~~ومن ناحية فاينمان، كان هذا الإدراك سببا في شعوره بنشوة هائلة؛ فحينئذ، وحينئذ فقط،
~~أدرك القدرة الحقيقية لأساليبه الجديدة. وقد قال عن ذلك لاحقا: «عندئذ علمت حقا أن
~~لدي شيئا ما. لم أكن أعلم حقيقة أنني أمتلك شيئا بتلك الروعة إلا عندما حدث هذا.
~~كانت تلك هي اللحظة التي أدركت فيها فعلا أنه ينبغي علي نشر عملي، وأنني سبقت العالم
~~... كانت اللحظة التي نلت فيها جائزة نوبل عندما أخبرني سلوتنيك أنه ظل يعمل على تلك
~~المسألة طيلة عامين. أما عندما تسلمت الجائزة فعلا فلم يكن ذلك بالأمر الجلل، لأنني
~~كنت أعلم مسبقا أنني نجحت. لقد كانت تلك لحظة مثيرة.»

# علاوة على ذلك، عندما قدم زميل أوبنهايمر الحاصل على الدكتوراه بحثه ms133 في اليوم التالي،
~~لم يستطع فاينمان مقاومة رغبته في إهانة أوبنهايمر. وبعد أن قدم الباحث، واسمه كيس،
~~محاضرته، نهض فاينمان ليعلن على نحو ارتجالي أنه لا بد أن يكون مخطئا، إذ صار قادرا
~~على القول عن بحث سلوتنيك «إن عملية حسابية بسيطة تبين أنه صحيح».

# هذه الواقعة لم تضرم النار الضرورية لإقناع فاينمان بأن عليه أن ينشر ما توصل إليه من
~~نتائج فحسب، وإنما أرغمته كذلك على ابتكار الأدوات التي تتيح له تقديم أبحاثه بأسلوب
~~يستطيع بواسطته باقي أعضاء مجتمع الفيزياء فهمها. في المقام الأول، شعر فاينمان بضرورة
~~فهم ما أخطأ فيه كيس. لكن لكي يفعل ذلك، كان عليه أولا أن يفهم بالضبط ما قام به كيس،
~~وكان هذا عسيرا عليه إذ إن كيس استخدم الأساليب التقليدية لنظرية مجال الكم، التي كان
~~فاينمان يتجاهلها حتى تلك اللحظة. وأثناء تعلم فاينمان تلك الأساليب، من أحد طلبة
~~الدراسات العليا في كورنيل، لم يتمكن فحسب من اكتشاف الخطأ الذي وقع فيه كيس، وإنما حقق
~~أيضا مكسبا إضافيا من استثماره لذلك الوقت؛ لقد استطاع أخيرا فهم عمليات الفراغ
~~بطريقة لم تتيسر له من قبل. ولعب فهمه الجديد دورا حيويا في عرضه لأول أبحاثه
~~الملحمية في الديناميكا الكهربائية الكمية، «نظرية البوزيترونات».

# بعدها، ومع معرفته المكتسبة حديثا بنظريات الميزون، التي كانت في غاية الشهرة حينها،
~~تمكن فاينمان من صياغة قواعده البيانية لتلك النظريات وإعادة التوصل بسرعة لكل
~~النتائج التي توصل إليها فيزيائيون آخرون على مر السنين. وقد أوجز تلك النتائج في بحثه
~~الكلاسيكي التالي: «نهج زمكاني لفهم الديناميكا الكهربائية الكمية»، فأثارت الاهتمام
~~دون شك في أوساط مجموعة كبيرة من الفيزيائيين الذين كانوا يناضلون من أجل فهم تلك
~~الجسيمات الجديدة المتفاعلة بعضها مع بعض بقوة.

# ولما تعرض للاستفزاز في مؤتمر بوكونو، حيث أفسد الأمور تماما في المحاضرة التي
~~ألقاها، قرر أن يبدأ أولا بنشر أساليبه الحسابية البيانية بأسلوب متماسك، ثم يعرض
~~الأسس الرياضية الرسمية فيما بعد. ولما كان يدرك أن النهج الزمكاني «جاء من مكان بعيد
~~بعيد»، ms134 كتب في مقدمة بحثه يقول: «أسلوب لاجرانج ... عدل بما يتفق مع متطلبات معادلة
~~ديراك وظاهرة نشوء الأزواج. وقد صار هذا الأمر أسهل عن طريق إعادة تفسير نظرية الفجوات.
~~وأخيرا من أجل الحسابات العملية ابتكرت التعبيرات في سلسلة أسية ... كان من الواضح أن
~~كل حد في السلسلة له تفسير فيزيائي بسيط. ولما كان فهم النتيجة أيسر من فهم الاشتقاق،
~~فقد ظننت أن أفضل ما أفعله هو نشر النتائج أولا في هذا البحث.»

# وعلى الرغم من أن فاينمان قلل إلى أدنى حد الدوافع النظرية والرياضية في عرضه المبدئي
~~هذا، والذي أدرك أنه لا يمكن بحال أن «يحمل اليقين الراسخ بالحقيقة الذي يأتي مصاحبا
~~لعملية الاشتقاق»، فقد أوضح مع ذلك للقارئ الميزة الواضحة لأساليبه. فعند مقارنة النهج
~~الزمكاني الذي ابتكره بالنهج التقليدي؛ النهج «الهاميلتوني»، للتعامل مع نظرية ديراك
~~النسبية في مقابل نظرية شرودينجر غير النسبية، كتب يقول: «وكنقطة إضافية أقول إن الثبات
~~النسبي سيكون بديهيا واضحا بذاته. إن الشكل الهاميلتوني للمعادلات يطور المستقبل من
~~الحاضر الآني. غير أنه من منظور راصدين مختلفين في حالة حركة نسبية، يكون الحاضر الآني
~~مختلفا، ومتفقا مع قطع مختلف ثلاثي الأبعاد من الزمكان ... وعن طريق نبذ النهج
~~الهاميلتوني، يمكن التوفيق بين النسبية وميكانيكا الكم على نحو طبيعي إلى أقصى
~~حد.»

# على امتداد العام التالي، أتم فاينمان البحثين المتبقيين الضروريين لتقديم اشتقاق
~~شامل وأكثر دقة ورسمية لنتائجه، مستخدما نوعا جديدا من الأساليب الحسابية ابتكره،
~~وليوضح رسميا تكافؤ أساليبه مع أساليب نظرية مجال الكم التقليدية. وبنشر أبحاث
~~فاينمان الأربعة، اكتملت بذلك قصة الديناميكا الكهربائية الكمية على نحو جوهري. وما بدأ
~~في صورة رغبة راودته عندما كان لا يزال طالبا بالدراسات العليا في إعادة صياغة
~~الديناميكا الكهربائية الكمية كنظرية بدون أي قيم لانهائية، تطور ليصبح منهجا دقيقا
~~يتسم بكفاءة مذهلة للتغلب على قيم ما لانهاية للحصول على نتائج يمكن مقارنتها
~~بالتجارب.

# لم يفقد فاينمان تمييزه للفارق بين الأمل والواقع. وفي جميع أجزاء أبحاثه الأربعة -
~~مع تأكيده على الإنجاز الذي جسدته - عبر ms135 فاينمان عن شعور واضح بالإحباط. فعند مقارنة
~~أساليبه الحسابية بأساليب شفينجر على سبيل المثال، كتب يقول عن الزمكان: «على الرغم من
~~أن المنهجين يتفقان معا، فإن أيا منهما لا يبدو مرضيا تماما من الناحية النظرية.
~~غير أنه يبدو واضحا أن لدينا الآن طريقة مكتملة ومحددة لحساب العمليات الفيزيائية من
~~أي مرتبة في الديناميكا الكهربائية الكمية.»

# على مدار السنوات العديدة السابقة على عام 1965، وحتى خلال ذلك العام الذي فاز فيه
~~بجائزة نوبل عن أعماله، ظل فاينمان يشعر بأن أساليبه مفيدة فحسب، لكنها ليست بالغة
~~التأثير. فهو لم يمط اللثام عن خصائص أساسية جديدة للطبيعة من شأنها أن تخلص النظرية
~~من قيم ما لانهاية، وإنما عثر فحسب على طريقة تتيح تجاهل تلك القيم بأمان. كان يشعر أن
~~الأمل الحقيقي - في أن يؤدي تكامل المسارات إلى الكشف عن أشياء جديدة في فهمنا الأساسي
~~للطبيعة يرجو أن تعالج مشكلات فيزياء الكم النسبية - لم يصبح حقيقة ملموسة بعد. وعلى حد
~~تصريحه لجريدة طلابية في يوم الإعلان عن جوائز نوبل : «كان الهدف من وراء نشر بحثي عام
~~1949 إتاحة تلك الطرق المبسطة في الحساب بشكل أكبر للجميع، فقد كنت لا أزال أظن أنني لم
~~أحل أي مشكلات حقيقية ... وكنت لا أزال أنتظر أن يأتي يوم أصل فيه إلى نهاية لفكرتي
~~الأصلية ... وأن أحصل على إجابات ذات قيم محددة، وأن أخرج هذا الإشعاع الذاتي وأن  أقوم
~~دوائر الفراغ وغيرها ... وهو ما لم أتمكن من تحقيقه مطلقا.» وعلى حد وصفه لاحقا في خطاب
~~تسلم جائزة نوبل: «هذا يكمل قصة تطور النظرة الزمكانية للديناميكا الكهربائية الكمية.
~~وإني لأتساءل هل يمكننا أن نتعلم منها أي شيء. أشك في ذلك.»

# إلا أن التاريخ سيبرهن في نهاية المطاف على عكس ذلك.



# الجزء الثاني



# | بقية الكون




# لا يمكننا اليوم أن نعرف إن كانت معادلة شرودينجر تحوي ضفادع، أو مؤلفين
~~موسيقيين، أو مبادئ أخلاقية، أو أنها لا تحوي شيئا من ذلك. ولا يمكننا أن نعرف إن
~~كانت تحتاج إلى شيء يقف وراءها، كإله مثلا، ms136 أم لا. لذا يمكننا جميعا أن نعتنق
~~آراء راسخة في أي اتجاه شئنا.

# ريتشارد فاينمان



# الفصل الحادي عشر



# | مادة القلب وقلب المادة




# ما أحاول القيام به هو أن أبث الحياة في الوضوح، الذي هو في الحقيقة شيء تصوري
~~شبه مرئي لم يأخذ حقه من التفكير والتأمل.

# ريتشارد فاينمان

# لم يلق ريتشارد فاينمان سلاحه عام 1949. كان قد أنجز شيئا رائعا، حتى هو نفسه لم
~~يدرك مداه الكامل. في هذه الأثناء، واصلت الطبيعة التلميح بالإشارات. ومن منظور
~~فاينمان، كان الاهتمام بالفيزياء يعني الفضول الشديد تجاه جميع جوانب العالم المادي،
~~وليس بجبهة واحدة مثيرة فحسب. وتزامن إتمامه لعمله العظيم في الديناميكا الكهربائية
~~الكمية أيضا مع نقلة شخصية أشد صعوبة عليه، تمثلت في الانتقال من جامعته المحبوبة
~~كورنيل إلى إثارة وسحر أجواء أكثر غرابة.

# على الرغم من تمتع فاينمان بشخصية غير تقليدية في سلوكه وفي أسلوبه في التعامل مع
~~الأعراف الاجتماعية، فقد ظل خلال السنوات التي أعقبت الحرب محليا بصورة غريبة. لقد
~~ذكرت من قبل مسألة عدم اهتمامه في بداية حياته بالموسيقى الكلاسيكية والفنون عامة. ومع
~~أنه ربما بدا خبيرا بشئون الحياة والناس، ويعود هذا بصورة كبيرة إلى ما اكتسبه من
~~خبرات خلال سنوات الحرب وإلى تعاملاته مع زملائه الوافدين من بلدان أخرى، فإنه حتى
~~بلوغه سن الحادية والثلاثين لم يكن قد غادر حدود الولايات المتحدة مطلقا. إلا أن هذا
~~سرعان ما تغير.

# كان عقل فاينمان دائم البحث عن المشكلات والتحديات الذهنية الجديدة. وقد زحف هذا
~~الميل نحو حياته الشخصية أيضا. قال لي ذات مرة: «على المرء أن يسعى نحو مغامرات جديدة
~~ما أمكنه ذلك.»

# أعتقد أن عقل فاينمان، بعد المجهود المكثف الذي بذله بين عامي 1946 و1950 في مغالبة
~~الديناميكا الكهربائية الكمية، أراد الانتقال إلى مضمار آخر، ليس من حيث الموضوع فحسب
~~وإنما من حيث الأسلوب أيضا. ولما كان يعاني الاضطراب العاطفي والتعاسة، والتوق
~~للمغامرة، أراد فاينمان الفرار من قيود إيثاكا الكئيبة ذات المناخ الشتوي، وربما من
~~العديد من العلاقات الجنسية المتشابكة التي ms137 تورط فيها. أومأت إليه كاليفورنيا المشمسة
~~تدعوه إليها، غير أن أمريكا الجنوبية بدت أكثر إغواء.

# مثل العديد من القرارات المهمة في حياته، اشتمل هذا القرار على قدر من موهبة اكتشاف
~~الأشياء الطيبة بالصدفة. كان أحد زملائه القدامى في لوس ألاموس، وهو روبرت باشر، بصدد
~~الانتقال إلى باسادينا لإعادة بناء برنامج للفيزياء كان خامدا في كالتك، وعلى الفور
~~قفز إلى ذهنه اسم فاينمان. وقد اتصل به في الوقت المناسب. ووافق الرجل الذي رفض من قبل
~~عروضا من برينستون، وجامعة شيكاجو، وبيركلي، ومجموعة متنوعة من المعاهد الأخرى، على
~~زيارة باسادينا. وفي الوقت نفسه، كان خيال فاينمان يجنح إلى ما هو أبعد. كان قد قرر،
~~لسبب ما، زيارة أمريكا الجنوبية، وبدأ بالفعل في تعلم اللغة الإسبانية عندما دعاه
~~فيزيائي برازيلي زائر لزيارة البرازيل خلال صيف عام 1949. قبل فاينمان الدعوة بسرعة،
~~وحصل على جواز السفر، وتحول نحو تعلم البرتغالية.

# ألقى فاينمان محاضرات في الفيزياء في المركز البرازيلي لأبحاث الفيزياء بريو
~~دي جانيرو ثم عاد إلى إيثاكا في الخريف، وقد صار أكثر معرفة باللغة البرتغالية وبأساليب
~~البرازيليين، بفضل إحدى جميلات شاطئ «كوباكابانا»، تسمى كلوتايلد، التي تمكن من
~~إقناعها بمصاحبته إلى الولايات المتحدة فترة وجيزة. بعد ذلك أقنعه الشتاء في إيثاكا
~~بضرورة مغادرتها، كما أن كالتك، علاوة على أن طقسها أفضل، كانت تتمتع بالجاذبية لعدم
~~كونها جامعة فنون حرة مثل كورنيل، التي قال في شأنها: «لا يوازي حجم التوسع النظري
~~الناتج عن وجود العديد من مواد الإنسانيات التي تدرس بالجامعة سوى البلاهة المتفشية
~~فيمن يدرسون تلك الأشياء.» قبل فاينمان العرض المقدم من كالتك وتفاوض على اتفاق يمنحه
~~أفضل ما في جميع العوالم المتاحة. أمكنه الحصول فورا على إجازة لمدة عام والعودة مرة
~~أخرى إلى محبوبته البرازيل، حيث يمكنه أن يظل على اتصال دائم بعلم الفيزياء في الوقت
~~الذي يسبح فيه على شاطئ كوباكابانا ويمارس نزواته بالليل، مع حصوله على كافة مستحقاته
~~من كالتك وبدعم من وزارة الخارجية الأمريكية.

# كان اهتمامه الأول منصبا خلال تلك الفترة على ms138 الميزونات المكتشفة حديثا، والتشوش
~~الذي أحدثته في علم الفيزياء النووية. وكان يستخدم محطة إذاعة لاسلكية بسيطة إلى جانب
~~الخطابات للاتصال بزملائه في الولايات المتحدة، ليطرح عليهم تساؤلاته أو يقدم لهم
~~نصائحه. وقد وبخه فيرمي ذات مرة قائلا: «كنت أتمنى لو أستطيع أنا أيضا أن أجدد
~~أفكاري بالسباحة على شاطئ كوباكابانا.»

# غير أن فاينمان في الوقت نفسه تعامل بجدية مع رسالته التي آمن بها وهي المساعدة في
~~تجديد شباب علم الفيزياء في البرازيل. وأخذ يقدم دورات تعليمية بالمركز البرازيلي
~~لأبحاث الفيزياء، وانتقد مسئولي التعليم البرازيليين لأنهم يعلمون الطلاب حفظ الأسماء
~~والمعادلات عن ظهر قلب ولا يعلمونهم كيف يفكرون فيما يفعلونه. وتذمر من أنهم
~~يتعلمون كيف يشرحون معاني الكلمات بكلمات أخرى، لكنهم في الواقع لا يفهمون شيئا وليس
~~لديهم حس بالظواهر الفعلية التي يفترض أنهم يدرسونها. من منظور فاينمان، كان الفهم يعني
~~أن يكون المرء قادرا على تطبيق ما يعرفه على مواقف جديدة.

# لكن على الرغم من ذكاء فاينمان الكبير، فإن عزلته في البرازيل حرمته من متابعة ما
~~يحدث عند الجبهة الأمامية لذلك المضمار في تلك الفترة. لقد تمكن مستقلا من تكرار
~~النتائج التي اشتقت بالفعل، غير أنه لم يدفع عجلة مجال فيزياء الجسيمات الناشئ
~~للأمام. وبدلا من ذلك، مر بمرحلة صحوة ثقافية، وحضر مهرجانا جنسيا.

# أولا: الموسيقى. زعم فاينمان أنه كان أصم لا يميز بين النغمات، غير أنه ما من شك أنه
~~ولد يهوى الإيقاع. كان جميع المقربين منه يعلمون أنه كان دائم النقر بأصابعه وكأنه يدق
~~الطبل أثناء العمل، على الورق، وفوق الجدران، وعلى أي شيء ملائم. وفي ريو، عثر على
~~الموسيقى المثالية لنوازعه النفسية؛ السامبا، موسيقى ساخنة إيقاعية ومزيج بسيط يجمع بين
~~التقاليد اللاتينية والأفريقية. التحق بمدرسة لتعليم السامبا وبدأ في العزف على الطبول
~~ضمن فرق السامبا. بل إنه تقاضي أجرا مقابل مجهوداته في بعض الأحيان! وكانت ذروة نشاطه
~~أثناء الكرنفال السنوي، وهو مهرجان فسق يقام في الشوارع، وكان يمكنه فيه ممارسة
~~الانحلال بإفراط، وهو ما فعله بالطبع. (بالمصادفة ms139 البحتة أكتب هذه الكلمات وأنا أحدق من
~~نافذة فندق يطل على شاطئ كوباكابانا.)

# من السهل أن نتفهم افتتان فاينمان بريو. فالمدينة جميلة بصورة تخلب الألباب، يحيط
~~بها جبل رائع المنظر ومشهد المحيط، وهي مفعمة بالحيوية بمحافل الكاريوكا في ريو، وهم
~~سكان محليون منشغلون بإقامة الحفلات الصاخبة والمشاحنات ولعب كرة القدم والمغازلة على
~~الشاطئ. كانت جميع الأنشطة الإنسانية حاضرة في أغلب الأوقات. والمدينة رديئة السمعة،
~~مبتذلة، جذابة، حادة، مخيفة، وبشوشة، ومسترخية في آن واحد. هناك كان فاينمان يفر من
~~حصار المدينة الجامعية، حيث لا يمكن للمرء مطلقا الابتعاد تماما عن الزملاء والطلبة.
~~وعلاوة على هذا فإن البرازيليين يتمتعون بالدفء، والبشاشة، ويتقبلون الآخرين. وتمكن
~~فاينمان من الامتزاج بهم. ولا بد أن حماسه الشديد، الذي لا يخبو أبدا، قد لاقى صدى لدى
~~جميع من حوله من علماء الفيزياء، وسكان الكاريوكا المحليين، والنساء بالطبع.

# أقام فاينمان في فندق ميرامار بالاس المطل على شاطئ كوباكابانا، حيث انغمس في الملذات
~~التي يستمتع بها من شرب الخمر (الذي أفرط فيه إلى حد أرعبه وجعله يقسم على أن يقلع عن
~~الخمور نهائيا) والجنس. كان يلتقط النساء من الشاطئ ومن الأندية ومن حانة الفندق،
~~التي كان قربها من أنشطة كوباكابانا، ولا يزال، داعيا للإدمان. ظل لفترة متخصصا في
~~الساقيات اللواتي يقمن بالفندق، وحسبما أوضح مرارا وتكرارا على نحو شهير، فقد كان
~~يستمتع بالنساء المحليات اللواتي كان يلتقيهن في الحانات. وقد أقنع واحدة منهن ذات مرة
~~ليس فقط بالنوم معه، وإنما بأن ترد له أيضا قيمة ما اشتراه لها من طعام في
~~الحانة.

# ولكن كما يحدث غالبا، فإن هذه الممارسات الجنسية مع نساء مجهولات - مع أنها أمر
~~مسل - زادت وحسب من شعوره بالوحدة والعزلة، وربما لهذا السبب أقدم على تصرف سخيف بعيد
~~عن شخصيته كل البعد. لقد طلب يد امرأة من إيثاكا كان يعرفها ويواعدها في خطاب أرسله
~~إليها؛ امرأة شديدة الاختلاف عن الباقيات، وشديدة الاختلاف عنه هو نفسه، ولعله أقنع
~~نفسه حينها بأنها تمثل المكمل المثالي له.

# أدركت كثيرات ms140 من صديقاته السابقات أن المتعة المتبادلة التي اعتقدن أنهن يتقاسمنها مع
~~فاينمان لم تكن متبادلة تماما. كان في استطاعة فاينمان أن يركز تركيزا كاملا على
~~المرأة التي معه، بطريقة آسرة تماما. لكنه في الوقت نفسه، وعلى الرغم من شدة المشاركة
~~البدنية التي كان يظهرها، فقد كان في حقيقة الأمر وحيدا مع خواطره. تبعته ماري لويز
~~بل، التي لم تكن مدركة لهذا العيب، من إيثاكا إلى باسادينا. كانت شقراء يميل لون شعرها
~~إلى الفضي تنزع إلى ارتداء الأحذية ذات الكعب العالي والثياب الضيقة، وظنت بطريقة ما
~~أنها وجدت في فاينمان الأساس الذي يمكن أن تصنع منه الشكل النهائي الذي يروق لها، كانت
~~تريد أن تصنع منه شخصا ذا مظهر خارجي أكثر بريقا ولديه تقدير أفضل للفنون، ولا يصاحب
~~الكثير من علماء الفيزياء.

# تزوجا عام 1952. وقال البعض لاحقا إن طلاقهما كان أمرا حتميا، ولكن ليست هناك
~~قواعد حقيقية يمكن للمرء من خلالها التوصل لتنبؤات صحيحة في شئون القلب، مثلما هو الحال
~~في الفيزياء. إلا أن أحد البنود التي طرحت أثناء إجراءات الطلاق كانت كاشفة. فقد قالت
~~عن فاينمان إنه «يبدأ التفكير في حل المسائل الحسابية ما إن يستيقظ من نومه. لقد كان
~~يجري حساباته أثناء قيادة السيارة، وأثناء جلوسه في غرفة المعيشة، وأثناء استلقائه في
~~الفراش ليلا.»

# خلال السنوات الأولى التي عاشاها معا، مع استقراره في باسادينا في أعقاب العام
~~الجامح الذي أمضاه في البرازيل، ومع تحول جنته المنزلية شيئا فشيئا إلى جحيم خاص آخر،
~~بدأ يساوره اعتقاد بأنه أخطأ، ليس فقط في اختيار شريكة حياته ولكن أيضا في اختيار
~~الموطن الذي يعيش فيه؛ حتى إنه كتب إلى هانز بيته يناقشه في أمر العودة إلى كورنيل. غير
~~أن إغراء كالتك كان أكبر من إغراء ماري لويز، وبعد زواجهما بأربع سنوات، وفي عام 1956،
~~انفصل عن ماري لويز، لكنه ظل مقيما في باسادينا.

# كانت جامعته الجديدة تنمو بسرعة لتصير منافسة لمدرسته الأم في الشرق، معهد ماساتشوستس
~~للتكنولوجيا. كان معهد كالتك يبدو مناسبا له تماما؛ ms141 بتميزه المتنامي في النواحي
~~التجريبية والنظرية في ميادين متفاوتة من الفيزياء الفلكية إلى الكيمياء الحيوية وعلم
~~الوراثة، بالإضافة إلى الميول العملية لكلية الهندسة. وقد كان كذلك بالفعل. وبالفعل ظل
~~فيه طوال ما تبقى من حياته.

# كان علم الفيزياء يمر بفترة مضطربة في الوقت نفسه الذي واجه فيه فاينمان اضطرابات
~~في حياته الشخصية. فالجسيمات الأولية المكتشفة حديثا من ميزونات وما شابه كانت تتكاثر
~~بجنون داخل معجلات الجسيمات المشيدة حديثا. وكانت حديقة حيوان فيزياء الجسيمات الأولية
~~مكتظة على نحو مربك؛ مكتظة جدا في الواقع إلى حد أنه لم يكن واضحا أي من النقاط
~~المضيئة الجديدة التي تظهر على شاشات أجهزة التسجيل وأي من المسارات الجديدة في غرف
~~الفقاعات قد تمثل بالفعل جسيمات أولية جديدة وأيها يعبر فقط عن إعادة ترتيب لجسيمات
~~موجودة بالفعل.

# وعلى الرغم من أن فاينمان انشغل مبكرا في دراسة نظرية الميزونات عندما كان يحاول أن
~~يتقن فهمه للديناميكا الكهربائية الكمية، فقد كان أيضا ذكيا وواقعيا بما يكفي لأن
~~يعرف أن أساليبه الحديثة المعتمدة على المخططات ليست ملائمة لإنجاز المهمة. فلم يقتصر
~~الأمر على أن الكثير من التجارب غير حاسمة فحسب، وإنما كانت التفاعلات بين الجسيمات
~~شديدة القوة عموما بحيث بدا الجهد المنهجي في استخدام مخططات فاينمان لحساب تصويبات
~~كمية صغيرة للعمليات التي تحدث جهدا في غير محله. وقد كتب فاينمان إلى إنريكو فيرمي من
~~البرازيل يقول: «لا تصدق أي عملية حسابية في نظرية الميزون تستخدم مخططات فاينمان!» وفي
~~موضع آخر أشار إلى ميدان فيزياء الميزونات بقوله: «ربما لا توجد دلائل كافية متاحة
~~للعقل البشري كي يتبين النموذج القائم.»

# أظن أنه، من وجهة نظره، لم يكن عالم الميزونات التجريبي مستعدا للتفسير بعد، وكانت
~~لديه رغبة في طرق اتجاه فكري جديد، اتجاه ليس محكوما كثيرا بمحاولة حل التعقيدات
~~الرياضية المتشابكة لعالم الكم بقدر ما يحاول مباشرة فهم وشرح نتائجها الفيزيائية. لقد
~~أراد التفكير في شيء يمكنه أن يشعر به ويتعامل معه، لا شيء يعجز عن رؤيته إلا في عقله
~~وحسب. لذا، ms142 بعد وقت قصير من وصوله إلى كالتك، تحول فاينمان إلى مشكلة مختلفة تماما
~~في مضمار آخر من علم الفيزياء. فقد شرع في استكشاف عالم الكم للأشياء شديدة البرودة، لا
~~الأشياء بالغة الصغر.

# كرس عالم الفيزياء الهولندي كامرلينج أونس، الذي أجرى أبحاثه أواخر القرن التاسع
~~عشر وأوائل القرن العشرين، جهوده طيلة حياته المهنية كلها لفيزياء عالم البرودة
~~القارسة، مبردا الأنظمة لتقترب أكثر وأكثر من درجة الصفر المطلق، وهي درجة الحرارة
~~التي عندها، من وجهة النظر التقليدية على الأقل، تتوقف جميع الحركات الداخلية للذرات.
~~وأثناء قيامه بذلك، توصل لاكتشاف إعجازي عام 1911، فعند درجة حرارة تبلغ 4 درجات فوق
~~درجة الصفر المطلق (وجدير بالذكر أنه وصل في النهاية إلى درجة حرارة أعلى من الصفر
~~المطلق بأقل من درجة واحدة، وهي أبرد درجة حرارة أمكن تحقيقها يوما على سطح الأرض حتى
~~ذلك الحين)، شاهد عملية تحول مذهلة تحدث في الزئبق، حيث بدا فجأة أن التيارات الكهربية
~~تسري دون مقاومة على الإطلاق!

# كان العلماء قد تكهنوا من قبل بأن المقاومة الكهربية تقل عند درجات الحرارة
~~المنخفضة جدا، بناء على ملاحظة بسيطة هي أن مثل هذا الانخفاض للمقاومة يحدث أيضا
~~عند درجات حرارة أعلى. وكان كامرلينج نفسه قد تكهن بأن المقاومة تنخفض إلى الصفر عند
~~درجة الصفر المطلق، وهي درجة حرارة لا يمكن الوصول إليها مباشرة في المعمل. غير أن
~~النتيجة المذهلة التي توصل إليها هي أن المقاومة انخفضت فجأة إلى درجة صفر بالضبط عند
~~درجة حرارة متناهية الصغر، لكنها ليست صفرا. وفي حالة كهذه، فإن التيار الكهربي، بمجرد
~~أن يبدأ، لا يتوقف أبدا! وهكذا اكتشف أونس الظاهرة التي أطلق عليها اسم «الموصلية
~~الفائقة».

# الطريف أنه عندما فاز أونس بجائزة نوبل بعدها بعامين، لم يكن فوزه بها بسبب هذا
~~الاكتشاف تحديدا، وإنما بشكل عام عن «أبحاثه في خصائص المادة عند درجات الحرارة
~~المنخفضة التي أدت - ضمن أشياء أخرى - إلى إنتاج الهيليوم السائل». فقد أظهرت لجنة نوبل
~~بصيرة غير معتادة (كانت في الواقع من قبيل الصدفة) في ms143 سبب منح الجائزة؛ لأنه تبين
~~فيما بعد، لأسباب ما كان لأحد أن يفكر فيها في عام 1913، أن الهيليوم السائل نفسه له
~~خصائص لا تقل إبهارا عن تلك المرتبطة بموصلية الزئبق وغيره من المعادن عند درجات
~~الحرارة المنخفضة جدا. ففي عام 1938، اكتشف أن الهيليوم السائل، عند تبريده بقدر
~~كاف، يسفر عن ظاهرة تعرف باسم «الميوعة الفائقة»، وهي ظاهرة تبدو أكثر غرابة من ظاهرة
~~الموصلية الفائقة. ومرة أخرى، وعلى نحو لا يقل إبهارا، من المرجح أن كامرلينج أونس
~~برد الهيليوم السائل إلى درجات حرارة صار عندها فائق الميوعة، لكنه لم يعلق على تلك
~~الظاهرة العجيبة.

# في طوره فائق الميوعة، ينساب الهيليوم دون احتكاك من أي نوع. فإذا وضعته في وعاء،
~~فستجده ينساب تلقائيا مكونا غلالة رقيقة فوق حوافه. ومهما كان صغر حجم شق ما، فسوف
~~ينساب من خلاله. وعلى عكس الموصلية الفائقة، حيث يكمن السحر مختبئا وراء المقاومة
~~وقياسات التيار الكهربي، فإن سحر الميوعة الفائقة يظهر أمام أعيننا بوضوح تام.

# حتى وقت متأخر؛ مع بدايات الخمسينيات من القرن العشرين، لم تكن أي من هاتين الظاهرتين
~~العجيبتين قد فسرت بعد في ضوء النظرية الذرية المجهرية. وعلى حد قول فاينمان، كانتا
~~أشبه «بمدينتين واقعتين تحت الحصار ... فهما محاطتان تماما بالمعرفة إلا أنهما ظلتا
~~معزولتين ومنيعتين». وفي الوقت نفسه، كان فاينمان مفتونا بكل الظواهر الجديدة الخلابة
~~التي كشفت عنها الطبيعة عند درجات الحرارة المنخفضة، وقال عن ذلك: «أتخيل أن علماء
~~الفيزياء التجريبية لا بد أنهم كثيرا ما ينظرون بعين الحسد إلى رجال من أمثال كامرلينج
~~أونس، الذي اكتشف ميدانا مثل ميدان درجات الحرارة المنخفضة، الذي يبدو عميقا لا قرار
~~له ويمكن للمرء أن يغوص فيه أكثر وأكثر.» كان فاينمان مفتونا بكل تلك الظواهر، غير أنه
~~صب اهتمامه في الأساس على ألغاز الهيليوم السائل، على الرغم من أنه ظل يناضل، دون أن
~~ينجح في نهاية الأمر، للكشف عن أصل الموصلية الفائقة.

# وعلى الرغم من أن هذا الميدان، الذي أصبح في النهاية يعرف باسم «فيزياء المادة
~~الكثيفة»، ms144 كان ميدانا صغيرا، فإنه من الصعب مع ذلك أن نوفي القفزة الهائلة التي قرر
~~فاينمان القيام بها حقها من التقدير. فعلى الرغم من أن مشكلات الموصلية الفائقة
~~والميوعة الفائقة لم تكن قد حلت بعد، فإن مجموعة العاملين في هذا المجال ضمت بعضا من
~~أفضل العقول في علم الفيزياء، وعكف هؤلاء العلماء على التفكير في تلك المشكلات فترة من
~~الوقت.

# غير أنه من الواضح أن فاينمان اعتقد أن الأمر بحاجة إلى منهج جديد، ومن بين كافة
~~جهوده البحثية، ربما لم يوضح أي منها على نحو أفضل قدرة حدسه الفيزيائي المميز، مضافا
~~إليه براعته الفائقة في الرياضيات، على التحايل على العوائق القائمة التي تحول دون فهم
~~الظواهر، بدلا من محاولة هدمها. لقد حققت الصورة الفيزيائية التي اشتقها في نهاية
~~المطاف جميع أهدافه الرامية إلى فهم الميوعة الفائقة، وهي تبدو في غاية البساطة الآن
~~بعد أن انجلت الحقائق، ومن فرط بساطتها يتعجب المرء كيف لم يفكر فيها أحد من قبل. غير
~~أن هذه كانت إحدى سمات أعمال فاينمان. فقبل أعماله يبدو كل شيء غامضا وسط ضباب كثيف،
~~ولكن بعد أن ينير لنا الطريق، يبدو كل شيء واضحا للغاية حتى إنه ليبدو من
~~البديهيات.

# بجانب افتتانه العام بالظواهر المثيرة في عالم الفيزياء، يمكن أن يتساءل المرء عن
~~ماهية مشكلات الهيليوم السائل بصفة خاصة، وتطبيق ميكانيكا الكم على خصائص المادة بصفة
~~عامة، التي جعلت فاينمان يحول اهتمامه نحو هذا المجال بالتحديد. أظن أنه، مرة أخرى،
~~ربما كان الحافز نابعا من جهوده الأولى في فهم خصائص الجسيمات الأولية المتفاعلة معا
~~بشدة التي اكتشفت حديثا؛ أي الميزونات. ففي الوقت الذي أدرك فيه أنه من غير المحتمل أن
~~تساعد مخططات فاينمان في حل الموقف التجريبي شديد الإرباك المرتبط بالعدد الذي لا يحصى
~~من الجسيمات المتفاعلة بشدة التي تظهر من جراء تشغيل المعجلات، فإنه مع ذلك كان مهتما
~~بالطرق الفيزيائية الأخرى التي يمكن للمرء بواسطتها أن يفهم على نحو قابل للقياس كميا
~~العمليات الفيزيائية ذات الصلة التي تحكم النظم ms145 الأخرى المتفاعلة معا بقوة.

# واجهته خصائص الإلكترونات والذرات في المواد الكثيفة بمشكلة مشابهة تماما لتلك،
~~لكنها مشكلة كان الموقف التجريبي فيها أكثر
~~وضوحا بكثير، وكان المشهد النظري في ذلك
~~الحين أقل ازدحاما بكثير. والحقيقة أنه قبل أن يبدأ فاينمان في معالجة المشكلة لم يكن
~~أحد قبله قد حاول الاستعانة بميكانيكا الكم على المستوى المجهري بهدف الاشتقاق المباشر
~~للخصائص العامة لعملية تحول الهيليوم السائل من حالته الطبيعية إلى حالة الميوعة
~~الفائقة.

# كان من الواضح منذ وقت مبكر أن ميكانيكا الكم تلعب دورا رئيسيا في الميوعة
~~الفائقة. ففي الأساس، كانت النظم الوحيدة المعروفة في الطبيعة التي تسلك سلوكا
~~مشابها، وبدون تشتيت للطاقة أو فقد لها، هي الذرات. ووفقا لقوانين الكهرومغناطيسية
~~التقليدية، فإن الإلكترونات التي تدور في أفلاك دائرية حول البروتونات لا بد أن تفقد
~~طاقة عن طريق الإشعاع، بحيث تسقط الإلكترونات سريعا نحو النواة. غير أن نيلز بور
~~افترض، ثم بين إرفين شرودينجر في نهاية الأمر بمعادلة الموجة التي وضعها، أن
~~الإلكترونات يمكن أن توجد في مستويات طاقة مستقرة حيث تظل خصائصها ثابتة مع مرور الزمن،
~~دون تشتيت لطاقتها.

# إن كان هذا جائزا لإلكترون أو ذرة وحيدة، فهل يمكن لمنظومة كبيرة كاملة مثل كمية
~~مرئية من الهيليوم السائل أن توجد في حالة كمومية واحدة؟ وهنا كانت تكمن إشارة أخرى على
~~أهمية ميكانيكا الكم. فعلى نحو كلاسيكي، يعرف الصفر المطلق بأنه درجة الحرارة التي
~~تتوقف عندها كل أنواع الحركة. فلا توجد طاقة حرارية لكي تتذبذب الذرات أو يدفع بعضها
~~بعضا، كما هو الحال في الغاز أو السائل العاديين، أو حتى المادة الصلبة. وعلاوة على
~~ذلك، حتى مع افتراض أن ذرات الهيليوم المستقلة كان لديها شيء من الجاذبية القليلة
~~المتبقية فيما بينها، وهو أمر مطلوب حتى لا ينفرط عقد المادة السائلة وتتحول إلى غاز
~~تستقل فيه كل ذرة بنفسها، فإن معنى هذا أنه عند الصفر المطلق، أو بالقرب منه، فمن
~~المفترض للهيليوم السائل بدلا من ذلك أن يتجمد ليتحول إلى مادة صلبة جامدة، حيث ms146
~~تتماسك الذرات في مواضعها بواسطة الجاذبية المتبادلة وغياب أي طاقة حرارية تحركها في
~~الأنحاء.

# إلا أن هذا ليس هو ما يحدث. فمهما خفضت درجة الحرارة حتى إلى ما هو أقل من درجة واحدة
~~فوق الصفر المطلق، مثلما بين أونس، فإن الهيليوم لا يتجمد. ومرة أخرى، السبب في هذا
~~هو ميكانيكا الكم. فحتى حالة أقل طاقة في أي منظومة كمومية لها دائما طاقة قيمتها غير
~~صفرية، مرتبطة بالتذبذبات الكمومية. وهكذا فإنه حتى عند الصفر المطلق، تظل ذرات
~~الهيليوم في حالة حركة اهتزازية. إن الهيليوم خفيف الوزن للغاية وفي الوقت نفسه فإن
~~التجاذب بين ذرات الهيليوم ضعيف بما يكفي بحيث تكون طاقة أدنى حالة كمومية للذرات كافية
~~لجعلها تتغلب على هذا التجاذب وتتحرك بحرية في صورة سائلة، بدلا من أن تتجمد مكونة
~~شبكة من الذرات مثل المواد الصلبة. وكان من شأن ذرات الهيدروجين، وهي أخف وزنا من
~~الهيليوم، أن تصنع نفس الظاهرة، لولا أن ذرات الهيدروجين ينجذب بعضها إلى بعض بقوة أكبر
~~بكثير، وبذلك فإن طاقة الحالة القاعية عند درجات الحرارة المنخفضة لا تكون كافية لتحطيم
~~الروابط التي تكون المادة الصلبة، ولذا فإن الهيدروجين يتجمد.

# الهيليوم إذن فريد في صفة البقاء في حالة سائلة عند درجات الحرارة المنخفضة، ومصدر
~~هذا التفرد هو ميكانيكا الكم في الأساس. وهكذا فمن المنطقي أن ميكانيكا الكم تتحكم
~~أيضا في عملية تحول الهيليوم من حالة السائل العادي إلى حالة الميوعة الفائقة عند
~~حوالي درجتين فوق الصفر المطلق.

# في وقت مبكر، عام 1938، كان عالم الفيزياء فريتز لندن قد اقترح أن التحول إلى الميوعة
~~الفائقة ربما يكون مثالا مكبرا على ظاهرة تنبأ بها كل من أينشتاين وعالم الفيزياء
~~الهندي ساتيندرا بوز في غاز مثالي من البوزونات؛ بمعنى، جسيمات ذات قيم صحيحة للدوران
~~المغزلي. وعلى عكس الفيرميونات، التي - كما أوضحت سابقا - تخضع لمبدأ باولي للاستبعاد،
~~ولا يمكن أن تحتل نفس الحالة في نفس الزمان والمكان، فإن البوزونات تسلك سلوكا معاكسا
~~تماما. وكما تنبأ بوز وأينشتاين، فإن غازا من البوزونات يمكنه ms147 - عند درجة حرارة
~~منخفضة بشكل كاف - أن «يتكثف» ليصبح في حالة كم وحيدة مكبرة، حيث تكون جميع الجسيمات
~~في نفس حالة الكم بالضبط، وعندئذ يسلك الشكل المكبر سلوك جسم ميكانيكي كمي لا سلوك جسم
~~عادي. (ففي حالة الجسم العادي يكون لكل جسيم نطاقات احتمالات غير مرتبطة على الإطلاق
~~بالجسيمات المجاورة له. ونتيجة لذلك، فإن أي تداخل كمي غريب بين الجسيمات، يحدث بسبب
~~عمليات الإلغاء الدقيقة لنطاقات الاحتمالات المختلفة، ويتسبب في العديد من الجوانب
~~الغريبة لعالم الكم، يختفي تماما.)

# غير أن المشكلة هي أن «تكثف بوز-أينشتاين»، كما يطلق عليه، يحدث للغاز المثالي، وهو
~~غاز لا تتفاعل فيه الجسيمات بعضها مع بعض. ولكن ذرات الهيليوم تتمتع بقوى تجاذب ضعيفة
~~وهي بعيدة بعضها عن بعض، وقوى تنافر قوية عندما يقترب بعضها من بعض بشدة. فهل يحتمل أن
~~منظومة كهذه تظل محتفظة بتحول أشبه بتكثف بوز-أينشتاين؟ كانت تلك واحدة من المشكلات
~~التي جذبت انتباه فاينمان.

# لم يكتف فاينمان بالاهتمام وحسب وإنما ابتكر أيضا الأداة التي أتاحت له التوصل إلى
~~فهم حدسي للتأثيرات الميكانيكية. كان أسلوبه في إعادة صياغة ميكانيكا الكم في صورة حاصل
~~جمع المسارات، حيث يوزن كل مسار بواسطة فعله، يوفر - حسب اعتقاده - إطارا مثاليا
~~لتصوير الظواهر المجهرية التي تحكم الهيليوم السائل عند درجات الحرارة المنخفضة.

# ومع شروع فاينمان في التفكير في حاصل جمع المسارات لكل جسيم في السائل الكمي، كان
~~هناك عاملان أساسيان يوجهان عمله؛ أولا: لما كانت ذرات الهيليوم بوزونات، فإن النطاق
~~الميكانيكي الكمي الذي يصف وضعها لا يتوقف على موضع كل بوزون؛ فهو يظل دون تغيير إذا
~~تبادلت ذرتان من الهيليوم موقعيهما. ويعني هذا أن المسارات المهيمنة على تكامل المسار
~~(أي تلك التي لها أقل فعل ممكن) الذي تعود فيه الجسيمات المنفردة إلى موقعها نفسه،
~~ينبغي أن تعامل باعتبارها مطابقة للمسارات التي عندها تتشابه المواقع النهائية لجميع
~~الجسيمات مع الوضع الأصلي، باستثناء أن بعض الجسيمات تبادلت مواضعها معا. ظاهريا، قد
~~تبدو لنا هذه تفصيلة رياضية دقيقة غير ذات صلة بالمسألة، ms148 لكن يتبين لنا بعد ذلك تأثيرها
~~العميق على الفيزياء.

# وركز العامل الثاني على الفعل المرتبط بحركة أي ذرة منفردة من ذرات الهيليوم في
~~خلفية جميع جاراتها الأخريات. لعلك تتذكر أن الحركة التقليدية المرتبطة بأي مسار تتضمن
~~حساب حاصل جمع الفروق بين طاقة الحركة وطاقة الوضع عند جميع النقاط على المسار. وفكر
~~فاينمان أنه أثناء حركة أي من ذرات الهيليوم عبر المسار بسرعة ما، فإن هذه الذرة يمكنها
~~الوصول إلى أي نقطة أخرى دون أن تقترب من ذرة هيليوم أخرى بحيث تتعرض لطاقة تنافر كامنة
~~كبيرة (وهو ما من شأنه أن يزيد من مقدار فعل المسار)، ما دامت ذرات الهيليوم المجاورة
~~قد أعادت ترتيب نفسها ببساطة لإفساح مكان لذرة الهيليوم أثناء حركتها من مكان لآخر.
~~فإذا كانت الذرة تتحرك ببطء، فسيكون على الذرات المجاورة أن تتحرك ببطء كي تفسح لها
~~الطريق. وأثناء عملية إفساح الطريق، سوف تكتسب ذرات الهيليوم تلك طاقة حركية تسهم في
~~الفعل، غير أن طاقتها الحركية سوف تكون متوقفة على سرعتها، ومن ثم تكون  متوقفة على
~~الطاقة الحركية لذرة الهيليوم الأولى.

# كانت المحصلة النهائية المترتبة على كل هذا، كما زعم فاينمان، هي ببساطة أن نغير ما
~~كنا في الأحوال العادية نظن أنه كتلة ذرة الهيليوم المعنية. وهذا لأن الذرة عندما
~~تحركت، كان لا بد لأكثر من ذرة أخرى أن تتحرك أيضا لإفساح الطريق لها كي تقلل الفعل
~~إلى أقصى حد ممكن. وكل ما عدا ذلك يبقى كما هو.

# نتيجة لذلك، أوضح فاينمان أن المسارات الأكثر إسهاما في حاصل جمع المسارات - أي
~~المسارات صاحبة أقل فعل ممكن - سوف تكون تلك المسارات التي يتحرك فيها كل جسيم متصرفا
~~وكأنه جسيم حر، ولكن مع زيادة طفيفة في كتلته. ويمكن تفسير التفاعل الذري التنافري
~~القوي في أحوال أخرى، الذي يحدث عند تقارب المسافات، بواسطة هذا التأثير ومن ثم تجاهله.
~~ولكن إذا كانت الجسيمات تتصرف وكأنها جسيمات حرة، فإن صورة الغاز المثالي التي طرحها
~~بوز وأينشتاين تكون صورة صحيحة إذن، ويصير تحول بوز-أينشتاين ms149 ممكنا بالفعل!

# من الواضح أن تمكن فاينمان من توضيح أن الجسيمات المتفاعلة معا بقوة يمكنها مع ذلك
~~أن تتصرف - من وجهة نظر حساب سلوكها الميكانيكي الكمي - كما لو كانت جسيمات حرة، مثل له
~~أهمية تتجاوز مسألة الهيليوم السائل. وقد قال عن هذا في بحثه الأول حول هذا الموضوع:
~~«من الجائز أن يكون لهذا المبدأ استخدامات في فروع أخرى من علم الفيزياء، مثل الفيزياء
~~النووية. وهنا توجد حقيقة مدهشة هي أن النوكليونات المنفردة غالبا ما تسلك سلوك جسيمات
~~مستقلة على الرغم من وجود تفاعلات قوية فيما بينها. ويمكن أن تنطبق الحجج التي ذكرناها
~~في حالة الهيليوم على هذه الحالة أيضا.» كان من الواضح أن فاينمان متأثر بشدة بهذه
~~الظاهرة. وسوف نرى مرارا وتكرارا بعد ذلك كيف كانت أبحاثه على مدار العشرين عاما
~~التالية أو نحوها ترتبط بهذا الموقف تحديدا، حيث الأجسام التي تتفاعل بقوة بعضها مع
~~بعض يمكن أن تتصرف في الوقت نفسه وكأنها لا تفعل ذلك.

# تجاوز اهتمام فاينمان النوكليونات (أي البروتونات والنيوترونات) وحدها. ومرة أخرى،
~~كان مهتما بمحاولة فهم الميزونات الجديدة المتفاعلة معا بقوة، التي بدت مخططات
~~فاينمان غير كافية لشرحها. ولو أنه استطاع الاستعانة بحدسه الفيزيائي - مدعوما بالثروة
~~التي يمتلكها من المعلومات التجريبية حول الهيليوم السائل - في اختبار وسائل جديدة لفهم
~~النظم المتفاعلة بقوة، فلربما أمكنه إذن استخدام تلك الوسائل في دراسة الميزونات. ولقد
~~ذكر شيئا بهذا المعنى تقريبا في بحثه التالي الذي كتبه عام 1954. لم يكن هذا البحث
~~معنيا بالهيليوم تحديدا، وإنما استكشف فيه حركة الإلكترونات البطيئة في المواد التي
~~تصير مستقطبة في وجودها، الذي استخدم فيه مرة أخرى النهج الزمكاني وأسلوب تكامل المسار
~~لفك طلاسم العمليات الفيزيائية. ومرة أخرى حسب تعبيره: «بعيدا عن الأهمية الجوهرية
~~لتلك المشكلة، سنجد أنها نظير مبسط للغاية للمشكلات التي تحدث في نظرية الميزون
~~التقليدية عندما تكون نظرية الاضطراب غير كافية لحلها.» وفي ورقة بحثية أخرى كتبها بعد
~~ما يقرب من عشر سنوات كتب: «إنها مثيرة كظاهرة في المواد الصلبة، غير أن ms150 لها أهمية أوسع
~~لأنها واحدة من أبسط الأمثلة على التفاعل بين أحد الجسيمات ومجال ما. وهي مشابهة من
~~أوجه عديدة لمشكلة النوكليون المتفاعل مع مجال الميزون ... وإن جانب الاقتران الشديد
~~للمشكلة هو الذي أثار قدرا عظيما من الاهتمام.»

# من الواضح أنه على الرغم من أن فاينمان وجد متعة بالغة في توحيد علم الفيزياء - بمعنى
~~إمكانية استخدام فهم معين للظواهر التي تقع في أحد ميادين عالم الفيزياء في فهم ظواهر
~~أخرى تقع في ميدان آخر بعيد عنه تماما - فإن إشاراته المتكررة على امتداد تلك السنوات
~~إلى الميزونات والنوكليونات توحي بأنه كان دائما ما ينجذب إلى ألغاز عالم ما دون الذرة
~~الآخذ في الازدهار المتمثل في الجسيمات الأولية وتفاعلاتها الجديدة العجيبة. وسرعان ما
~~سيعود إلى ذلك العالم، لكنه لم يكن قد حل بعد المشكلة التي وضعها نصب عينيه بشكل كامل -
~~وهي بالتحديد مشكلة تفسير الميوعة الفائقة، التي ربما أمكنه أن يصل من خلالها إلى
~~الجائزة الكبرى المتمثلة في الموصلية الفائقة - ولم يكن من طبعه ترك مسألة بدأ في حلها
~~إلا بعد أن يصل إلى الحلول التي أرادها. وبهذا، سيسهم في تغيير الطريقة التي نفهم بها
~~السلوك الكمي للمواد.



# الفصل الثاني عشر



# | إعادة ترتيب الكون




# لا جدوى من المقاومة.

# جنس البورج، مخاطبا كابتن بيكارد،

# في مسلسل «ستار تريك: الجيل التالي»

# شرح فاينمان كيف يمكن فهم عملية التحول التي أدت إلى إنتاج الهيليوم فائق الميوعة على
~~أنها تكثف أشبه بتكثف بوز-أينشتاين؛ حيث تتكثف جميع الذرات في حالة كم واحدة
~~مرئية بالعين المجردة. غير أن هذا لم يحل المشكلة. فالعالم لا يبدو لنا ميكانيكيا
~~كميا لأن الارتباطات الميكانيكية الكمية الغامضة عند المستوى الذري التي تتسبب في
~~جميع الظواهر الشاذة يمكن أن تتعرض للتدمير سريعا بواسطة التفاعلات مع البيئة. ومع
~~زيادة حجم المنظومة أكثر وأكثر، يزداد عدد وتنوع تلك التفاعلات، التي صارت الآن تشمل
~~التفاعلات الداخلية بين العديد من مكوناتها، وسرعان ما يفقد «تماسك الكم» على
~~المقاييس الزمنية المجهرية بالغة الصغر. وهكذا فإن التكثف في حالة ms151 كمية مرئية بالعين
~~المجردة مجرد جانب، ولكن لماذا لا يدمر أصغر الاضطرابات حجما هذه الحالة؟ ما الذي يجعل
~~الهيليوم فائق الميوعة يظل فائق الميوعة؟

# إلى أن بدأ فاينمان في العمل على هذا الموضوع، كانت الإجابات التي تقدم لتلك المسألة
~~«فينومينولوجية» أو «ظواهرية» (أي مبنية على علم الظواهر). وبعبارة أخرى، لما كانت
~~التجارب قد بينت بوضوح وجود ما يعرف بالميوعة الفائقة، فإن بإمكان المرء استخلاص
~~السلوك العام للنظام من النتائج التجريبية ومن ثم استنباط الخصائص الفيزيائية المجهرية
~~للنظام التي يجب أن يتصف بها حتى يحدث تلك النتائج. قد يبدو هذا أشبه بتفسير
~~فيزيائي مكتمل، لكنه ليس كذلك. إن اشتقاق الخصائص الفيزيائية المجهرية من التجارب يختلف
~~عن تفسير أسباب صنع الطبيعة لتلك الخصائص. وكان هذا هو الهدف الذي وضعه فاينمان لنفسه،
~~ونجح إلى حد بعيد في تحقيقه.

# كان ليف لانداو قد طرح النموذج الظواهري الصحيح. كان لانداو مهيمنا على مجال
~~الفيزياء في الاتحاد السوفييتي بقوة شخصيته واتساع نطاق اهتماماته الذي كان يوازي اتساع
~~نطاق اهتمامات فاينمان ، وكان فاينمان يكن له تقديرا عظيما. وفي الواقع، عندما دعت
~~الأكاديمية السوفييتية للعلوم فاينمان عام 1955 لحضور أحد المؤتمرات، كان الالتقاء
~~بلانداو أحد الأسباب التي جعلت فاينمان في البداية يرحب بكل سرور بتلك الفرصة. ولكن مع
~~الأسف، تسببت توترات الحرب الباردة في أن نصحته وزارة الخارجية بعدم الذهاب، وأذعن
~~فاينمان لهذا الطلب.

# على عكس فاينمان - الذي كان «مركزه» الذهني يعود به دائما فيما يبدو إلى فيزياء
~~الجسيمات - ظل لانداو عاكفا على فيزياء المواد، وهو المجال ذاته الذي كان فاينمان في
~~ذلك الوقت يركز اهتمامه عليه. كان لانداو قد زعم أن استمرار حالة الميوعة الفائقة
~~يقتضي ضمنا أنه لا توجد حالات طاقة منخفضة أخرى متاحة بالقرب من حالة تكثف
~~بوز-أينشتاين المتماسكة عند درجة الحرارة المنخفضة بحيث يمكن للاضطرابات أن تدفع السائل
~~الكمي إليها. إن السائل الطبيعي لديه مقاومة للانسياب (اللزوجة) لأن كل ذرة وجزيء تتحرك
~~وتصطدم بما حولها من ذرات وجزيئات أخرى في السائل، أو بالشوائب، أو ms152 بجدران الوعاء. تلك
~~التقلبات الداخلية تغير فقط حالة حركة الذرات المفردة، غير أنها تشتت الطاقة من السائل
~~إلى الوعاء وتبطئ حركة انسياب السائل. ولكن، إذا لم تكن هناك حالات ميكانيكية كمية
~~جديدة متاحة يمكن أن تدخلها الجسيمات المفردة، فإن تلك الجسيمات لا يمكنها تغيير حالة
~~حركتها نتيجة لأي تصادمات. وهكذا يستمر السائل فائق الميوعة في الحركة المتناسقة،
~~تماما مثلما يستمر الإلكترون في الدوران حول الذرة دون أن يبدد أي قدر من
~~الطاقة.

# ما كان فاينمان يأمل في إثباته على أساس المبادئ الأولى لميكانيكا الكم - مستخدما
~~صورة تكامل المسارات التي ابتكرها - هو أن حدس لانداو كان صائبا. وهنا استخدم فاينمان
~~الحقيقة الجوهرية التي شرحتها سابقا، وهي تحديدا، أن ذرات الهيليوم بوزونات، وهو ما
~~يعني أن النطاق الميكانيكي الكمي الذي يصف حالة ذرات الهيليوم سيظل كما هو إذا بدلت أي
~~مجموعات من الذرات مواضعها.

# وكما ألمحت سابقا، كانت حجة فاينمان تبدو بسيطة على نحو خادع؛ أولا: زعم فاينمان
~~أنه بسبب التنافر قصير المدى لذرات الهيليوم، فإن الحالة القاعية الأقل طاقة للسائل سوف
~~تكون حالة كثافة متسقة تقريبا. لقد تصور أن كل ذرة محبوسة في «قفص» صنعته المواضع التي
~~تتخذها جميع جاراتها، والتي تحدث كل واحدة منها قوة تنافر إذا اقتربت الذرات كثيرا
~~بعضها من بعض. فإذا كانت كثافة السائل أعلى في موضع ما، فذلك يعني أن القفص المحيط
~~بالذرة أصغر حجما، وبذلك يحبس الذرة المعنية في مساحة أصغر. ولكن مبدأ عدم اليقين
~~لهايزنبرج يقول إن تقييد الذرة في مساحة أصغر يرفع طاقتها. وهكذا فإن طاقة المنظومة سوف
~~تكون في أدنى حالاتها عندما تكون كل الذرات في حالة أقصى تباعد ممكن عن جارتها، مع
~~تمتعها بمتوسط كثافة متسق تقريبا.

# من حالات الطاقة المنخفضة الموجودة دائما حالة «الموجات الصوتية» ذات الطول الموجي
~~الكبير للغاية. الموجات الصوتية «موجات كثافة»، وهو ما يعني أن الكثافة تتباين ببطء عبر
~~السائل، والقوى الذرية التي تقاوم الضغط تعمل وكأنها زنبركات صغيرة، متسببة في انتقال
~~فائض الكثافة بسرعة معينة - هي ms153 سرعة الصوت - عبر السائل. وما دام الطول الموجي للموجات
~~الصوتية كبيرا للغاية، بحيث يكون التباين في الكثافة متدرجا بشدة، فإن تلك الموجات
~~الصوتية لا تتكلف إلا أقل القليل من الطاقة. وهي أيضا لا تغير من خصائص السائل، ولا
~~تؤثر - وهذا هو الأهم - على انسيابه.

# ولكن مرة أخرى، لماذا لا توجد حالات أخرى من الطاقة المنخفضة داخل السائل؟

# لعلك تتذكر أن ميكانيكا الكم تقتضي ضمنا أن جميع الجسيمات يمكن اعتبارها موجات
~~احتمالية؛ حيث يتناسب اتساع الموجة مع احتمال العثور على الجسيمات في أماكن مختلفة.
~~لكنها لا تسمى دوالا موجية دون سبب وجيه. فإحدى السمات العامة للموجات في ميكانيكا
~~الكم هي أن الطاقة المرتبطة بالموجة تتحدد بواسطة طولها الموجي. والدوال الموجية التي
~~تتذبذب كثيرا في مساحات صغيرة تكون طاقتها أعلى من تلك التي لا تفعل.

# يرتبط السبب في ذلك ارتباطا وثيقا، في حقيقة الأمر، بمبدأ عدم اليقين لهايزنبرج.
~~فإذا تباينت دالة موجية من قيمة مرتفعة إلى قيمة منخفضة في نطاق مسافة بالغة الصغر،
~~فبإمكان المرء حينئذ تحديد موضع الجسيم الذي تصفه الدالة الموجية ضمن نطاق بالغ الصغر.
~~ولكن هذا يعني أن الزخم، ومن ثم عدم اليقين بشأن الطاقة المرتبط بالجسيم، يكون
~~كبيرا.

# المفتاح إذن للعثور على حالة كم ذات طاقة منخفضة هو وجود دالة موجية غير مصحوبة
~~باهتزازات كثيرة بينها مساحات ضيقة. والآن، وكما أوضحت، فإن مجرد وجود موجات صوتية
~~طويلة الموجة لا يدمر الميوعة الفائقة، لذا علينا أن ندرس احتمالات أخرى. قال فاينمان:
~~دعونا نبدأ بحالة قاعية للطاقة، أيا كانت، بكثافة متسقة، ونتخيل كيف يمكننا خلق
~~حالة مختلفة عنها، ولكن على امتداد مسافات كبيرة، بحيث لا تكون أي ذبذبات في الدالة
~~الموجية على مسافات قريبة من بعضها. يمكننا أن نتخيل تحقيق هذا عن طريق تحريك ذرة
~~مفردة، ولتكن «أ»، بعيدا لمسافة طويلة إلى موضع جديد، وليكن «ب». ولكن لو كان الوضع
~~الجديد أيضا ذا كثافة متسقة، فإن على الذرات الأخرى أن تعيد ترتيب نفسها، وعلى ذرة
~~أخرى أن تتحرك لتحل محل ms154 الأولى.

# الآن، بعد أن حركنا الذرة مسافة طويلة، قد نظن أن هذه الحالة تختلف اختلافا كبيرا
~~عن الأولى في حالة المسافات البعيدة فقط لأن الجسيم «أ» قد غير موضعه. ولكن، كما أوضح
~~فاينمان، جميع ذرات الهيليوم جسيمات متطابقة، بالإضافة إلى أنها بوزونات. لذا، على
~~الرغم من أن الإزاحات كانت لمسافات كبيرة، فإنه لما كانت المحصلة النهائية هي ببساطة
~~تبادل مواقع لبوزونات متطابقة، فإن هذا لا يمثل وضعا كميا جديدا.

# فكر لبرهة في هذا المثال، وستدرك أنه مهما كانت المسافة التي ابتعدها جسيم ما، فإن
~~الدالة الموجية الجديدة للمنظومة الناتجة لا يمكنها أن تعكس إزاحات للجسيم تتفاوت
~~بمقدار يزيد عن نحو نصف متوسط المسافة بين الجسيمات المتجاورة. وأي حركة تتم لمسافة
~~أكبر يمكن أن تحل محلها مجموعة من التبادلات بين ذرات هيليوم أخرى متطابقة، وهذا لن
~~يغير الدالة الموجية على الإطلاق.

# يعني هذا أن أكبر ذبذبات إضافية يمكننا إدخالها في الدالة الموجية لوصف حالة جديدة
~~للمنظومة لا يمكن أن تكون أكبر من متوسط المسافة الفاصلة بين الذرات وبعضها. غير أن
~~ذبذبات بهذا القياس أو أصغر منه تقابلها طاقات مستثارة عالية نسبيا، ومن المؤكد أنها
~~أعلى بكثير مما يمكن للذبذبات الحرارية العشوائية أن تنتجه عند درجات الحرارة المنخفضة
~~التي تلاحظ عندها ظاهرة الميوعة الفائقة.

# هكذا، أوضح فاينمان من خلال هذا التفكير المنطقي الفيزيائي الأنيق أن إحصائيات
~~البوزونات تقتضي بصورة مباشرة أنه لا توجد حالات استثارة منخفضة المستوى تعلو الحالة
~~القاعية للطاقة يمكن الوصول إليها بسهولة من خلال حركة الذرات بحيث تنتج مقاومة لسريان
~~التيار. وستظل الحالة القاعية للطاقة فائقة الميوعة مستمرة ما دامت الطاقة الحرارية
~~المتوفرة للمنظومة أصغر من الفجوة بين الحالة القاعية للطاقة وأقل الحالات المستثارة
~~طاقة.

# وبالطبع أنجز فاينمان ما هو أكثر من ذلك. فباستخدام صيغة تكامل المسارات التي
~~ابتكرها، استطاع حساب طاقة الحالات المستثارة، التي سماها لانداو «روتونات»، بتنويع
~~جميع التخمينات المعقولة لدوال الموجة وحساب حالة أدنى طاقة. كانت التقديرات فجة ولم
~~تتوافق في بادئ الأمر مع البيانات المتوافرة ms155 بصورة مرضية، ولكن على مدار ذلك العقد،
~~نقح فاينمان تحليله وتوصل لتنبؤات اتفقت مع البيانات.

# قبل أن يبدأ فاينمان أبحاثه على الهيليوم السائل، كان لاسلو تيسا - الذي تعرفت عليه
~~فيما بعد باعتباره أستاذا جامعيا متقاعدا مرحا، في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا -
~~قد اقترح ما سماه «نموذج المائعين» لوصف كيف يمكن أن يحدث التحول بين حالة الهيليوم
~~السائل فائق الميوعة والسائل العادي. وبعدها وسع لانداو الفكرة. لقد تخيل أنه عند درجة
~~حرارة الصفر المطلق، يكون الهيليوم السائل بأكمله في حالة ميوعة فائقة. وبعد ذلك ومع
~~تسخين السائل، تخلق بعض الاستثارات فتتحرك في خلفية مشهد المائع الفائق، لكنها من
~~الممكن أن تصطدم بالجدران وتشتت الطاقة، ومن ثم تعمل وكأنها مكون من السائل الطبيعي.
~~ومع مزيد من التسخين للمنظومة، تخلق المزيد من الاستثارات إلى أن يملأ السائل
~~الطبيعي السعة بأكملها.

# مرة أخرى أعادت تقديرات فاينمان الكمية المعتمدة على المبادئ الأولى إنتاج الصورة
~~الفيزيائية العامة، لكن الأمر استغرق منه اثنين وثلاثين عاما حتى تمكن من إجراء
~~حسابات تفصيلية بشكل كاف لتحقيق توافق جيد مع البيانات. ففي عام 1985، وباستخدام جهاز
~~كمبيوتر فائق في إجراء حسابات تكامل المسارات التفصيلية التي كان فاينمان قد أجراها على
~~نحو تقريبي، استطاع الفيزيائيون التحقق من أن هذه الطريقة يمكنها تحقيق توافق ممتاز مع
~~الطبيعة التفصيلية لانتقال الهيليوم السائل بين الطور المائع العادي والمائع
~~الفائق.

# لكن لعل أكثر الحيل الفيزيائية التي ابتكرها فاينمان إبهارا كانت تلك المتعلقة بحل
~~المشكلة الآتية: ماذا سيحدث لدلو من الهيليوم فائق الميوعة لو أن شخصا ما أداره؟ كما
~~هي الحال مع كثير من مشكلات الفيزياء، قد لا تبدو تلك مسألة ملحة، إلى أن تبدأ التفكير
~~فيها. أوضح فاينمان أنه بسبب طبيعة الحالة القاعية للطاقة والطاقة المطلوبة لخلق حالات
~~الاستثارة التي تعلوها، لا بد أن تكون حالة السائل فائق الميوعة «غير قابلة للتدوير»،
~~وهو ما يعني أنه لا يمكن أن تتكون دوامات قد تعوق تدفق التيار. ولكن ما الذي يمكن أن
~~يحدث لو أننا جعلنا السائل بأكمله يدور ms156 بأن أدرنا الوعاء الذي يحتويه؟ استنبط فاينمان
~~ما يمكن أن يحدث، ولم تكن لديه أدنى فكرة في ذلك الوقت أن عالم الكيمياء الأمريكي
~~المولود في النرويج لارس أونساجر، الفائز بجائزة نوبل، اقترح هو أيضا حلا مماثلا.
~~ومرة أخرى، لعبت قواعد ميكانيكا الكم دورا رئيسيا في هذه المسألة.

# تذكر أن نيلز بور نفسه كان هو البادئ بإشعال ثورة الكم عندما افترض أنه مع دوران
~~الإلكترون حول الذرة، لا يكون متاحا له سوى مستويات طاقة معينة. وهكذا تكون الطاقات
~~مكممة. ولكن المبدأ الذي حدد قاعدة التكميم مشتق بالفعل من الزخم الزاوي المداري
~~للإلكترون حول الذرة. افترض بور أن هذا الزخم الزاوي مكمم من حيث مضاعفات أصغر وحدة
~~(وهي نفس الوحدة التي وصفتها من قبل للإلكترونات، وفيها يساوي الزخم الزاوي المغزلي
~~1/ 2).

# ولو أن المائع الفائق محكوم أيضا بميكانيكا الكم، فإن زخمه الزاوي المداري - لو أننا
~~أرغمناه على الدوران - سيكون مكمما أيضا في ضوء نفس الوحدة الأساسية. وسوف يعني ذلك
~~وجود قيمة دنيا للدوران.

# أجهد فاينمان فكره طويلا بشأن كيفية تقليل الطاقة في سائل كهذا إلى الحد الأدنى،
~~وتوصل في النهاية إلى صورة فيزيائية لا يدور فيها السائل ككل، وإنما تدور العديد من
~~المناطق الصغيرة به - أصغر ما يمكن في حقيقة الأمر، بحيث لا يزيد عرضها على عدة ذرات -
~~حول منطقتها المركزية. وتلك المناطق المركزية تصطف رأسيا لتشكل خطوطا دوامية دوارة،
~~مثل الأقماع التي يصنعها الإعصار، أو المياه الدوارة حول فتحة صرف المياه (حسب تعبير
~~فاينمان). تلك الخطوط الدوامية توزع نفسها في أرجاء الخلفية، المكونة من سائل لا يدور،
~~بكثافة متسقة متساوية في جميع الأنحاء.

# أتاح التفكير في الدوامات لفاينمان تقدير العديد من أوجه سلوك الهيليوم السائل، ومن
~~بينها كيفية حدوث المقاومة أثناء إنتاج الاستثارات الدوامية. إن تلك الدوامات تلتف
~~وتتشابك بعضها مع بعض أثناء انسياب السائل، وعند سرعة أصغر بمائة مرة من السرعة التي
~~يمكن أن يتخيلها المرء، تتعرض الميوعة الفائقة للتدمير.

# أنتج خيال فاينمان الخلاق في نهاية الأمر صورة فيزيائية بحتة لروتونات ms157 لانداو؛ تلك
~~الاستثارات الموضعية ذات أدنى طاقة. وأدرك فاينمان أن الدوامة لا تصطف باستقامة
~~بالضرورة من قمة الوعاء إلى قاعه، وإنما من الممكن أيضا أن تلتف على نفسها في شكل
~~حلقي. لقد فكر في حلقات الدخان التي كان قد درسها وهو طالب بالمدرسة الثانوية، وأدرك
~~أنه ربما كانت نسخة الكم لأصغر حلقة من تلك الحلقات من الذرات التي من الممكن أن توجد
~~داخل السائل تصف الروتون، ومنها اشتق فاينمان خصائصها. وبينما كان يفكر في الرياضيات في
~~رأسه ويحاول حل المعادلات ليعرف كيف يمكنه التوفيق بين الصورة البديهية لحلقة الدخان
~~وبين رياضيات معادلة شرودينجر، توصل في النهاية إلى صورة أخرى فيزيائية تماما: صورة
~~حلقة مستمرة من أطفال المدرسة ينزلقون واحدا تلو الآخر على زحلوقة، ثم يعودون مرة أخرى
~~ببطء كي يرتقوا السلم ثم ينزلقوا لأسفل مرة أخرى. قد يكون الروتون منطقة موضعية يتحرك
~~السائل فيها بسرعة مختلفة مقارنة بالسائل المحيط في الخلفية، ولكن كي تبقى خصائص الزخم
~~الزاوي لميكانيكا الكم قائمة، يجب أن ينساب السائل عائدا مرة أخرى إلى مكان آخر، مثل
~~الدوامة. وبالتفافها على نفسها على هيئة حلقة، سوف تنكمش الدوامة إلى أن تحمل أقل طاقة
~~ممكنة، وهي طاقة الروتون.

# كل تلك التأملات مسلية، ولكن الأمر بالغ الأهمية بشأنها هو أنها غيرت مرة أخرى
~~الأسلوب الذي كان فيزيائيو هذا المجال يفكرون به في المسألة. أدت تخمينات فاينمان
~~الحدسية بشأن «دوال الموجة الاختبارية» - التي تمكن من تنويعها ليستكشف أيها ذات أقل
~~طاقة - إلى ترسيخ استخدام ما يسمى «الأسلوب التنويعي» في فيزياء المواد الكثيفة، وهو
~~الأسلوب الذي استخدم لاحقا في تناول كافة المشكلات الرئيسية البارزة تقريبا في دراسة
~~المادة خلال نصف القرن الأخير.

# أفلتت حلول بعض هذه المشكلات من فاينمان، غير أن تأثير أفكاره كان جليا بشكل لا
~~تخطئه العين. خذ على سبيل المثال «مشكلة أفلتت منه»، وهي مشكلة الموصلية الفائقة. فلم
~~ينجح فاينمان مطلقا في التوصل إلى الاكتشاف الفيزيائي الذي توصل إليه علماء الفيزياء
~~جون باردين وليون كوبر وروبرت شريفر لتفسير ms158 هذه الظاهرة - ويرجع ذلك بصورة كبيرة إلى أن
~~فاينمان لم يحاول متابعة الأبحاث السابقة في هذا المجال متابعة كاملة، وهي سمة مزعجة في
~~شخصيته جعلت عددا من الاكتشافات الأساسية يفوت عليه - غير أن منهجهم استعار الكثير من
~~الأفكار التي طرحها فاينمان لدراسة خصائص المواد بصفة عامة، والأفكار التي ابتكرها
~~لتفسير الميوعة الفائقة بصفة خاصة. كان أول بحث وضعه فاينمان وطبق فيه النهج الزمكاني
~~الذي ابتكره لفهم خصائص الإلكترونات في المواد يشرح بالتفصيل أهمية تزاوج الإلكترونات
~~للأنماط الاهتزازية داخل المادة. وتبين أن هذا التزاوج ذو أهمية بالغة لفهم التفاعلات
~~التي تسمح لأزواج الإلكترونات بالارتباط معا والتكثف في موصل فائق. وفي الحقيقة، كان
~~شريفر - قبل عام من توصله هو وزملاؤه أخيرا إلى حل للمشكلة، وهو الحل الذي تسبب في
~~فوزهم بجائزة نوبل - حاضرا وسط جمهور يستمع إلى فاينمان وهو يتحدث عن الميوعة الفائقة
~~والموصلية الفائقة، وانبهر بسماع فاينمان يتحدث بالتفصيل عن أفكاره الخاطئة بشأن
~~الموصلية الفائقة. كان أسلوبهم في فهم الموصلية الفائقة هو أن يعرفوا بالضبط - تماما
~~كما فعل فاينمان - كيف يمكن لتكثف شبيه بتكثف بوز-أينشتاين أن يتشكل في هذه الحالة
~~لجسيمات مثل الإلكترونات، التي هي ليست بوزونات. وكان يأتي على نفس القدر من الأهمية
~~إثبات أن ثمة فجوة في الطاقة بين الحالة القاعية للطاقة والحالات المستثارة - مثلما
~~أثبت فاينمان - بحيث إنه عند الطاقات المنخفضة، لا يمكن حدوث التصادمات التي تصنع في
~~الأحوال الأخرى الاستثارات التي تبدد الطاقة.

# كانت أفكار فاينمان بشأن الكيفية التي يدخل بها الزخم الزاوي في سائل فائق الميوعة
~~أرغم على الدوران - من خلال تكوين دوامات - تدل أيضا على بصيرة نافذة بشكل لافت
~~للنظر. وتحدث ظاهرة مماثلة تماما في الموصلات الفائقة؛ إذ لا يسمح الموصل الفائق في
~~الأحوال العادية لمجال مغناطيسي بالتواجد بداخله، تماما مثلما لا يميل السائل فائق
~~الميوعة إلى الحركة في دوامات دائرية. ولكن، كما أوضح فاينمان، لو أن السائل أرغم على
~~الدوران (مثلا بتعريضه لضغط مرتفع وتجميده، ثم تدويره وتركه ينصهر)، فإن الدوران سيحدث
~~عن طريق ms159 صنع دوامات. ولاحقا أوضح أليكسي أبريكوسوف أنه بالإمكان إرغام خطوط مجال
~~مغناطيسي على المرور عبر موصل فائق، غير أنها أيضا سوف تنفذ من خلال الموصل الفائق في
~~صورة خطوط دوامية رفيعة. وقد فاز بجائزة نوبل عن أبحاثه وقال في خطاب تسلم الجائزة إنه
~~وضع مقترحه الأصلي في درج لأن لانداو لم يهتم به كثيرا. ولم يجد أبريكوسوف في نفسه
~~الشجاعة لنشر أفكاره حول الدوامات المغناطيسية إلا بعد تعرفه على أفكار فاينمان بشأن
~~الدوامات الدوارة داخل السوائل فائقة الميوعة. وهكذا كان غزو فاينمان لفيزياء المواد
~~الكثيفة مهما وملحوظا، ليس فقط بسبب الأسلوب الذي به أدى حدسه للتوصل إلى أفكار
~~جوهرية متبصرة، ولكن أيضا بسبب الطريقة التي وضع بها بصمته في هذا المجال، من خلال عدد
~~من الأبحاث يعد على أصابع اليد الواحدة.

# خلال هذه الفترة، استمتع فاينمان بالتواصل مع مجتمع جديد من علماء الفيزياء، لكنه
~~عانى أيضا مشاعر القلق التي تنتاب المرء عندما يقتحم مجالا خارج نطاق خبرته. ففي بعض
~~الأحيان تتعرض لمن يحرجونك . فعلى سبيل المثال، بعد أن أدهش فاينمان تلامذة أونساجر
~~بتنبؤاته حول الدوامات في مؤتمر دعي للتحدث فيه، واتته فرصة للقاء أونساجر في اجتماع
~~لمناقشة فيزياء المواد الكثيفة. وعلى مائدة العشاء، وقبل أن يلقي فاينمان كلمته، سأله
~~أونساجر: «إذن أنت تعتقد أن لديك نظرية عن الهيليوم السائل؟» فأجابه فاينمان: «نعم
~~أعتقد هذا.» واكتفى أونساجر بالرد بأن زفر: «هممم.» على نحو جعل فاينمان يظن أن أونساجر
~~لم يكن يتوقع منه الكثير.

# غير أنه في اليوم التالي، عندما قال
~~فاينمان إن هناك جانبا من التحول الطوري لم يفهمه، انطلق أونساجر متحدثا على الفور:
~~«السيد فاينمان مستجد في مجالنا، ومن الواضح أن هناك شيئا لا يعلمه عنه، وعلينا أن
~~نعلمه.» تسمر فاينمان مبهوتا، غير أن أونساجر واصل الحديث قائلا إن الشيء الذي لم
~~يفهمه فاينمان بشأن الهيليوم هو شيء غير مفهوم بشأن أي مادة أخرى، وأردف قائلا: «ومن
~~ثم فإن حقيقة عدم استطاعته فهمه فيما يتعلق بالهيليوم لا تعكس مطلقا قيمة ms160 إسهامه في
~~فهم بقية الظواهر.»

# بهت فاينمان بهذا الدفء الذي أظهره أونساجر حتى إنه واصل الالتقاء به ومناقشة الأمور
~~معه، على الرغم من أن فاينمان كان هو المتحدث في أغلب الأوقات؛ فأونساجر لم يكن متحدثا
~~مفوها مثل شباب المزارعين ذوي الأصول النرويجية القادمين من ولاية مينسوتا الذين كان
~~جاريسون كيلور يستضيفهم في برنامجه الإذاعي، ولكنه كان ينحدر من الأصول النرويجية
~~نفسها، ولم يكن يتكلم إلا نادرا، وعندما يشعر أن لديه ما يقوله حقا.

# ومع أن فاينمان ربما فاتته بعض الجوائز الإضافية، فإن جائزته الكبرى كانت تتمثل
~~دائما في فهم الفيزياء. ولو أنه شعر يوما بالغيرة أو بالندم على جائزة فقدها، أو
~~تقدير أخطأه ولم يكن في محله، فإنه لم يكن يظهر ذلك. وهناك العديد من الأمثلة على بحثه
~~في أمر ما من أجل إرضاء نفسه، دون أن يشعر باحتياج إلى كتابة بحث فيه، ثم يجذب شخص آخر
~~الانتباه إليه وينال التقدير عن نفس الفكرة التي كان هو سباقا إليها. وفوق ذلك،
~~عندما كان يكتشف أن شخصا آخر لديه فكرة مشابهة لفكرته، كان في أغلب الأحيان يحيل إلى
~~عمل هذا الشخص وليس إلى عمله هو. فعلى سبيل المثال، وربما كرد فعل لحفاوة أونساجر
~~الفكرية في أول لقاء لهما، كان دائما ما ينسب الفضل لأونساجر عن فكرة الدوامات، على
~~الرغم من أنه لم يعرف شيئا عن أبحاث أونساجر إلا بعد أن توصل لنتائجه بفترة
~~طويلة.

# ولعل أحد أبرز الأمثلة على إنكار فاينمان لذاته في هذا الصدد هو ما حدث بعد عشرين
~~عاما من بدئه لأول مرة في التفكير في الهيليوم السائل والدوامات. فعندما كان يفكر في
~~الأنظمة ثنائية الأبعاد مثل الغلالات الرقيقة من الهيليوم السائل أدرك فاينمان أن
~~الظهور المحتمل للدوامات من الممكن أن يحدث تغييرا جذريا في خصائصها، ينتج عنه نوع
~~من التحول الطوري يخرق بوضوح نظرية رياضية شهيرة عن سلوك تلك الأنظمة ثنائية الأبعاد.
~~بل لقد كتب بحثا عن هذا الموضوع. إلا أنه اكتشف أن اثنين من شباب الفيزيائيين وكانا ms161
~~بعد لا يزالان مغمورين، وهما جون كوسترليتز وديفيد ثوليس، وضعا لتوهما بحثا مشابها
~~حول نفس الفكرة. وبدلا من أن يتجاهلهما أو يسبقهما في النشر، قرر فاينمان ألا ينشر
~~بحثه، مكتفيا وقانعا بكونه تمكن من حل المسألة بنفسه. وصار التحول الطوري الشهير
~~بعد ذلك يعرف باسم تحول «كوسترليتز-ثوليس».

# ولكن بقدر ما استمتع فاينمان بتلك الإجازة من ميدان فيزياء الجسيمات التجريبي والنظري
~~غير المستقر، ظل يتوق لاكتشاف قانون جديد للطبيعة، وكانت الفيزياء الأساسية الأكثر
~~تطورا هي أفضل الاحتمالات المتاحة أمامه. وهكذا، حتى وهو يعمل في بحث الهيليوم السائل،
~~كان يحاول في الوقت نفسه ملاحقة ما يجري على الساحة في ميدانه الأصلي. كان ديراك قد
~~توصل إلى معادلته. أما فاينمان فلم يكن قد توصل إلى معادلته بعد.



# الفصل الثالث عشر



# | الاختباء داخل المرآة




# كانت تلك لحظة أدركت فيها كيف تعمل الطبيعة.

# ريتشارد فاينمان

# الميزونات نفسها التي بدأت غزو عالم ريتشارد فاينمان عام 1950 هي التي قلبت عالم جميع
~~علماء فيزياء الجسيمات رأسا على عقب عام 1956. ظلت اكتشافات الجسيمات الجديدة تتوالى
~~تباعا، وكل جسيم جديد كان أكثر غرابة من سابقه. كانت الجسيمات تنتج بقوة في الأشعة
~~الكونية، ولكن نفس قوانين الفيزياء التي أنتجتها كان لا بد أيضا أن تجعلها تنحل
~~سريعا. ولكن مدة بقائها كانت تطول إلى جزء من مليون جزء من الثانية، وهو زمن لا يبدو
~~طويلا جدا، غير أنه أطول ملايين المرات مما يمكن للمرء أن يتوقعه على أساس المبادئ
~~الفيزيائية الأولى.

# وبحلول عام 1956، أصبحت شهرة فاينمان في أوساط علماء الفيزياء راسخة. فقد صارت مخططات
~~فاينمان جزءا من صندوق الأدوات الأساسية لمجتمع الفيزياء، وكان كل من يزور كالتك يبذل
~~قصارى جهده كي يعلن تقديره له. كان الجميع يرغبون في التحدث إلى فاينمان لأنهم كانوا
~~راغبين في مناقشته في مشكلات الفيزياء التي تواجههم. وكانت السمة ذاتها التي جعلته
~~معبودا للنساء هي التي فعلت الأعاجيب كذلك مع طائفة العلماء. وكانت تلك سمة اشترك فيها
~~مع الفيزيائي الإيطالي الكبير إنريكو فيرمي، الحاصل على جائزة نوبل ms162 الذي أسهم في توجيه
~~مشروع مانهاتن لبناء أول مفاعل نووي متحكم به بجامعة شيكاجو، وآخر عالم فيزياء نووية
~~وفيزياء جسيمات يبرع في التنظير كبراعته في التجريب. كان فيرمي قد فاز بجائزة نوبل عن
~~وضع نظرية بسيطة تصف العملية النووية المصاحبة لانحلال النيوترون إلى بروتون (وإلكترون
~~وأخيرا إلى جسيم جديد سماه فيرمي «نيوترينو»، وهو اسم يعني في اللغة الإيطالية
~~«نيوترونا صغيرا»)، التي تسمى «انحلال بيتا»، وهي واحدة من العمليات الأساسية التي
~~شكلت جزءا من التفاعلات التي أدت إلى إنتاج القنبلة الذرية، والأسلحة النووية الحرارية
~~فيما بعد.

# لما كان النيوترون يعيش قرابة عشر دقائق قبل أن ينحل، وهو عمر ممتد كالدهر إذا ما
~~قورن بأعمار الميزونات غير المستقرة المتفاعلة بقوة التي اكتشفت في الخمسينيات، فقد
~~أدرك العلماء أن القوى التي تتحكم في انحلاله لا بد أنها شديدة الضعف. ومن ثم أطلق على
~~التفاعل الذي ابتكر له فيرمي نموذجا في انحلال بيتا اسم «التفاعل الضعيف». وبحلول
~~منتصف الخمسينيات كان قد صار واضحا أن التفاعل الضعيف قوة مستقلة كليا موجودة في
~~الطبيعة، منفصلة عن التفاعلات القوية التي كانت تنتج جميع الجسيمات الجديدة التي شوهدت
~~في المعجلات، وأن القوة الضعيفة من المرجح أن تكون مسئولة عن انحلال جميع الجسيمات ذات
~~الأعمار الطويلة الشاذة. لكن مع أن نموذج فيرمي لانحلال بيتا كان بسيطا، لم تكن هناك
~~نظرية أساسية تربط جميع التفاعلات التي كانت ترصد وتعزى إلى هذه القوة
~~الجديدة.

# كان فيرمي قد حول مجموعة علماء الفيزياء النظرية بجامعة شيكاجو إلى مركز دولي. كان
~~الجميع يرغبون في أن يكونوا وسط تلك المجموعة، لا لكي يشاركوا فيما يقدمه علم الفيزياء
~~فقط من إثارة ولكن أيضا في إثارة العمل مع فيرمي. كان فيرمي يتمتع بسمات شخصية غير
~~عادية إلى حد بعيد؛ سمات كان يشاركه فيها فاينمان: فعندما كانا ينصتان، كانا «ينصتان»
~~بحق! كان الاثنان يركزان كل انتباههما على ما يقال، ويحاولان فهم الأفكار المطروحة،
~~وإن أمكن يحاولان المساعدة في تطوير تلك الأفكار وتحسينها.

# مع الأسف، توفي فيرمي عام 1954 ms163 بعد صراع مع السرطان، لعل السبب في إصابته به كان هو
~~إهماله في التعامل مع المواد المشعة في وقت لم تكن الأخطار المحيطة بالتعامل مع تلك
~~المواد مفهومة بعد. كانت وفاته ضربة قاصمة لكل من علم الفيزياء ولجامعة شيكاجو، حيث كان
~~يساعد في تدريب صغار علماء الفيزياء النظرية والفيزياء التجريبية الذين كانوا سيهيمنون
~~فيما بعد على مجال الفيزياء بأكمله طوال سنوات الجيل التالي.

# بعد وفاة فيرمي، بدأ شباب علماء الفيزياء النظرية ينجذبون نحو سحر شخصية فاينمان.
~~ولكن على عكس فيرمي، لم يكن فاينمان يتحلى بالصبر والمثابرة للمساعدة بدأب في تدريب
~~العلماء. غير أنه لم يكن ما يشعرهم بالإطراء أكثر من أن يركز فاينمان كل اهتمامه على
~~أفكارهم وينصت لهم. فبمجرد أن كان فاينمان يهتم بمشكلة ما، فإنه ما كان يهدأ حتى يحلها
~~أو يقرر أنها غير قابلة للحل. وكثيرا ما كان شباب الفيزيائيين يسيئون فهم اهتمامه
~~بمشكلاتهم متصورين أنه اهتمام بهم شخصيا. وكانت النتيجة دائما مغوية إلى أقصى
~~حد.

# كان أحد هؤلاء الذين انجذبوا من شيكاجو إلى أضواء فاينمان شاب عبقري في الخامسة
~~والعشرين من العمر اسمه موراي جيلمان. ولو قلنا إن فاينمان هيمن على فيزياء الجسيمات
~~خلال حقبة ما بعد الحرب مباشرة، فإن جيلمان فعل الشيء نفسه خلال العقد التالي. وعلى حد
~~وصف فاينمان لاحقا، في واحدة من نوباته المميزة في الثناء على أعمال الآخرين: «لا تضم
~~معرفتنا بالفيزياء الأساسية أي فكرة مثمرة لا تحمل اسم موراي جيلمان.»

# لا تحمل هذه العبارة الكثير من المبالغة. فلقد توافقت مواهب جيلمان على نحو مثالي مع
~~مشكلات ذلك الوقت، وقد ترك أثرا لا يمحى على ذلك المجال، ليس فقط من خلال مصطلحات
~~غريبة مثل «الشذوذ» و«الكواركات»، ولكن أيضا من خلال أفكاره التي ظلت - مثل أفكار
~~فاينمان - تصبغ المناقشات الدائرة عند الجبهة الأمامية لعلم الفيزياء حتى يومنا
~~هذا.

# غير أن جيلمان كان على نقيض فاينمان في عدة وجوه؛ فقد كان - مثل جوليان شفينجر -
~~طفلا معجزة. تخرج من المدرسة الثانوية في سن الخامسة عشرة، ms164 وتلقى أفضل عروضه من
~~جامعة ييل، وهو عرض كان محبطا له، لكنه قبله على أي حال. وفي سن التاسعة عشرة تخرج
~~وانتقل إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، حيث نال درجة الدكتوراه في سن الحادية
~~والعشرين. وقد أخبرني ذات مرة أنه كان يستطيع نيل الدكتوراه في عام واحد لو أنه لم يضيع
~~وقته في محاولة جعل موضوع رسالته مثاليا.

# لم يتقن جيلمان في سن الحادية والعشرين علم الفيزياء فحسب، وإنما أتقن «كل شيء». وكان
~~من أبرز الأشياء افتتانه باللغات، ودراسة أصول الكلمات، والنطق، والعلاقات. ومن الصعب
~~أن تجد شخصا عرف موراي دون أن يصحح له هذا الأخير طريقة نطق اسمه!

# غير أن جيلمان كان يختلف اختلافا مميزا عن شفينجر أدى إلى انجذابه إلى فاينمان. فلم
~~يكن يطيق أولئك الذين يزينون جهودهم التي تكون تافهة غالبا بصبغة رسمية مزخرفة. كان
~~جيلمان قادرا على الرؤية عبر حجب الخداع والتحايل، وقلة من الفيزيائيين هم من كان
~~يمكنهم رفض أعمال الآخرين كما كان يفعل هو. غير أن جيلمان علم من خلال أبحاث فاينمان،
~~ومن خلال الاستماع إلى أحاديثه، أنه عندما كان يعمل في الفيزياء، لم يكن هناك أي هراء،
~~أو ادعاء، أو تحايل، ولا أي شيء سوى الفيزياء. وعلاوة على ذلك، كانت حلول فاينمان بالغة
~~الأهمية بحق. وعلى حد تعبير جيلمان: «ما كان يعجبني دائما في أسلوب ريتشارد هو تخليه
~~عن التنميق في عروضه. لقد سئمت علماء الفيزياء النظرية الذين يزخرفون أعمالهم بلغة
~~رياضية منمقة أو يبتكرون أطرا رنانة زائفة لإسهاماتهم التي كانت في بعض الأحيان غاية
~~في التواضع. أما أفكار ريتشارد، التي كانت في الغالب فعالة ومؤثرة وتتسم بالعبقرية
~~والأصالة، فكانت مقدمة بأسلوب مباشر كنت أجده ممتعا ومجددا.»

# كان هناك وجه آخر من أوجه شخصية فاينمان لم يرق لجيلمان على الإطلاق، وهو حب
~~الاستعراض. وعلى حد وصفه لاحقا: «كان [فاينمان] يقضي وقتا طويلا ويبذل جهدا مضنيا
~~في اختلاق حكايات عن نفسه.» ولكن في حين أن تلك السمة أزعجته فيما بعد وأثارت أعصابه،
~~ففي أعقاب وفاة ms165 فيرمي عام 1954، وبينما كان يفكر في المكان الذي قد يرغب في العمل فيه
~~إذا رحل عن جامعة شيكاجو، ومع من يرغب في العمل، بدا الخيار واضحا له.

# كان جيلمان، بالاشتراك مع عالم الفيزياء النظرية فرانسيس لو، قد أجرى عملية حسابية
~~مبكرة مميزة عام 1954 مستعينا بأساليب فاينمان في التعامل مع الديناميكا الكهربائية
~~الكمية في محاولة لمعرفة ما يمكن أن يحدث بالضبط للنظرية عندما يستكشف المرء مقاييس
~~أصغر وأصغر، وبالتحديد المنظومة غير القابلة للرصد في الأحوال العادية التي تضمنت وصفة
~~فاينمان للتخلص من قيم ما لانهاية فيها تعديل النظرية على نحو مصطنع متكلف. وكانت
~~النتيجة مدهشة، وعلى الرغم من أنها كانت فنية ومن الصعب متابعتها وفهمها في ذلك الحين،
~~فقد وضعت في نهاية الأمر الأساس لكثير من التطورات التي تحققت في فيزياء الجسيمات خلال
~~سبعينيات القرن العشرين.

# اكتشف جيلمان ولو أنه نتيجة لتأثيرات الأزواج الافتراضية من الجسيمات والجسيمات
~~المضادة التي يجب إدخالها في المسألة عند دراسة تأثيرات ميكانيكا الكم على الديناميكا
~~الكهربائية الكمية، تعتمد الكميات القابلة للقياس فيزيائيا، مثل الشحنة الكهربية
~~للإلكترون، على النطاق الذي تقاس عنده. وفي الواقع، في حالة الديناميكا الكهربائية
~~الكمية، كانت الشحنة الفعالة التي يحملها الإلكترون، ومن ثم قوة التفاعل
~~الكهرومغناطيسي، تبدو وكأنها تزداد أثناء اختراق سحابة الأزواج الافتراضية المكونة من
~~إلكترونات وبوزيترونات التي تحيط بكل جسيم.

# على الرغم من ذلك، كان فاينمان الذي اشتهر بتجاهل أبحاث الآخرين وهو يحاول بصفة
~~مستقلة اشتقاق جميع نتائج الفيزياء - أو إعادة اشتقاقها في كثير من الأحيان - شديد
~~الانبهار بالبحث الذي أجراه جيلمان ولو، وأخبر جيلمان بذلك عندما زار كالتك لأول مرة.
~~في الحقيقة، قال فاينمان إنها العملية الحسابية الوحيدة في الديناميكا الكهربائية
~~الكمية التي علم بها ولم يشتقها هو نفسه مستقلا عن الآخرين. وعندما نتأمل هذا
~~الآن، نجد أنه كان مدهشا بعض الشيء لأن أثر نهج جيلمان ولو كان من شأنه أن يؤدي إلى
~~تأويل مختلف تماما لعملية التخلص من قيم ما لانهاية في نظرية مجال الكم عن التأويل
~~الذي ms166 ظل فاينمان يؤكد عليه لفترة من الوقت. إنه يعني - كما سترون لاحقا - أن أسلوب
~~فاينمان لإعادة التطبيع - الذي ظل يعتقد دوما أنه ليس سوى وسيلة بدائية مصطنعة لا بد
~~أن يحل محلها ذات يوم فهم جوهري حقيقي للديناميكا الكهربائية الكمية - يعكس في حقيقة
~~الأمر حقيقة فيزيائية أساسية ذات أهمية جوهرية في أسلوب عمل الطبيعة عند أصغر
~~مقاييسها.

# عند وصول جيلمان إلى كالتك، كان من الواضح له، ولكثير من أفراد مجتمع الفيزياء، أنه
~~ربما صار أعظم عقلين في مجال الفيزياء في جيل واحد موجودين معا في معهد واحد. واستعد
~~الجميع لنتائج التفاعل بين هذين العقلين.

# وعلى الرغم من أنه من عدم الإنصاف حتما أن نختار سمة واحدة لنصف بها عمل عقل عميق
~~ومبدع كعقل جيلمان، فإنه كان بالفعل قد بدأ يضع بصمته على علم الفيزياء، واستمر في فعل
~~ذلك، عن طريق الكشف عن تناظرات جديدة في الطبيعة عند أصغر مقاييسها. إن التناظر أمر
~~جوهري لفهمنا الحالي للطبيعة، غير أن أهميته يساء فهمها على نطاق واسع في الوعي العام،
~~وربما كان ذلك يرجع جزئيا إلى أن الأشياء التي تتسم بقدر كبير من التناظر في الفيزياء
~~تعتبر أقل إثارة من المنظور الفني. ففي المعتاد، كلما كانت التناظرات في العمل الفني
~~أكثر زخرفة، حظي بالمزيد من التقدير. وهكذا نعتبر الثريا الجميلة التي تضم الكثير من
~~القطع المنحنية المتطابقة تحفة فنية نفيسة. والعمل الفني الذي أبدعه إم سي إشر، وفيه
~~العديد من نسخ الأسماك أو غيرها من الحيوانات مطمورة داخل الصورة، مثال آخر على هذا.
~~ولكن في الفيزياء، التناظرات التي تحظى بأعلى تقدير هي تلك التي تجعل الطبيعة أقل
~~تنميقا وزخرفا. فالشكل الكروي الممل، على سبيل المثال، أكثر تناظرا بكثير من الهرم
~~رباعي الأسطح.

# السبب في هذا هو أن التناظرات في الفيزياء تعني أن الأشياء أو النظم لا تتغير عندما
~~نغير نحن منظورنا. فمثلا، عندما ندير هرما رباعي الأسطح بزاوية 60 درجة على محور أي
~~سطح من أسطحه، سيبدو متطابقا. ولكن الكرة أكثر تناظرا لأننا ms167 لو أدرنا الكرة بأي زاوية
~~كانت، صغيرة أم كبيرة، فإنها تبدو كما هي دون تغيير. إن إدراكنا لحقيقة أن التناظرات
~~تعني ضمنيا أن الشيء لا يتغير عندما نغير منظورنا له يجعل أهمية التناظرات في علم
~~الفيزياء - بالتأمل اللاحق للمسألة - تكاد تبدو بديهية. غير أنها لم تكن كذلك حتى جاءت
~~عالمة الرياضيات الألمانية الشابة إيمي نويثر لتميط اللثام عما صار الآن يسمى «نظرية
~~نويثر» عام 1918 لتظهر بوضوح المعاني
~~الضمنية الرياضية الأساسية للتناظرات في علم الفيزياء.

# ما أوضحته نويثر، التي لم تستطع نيل أي منصب جامعي لكونها امرأة، أنه مقابل كل تناظر
~~موجود في الطبيعة، لا بد أيضا من وجود كمية «محفوظة»؛ أي لا تتغير مع مرور الزمن.
~~وأشهر أمثلة ذلك مبدأ حفظ الطاقة وحفظ الزخم. كثيرا ما يتعلم الطلاب في المدارس أن تلك
~~الكميات محفوظة لا تتغير، ولكنهم يلقنون هذا وكأنه معتقد إيماني. إلا أن نظرية نويثر
~~تخبرنا أن حفظ الطاقة يحدث لأن قوانين الفيزياء لا تتغير مع مرور الزمن - فهي اليوم كما
~~كانت بالأمس - وحفظ الزخم ناشئ عن عدم تغير قوانين الطبيعة من نقطة إلى أخرى؛ فالقوانين
~~واحدة سواء أجرينا التجارب في لندن أو في نيويورك.

# صارت محاولة استخدام تناظرات الطبيعة في تقييد القوانين الأساسية لعلم الفيزياء أو
~~التحكم فيها أكثر شيوعا في بداية الخمسينيات مع ظهور عدد ضخم من الجسيمات الأولية
~~الجديدة في المعجلات أرغم الفيزيائيين على البحث عن نظام ما وسط تلك الفوضى الظاهرية.
~~تركزت الجهود في البحث عن كميات لا يبدو أنها تتغير عندما ينحل أحد الجسيمات ويتحول
~~إلى جسيمات أخرى. وكان الأمل معقودا على أن تسمح مثل هذه الكميات المحفوظة للفيزيائيين
~~بالعمل في اتجاه عكسي لاكتشاف التناظرات الكامنة في الطبيعة، وأن تتحكم تلك التناظرات
~~عندئذ في الشكل الرياضي للمعادلات التي ستصف قوانين الفيزياء ذات الصلة. وقد تحقق هذا
~~الأمل.

# حقق جيلمان الشهرة في البداية حين اقترح عام 1952 أن الميزونات الجديدة - التي كان
~~إنتاجها بالغ القوة غير أن انحلالها كان بالغ الضعف - تسلك هذا السلوك ms168 لأن كمية ما
~~مرتبطة بالجسيمات الجديدة تبقى محفوظة في التفاعل القوي. وقد أطلق على هذه الكمية
~~الغريبة الجديدة - ربما على نحو غير ملائم - اسم «الشذوذ». غير أن محرري دورية فيزيكال
~~ريفيو المحافظين، وهي الدورية التي نشر فيها أفكاره أول مرة، اعتقدوا أن هذا الاسم
~~الجديد غير ملائم لمطبوعة متخصصة في الفيزياء، ورفضوا استخدامه في عنوان بحثه حول
~~الموضوع.

# كانت حجة جيلمان على النحو الآتي: لما كان الشذوذ كمية محفوظة، فلا بد أن تنتج
~~الجسيمات الجديدة في صورة أزواج - جسيمات وجسيمات مضادة - ذات قيم متساوية ومتضادة من
~~هذا «العدد الكمي» الجديد. حينئذ ستكون الجسيمات ذاتها مستقرة بصورة مطلقة؛ لأن
~~الانحلال إلى جسيمات «غير غريبة» من شأنه أن ينتهك قانون الكمية المحفوظة هذا - مغيرا
~~«رقم الشذوذ» بمقدار واحد صحيح - إذا كانت القوة النووية القوية هي الوحيدة التي تعمل.
~~ولكن إذا لم تذعن القوة الضعيفة - وهي القوة المسئولة عن انحلال النيوترونات والتفاعلات
~~التي تمد الشمس بالطاقة - لقانون الكمية المحفوظة هذا، فإن القوة الضعيفة يمكنها أن تحث
~~انحلال تلك الجسيمات الجديدة . ولكن لأن القوة ضعيفة، فإن الجسيمات ستعيش عمرا طويلا
~~قبل أن تنحل.

# بقدر ما كانت هذه الفكرة جذابة، فإن النجاح في الفيزياء لا يقوم على الاستنتاج فقط.
~~فما الذي يمكن للفكرة التنبؤ به بحيث يسمح باختبارها؟ في الواقع، كان هذا هو رد الفعل
~~المباشر في أوساط العديد من زملاء جيلمان. وعلى حد تعبير ريتشارد جاروين، وهو عالم
~~فيزياء تجريبية عبقري لعب دورا أساسيا في ابتكار القنبلة الهيدروجينية: «لست أفهم في
~~أي شيء يمكن أن تفيد هذه الفكرة.»

# وحدثت الطفرة عندما أدرك جيلمان أن هذا العدد الكمي للشذوذ يمكن استخدامه في تصنيف
~~مجموعات من الجسيمات الموجودة، حتى إنه توصل لتنبؤ أغرب. فقد تنبأ بأن جسيما
~~متعادلا يسمى «كيه-صفر» لا بد أن يكون له جسيم مضاد، هو «كيه-صفر المضاد»، يختلف عنه.
~~ولما كانت معظم الجسيمات المتعادلة الأخرى، مثل الفوتون، مكافئة لجسيماتها المضادة، فإن
~~هذا الطرح كان غير اعتيادي، على أقل تقدير. ولكن ثبتت صحته في ms169 نهاية المطاف، وصارت
~~منظومة كيه-صفر-كيه-صفر المضاد وسيلة اختبار رائعة لاستكشاف علم فيزياء جديد، مرسخة
~~سمعة جيلمان بين جيل علماء فيزياء الجسيمات الصاعد في ذلك الحين.

# بعد تقديمه لمفهوم «الشذوذ»، ووفاة فيرمي، بدأ جيلمان يتلقى عروضا للعمل خارج
~~شيكاجو. كان راغبا في الانتقال إلى كالتك للعمل مع فاينمان، وشجعته كالتك على اتخاذ
~~القرار بمضاهاة العروض المتنافسة بالإضافة إلى جعله، وهو بعد في السادسة والعشرين من
~~عمره، أصغر أستاذ كامل الأستاذية في تاريخها. وكان الأمل يحدوها ألا يكون هذا هو آخر
~~حدث تاريخي يصنعه جيلمان، مع فاينمان، للجامعة.

# جمعت بين فاينمان وجيلمان علاقة شراكة
~~رائعة قامت على التبادل الفكري. كان الرجلان لا يكفان عن المجادلة في مكتبيهما، وهو نوع
~~من الجدل الودي، سماه جيلمان فيما بعد: «استفزاز الكون»، وهما يحاولان الكشف عن أحدث
~~الألغاز في طليعة علم فيزياء الجسيمات. وكان لتلك المجادلات أثرها على طلابهما وكذلك
~~على الباحثين الحاصلين على درجة الدكتوراه. إنني أتذكر حين كنت باحثا شابا في
~~هارفارد، حيث عملت مع شيلدون جلاشو، أحد تلامذة شفينجر وأحد الفائزين بجائزة نوبل،
~~وكانت لقاءاتنا يتخللها مزيج من الحجج والمناقشات والضحكات. كان جلاشو باحثا حاصلا
~~على درجة الدكتوراه في كالتك مع جيلمان، وأظن أنه تأثر بشدة بأسلوب المناقشة الذي
~~شهده هناك، والذي أصبحت أنا أحد المستفيدين الإضافيين اللاحقين منه، وآمل أن يكون هذا
~~هو حال طلابي أيضا. كانت الشراكة بين فاينمان وجيلمان أيضا اقترانا مضطربا بين
~~ضدين. كان جيلمان نموذجا مثاليا للعالم المثقف، ولم يكن فاينمان كذلك. وكان جيلمان،
~~بطبيعته، ميالا لنقد الناس ونقد أفكارهم، ودائم الانشغال بالأولوية الفكرية. أما
~~فاينمان فلم يكن يحتمل الهراء أو التنميق المتباهي في الفيزياء وكان يقدر الموهبة، ولكن
~~عندما كان يسبقه أحد في التوصل لفكرة ما - كما ذكرت من قبل - فقد كان أكثر ما يعنيه هو
~~هل كان مصيبا أم مخطئا، وليس من الذي نال التقدير في النهاية. لقد كانت شراكة مثيرة
~~بحق، ولكن كان مقدرا لها - بسبب الاختلاف في شخصيتهما وأسلوبهما - أن تواجه المتاعب في
~~النهاية، ms170 لكن ليس على الفور.

# غير أن ذلك كان وقتا اقترب فيه كلا العالمين من ذروة إبداعهما. كان جيلمان قد بدأ
~~لتوه في إحداث ثورة في عالم الجسيمات الأولية، وكان فاينمان قد أكمل لتوه ثورته في
~~ميكانيكا الكم. وعندما بدآ العمل معا، كانت مشكلة فيزيائية مزعجة أخرى قد ظهرت بالفعل،
~~وكانت مرتبطة أيضا إلى حد ما بالجسيمات الغريبة الجديدة التي كان جيلمان عاكفا على
~~تصنيفها. كانت تلك المشكلة أكثر غموضا بكثير من مشكلة الأعمار بالغة الطول التي فسرتها
~~نظرية جيلمان. لقد كانت تتعلق بواحد من أكثر تناظرات الطبيعة التي تميز العالم المادي
~~شيوعا وبدهية.

# في مرحلة ما من طفولتنا نتعلم جميعا التفريق بين اليمين واليسار. الأمر ليس سهلا،
~~وقد اعتاد فاينمان أن يقول لطلابه إنه كان في بعض الأحيان يضطر للنظر إلى الشامة
~~الموجودة على يده اليسرى ليتأكد. هذا لأن الفارق بين اليسار واليمين أمر تقديري. فلو
~~أطلقنا على كل شيء كنا نسميه يسارا يمينا، وعلى كل شيء كنا نسميه يمينا يسارا، فما 
~~الذي سيتغير فيما عدا المسميات؟

# أو دعونا نفكر في الأمر بصورة أخرى، بالأسلوب الذي وصفه فاينمان ذات مرة. لو أننا كنا
~~على اتصال بسكان كوكب آخر، فكيف يمكننا أن نخبرهم بالفارق بين اليمين واليسار؟ حسنا،
~~إذا كان لكوكبهم مجال مغناطيسي مثل مجال كوكب الأرض وكان يدور حول نجمه في نفس الاتجاه
~~الذي يدور به كوكب الأرض لأمكننا أن نجعلهم يأخذون قضيبا مغناطيسيا ويضبطون قطبه
~~الشمالي ليشير نحو الشمال، وحينئذ يمكننا تعريف اليسار بأنه الاتجاه الذي تغرب فيه
~~الشمس. لكنهم حينها سيقولون: «نعم لدينا قضيب مغناطيسي، ولكن أي طرفيه هو
~~الشمالي؟»

# يمكننا الاستمرار على هذا المنوال إلى ما لا نهاية وأن نقنع أنفسنا بأن مصطلحات مثل
~~«اليسار» و«الشمال» هي اصطلاحات اعتباطية ابتكرناها واتفقنا عليها، لكن ليس لها معنى
~~مطلق في الطبيعة، أم أنها لها؟ تخبرنا نظرية نويثر أنه إذا لم تتغير الطبيعة إذا عكسنا
~~اليمين مكان اليسار واليسار مكان اليمين، فلا بد أن تكون هناك كمية محفوظة - نسميها
~~«كمية ms171 التماثل» - لا تغيير أيا كانت العمليات الفيزيائية التي تحدث.

# لكن هذا لا يعني أن جميع الأشياء متناظرة من حيث اليسار واليمين. انظر إلى نفسك في
~~المرآة. إن شعرك ربما كان مفروقا في أحد الاتجاهين، أو كانت ساقك اليسرى أطول قليلا
~~من اليمنى. إلا أن صورتك في المرآة جعلت فرق شعرك في الاتجاه الآخر، وجعلت ساقك اليمنى
~~هي الأطول. أما الأشياء التي تظل كما هي دون تغيير، كالكرة على سبيل المثال، عندما
~~نقلبها جهة اليمين وجهة اليسار فيقال إن لها تماثلا «زوجيا»، وتلك الأشياء التي
~~تتغير يقال إن لها تماثلا «فرديا». وما تقوله لنا نظرية نويثر هو أن كلا من
~~الأجسام ذات التماثل الزوجي والفردي ستطيع مع ذلك قوانين الفيزياء في عالم المرآة.
~~وقانون حفظ الكمية المرتبط بها يقول إن الأجسام ذات التماثل الزوجي لا تتحول تلقائيا
~~إلى أجسام ذات تماثل فردي. وإذا فعلت ذلك، فإننا نستطيع استخدام هذا التحول التلقائي في
~~تحديد اليسار المطلق أو اليمين المطلق.

# يمكن تصنيف الجسيمات الأولية حسب خصائصها التناظرية، التي ترتبط عادة بالأسلوب الذي
~~تتفاعل به مع غيرها من الجسيمات الأخرى. فلدى بعضها تفاعلات ذات تماثل زوجي ولدى البعض
~~الآخر تفاعلات ذات تماثل مفرد. وتخبرنا نظرية نويثر بأن الجسيم المنفرد ذا التماثل
~~الزوجي لا يمكنه الانحلال إلى جسيم ذي تماثل فردي وآخر ذي تماثل زوجي. إلا أنه يمكنه
~~الانحلال إلى جسيمين لهما تماثل فردي لأنه إذا توجه أحد الجسيمين إلى اليسار وتوجه
~~الآخر إلى اليمين، في حال تبادل الجسيمان أيضا هويتهما في ظل هذا التحول التناظري في
~~الوقت نفسه الذي يتبدل فيه اتجاها الجسيمين نتيجة للتبادل بين اليسار واليمين، فإن
~~الوضع الناتج سوف يبدو متطابقا بعد ذلك؛ بمعنى أنه سيكون ذا تماثل زوجي، مثلما كان حال
~~الجسيم الأصلي.

# حتى الآن كل شيء على ما يرام. غير أن الفيزيائيين اكتشفوا أن انحلال ميزونات غريبة
~~تسمى «ميزونات-كيه»، التي كان موراي قد فسر أعمارها الطويلة من خلال مفهوم «الشذوذ»، لا
~~تذعن للقواعد. رصد انحلال «الكاونات»، وهو اسم آخر ms172 يطلق عليها، إلى جسيمات أخف وزنا
~~تسمى «بايونات»، ولكنها في بعض الأحيان تنحل إلى بايونين اثنين وفي أحيان أخرى إلى
~~ثلاثة بايونات. ولما كانت البايونات ذات تماثل فردي، فإن حالة البايونين تحمل خصائص
~~انعكاس مختلفة عن حالة البايونات الثلاثة. ولكن حينئذ سيكون من المستحيل على جسيم أحادي
~~النوع أن ينحل إلى وضعين مختلفين؛ لأن هذا سيكون معناه أن الجسيم الأصلي سيكون له تماثل
~~زوجي في بعض الأحيان وتماثل فردي في أحيان أخرى!

# كان الحل البسيط لتلك المعضلة أنه ينبغي أن يكون هناك نوعان مختلفان من الكاونات،
~~أحدهما ذو تماثل زوجي وينحل إلى بايونين، والآخر ذو تماثل فردي ينحل إلى ثلاثة بايونات.
~~وكانت المشكلة أن هذين النوعين من الكاونات، اللذين أطلق عليهما الفيزيائيون اسمي
~~«تاو» و«ثيتا»، بدوا متطابقين تمام التطابق في جميع النواحي الأخرى؛ فلديهما نفس الكتلة
~~ونفس العمر. فلماذا تنتج الطبيعة جسيمين متطابقين لكنهما مختلفان كهذين؟ ربما أمكن
~~ابتكار تناظرات جديدة عديدة غريبة من شأنها أن تمنحهما نفس الكتلة ، وكان جيلمان وآخرون
~~يدرسون تلك الاحتمالات، ولكن إنتاج جسيمات لها أيضا نفس العمر بدا أمرا مستحيلا؛ لأن
~~احتمالية الكم العامة أن ينحل جسيم إلى ثلاثة جسيمات أقل كثيرا من احتمالية انحلاله
~~إلى جسيمين، عند ثبات جميع العوامل الأخرى.

# كانت تلك هي الحال في ربيع عام 1956 عندما بدأ فاينمان وجيلمان العمل معا في كالتك،
~~وحضرا معا المؤتمر الرئيسي حول فيزياء الجسيمات في ذلك الوقت، الذي كان يسمى «مؤتمر
~~روتشيستر»، والذي كان لا يزال حينئذ يعقد في روتشيستر بنيويورك. وهناك سمعا عن بيانات
~~جديدة مهمة جعلت التاو والثيتا من جديد يبدوان أشبه بتوءمين متماثلين.

# صار من الصعوبة بمكان تفسير الوضع حتى إن بعض الفيزيائيين بدءوا يتساءلون في أنفسهم
~~هل تاو وثيتا مختلفان بالفعل. خلال فترة انعقاد المؤتمر، كان فاينمان يشترك في السكن مع
~~فيزيائي تجريبي شاب هو مارتن بلوك. وتشير المحاضر المسجلة للمؤتمر أنه خلال جلسة يوم
~~السبت قرب نهاية الاجتماع، نهض فاينمان وطرح سؤالا على الخبراء نسبه إلى بلوك، ومفاده
~~أنه ms173 ربما كان الجسيمان بالفعل متطابقين، وأن التفاعلات الضعيفة ربما كانت لا تبالي
~~بمسألة التماثل؛ أي إن الطبيعة ربما كانت - عند مستوى معين - قادرة على التمييز بين
~~اليمين واليسار!

# قيل فيما بعد إن موراي جيلمان عاير فاينمان وسخر منه بقسوة لاحقا؛ لأنه لم تكن لديه
~~شجاعة طرح السؤال باعتباره سؤاله هو، لذا اتصلت بصديقي القديم مارتي بلوك وسألته عما
~~حدث بالفعل. وأكد لي أنه سأل فاينمان لماذا لا يمكن خرق التماثل بواسطة التفاعل الضعيف.
~~شعر فاينمان في البداية برغبة في أن يدعوه أحمق إلى أن أدرك أنه لا يستطيع إجابة سؤاله،
~~وناقش هو ومارتي المسألة كل ليلة طيلة فترة المؤتمر إلى أن اقترح فاينمان أن يطرح مارتي
~~هذا الاحتمال خلال الاجتماع. ورد مارتي بأن أحدا لن ينصت إليه، وطلب من فاينمان أن
~~يطرح المسألة نيابة عنه. وعرض فاينمان الفكرة على جيلمان ليرى إن كان يعلم أي أسباب
~~واضحة تجعل هذا الاحتمال مستبعدا، فلم يجد لديه مثل هذه الأسباب. لذا فقد كان فاينمان،
~~بأسلوبه المعهود، ينسب الفضل لمن يستحقه، ولم يكن يتجنب السخرية التي قد تنشأ عن طرح
~~احتمال قد يكون مستبعدا ولعله خاطئ على نحو واضح لم ينتبه إليه.

# لقي سؤال فاينمان ردا من عالم فيزياء نظرية شاب هو تشين نينج (فرانك) يانج، الذي
~~أجاب، طبقا للتقرير الرسمي، بأنه وزميله تسونج-داو لي كانا يبحثان تلك المسألة لكنهما
~~لم يصلا لأي نتائج. (وقد أخبرني بلوك أن التقرير الرسمي كان غير صحيح، وأنه يتذكر أن
~~يانج أجاب بأنه لا يوجد دليل على وجود مثل هذا الخرق.)

# وعندما ناقش فاينمان وجيلمان سؤال بلوك أثناء الاجتماع، أدركا أنهما لا يمكنهما
~~التوصل إلى سبب عملي مقنع لاستحالة خرق اتساق التناظر في حالات انحلال الكاونات
~~الضعيفة. وإذا كان التفاعل الضعيف يخرق التناظر، فأين المواضع الأخرى التي قد يظهر فيها
~~في فيزياء الجسيمات؟ إن التفاعل الضعيف نفسه لم يكن مفهوما على نحو جيد. وكما ذكرت من
~~قبل، فإن فيرمي كان قد وضع من قبل نموذجا مبسطا للانحلال الضعيف ms174 في صورته الأولية،
~~وهو انحلال النيوترون إلى بروتون، ويسمى «انحلال بيتا»، لكن لم تكن ظهرت بعد صورة موحدة
~~لحالات الانحلال الضعيف المختلفة المعروفة.

# وحتى أثناء احتدام النقاش بين عملاقي الفيزياء النظرية فاينمان وجيلمان حول ذلك
~~الاحتمال الغريب، وانشغال فيزيائيين آخرين من الحاضرين بالمؤتمر بالمسألة إلى حد عقد
~~المراهنات، أبدى الفيزيائيان الأحدث سنا، لي ويانج - وكلاهما زميل سابق لجيلمان في
~~شيكاجو - شجاعة وتهورا فكريا جعلاهما يعودان إلى سكنهما ويفحصان بجدية جميع البيانات
~~التي توافرت حينئذ ليريا هل يمكن استبعاد خرق التناظر في التفاعل الضعيف أم لا. واكتشفا
~~أنه لا توجد تجارب يمكنها الإجابة عن ذلك السؤال بصورة قاطعة. والأهم من ذلك أنهما
~~اقترحا إجراء تجربة تتضمن انحلال بيتا ذاته. فلو كان التناظر يخرق، وكانت
~~النيوترونات تستقطب بحيث تدور دورانا مغزليا في اتجاه معين، فإن خرق التناظر حينئذ
~~سوف يكون معناه ضمنا أن الإلكترونات، وهي أحد نواتج ذلك الانحلال، سوف تكون أقرب لأن
~~تنتج في أحد نصفي الكرة مقارنة بالآخر. وكتب العالمان بحثا جميلا حول فرضيتهما تلك
~~نشر في يونيو 1956.

# بدا هذا الاحتمال أقرب إلى الجنون، غير أنه كان جديرا بالتجربة. وأقنع الاثنان
~~زميلتهما بجامعة كولومبيا، شيين-شيونج وو، وهي خبيرة في مجال انحلال بيتا، بالعودة وقطع
~~عطلتها التي كانت تقضيها في أوروبا بصحبة زوجها لتجري تجربة حول انحلال النيوترونات في
~~نظير الكوبالت 60. كانت تلك الحقبة مختلفة عن أيامنا هذه، حيث قد تمتد الفترة الزمنية
~~التي تمضي بين المقترحات النظرية في فيزياء الجسيمات وبين التحقق منها بالتجارب العملية
~~في عصرنا هذا إلى عقود. وفي خلال ستة أشهر فحسب، كانت وو قد حصلت على دليل تجريبي، ليس
~~فقط على أن الإلكترونات كانت تخرج من جهازها على نحو غير متناظر، وإنما أيضا على أن
~~عدم التناظر بدا تقريبا بأكبر حجم ممكن فيزيائيا.

# كان هذا كفيلا بإقناع فيزيائي تجريبي آخر من جامعة كولومبيا هو ليون ليدرمان - الذي
~~فاز بعد ذلك بجائزة نوبل، والذي كان لي يحاول إقناعه بإجراء تجربة مماثلة على انحلال
~~البايونات - بإجراء التجربة. ومرة ms175 أخرى، بسرعة يتعذر فهمها للفيزيائيين الذين نشئوا
~~بعد جيل من ذلك الوقت، أعاد ليدرمان وزميله ريتشارد جاروين تهيئة جهازهما في أحد أيام
~~الجمعة، بعد غداء عمل عقد لهيئة التدريس لمناقشة هذا الاحتمال، وبحلول يوم الاثنين كانا
~~قد حصلا على النتيجة، بعد يوم واحد من إتمام شيين-شيونج وو لتجربتها. كان التماثل يتعرض
~~للخرق بالفعل لأقصى حد ممكن. لم يكن الرب - إذا شئنا استعارة التعبير المستخدم في لعبة
~~البيسبول الذي استخدمه عالم الفيزياء النظرية المتشكك فولفجانج باولي - «لاعبا أعسر
~~ضعيفا»، وإنما كان قويا!

# أحدثت تلك النتيجة ضجة. فحقيقة أن هذا التناظر بالغ التقديس الذي يتصف به العالم من
~~حولنا يخرق ولا يكترث به عند مستوى أساسي من قبل واحدة من قوى الطبيعة الأربعة
~~المعروفة، صنعت موجات دهشة عارمة اجتاحت عالم الفيزياء، ووصلت أصداؤها إلى جميع وسائل
~~الإعلام. (من الواضح أن لي ويانج عقدا واحدا من أوائل المؤتمرات الصحفية المعاصرة في
~~علم الفيزياء في جامعة كولومبيا للإعلان عن التأكيد التجريبي لصحة اقتراحهما.) وفي واحد
~~من أسرع تطورات الأحداث في تاريخ الفيزياء، تقاسم لي ويانج جائزة نوبل عام 1957 عن
~~اقتراحهما، الذي تقدما به منذ عام واحد فقط.
~~•••

# لماذا لم يتابع فاينمان البحث عن إجابة للسؤال الذي طرحه في اجتماع روتشيستر؟ مرة
~~أخرى وجد فاينمان نفسه قريبا من حل مسألة مهمة في علم الفيزياء، لكنه لم يهتم بمتابعة
~~الأمر حتى الوصول إلى نتيجة. وربما كان هذا التوجه يعكس سمة في شخصيته ظلت ملازمة له:
~~فهو لم يرغب قط في السير على خطى فيزيائيين آخرين. فإذا رأى أن مجتمع الفيزياء كله يركز
~~على مشكلة ما، فإنه يبتعد عنها ويتجنبها ويبقي على ذهنه متفتحا حتى يتمكن من معالجة
~~الألغاز بالطريقة التي يحبها؛ من البداية حتى النهاية. وعلاوة على ذلك، كان يكره قراءة
~~أدبيات الفيزياء، وهو أمر كان ضروريا لتحقيق الإنجاز الذي حققه لي ويانج.

# غير أنه ربما كان السبب أيضا أن فاينمان كان لديه صيد أثمن يطارده، أو هكذا كان يظن.
~~فإدراك أن التفاعلات الضعيفة تخرق ms176 التناظر شيء جيد، لكنه لا يعادل وضع نظرية جديدة عن
~~الطبيعة. وكان هذا شيئا تاق فاينمان إليه بشدة. فلطالما شعر أن عمله في مجال
~~الديناميكا الكهربائية الكمية عملا بدائيا يؤدي الغرض بالكاد، وليس عملا أصيلا
~~جوهريا؛ ليس مثل المعادلة التي وضعها بطله المفضل ديراك!

# كان ما جذب فاينمان أكثر هو احتمال التوصل إلى نظرية توحد بين جميع الظواهر المختلفة
~~المرصودة للتفاعل الضعيف - بما فيها عمليات انحلال أنواع مختلفة جدا من الجسيمات،
~~كالنيوترونات، والبايونات، والكاونات - في صورة واحدة. كان فيرمي قد وضع نموذجا
~~تقريبيا لكنه جميل لانحلال بيتا، وإن كان مقصورا على جانب محدد، غير أن البيانات
~~المتوافرة حول حالات الانحلال الضعيف للجسيمات المختلفة كانت غير حاسمة ومستعصية على
~~التوحيد. وصار السؤالان المحوريان هما: هل ثمة تفاعل ضعيف موحد يصف كل هذه العمليات؟
~~وإن كان الأمر كذلك، فما شكله؟

# وبخته شقيقته، التي كانت فيزيائية هي الأخرى، لتراخيه وإحجامه فيما يتعلق بعدم حفظ
~~التناظر. لقد كانت تعلم أن قليلا من العمل فحسب - مصحوبا بالمثابرة لكتابته - كان
~~كفيلا بإتمام الأمر. فحثته على ألا يتبع مبدأ الحرية الذهنية المطلقة فيما يتعلق
~~بأفكاره بشأن التفاعل الضعيف.

# في عصرنا الحاضر، يسهل عرض صورة خرق تناظر الانعكاس في التفاعل الضعيف باستخدام عبارة
~~بسيطة: الجسيمات الغريبة المسماة ب
~~«النيوترينوات»، وهي نواتج انحلال بيتا التي سماها فيرمي بهذا الاسم، والوحيدة المعروفة
~~التي تتفاعل فقط بالتفاعل الضعيف، هي جسيمات «عسراء». فكما أوضحت من قبل، فإن معظم
~~الجسيمات الأولية تحمل زخما زاويا وتتصرف وكأنها تتحرك حركة مغزلية. والأجسام التي
~~تتحرك حركة مغزلية في اتجاه معين ترصد وكأنها تدور في الاتجاه المعاكس إذا نظرنا إليها
~~في مرآة. وجميع الجسيمات الأخرى المعروفة يمكن قياسها وهي تسلك سلوكا يجعلها تبدو
~~وكأنها تتحرك مغزليا إما في اتجاه عقارب الساعة وإما في عكس اتجاه عقارب الساعة، حسب
~~التجربة التي يتم إجراؤها. غير أن النيوترينوات - تلك الجسيمات المراوغة المتفاعلة
~~تفاعلا ضعيفا - تخرق تناظر المرآة إلى أقصى حد ممكن، على حد علمنا على الأقل. فهي
~~تدور في اتجاه ms177 واحد فحسب!

# كان تسونج-داو لي يلمح في واقع الأمر إلى هذا المعنى عندما كان يصف عمله مع يانج
~~أثناء مؤتمر روتشيستر عام 1957، وجذب هذا انتباه فاينمان. في الأيام الخالية، عندما كان
~~فاينمان يحاول جاهدا تكرار معادلة ديراك لأول مرة وهو طالب بالجامعة مع تيد ويلتون، لم
~~يتمكن من عمل ذلك على نحو كامل، وانتهى إلى معادلة أبسط لم تتضمن الحركة المغزلية
~~للإلكترون على نحو صحيح. كانت معادلة ديراك تضم أربعة مكونات مختلفة، لوصف الوضعين
~~المختلفين للحركة المغزلية للإلكترونات وللجسيمات المضادة لها، وهي
~~البوزيترونات.

# والآن أدرك فاينمان أنه عن طريق استخدام صيغة تكامل المسار التي ابتكرها، يمكنه
~~بطبيعة الحال التوصل إلى معادلة تبدو شبيهة بمعادلة ديراك غير أنها أكثر بساطة. كانت
~~تحتوي على مكونين اثنين فقط. وكان هذا مثيرا له. لقد أدرك أنه لو كان التاريخ قد غير
~~مساره، لكانت معادلته اكتشفت أولا، ولاشتق ديراك معادلته منها لاحقا. وبالطبع، انتهت
~~معادلته إلى تحقيق نفس نتائج معادلة ديراك - فمعادلته كانت تصف حالة لف مغزلي واحدة
~~للإلكترون وواحدة لجسيمه المضاد، وكان هناك معادلة أخرى مشابهة تصف الحالتين الأخريين -
~~لذا لم تكن معادلته جديدة حقا. لكنها قدمت بالفعل احتمالا جديدا. وبالنسبة
~~للنيوترينوات، التي يبدو أنها تدور في اتجاه واحد فقط، كانت معادلته، حسبما كان يشعر،
~~ستكون طبيعية أكثر.

# إلا أنه كانت هناك مشكلة واحدة. فإذا حاول المرء دمج هذا النوع من المعادلات بصيغة
~~رياضية بغرض وصف التفاعل الضعيف الذي أدى إلى انحلال بيتا وإنتاج النيوترينوات، فإنه
~~سيحصل على نتائج مختلفة عن النتائج التي بدا أن علماء الفيزياء التجريبية يكتشفونها من
~~خلال تجاربهم. غير أن الغريب في الأمر هو أن نتائج تلك التجارب لم تكن حاسمة، ولا تتفق
~~مع وجود قوة واحدة تعمل. ولو أن المرء صنف كل تلك الصيغ الرياضية المختلفة التي يمكنه
~~كتابتها لتفاعلات النيوترون والبروتون والإلكترون والنيوترينو (والثلاثة الأخيرة هي
~~نواتج انحلال الأول)، فسيجد أن لديه خمسة احتمالات مختلفة: «المدرج» (ورمزه

# S
~~)، و«المدرج الزائف» (ورمزه

P
~~)، و«المتجه» (ورمزه

# V
~~)، و«المتجه المحوري» (ورمزه ms178

# A
~~)، و«الموتر» (ورمزه

# T
~~). ويصف مخطط التصنيف الرياضي هذا خصائص التفاعلات
~~أثناء عمليات الدوران وعكس التناظر. ولكل تفاعل خصائص مختلفة. وكانت حقيقة أن التفاعل
~~الضعيف يخرق التناظر تعني أنه لا بد أن يضم نوعين مختلفين من التفاعلات على الأقل، كل
~~منهما له خصائص تناظر مختلفة. وكانت المشكلة هي أن تجارب انحلال بيتا تقترح أن يكون
~~مزيج التفاعلات مكونا من بين المدرج

# S

# والموتر

# T

# أو بين المتجه

# V

# والموتر

# T
~~، في حين كانت صورة المكونين التي اقترحها
~~فاينمان تتطلب مزيجا مكونا من المتجه

# V

# والمتجه
~~المحوري

# A
~~.

# لم يكن فاينمان هو الوحيد الذي يفكر في تلك المسائل. فقد كان جيلمان، الذي فكر أيضا
~~في قضايا التناظر لبعض الوقت، حريصا على توحيد حالات الانحلال الضعيف المختلفة، بعد أن
~~سبقه لي ويانج وبعد أن أزعجه هذا أكثر مما أزعج فاينمان بكثير. وفي الوقت الذي عاد فيه
~~فاينمان للبرازيل مرة أخرى لقضاء إجازة صيف مرحة، بقي جيلمان يعمل في
~~كاليفورنيا.

# لكن كان هناك آخرون أيضا، منهم الفيزيائي إي سي جي سودارشان، وهو فيزيائي هندي شاب
~~جاء إلى جامعة روتشيستر عام 1955 للعمل مع الفيزيائي روبرت مارشاك، وقد تعرض سودارشان
~~لاحقا لموقف مأساوي. كان مارشاك قد اقترح عام 1947 أن هناك نوعين مختلفين من الميزونات
~~رصدا في التجارب، أحدهما هو البايون، الذي يمثل الجسيم المتفاعل بقوة الذي توقع
~~الفيزيائيون وجوده، وجسيم مختلف هو «الميون»، الذي صار معروفا الآن بأنه نسخة ثقيلة
~~الوزن من الإلكترون. وكان مارشاك مشتهرا أيضا في أوساط علماء الفيزياء باعتباره مؤسس
~~مؤتمر روتشيستر، وهو المؤتمر الذي تبحث فيه باستفاضة المشكلات الأساسية الحالية في
~~فيزياء الجسيمات، مثل مشكلة «تاو-ثيتا»، ومشكلة خرق التناظر.

# كان سودارشان باعتباره طالبا بالدراسات العليا قد اكتسب معرفة واسعة بعلم الفيزياء
~~النووية، وبصفة خاصة انحلال بيتا للنيوترون، وبعد اكتشاف مسألة خرق التناظر، بحث هو
~~ومارشاك البيانات التجريبية المتوافرة في ذلك الوقت، وتوصلا إلى أن المزيج التقليدي
~~المكون من المدرج

# S

# والموتر

# T

# لانحلال بيتا النووي لا بد أنه خاطئ. ms179 لقد أدركا
~~أن جميع الانحلالات الضعيفة، بما فيها انحلال الميونات، لا يمكن توحيدها إلا إذا كان
~~التفاعل يحدث في صورة مزيج من المتجه

# V

# والمتجه المحوري

# A
~~.

# وعلى نحو استثنائي، كان سودارشان مستعدا لعرض نتائجه في مؤتمر روتشيستر السابع عام
~~1957، حيث كان مارشاك هو رئيس المؤتمر. غير أن مارشاك قرر أن سودارشان - باعتباره لا
~~يزال طالبا بالدراسات العليا - ليس مخولا حضور المؤتمر، ولما كان مارشاك سيلقي كلمة
~~عن موضوع آخر، فقد شعر أنه لا يستطيع التحدث عن هذا الموضوع، وهكذا ضاعت فرصة ذهبية
~~لإعلان مقترحهما على مجتمع الفيزياء من خلال المؤتمر. فلما كانت البيانات المتعلقة
~~بانحلال الميونات إلى بايونات - التي تنحل لاحقا بدورها انحلالا ضعيفا لتتحول إلى
~~إلكترونات ونيوترينوات - غير مؤكدة تماما بعد، فلعل مارشاك كان مترددا في عرض أي
~~مزاعم مؤكدة في ذلك الوقت.

# بدلا من ذلك، أتم مارشاك وسودارشان طوال فترة الصيف تحليلا منهجيا للبيانات
~~المتوافرة حتى حينه، وأعدا بحثا يقترح صيغة موحدة للتفاعل الضعيف هي مزيج المتجه

# V

# والمتجه المحوري

# A
~~، وكان من المزمع أن يعرضه مارشاك في خريف نفس
~~العام في «بادوا» بإيطاليا. كان هذا زعما جريئا، إذ كان يقتضي أن تكون أربع نتائج
~~تجريبية على الأقل خاطئة! خلال تلك الفترة كان مارشاك وسودارشان في كاليفورنيا، بجامعة
~~كاليفورنيا في لوس أنجلوس، فذهبا لزيارة جيلمان والتحدث معه، الذي كان قد رتب لهما
~~بدوره اجتماعا مع عالم الفيزياء التجريبي بكالتك فيليكس بويم. شرحا لجيلمان - الذي كان
~~يفكر أيضا في أمر صورة المتجه

# V

# والمتجه المحوري

# A

# غير أنه تخلى عن الفكرة لأنها تعارضت مع بعض
~~البيانات - أنهما شعرا أن تلك التجارب قد تكون خاطئة. وطمأنهما بويم بأن أوضح لهما أن
~~نتائجه التجريبية صارت الآن متفقة مع صورة

# V-A
~~.

# أخبر جيلمان - الذي كان قد أدرك بدوره أن صورة

# V-A

# هي
~~الصيغة الوحيدة المعقولة لتفاعل ضعيف جامع موحد، لو كان هناك بالفعل تفاعل كهذا -
~~الثنائي القلق مارشاك وسودارشان أنه لم يكن يعتزم كتابة بحث حول الموضوع، لكنه ربما
~~يذكر هذا ms180 الاحتمال في إحدى فقرات مراجعة نقدية طويلة كان يكتبها حول التفاعل الضعيف.
~~وبعدها توجه لقضاء عطلة، وعاد مارشاك وسودارشان إلى موطنيهما.

# في هذه الأثناء، كان فاينمان مستغرقا في التفكير في التفاعل الضعيف الموحد، الذي
~~ربما كان أمله الأخير في اكتشاف قانون أساسي في الفيزياء. إلا أن حالة الارتباك الناجمة
~~عن التجارب المختلفة ظلت عقبة في طريقه. وعند عودته إلى باسادينا خلال الفترة التي كان
~~جيلمان يقضي فيها عطلته، علم أن بويم وجيلمان تحدثا معا عن احتمال تجاوز صورة

# V-A

# للعقبات التجريبية أخيرا.

# كانت هذه هي اللحظة التي انتظرها
~~فاينمان. فلو كان هذا صحيحا، فإن فكرته عن وصف النيوترينوات بواسطة مكونين اثنين في
~~صيغة رياضية بسيطة يمكنها استيعاب انحلال بيتا صحيحة إذن! وقد حكى الموقف لاحقا بقوله:
~~«قفزت من مقعدي في تلك اللحظة وقلت: «إذن فإنني أفهم كل شيء. أفهم كل شيء وسوف أشرحه
~~لكم صباح الغد» ... لقد ظنوا عندما قلت هذا أنني أمزح ... لكنني لم أكن مازحا. لقد كان
~~التحرر من طغيان الاعتقاد بأن المزيج مكون من

# S

# و

# T

# هو كل ما أحتاج إليه، لأنه كانت لدي نظرية
~~تقول إنه إذا كان مزيج

# V

# و

# A

# محتملا، فسوف يكون صحيحا حتما، لأن الأمر
~~سيكون هكذا مرتبا وجميلا.» كان فاينمان في غاية الإثارة حتى إنه أقنع نفسه بأنه الشخص
~~الوحيد في العالم الذي فهم أن مزيج

# V-A

# سينتج صورة عامة
~~موحدة للتفاعل الضعيف. وفي الواقع، كانت لديه أسبابه الخاصة حتى يعتقد هذا الاعتقاد،
~~وهي ترجع - كالمعتاد - إلى صيغته الفريدة. وبسرعة غير معتادة منه، راح يكتب مسودة بحث
~~ظن أنه أمله العظيم في وضع نظرية جديدة عن الطبيعة.

# في هذه الأثناء، عاد جيلمان إلى كالتك فعلم أن فاينمان عاكف على كتابة أطروحته، في
~~حين كانت لدى جيلمان أسبابه الخاصة للتفكير في مزيج

# V-A
~~، وعلاقته بتناظر «التيارات»، أو جريان الشحنات
~~المرتبطة بالجسيمات الداخلة في التفاعل والناتجة عنه. وقرر - على الرغم من التعهد الذي
~~أعطاه لمارشاك - أن عليه أن يكتب بحثه الخاص.

# وفي ms181 واحدة من اللحظات الصعبة على أي رئيس قسم (وهي لحظات ألفتها شخصيا خلال اثنتي
~~عشرة سنة قضيتها في هذا المنصب)، قرر رئيس قسم الفيزياء بكالتك أنه لا ينبغي لنجميه
~~الساطعين أن يمارسا لعبة التنافس بالأبحاث، وأبلغهما أن يشكلا فريقا ويكتبا بحثا
~~واحدا. وعلى نحو يثير الدهشة، وافق فاينمان وجيلمان على ذلك.

# كان بحث فاينمان وجيلمان المشترك مزيجا مثيرا من الأساليب، ومع ذلك كان تحفة فنية
~~أصيلة. لقد أخرج أفضل ما لديهما؛ صيغة فاينمان ذات المكونين للنيوترينو (التي صارت
~~مفيدة لاحقا، مع أنها بدت ملفقة في حينها)، وأفكار جيلمان العبقرية عن الكميات
~~والتناظرات المحفوظة المرتبطة بالتيارات الضعيفة (التي ثبتت جدواها لسنوات تالية فيما
~~يتجاوز كثيرا مسألة فهم انحلال بيتا).

# ومن نافلة القول أن نبأ البحث المشترك لفاينمان وجيلمان سرعان ما ذاع، وكان على
~~سودارشان المسكين أن يتحمل حديثا تلو حديث يستمع فيه إلى نسب فكرة مزيج

# V-A

# إلى هذين النجمين الساطعين. صحيح أن جيلمان أصر
~~على كتابة شكر وتقدير أشار فيه لمناقشاته مع مارشاك وسودارشان، وأن فاينمان أقر بعدها
~~لسودارشان بأنه منذ ذلك الحين يسمع أن سودارشان سبق الجميع إلى فكرة مزيج

# V-A
~~، وأقر لاحقا بهذا الأمر على الملأ، إلا أن بحث
~~فاينمان وجيلمان ظل سنوات طوالا يعتبر المرجع التقليدي والوحيد الذي يستشهد به الناس
~~عند مناقشة الفكرة.

# لعل هذه كانت المرة الوحيدة في حياة فاينمان المهنية التي شعر فيها بالإثارة
~~والانقياد لفكرة حتى إنه أراد نشرها باعتبارها فكرته. لقد شعر أنها ربما كانت أعظم
~~لحظات الفخار في حياته، أو كما عبر هو عن الأمر: «كانت تلك لحظة أدركت فيها كيف تعمل
~~الطبيعة. إن لها أناقة وجمالا. لقد كانت متألقة.» وكان البحث عملا جميلا أيضا،
~~مثلما يمكن للمرء أن يتوقع من أكثر عقلين مبدعين في فيزياء الجسيمات في عصرهما. وعلى
~~الرغم من أن البحث لم يكن صادما، ولا حتى يمثل مفاجأة كاملة، وبالتأكيد لم يكن نظرية
~~مكتملة عن أي شيء (فالنظرية الكاملة عن التفاعل الضعيف استغرق وضعها عقدا آخر من
~~الزمان، ms182 ثم احتاجت إلى عقد آخر كي تحظى بالقبول)، وعلى الرغم من تقييم فاينمان الشخصي،
~~فإنه بالنسبة للعالم بدا دليلا على أن الشراكة التي بدأت عام 1954 عندما انتقل جيلمان
~~إلى كالتك ليكون بالقرب من فاينمان قد وصلت إلى مرحلة الإثمار الذي يبشر بإنجازات
~~عظيمة قادمة. وقد صورت مجلة «تايم» العالمين باعتبارهما من بين كبار النجوم الساطعة
~~في العلوم في الولايات المتحدة قائلة: «عندما يقفان أمام السبورة تندفع الأفكار وكأنها
~~شرارات تتطاير من حجر المسن، وتلطم تبسيطات كل منهما جبهة الآخر على نحو تبادلي،
~~فيبدي انبهاره بالدقائق الرائعة في معادلات الآخر التي تمتد بطول حائط، فتشحن بطاريات
~~إبداعهما.»

# لكن لم تكن هذه بداية شراكة جميلة، وإنما كانت أقرب إلى النهاية. فبمجرد أن صار
~~تعاونهما أشبه بزواج إجباري، أخذ العالمان العبقريان أبحاثهما المستقبلية في مسارين
~~متوازيين لا يلتقيان، مع أن أحدهما لم يفقد أبدا احترامه لقدرات الآخر وأفكاره. بالطبع
~~ظل كل منهما يستشير الآخر طالبا منه النصح وظلا يناقشان الأفكار ويتجادلان بين الحين
~~والآخر، لكنهما لم يتعاونا مطلقا بعد ذلك على «استفزاز الكون». كان جيلمان على وشك أن
~~يصنع أعظم إسهاماته في علم الفيزياء، وكان فاينمان بصدد التركيز على أمور أخرى طوال ما
~~يقرب من عقد من الزمن، قبل أن يعود مرة أخرى إلى فيزياء الجسيمات ويسهم، وياللمفارقة،
~~في إقناع العالم بأن اكتشاف جيلمان الرياضي، المسمى «الكواركات»، ربما كان حقيقيا في
~~واقع الأمر.



# الفصل الرابع عشر



# | صنوف من الإلهاءات ومباهج الحياة




# الجائزة الحقيقية هي متعة المعرفة.

# ريتشارد فاينمان

# أخيرا تمكن فاينمان من كتابة فكرة
~~عبقرية في الوقت المناسب وكان راضيا - على نحو غير صحيح كما تبين فيما بعد - لأنه
~~أخيرا كان أول من يكشف للعالم عن قانون جديد للطبيعة. صار في استطاعته الآن أن ينعم
~~ببهجة تقاسم الشهرة مع جيلمان وأن يكون محط أنظار عالم الفيزياء.

# بوجود جيلمان وفاينمان معا في كالتك، صار ذلك هو المكان الذي يتجه إليه الفيزيائيون
~~لتلقي العلم، وللتعاون، أو ببساطة لطرح أفكارهم على العبقرية التي اجتمعت في ms183 أعظم
~~عقلين فيزيائيين ظهرا في جيلهما. وكان يتعاقب شباب علماء الفيزياء النظرية الواعدون
~~للدراسة هناك ومن ثم ينتقلون للبحث عن عوالم جديدة تماما. فاينمان ذاته لم يتخرج
~~على يديه أي طالب تقريبا، غير أن جاذبية فاينمان وجيلمان مجتمعين كانت كافية لاجتذاب
~~كل من الطلاب والباحثين الحاصلين على الدكتوراه إلى المعهد، الذين كلل العديد منهم
~~بعد ذلك بجوائز نوبل.

# بعضهم انتابه الذهول من الاهتمام الذي لقيه هناك. قدم باري باريش، وكان حينها شابا
~~من العلماء التجريبيين لا يزال في بداية طريقه قادما من بيركلي ثم صار بعدها زميلا
~~لفاينمان في كالتك، حلقة دراسية هناك وانبهر لرؤية فاينمان بين الحضور ثم بملاحقته له
~~بالأسئلة. وحكى لي باريش مؤخرا عن شعوره بالرضا عن ذاته وبأهميته في تلك اللحظة. بمعنى
~~أنه كان يظن نفسه مميزا إلى أن أخبره الآخرون بأن فاينمان حضر جميع ندواتهم وكان يطرح
~~الكثير من الأسئلة دائما؛ فلم يكن هناك شيء مميز في زيارته تلك لباريش.

# في الوقت نفسه كان المكان يبدو مخيفا أحيانا. فقد كان جيلمان قاسيا في نقده، وعادة
~~ما كان يوجه هذا النقد في جلسات خاصة. وفي الأحيان النادرة التي لم ير فيها فاينمان
~~قيمة كبيرة لعمل شخص ما، كان يزدريه صراحة وربما يفعل ما هو أسوأ. ولم يكن ما يغضبه
~~يبدو واضحا دائما. من المؤكد أنه لم يكن يطيق صبرا على الهراء، لكن من الواضح أيضا
~~أن رد فعله كان سلبيا تجاه مناهج صحيحة بل ربما كانت تنم عن عبقرية، غير أنها كانت
~~تعكس نمطا لا يروق له. ومن الأمثلة على ذلك استقباله لأحد شباب علماء الفيزياء
~~النظرية، وهو ستيفن واينبرج، عندما ذهب إلى كالتك لتقديم ندوة علمية حول أفكاره. كان
~~واينبرج، الذي صار فيما بعد واحدا من أكثر علماء الفيزياء في العالم تمتعا بالاحترام
~~والتقدير (وتقاسم فيما بعد جائزة نوبل مع آخرين لتوصله لنظرية مكتملة حول التفاعل
~~الضعيف، موحدا إياه مع الكهرومغناطيسية)، يسعى للتوصل إلى حلول تفصيلية رسمية، متجها
~~ببحثه من العام إلى الخاص؛ عكس اتجاه ms184 عمل فاينمان في الغالب. وجه فاينمان وجيلمان
~~لهذا الفيزيائي الذي كان من الواضح أنه يحمل قيمة علمية فذة سيلا من الأسئلة القاسية
~~حتى إنه لم يستطع إنهاء حديثه تقريبا.

# كان غضب فاينمان في الغالب مقصورا على أولئك الذين كان يشعر أنهم يسيئون استغلال
~~الفيزياء بطرحهم مزاعم لا تقوم على أساس، وعادة ما تكون مبنية على أدلة غير كافية.
~~فمن وجهة نظر فاينمان، كانت الفيزياء تأتي في المقام الأول، ولم يكن يهتم بالأشخاص.
~~ولعل أشهر مثال أعرفه أنا شخصيا على هذا واقعة جمعته وفريد راينز، الذي فاز بعد ذلك
~~بجائزة نوبل عام 1995 عن تجربة أجراها عام 1956 وأثبتت لأول مرة وجود النيوترينوات.
~~استمر راينز في أبحاثه حول النيوترينوات الآتية من المفاعلات النووية، وبعدها بزمن طويل
~~في عام 1975 زعم أنه يمتلك الدليل على أن النيوترينوات، التي لها أنواع عديدة، تتذبذب
~~من نوع إلى آخر أثناء خروجها من المفاعل. ولو كان هذا صحيحا، فإن النتيجة سوف تكون
~~بالغة التأثير (وتبين بالفعل أن النيوترينوات تتذبذب، ولكن ليس بالطريقة التي افترضها
~~راينز). فحص فاينمان البيانات وشرح أن التأثير المزعوم ليس قائما على أساس مؤكد وواجه
~~راينز علنا بنتائجه، وفي نهاية المطاف أجهض الزعم الخاطئ. ولعل هذا الموقف المحرج هو
~~ما أدى إلى تأخير حصول راينز على جائزة نوبل لفترة تقترب من أربعين عاما منذ اكتشافه
~~الأول.

# على أي حال، في عام 1957، أزاح عمل فاينمان مع جيلمان في موضوع التفاعل الضعيف عن
~~كاهل الأول عبئا ثقيلا حمله معه على مر
~~السنين مع مواصلة تألقه وشهرته في مجتمع الفيزياء حتى بعد أن ظل على المستوى الشخصي
~~متشككا في أهمية عمله في مجال الديناميكا الكهربائية الكمية. ومع أنه لم يفقد أبدا
~~اهتمامه بفيزياء الجسيمات، فإنه بدا أكثر حرية في التجوال في ميادين أخرى وتجربة مواهبه
~~فيها.

# في الوقت نفسه، كان عقله في حالة
~~تجوال أيضا في ميادين أخرى. كانت علاقاته الشخصية تعود للفوضى من جديد. في عام 1958،
~~حين كان في جنيف لتقديم استعراض عام لفيزياء التفاعل ms185 الضعيف في واحد من أوائل مؤتمرات
~~روتشيستر التي تعقد بالخارج، كان قد خطط للسفر بصحبة زوجة واحد من معاونيه في البحوث
~~بكالتك، التي كان فيما يبدو على علاقة غرامية بها. وكان هذا يحدث على الرغم من اقتراب
~~علاقة أخرى من نهاية قاسية، وكانت مع امرأة متزوجة أيضا، وكان زوج تلك المرأة يستعد
~~لمقاضاتها طالبا الحصول على تعويض. وفي نهاية المطاف خبا كل هذا الصخب، وأخيرا أعادت
~~العشيقة المهجورة لفاينمان ميدالية ذهبية نالها كجزء من جائزة أينشتاين عام 1954 وبعض
~~اللوحات التي رسمتها آرلين.

# في جنيف، وجد فاينمان نفسه وحيدا، إذ إن عشيقته قررت تجنب سويسرا والالتقاء به
~~لاحقا في إنجلترا. وعلى الشاطئ التقى بشابة إنجليزية تبلغ من العمر أربعة وعشرين
~~عاما، اسمها جوينيث هاوارث، كانت تجوب العالم وفق نظام التبادل الطلابي، وفي ذلك الوقت
~~كانت على علاقة مع ما لا يقل عن صديقين آخرين غيره، وبهذا كانا متعادلين في هذا
~~المضمار. ليس من المستغرب أنه اصطحبها إلى أحد النوادي الليلية في تلك الليلة، لكن
~~الغريب حقا، أنه قبل أن يغادر جنيف دعاها للالتحاق بالعمل لديه مدبرة منزل في
~~الولايات المتحدة، وعرض عليها معاونتها في كافة إجراءات الهجرة المطلوبة. (ولم يعرف إن
~~كان استمر في الالتقاء بعشيقته الأخرى في لندن أم لا.) حدثت بالطبع تأجيلات لا مفر
~~منها، وبينما استمر فاينمان في التعامل مع عواقب علاقته بعشيقته المهجورة الأخرى، التي
~~فكر في الزواج منها فعلا، دخلت جوينيث في عدة علاقات عاطفية وظلت متأرجحة في قرارها
~~بين المجيء وعدمه. وهكذا، وعلى الرغم من أنه كان من الواضح أن شرارة الحب اشتعلت
~~بينهما، فمن الصعب أن نعلم على وجه الدقة ما كان يدور في ذهن فاينمان، أو جوينيث من كل
~~هذا.

# علم فاينمان أنه في ظل الظروف السائدة قد يبدو من غير الملائم على أفضل تقدير، أو من
~~غير القانوني على أسوأ تقدير، لرجل في الأربعين من عمره أن يساعد على أن تنتقل هذه
~~المرأة التي لا يتجاوز عمرها أربعة وعشرين عاما كي ms186 تعيش معه تحت سقف واحد، وهكذا تطوع
~~زميل له، وهو فيزيائي مرح يعشق حياة الانطلاق من العلماء التجريبيين واسمه ماثيو ساندز،
~~بترتيب الإجراءات وجعل المستندات باسمه هو. وأخيرا، وبعد أن مرت فترة جاوزت العام من
~~التأجيلات، وصلت جوينيث إلى باسادينا في صيف عام 1959، وساعدت على تحويل المنزل الذي
~~كان مظهره ينبئ بوضوح عن أن ساكنه عزب وحيد إلى ما يمكن أن يطلق عليه اسم منزل. ومع
~~أنها كانت تواعد رجالا آخرين - وإن كان يصعب الجزم إن كان هذا مجرد ادعاء أم لا - فإن
~~هذا السلوك تراجع أيضا، وصارت تصاحب فاينمان في نهاية الأمر في المناسبات الاجتماعية،
~~وكثيرا ما كانا يغادران الحفل كل بمفرده للمحافظة على المظاهر. وبعد ما يربو على عام
~~بقليل من وصولها، عرض فاينمان عليها الزواج.

# كانت تلك القصة تصلح لأحد أفلام الدرجة الثانية، لا الحياة الواقعية، وكانت جميع
~~الأسباب متوافرة لتنبئ بأن سلوك فاينمان المتهور سوف يفضي - مثلما حدث في العديد
~~والعديد من مغامراته العاطفية السابقة - إلى كارثة. غير أن هذا لم يحدث. فبعدها بعامين
~~صار لديهما ابن، يدعى كارل، وكلب. وانتقلت أم ريتشارد للسكن بالقرب منهما، واشترى هو
~~منزلا قريبا من منزل زميله ومعاونه جيلمان وعروسه البريطانية الجديدة. وصار فاينمان
~~رب أسرة. وتبنى مع جوينيث فيما بعد طفلة أخرى، وهي ابنتهما ميشيل، وظلا يعيشان حياة
~~زوجية سعيدة حتى وفاته.

# أخيرا عرفت حياة فاينمان الشخصية طريق الاستقرار - وعلى أي حال كان من المستحيل أن
~~تصل إلى درجة من عدم الاستقرار تفوق ما وصلت إليه بالفعل - غير أن ذهنه ظل يعمل دون كلل
~~أو ملل. فكر في الانتقال إلى ميدان علمي آخر فتلهى قليلا بعلم الوراثة، وكان مشجعه
~~في ذلك صديقه، عالم الفيزياء الذي تحول إلى عالم أحياء والذي فاز بعد ذلك بجائزة نوبل،
~~ماكس ديلبروك. غير أن هذا الأمر لم يستمر طويلا.

# واصل فاينمان العمل مع جيلمان في موضوع التفاعل الضعيف وواصل إزعاجه في الندوات (إلا
~~أن المناوشات ربما صارت محددة أكثر مع مرور الوقت)، غير أنه ms187 لم يبد مستريحا في هذا
~~العمل. كانت لدى الاثنين فكرة وهي أنه ربما كان هناك نوعان مختلفان من النيوترينوات
~~وبهذا يمكن تفسير النتائج التجريبية المحيرة، غير أن فاينمان فقد اهتمامه بها ورفض
~~كتابة الفكرة. ولاحقا فاز ليون ليدرمان، وميلفن شفارتز، وجاك شتاينبرجر بجائزة نوبل
~~بعد أن تمكنوا من إثبات هذه الحقيقة  من خلال التجارب. وفي بحث آخر، بالاشتراك مع
~~جيلمان وعدة زملاء آخرين، وافق فاينمان على التعاون، وبعدها وعقب إرسال نسخة مسودة
~~الطباعة، توسل إليهم - وقبل توسله - أن يحذفوا اسمه قبل النشر.

# في عام 1961، سنحت لفاينمان فرصة غير عادية فتحت طاقته الإبداعية بأسلوب جديد تماما
~~وساعدت على وضعه في مرتبة جديدة في مجتمع الفيزياء وغيره من المجتمعات. لم تكن تلك
~~الفرصة مرتبطة باكتشاف قانون جديد للطبيعة، وإنما باكتشاف طرق جديدة لتدريس
~~الفيزياء.

# كان الطلاب الجامعيون في كالتك مطالبين باجتياز عامين من مناهج التعريف بعلم
~~الفيزياء، ومثل معظم المناهج من هذا النوع كانت تلك تمثل إحباطا لهم، لا سيما لألمع
~~الطلاب وأكثرهم ذكاء الذين كان علم الفيزياء مشوقا لهم خلال دراستهم له في المدرسة
~~الثانوية، وكانوا يرغبون في تحصيل المعرفة عن نظرية النسبية والعجائب الحديثة، ولم
~~يكونوا راغبين في العودة لتكرار استذكار دروس الكرات التي تتدحرج فوق الأسطح المائلة.
~~وبتحفيز من ماثيو ساندز، الذي كان يناقش الفكرة مع فاينمان لبعض الوقت، قرر قسم
~~الفيزياء - وفي نهاية المطاف، رئيس القسم، روبرت باشر، وهو نفسه الذي فرض عملية
~~الاقتران القسري بين فاينمان وجيلمان - إعادة صياغة المنهج التعليمي. ومن جديد،
~~واستجابة لاقتراح من ساندز، اتفق على أن يعهد إلى فاينمان بفصل دراسي تمهيدي يدرسه
~~طيلة فترة المنهج الافتتاحي بأكمله. وعلى الرغم من أن فاينمان لم يكن يحظى بسمعة كبيرة
~~في مجال التدريس للطلبة، فإن التقارير التي صدرت عنه من حيث قدراته التدريسية في كورنيل
~~كانت طيبة للغاية، وكان يحظى بشهرة كبيرة في المجتمع باعتباره عارضا موهوبا وفريدا
~~من نوعه للأفكار عندما يركز في هذا الأمر. كان نشاطه الملحوظ، وأسلوبه الارتجالي،
~~وحدسه الفيزيائي الرفيع، ولكنة ms188 أهل لونج أيلاند التي ينطق بها، وعبقريته الفطرية، كل
~~هذا منحه هالة من الجاذبية تشع كلما وقف على أي منصة.

# قبل فاينمان التحدي وزاد عليه. كان فيما مضى قد كرس حياته كلها بلا هوادة لإعادة
~~بناء صرح قانون الفيزياء بأكمله داخل ذهنه. وكانت مغامرة الفهم على المستوى الشخصي هي
~~التي تدفعه وتوجهه منذ سنوات طفولته. والآن سنحت له الفرصة كي يخرج تلك الصورة من ذهنه
~~لتصبح متاحة للآخرين. (اكتشفت أثناء  تصفحي لمذكرات ماثيو ساندز أنه استعان تقريبا بنفس
~~هذه اللغة في إقناع فاينمان بتدريس هذا المنهج!) كان قادرا على وضع بصمته، ليس فقط في
~~علم الفيزياء عند أرقى مستوياته، وإنما أيضا في الأفكار الأساسية من جذورها الأولى
~~التي تمثل جوهر فهمنا لهذا العلم. وعلى امتداد العامين التاليين، كرس فاينمان
~~المزيد من النشاط والإبداع الأشد كثافة في تطوير محاضراته أكثر مما فعل في أي شيء آخر
~~خلال الفترة التي أعقبت الحرب.

# كان التوقيت نموذجيا. كانت هذه المسألة ممكنة في ذلك الحين ويرجع ذلك جزئيا إلى
~~أن مغامراته الماجنة بدأت تخمد. فمع استقرار زواجه وحياته الأسرية، صار قادرا على
~~تقليص اهتمامه باحتياجاته ونزواته الشخصية، وقلت دوافعه نحو البحث عن مغامرات كان 
~~مدفوعا لها كي يغطي شعوره بالوحدة، ولكن الأهم من ذلك أنه كان في استطاعته الاستقرار
~~في مكان واحد وتخصيص الوقت اللازم لرسم مخطط لمنهج جديد تماما في مقدمة أساسيات علم
~~الفيزياء. كان في استطاعته أن يبين للآخرين ليس فقط كيف يفهم هو العالم، ولكن أيضا ما
~~جعله متشوقا كي يسعى لمعرفة العالم. كان قادرا على خلق ارتباطات جديدة، هي جوهر العلم
~~برمته، أثناء كشف ألغاز عالم الطبيعة. كان يرغب في اصطحاب الطلاب سريعا نحو الألغاز
~~المهمة المثيرة التي تعج بها أحدث تطورات العلم، ولكن في الوقت نفسه يبين لهم أن فهمها
~~ليس مقصورا فحسب على فئة كبار العلماء، وأن الكثير منها مرتبط بظواهر طبيعية مباشرة
~~نراها بأعيننا مثل غليان وجبة شوفان، أو التنبؤ بالأحوال الجوية، أو سلوك الماء عندما
~~ينساب داخل ms189 أنبوب.

# كان يصل إلى قاعة المحاضرات كل يوم قبل وصول الطلبة، مبتسما ومتأهبا لإمتاعهم بعرض
~~أصيل وجديد تماما لكل شيء بدءا من الميكانيكا الكلاسيكية، وحتى الكهرومغناطيسية،
~~والجاذبية، والموائع، والغازات، والكيمياء، وحتى ميكانيكا الكم في نهاية المطاف. كان
~~يذرع القاعة جيئة وذهابا خلف منضدة شرح كبيرة وأمام سبورة عملاقة، صارخا وعابسا
~~حينا، ومتلطفا وملقيا النكات حينا آخر. ومع حلول نهاية المحاضرة كان يحرص ليس فقط
~~على امتلاء السبورة بالكامل، ولكن على أن يكمل دائرة الأفكار التي حددها في بداية
~~المحاضرة كمواضيع للمناقشة. وكان يرغب في أن يبين للطلبة أن افتقارهم للمعرفة لا يعني
~~بالضرورة الانتقاص من قدرتهم على الفهم، وأنه مع العمل الجاد يمكن حتى لطالب السنة
~~الأولى أن يتعامل، وبأدق التفاصيل، مع الظواهر المعاصرة.

# وأهم شيء أنه كان يرغب في تقديم دليل للفهم، أو كما كان يطلق عليه في الغالب «دليل
~~الحائرين» (لعله استعار المصطلح من عنوان مخطوطة شهيرة لفيلسوف القرن الحادي عشر «موسى
~~بن ميمون»). يقول فاينمان:

# فكرت أن أوجهها [المحاضرات] إلى أذكى الطلاب في الفرقة الدراسية وأن أحرص -
~~إن أمكن - على أن يعجز حتى أذكى الطلاب عن الإلمام التام بكل ما قلته في
~~المحاضرة، وذلك بوضع اقتراحات لتطبيقات الأفكار والمفاهيم النظرية في مختلف
~~الاتجاهات خارج الإطار الرئيسي للموضوع. لكن لهذا السبب، حاولت جاهدا أن أجعل
~~جميع العبارات التي أنطق بها دقيقة قدر الإمكان، وأن أحدد في كل حالة الموضع
~~الملائم للمعادلات والأفكار داخل علم الفيزياء ككل، وكيف يمكن تعديل الأمور،
~~كلما زادت معرفتهم. شعرت أيضا أنه بالنسبة لأولئك الطلاب من المهم الإشارة إلى
~~ما يجب عليهم - لو أنهم بارعون بالقدر الكافي - أن يكونوا قادرين على فهمه من
~~خلال الاستنتاج مما قيل سابقا، وما الذي يضاف باعتباره شيئا جديدا.

# وفي غمرة ما كان يشعر به من حماس أراد أيضا ربط علم الفيزياء بباقي
~~العلوم، وأن يوضح أنه ليس بجزيرة منعزلة عن بقية العالم. فأدخل في المنهج فسيولوجيا
~~إبصار اللون وتطبيقات الهندسة الميكانيكية التي أثارت هي ذاتها اهتمامه عندما كان ms190
~~طالبا، وبطبيعة الحال شرح اكتشافاته الشخصية أيضا.

# أدرك القسم أن شيئا مميزا يحدث،
~~ومنح فاينمان مؤازرة وتشجيعا عظيمين. كان يلتقي أسبوعيا بآخرين من أعضاء هيئة
~~التدريس المكلفين - تحت إشراف ماثيو ساندز وروبرت ليتون - بتصميم جلسات لحل المسائل
~~وتحديد مراجع إضافية لمساعدة الطلبة. ولما كان فاينمان لا يدرس من أي مرجع، فقد كان من
~~الضروري عقد تلك الاجتماعات، وكان على هؤلاء المحاضرين والمساعدين العمل بدوام كامل،
~~سواء لمتابعة ما يحدث أو لتطوير المواد التعليمية الملائمة لإكمال المنهج
~~الدراسي.

# سرعان ما ذاع خبر ما يحدث في قاعة المحاضرات الكبرى بكالتك، وبدأ الخريجون وأعضاء
~~هيئة التدريس يتوافدون عليها للاستماع للمحاضرات، حتى بعد أن عزف الطلاب الجامعيون عن
~~الحضور بعد أن أصابهم الذعر والارتباك. وفي سابقة ربما لم تكن لتحدث إلا في معهد مثل
~~كالتك، ألح عليه القسم أن يدرس عاما ثانيا، على الرغم من أن كثيرا من الطلبة لم
~~يتمكنوا من اجتياز الاختبارات التي وضعها.

# كانت المحاضرات تسجل أيضا بحيث يمكن لساندز وباقي الزملاء، وعلى رأسهم ليتون، نسخها
~~وتحريرها. وفي النهاية ظهرت في المكتبات في جميع أنحاء العالم مجموعة من ثلاثة مجلدات
~~من «الكتب الحمراء». لم يسبق من قبل في العصور الحديثة أن أعاد شخص ما إنشاء قاعدة
~~المعرفة بأكملها من العدم وأعاد تنظيمها بهذا القدر من الشمولية وبهذا القدر من
~~المسئولية الشخصية بالإضافة إلى عرض المبادئ الأساسية لعلم الفيزياء. وانعكس ذلك على
~~الاسم الذي أطلق على هذه المجموعة: «محاضرات فاينمان في الفيزياء».

# هذا أمر مهم. فقد منح العنوان مكانة فريدة لعالم واحد، ولا أعلم شخصا آخر، في مجال
~~الفيزياء على الأقل، نظر من قبل في أمر تسمية عمل كهذا باسمه. كان فاينمان في سبيله
~~ليتحول إلى رمز من رموز علم الفيزياء، وكان عنوان ذلك المرجع الدراسي شهادة ليس فقط على
~~طبيعة المادة المقدمة فيه وإنما أيضا على الموقع المتميز الذي كان فاينمان بصدد شغله
~~في عالم الفيزياء.

# في نهاية العام حقق المنهج الدراسي الفعلي نجاحا متفاوتا. فقلة من الطلاب، حتى
~~طلاب كالتك، ms191 هم من تمكنوا من متابعة المادة العلمية بأكملها. غير أنه بمرور الوقت
~~صار لتلك القلة المحظوظة التي حضرت المنهج ذكريات لا تنسى. لقد أخذ الكثير من الطلاب
~~السابقين يتذكرون تلك التجربة باعتبارها تجربة عمرهم، مرددين كلمات العالم دوجلاس
~~أوشيروف، الحاصل على جائزة نوبل، الذي قال فيما بعد: «كان المنهج الذي استمر عامين
~~جزءا بالغ الأهمية من رحلتي التعليمية. وعلى الرغم من أنني لا أستطيع القول إنني فهمت
~~كل شيء خلالهما، فإنني أعتقد أنها كانت أهم إسهام شكل حدسي الفيزيائي.»

# لكن على الرغم من المعاناة التي ربما أحس بها فئران التجارب من طلبة كالتك (مع أن
~~ساندز أنكر هذه الفكرة وزعم أن معظم الطلبة تمكنوا من متابعة المنهج الدراسي بمستوى
~~ما)، فإن «محاضرات فاينمان» صارت ركيزة أساسية لأي شخص يخطط لأن يصبح فيزيائيا.
~~وأتذكر أنني اشتريت نسختي عندما كنت في سنوات الدراسة الجامعية، وكنت أطالع منها
~~مقتطفات بين الحين والآخر، متسائلا هل ألممت حقا بالمادة كلها أم لا، آملا أن
~~يستعين واحد من أساتذتي بالكتاب. ولعله من حسن حظي أن أحدا منهم لم يفعل. فمعظم من
~~حاولوا ذلك، اكتشفوا أن التجربة مخيبة للآمال. لقد كانت المادة أصعب مما ينبغي لفرقة 
~~دراسية عادية في الفيزياء، وأكثر ثورية مما ينبغي.

# مع ذلك لا يزال الكتاب يصدر إلى الآن، وقد ظهرت مجموعة منقحة حديثا في عام 2005، وفي
~~كل عام تشتريها دفعة جديدة من الطلبة، وتفتحها وتبدأ في خوض تجربة تعيش فيها مع عالم
~~جديد تماما.

# ومن سوء حظ فاينمان وساندز وليتون أن جميع حقوق الملكية تذهب إلى كالتك (على الرغم من
~~أن أسرة فاينمان قاضت كالتك لاحقا للحصول على حق نشر واحدة من المحاضرات التي نشرتها
~~كالتك في صورة كتاب مصحوب بشريط صوتي). وفيما بعد، رثى فاينمان حاله لأحد أصدقائه، وهو
~~الفيزيائي والكاتب فيليب موريسون، بعد أن أطلق عليه لقب عملاق الفيزياء، قائلا: «هل
~~نحن عمالقة في الفيزياء، وأقزام في دنيا الأعمال؟»

# تزامنت تجربة تدريس هذا المنهج مع توسع كبير في نشاط فاينمان العام، ms192 الذي كان أسلوبه
~~الجذاب المؤثر قد بدأ يصنع أمواجا تتجاوز كثيرا نطاق مجتمع الفيزياء. ففي عام 1958
~~كان قد وافق بالفعل على أن يكون مستشارا لأحد البرامج التليفزيونية التي تنتجها مؤسسة
~~وارنر براذرز، وفي خطاب يتعلق بهذا البرنامج أشار إلى تجربته في التواصل مع الجماهير
~~وفلسفته الخاصة: «إن فكرة أن العاملين في إنتاج الأفلام يعرفون كيف يقدمون هذه النوعية
~~من المواد، لأنها مواد تتعلق بالترفيه والعلماء بعيدون عن هذا المجال هي فكرة خاطئة.
~~فهم لا يملكون خبرة في شرح الأفكار، وتشهد جميع الأفلام على ذلك، وأنا أمتلك تلك
~~الخبرة. إنني محاضر ناجح في علم الفيزياء لعموم الجمهور غير المتخصص. إن الترفيه
~~الحقيقي يقوم على الإثارة، والدراما، وغموض الموضوع. والناس يحبون تعلم شيء ما،
~~ويتمتعون بترفيه هائل لو أنك أتحت لهم فهم النزر اليسير من شيء لم يكونوا يفهمونه من
~~قبل.»

# في ذلك الوقت تقريبا شارك فاينمان أيضا فيما أعتقد أنه كان أول حوار تليفزيوني
~~يجريه، الذي أذيع على الهواء قبل وقت قصير من وصول جوينيث إلى الولايات المتحدة. كان من
~~الواضح أنه يشعر بالإثارة لأنه سيظهر على شاشة التليفزيون، فكتب يقول لها: «لو جئت
~~مبكرة عن موعدك بأسبوعين فإني على يقين من أنه سيكون لدي الكثير الذي أحتاج منك عمله؛
~~فسوف أظهر على شاشة التليفزيون، في حوار مع معلق تليفزيوني في السابع من يونيو وقد يكون
~~أمامي الكثير من الخطابات التي علي أن أرد عليها.» وكان الحوار تحفة فنية، وتجاوز بكثير
~~في جودته وعمقه الفكري الحوارات التي تجرى في أيامنا هذه، ولكن لأنه احتوى على مناقشة
~~صريحة لأمور الدين، فقد قررت شبكة التليفزيون إذاعته في توقيت مختلف عن التوقيت الذي
~~كان معلنا من قبل، ولهذا كان جمهور المشاهدين أقل عددا.

# وأخيرا أذيع البرنامج التليفزيوني الذي ظهر فيه مستشارا، وكان عنوانه «حان الوقت»،
~~على شاشة شبكة إن بي سي عام 1962. وقد أثار ردود أفعال هائلة بين المشاهدين وبدأ في
~~ترسيخ شهادات اعتماد فاينمان لدى الجماهير أكثر من ذي قبل. أدت مقدرته ms193 الفائقة كمحاضر
~~أمام جمهور العامة إلى توجيه الدعوة له لإلقاء «محاضرات مسنجر» المرموقة بكورنيل.
~~اكتسبت تلك المجموعة المكونة من ست محاضرات شهرة واسعة وجمعت في كتاب رائع بعنوان
~~«خصائص قوانين الفيزياء». (كان هذا هو ذات الكتاب الذي نصحني معلم الفيزياء في المدرسة
~~الصيفية بقراءته كي يجعلني أكثر تشوقا لدراسة علم الفيزياء.) سجلت المحاضرات أيضا في
~~فيلم، ومؤخرا اشترى بيل جيتس حقوق ملكيتها لتكون متاحة على شبكة الإنترنت. (قال جيتس
~~إنه لو عثر عليها عندما كان طالبا، قبل أن يترك الدراسة بجامعة هارفارد، لكان مسار
~~حياته تغير.) وتلك المحاضرات تصور فاينمان الحقيقي، أكثر من أي صورة مسجلة أو
~~وثيقة؛ فاينمان اللاهي، العبقري، المفعم بالإثارة، صاحب الكاريزما، المتدفق بالطاقة،
~~العملي الذي لا يطيق الهراء.

# وأخيرا، في 21 أكتوبر عام 1965، وصل فاينمان إلى المجد، مرسخا مكانته إلى الأبد
~~بين جمهور العلماء وعامة الناس على السواء. تقاسم فاينمان، مع سين-إتيرو وجوليان
~~شفينجر، جائزة نوبل عام 1965 عن «بحثهم الجوهري في الديناميكا الكهربائية الكمية الذي
~~كانت له نتائج عميقة الأثر على فيزياء الجسيمات الأولية». ومثل غيره ممن فازوا بجائزة
~~نوبل، تغيرت حياة فاينمان إلى الأبد، وصار قلقا من هذا التأثير. وعلى الرغم من أنه
~~استمتع بالشهرة لا ريب، فإنه لم يكن من هواة العجب والتباهي، وبدافع من سلوك اكتسبه من
~~والده وهو طفل صغير، كان يرتاب بحق في الألقاب الشرفية. وكانت أفعاله متسقة مع أفكاره.
~~كان قد قرر وهو شاب تخرج للتو من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، أن الدرجات الشرفية
~~شيء سخيف - وأن أولئك الذين يكرمون بدرجات فخرية لم يبذلوا نفس القدر من الجهد الذي
~~بذله هو لكي يحصل على درجته - لذا رفض قبول أي درجة فخرية عرضت عليه. وفي الخمسينيات
~~انتخب عضوا بالأكاديمية الوطنية للعلوم ذات المكانة المرموقة، وهي عضوية تمثل لكثير من
~~العلماء أعلى تقدير يمكنهم الحصول عليه من زملائهم. وبدأ فاينمان منذ عام 1960 عملية
~~مطولة ومعقدة لتقديم استقالته من الأكاديمية الوطنية لأنه اعتبر أن هدفها الأساسي هو أن
~~تحدد من يمكنه «دخولها» ms194 ومن لا «يستحق». (في دورة شهيرة بعدها بسنوات، رفضت عضوية كارل
~~ساجان، ويعتقد كثيرون أن السبب، جزئيا على الأقل، هو جهوده في محاولة كسب الشعبية.)
~~وتوقف فاينمان عن إدراج تلك العضوية ضمن قائمة التكريمات التي نالها (فقد طلب من مسئولي
~~تليفزيون إن بي سي، مثلا، حذفها من سيرته الذاتية في واحد من البرامج التليفزيونية
~~التي عرضت عام 1962)، غير أن موافقة مسئولي الأكاديمية الرسمية على الاستقالة استغرقت
~~عشر سنوات.

# من الصعب معرفة مقدار الجدية التي كان عليها فاينمان، ولكنه كتب في وقت لاحق أنه في
~~اللحظة التي فكر فيها في رفض جائزة نوبل لنفس الأسباب؛ فمن ذا الذي يبالي إن كان أحدهم
~~في الأكاديمية السويدية قرر أن عمله «نبيل» بما يكفي أم لا. وعلى حد قوله الشهير:
~~«الجائزة الحقيقية هي متعة معرفة الأشياء.» غير أنه سرعان ما أدرك أن هذا سيجلب له شهرة
~~أكبر مما سيجلبه قبول الجائزة، وقد يؤدي إلى انطباع بأنه يظن أنه «أعلى قيمة» من
~~الجائزة. وقد قال إن ما كان يجب على لجنة نوبل عمله بدلا من ذلك هو أن تبلغ الفائزين
~~بالجائزة بهدوء بقرارها مسبقا، وتمنحهم الوقت الكافي للانسحاب في هدوء ودون ضجيج.
~~ووفقا لما قاله، فإنه لم يكن الوحيد الذي خطرت بباله هذه الفكرة؛ فمثله الأعلى ديراك
~~كان يرى نفس الرأي.

# وعلى الرغم من هواجسه تلك، فمن الواضح
~~أن فاينمان شعر بشيء من الرضا والتقدير لنيل الجائزة، وعلى حد قول تلميذه السابق ألبرت
~~هيبس، لعله كان سيشعر بشعور أسوأ لو أنه لم ينلها. إلى جانب أن الشهرة التي منحتها إياه
~~تلك الجائزة وغيرها من جوائز التقدير استهوته، ومن أبرز أسباب ذلك أنها منحته المزيد من
~~الحرية كي يتصرف كما يحلو له.

# وعلى أي الأحوال، على الرغم من عصبيته الشديدة خوفا من أن يفسد الأمور أثناء
~~الاحتفال الرسمي، وقلقه من الانحناء وارتداء الحلة الرسمية، ومن السير إلى الخلف في
~~حضرة ملك السويد، تمالك فاينمان أعصابه وحضر الاحتفال وأعد خطابا جميلا ليلقيه في
~~حفل نوبل مسلطا فيه ms195 الضوء على تاريخه الشخصي بصدق، وعارضا رحلته نحو اكتشاف أسلوب
~~ترويض قيم ما لانهاية في الديناميكا الكهربائية الكمية. وحتى في عام 1965، ظل فاينمان
~~يشعر بأن برنامج إعادة التطبيع الذي ابتكره لم يكن سوى وسيلة لإخفاء مشكلات القيم
~~اللانهائية، وليس لحلها حلا جذريا.

# صاحب تقديم جوائز نوبل هذه المرة السؤال الذي يطرح نفسه كثيرا بسبب تعسف السيد نوبل
~~في وصيته، حيث أوصى بألا يتقاسم الجائزة في أي من ميادينها أكثر من ثلاثة أشخاص. وكان
~~من الواضح في هذه الحالة أن جوليان شفينجر، وفريمان دايسون، وسين-إتيرو توموناجا جميعهم
~~يستحقون تقاسم الجائزة مع فاينمان، ولكن لماذا لم يحصل عليها دايسون؟ لقد بين ببراعة
~~فائقة التكافؤ بين الأساليب التي تبدو في الظاهر تامة الاختلاف في اشتقاق شكل معقول
~~للديناميكا الكهربائية الكمية، وأتبع ذلك بتقديم دليل أساسي لتعليم باقي مجتمع الفيزياء
~~كيفية إجراء الحسابات الصحيحة. ولعلك تتذكر أن دايسون في الأساس كان هو أيضا الشخص
~~الذي صنعت أبحاثه الدعاية للنتائج التي توصل إليها فاينمان قبل أن يكتب ذلك الأخير
~~أبحاثه أصلا، وهو من ساعد في النهاية في أن يشرح للعالم أن وسائل فاينمان لم تكن
~~ارتجالية، وإنما كانت قائمة على أساس راسخ وأكثر اعتمادا بكثير على الحدس الفيزيائي
~~وأبسط من الناحية الحسابية من باقي الوسائل الأخرى. وهكذا كان دايسون هو من ساعد بقية
~~العالم على فهم الديناميكا الكهربائية الكمية، وقدم لأساليب فاينمان باعتبارها الأساليب
~~التي ستترسخ وتنمو في نهاية الأمر.

# ولو أن دايسون شعر بالغبن لعدم نيله الجائزة، فإنه لم يصرح بمشاعره قط. بل العكس
~~تماما هو الصحيح في حقيقة الأمر. فقد قال لاحقا: «فاينمان هو من توصل للاكتشافات
~~الكبرى، وكنت أنا بحق مجرد مروج لها. ولقد نلت مكافأتي على دوري في المسألة؛ حصلت على
~~وظيفة رائعة هنا في المعهد طوال حياتي، لذا ليس لدي ما أشكو منه! كلا، أعتقد أن الأمر
~~كان صائبا وسليما تماما. وأقول إن فاينمان كان واحدا من أكثر من استحقوا الفوز
~~بجائزة نوبل على مر تاريخها.»



# الفصل الخامس عشر



# | استفزاز ms196 الكون




# أظن أنه قد خطرت لي الفكرة الصحيحة، كي آتي بأفعال مجنونة ...

# ريتشارد فاينمان

# شكلت السنوات من 1957 إلى 1965 فترة انتقالية في حياة ريتشارد فاينمان. على المستوى
~~الشخصي، تحول من زير نساء إلى رب أسرة، ومن متجول وحيد إلى زوج مستأنس وأب (مع أنه لم
~~يتوقف قط عن السعي وراء المغامرات، لكنها صارت الآن مع أسرته). وعلى المستوى المهني،
~~تحول من شخص يعمل بصورة ملحة - من أجل تحقيق متعة فورية خاصة له في الأساس - عند قمة
~~علم الفيزياء إلى شخص بدأ يعيد للعالم الحكمة التي اكتسبها من سنوات تفكيره في أمور
~~الطبيعة (مع أنه على الأرجح لم يزعم مطلقا أن ما لديه يعد حكمة).

# في هذه الأثناء كان قد صار واحدا من أشهر شارحي ومدرسي الفيزياء وأكثرهم تألقا،
~~وإلى حد ما، ضمير علم الفيزياء. لقد ظل واعيا، وحريصا على التأكيد في كل مناسبة على
~~ضرورة أن يميز زملاؤه وعامة الناس بين العلم الحقيقي وبين ما لا يعد علما، وأن يدركوا
~~الإثارة التي يمكن أن يستمدوها من دراسة العلم، وأن يميزوا الهراء الذي يمكن أن ينتج عن
~~المبالغة في تفسير إشارات العلم، أو عن المزاعم التي لا أساس لها، أو ببساطة من جراء 
~~فقد الاتصال به تماما. كان لديه شعور قوي بأن العلم يحتاج إلى أمانة فكرية معينة، وأن
~~العالم سيصير مكانا أفضل مما هو عليه لو شاع هذا المعتقد أكثر ورسخ في الأذهان وطبق
~~عمليا.

# ليس معنى هذا أن فاينمان تغير على المستوى الشخصي تغيرا جذريا من أي نوع. فقد ظل
~~شغوفا بشدة بجميع ميادين الفيزياء. وكما ذكرت منذ قليل، فقد واصل بحثه الدءوب عن
~~المغامرات، ولكن مغامرات من نوع مختلف. فعلاوة على رحلاته العجيبة بصحبة زوجته، شرع في
~~نشاطين يمكن أن نطلق عليهما اسم «التسامي»؛ أحدهما كان يعكف فيه على إجراء عملياته
~~الحسابية كل يوم تقريبا عند وصلة شريط باسادينا، حيث كان يستطيع مشاهدة الفتيات كلما
~~سارت حساباته على نحو خاطئ، وتعلق الآخر بالجمع بين اهتمامه الدائم بالرسم ms197 واهتمامه
~~الدائم بالنساء العاريات اللاتي يستطيع رسمهن. وقد صار بالفعل بارعا إلى حد كبير في
~~هذا، وهو ما يبدو متناقضا إذ إنه حين كان شابا كان يسخر من الموسيقى والرسم، إلا أنه
~~وهو في منتصف العمر صار شغوفا بالاثنين. والأمر الذي لا يقل تناقضا عن ذلك افتتانه
~~الحديث في الستينيات بزيارة مختلف منشآت ما يطلق عليه «العصر الحديث» مثل «إسالن»، حيث
~~كان يستمتع بالمناظر وبالفرصة السانحة له كي يزيل عن المشاركين معتقداتهم في الروايات
~~الخيالية أو «الخرافات»، حسبما كان يسميها. وربما فاقت جاذبية حمامات العراة، وسحر
~~التعامل مع نوعية مختلفة من البشر، عدم احتماله لأولئك الذين كانوا يسيئون استغلال
~~مفاهيم علم الفيزياء، مثل ميكانيكا الكم، لتبرير تفكيرهم بطريقة «كل شيء جائز».

# وفي حياته المهنية، مع تزايد شهرته، تحول فاينمان بشراسة نحو حماية وقته. كان يرغب
~~في أن يضمن ألا يتحول إلى «رجل مهم» بالمفهوم التقليدي، مثقلا بالمسئوليات الإدارية،
~~التي كان يتهرب منها متى أمكنه ذلك. بل إنه راهن فيكتور فايسكوبف، عندما زار المنظمة
~~الأوروبية للأبحاث النووية «سيرن» في جنيف عقب حصوله على جائزة نوبل، على أنه في خلال
~~عشر سنوات لن يتولى «منصبا مهما»؛ أي منصب «بطبيعته يرغم من يتولاه على إصدار
~~تعليمات لأشخاص آخرين كي ينفذوا إجراءات معينة، على الرغم من أن متوليه لا يفهم أي
~~شيء عما يلقيه من تعليمات للأشخاص السابق ذكرهم». ومن نافلة القول إنه فاز
~~بالرهان.

# شجعته شهرته المتزايدة على أن يسلك اتجاها آخر آتى ثماره في الماضي، مع أنه على
~~المدى البعيد كلفه ما كان يمكن أن يمثل له نجاحا أكبر بكثير في مواصلة ريادة
~~الاكتشافات الحديثة في الفيزياء. صار أكثر اقتناعا بأنه لكي يكون رائدا متألقا في
~~مسارات جديدة، فإنه بحاجة إلى تجاهل الكثير مما كان يفعله الآخرون، وبالتحديد عدم
~~التركيز على «المشكلات الحالية».

# إن الفيزياء، على أي حال، نشاط اجتماعي إنساني، وفي أي وقت من الزمن، يكون هناك في
~~أغلب الأحوال إجماع على المشكلات «الساخنة»، وعلى الاتجاهات التي يرجح أن تقودنا نحو ms198
~~رؤى مستنيرة جديدة. ويعتبر البعض هذا الهوس بالبحث عن الجديد مشكلة، ومثال ذلك، افتتان
~~قسم كبير من المجتمع على مدى السنوات الخمس والعشرين الماضية بنظرية الأوتار، وهي
~~مجموعة أفكار خلابة من الناحية الرياضية لا يفوقها في افتقارها للاتصال المباشر بالعالم
~~العملي سوى الالتباس المتزايد بشأن ما يمكن أن تتنبأ به عن الطبيعة. (لكن مع هذا، فإن
~~رياضيات نظرية الأوتار أدت إلى ظهور عدد من الأفكار المستنيرة المشوقة حول كيفية إجراء
~~الحسابات وتفسير نتائج الفيزياء الأكثر تقليدية.)

# من المحتم أن مجموعات الناس ذوي الاهتمامات المتشابهة تثيرهم عادة أمور متشابهة. وفي
~~نهاية المطاف، لا تعد الموضة في العلوم أمرا مهما، وذلك يرجع أولا إلى أن جميع
~~الأنشطة تكشف حتما عن العيوب مثلما تكشف عن الروائع مبهرة الجمال بأسرع ما يمكن،
~~وثانيا لأنه بمجرد أن تشير الطبيعة نحو الاتجاه الصحيح، فإن العلماء يقفزون من السفينة
~~الغارقة أسرع مما تقفز الفئران من سفينة في قلب عاصفة.

# وحتى يكون العلم صحيحا وسليما، من المهم ألا يسير «كل» العلماء في نفس الاتجاه،
~~وكانت هذه هي النقطة التي ركز عليها فاينمان، حتى وصلت إلى ما يشبه الهاجس له. لقد
~~بلغت به الموهبة والتنوع أنه كان قادرا، عند الضرورة، على إعادة ابتكار الغالبية
~~العظمى من الابتكارات وكان عادة ما يطورها ويدخل عليها التحسينات من خلال ذلك. ولكن
~~على نفس النهج، فإن إعادة اختراع العجلة يستغرق وقتا ونادرا ما يكون جديرا بالجهد
~~المبذول.

# لم يكن الأمر أنه قادر على أن يسلك هذا الطريق فحسب، وإنما كثيرا ما شعر أن من واجبه
~~أن يفعل ذلك. كانت تلك نقطة قوة ونقطة ضعف في الوقت نفسه. لم يكن حقا يثق بأي فكرة ما
~~لم يبحثها بنفسه من مبادئها الأولى بأساليبه الخاصة. وكان معنى ذلك أنه كان يفهم ما لا
~~يعد ولا يحصى من المفاهيم بصورة أعمق وأدق من معظم الآخرين، وأنه كان يمتلك جرابا
~~رائعا من الحيل يخرج منه الحلول السحرية لكثير من المشكلات المتنوعة. غير أنه كان يعني
~~أيضا أنه لم ms199 يكن على علم بالتطورات العبقرية التي توصل إليها آخرون والتي كان من
~~الممكن أن تضيء الطريق أمام أبحاثه بطرق جديدة، فتوصله لأبعد مما كان يستطيع الوصول
~~إليه وحده.

# عبر سيدني كولمان - وهو فيزيائي لامع من هارفارد ويحظى باحترام ومكانة رفيعة وكان من
~~تلاميذ جيلمان في كالتك في الخمسينيات وتعامل من قبل مع فاينمان طيلة مساره المهني
~~والعلمي - عن ذلك بقوله: «إنني على يقين من أن ديك اعتبر هذا ميزة، وشيئا نبيلا. وأنا
~~لا أعتقد أنه كذلك. أعتقد أنه خداع للذات. فالآخرون ليسوا جميعا مجموعة من الدمى التي
~~لا قيمة لها ... إنني أعرف أناسا هم في الحقيقة شديدو الأصالة وليسوا معاتيه غير أنهم لم
~~يحققوا شيئا يوازي ما كان يمكنهم تحقيقه في الفيزياء لأنهم عند نقطة ما كانوا أكثر
~~اهتماما بالأصالة من اهتمامهم بأن يكونوا على صواب. وقد أمكن لديك تحقيق الكثير لأنه
~~كان بارع الذكاء بحق.»

# حقق فاينمان الكثير بالفعل. ولكن هل كان باستطاعته إنجاز ما يفوق هذا بكثير لو أنه
~~وافق بين الحين والآخر على بناء أبحاثه على أساس مسارات طرقت كثيرا من قبل وجربت
~~بدلا من البحث عن مسارات جديدة؟ لن نعرف إجابة هذا السؤال أبدا. ومع ذلك فإن التقييم
~~الأمين لإسهاماته العلمية اعتبارا من عام 1960 أو نحوه فصاعدا يوضح عدة اتجاهات
~~استمرت في تكرار نفسها. فقد استكشف مجالا جديدا، مبتكرا مجموعة من التقنيات الرياضية
~~المبتكرة، وكذا توصل لأفكار مستنيرة في علم الفيزياء. وكان من شأن تلك الإسهامات أن
~~أدت في نهاية الأمر إلى المساعدة في تطورات محورية قام بها آخرون، وهو ما أدى بعد ذلك
~~إلى مجموعة من الاكتشافات الرئيسية ووجه الغالبية العظمى من مجالات الفيزياء المعاصرة
~~على الصعيدين النظري والتجريبي معا. وتباين هذا الجهد من العمل في مجال فيزياء المادة
~~الكثيفة مرورا بمفاهيمنا حول التفاعلات الضعيفة والقوية، وحتى أساس العمل الذي يجري
~~حاليا في مجال جاذبية الكم وحسابات الكم. لكنه هو نفسه لم يتوصل للاكتشافات أو ينل
~~الجوائز. ومن هذا المنظور، واصل فاينمان دفع عجلة ms200 الفيزياء للأمام كما لم يفعل إلا
~~القليل من العلماء المعاصرين، ليفتح بذلك مجالات جديدة للدراسة، ويولد رؤى جوهرية
~~جديدة، ويخلق الاهتمام بأشياء لم يهتم بها أحد من قبل، غير أنه كان يميل دوما لقيادة
~~الدفة من المؤخرة، أو من أحد الجانبين على أفضل تقدير.

# ليس واضحا هل كان هذا الأمر يزعجه أم لا. فعلى الرغم من ميله الفطري إلى الاستعراض،
~~كما ذكرت من قبل، فإنه كان في نهاية المطاف أكثر اهتماما بأن يكون على صواب من أن يكون
~~المبتكر صاحب الفكرة الأصلية، ولو أن عمله أدى إلى أن كشف آخرون عن حقائق جديدة، كان من
~~الممكن أن يظل متشككا في النتائج وقتا طويلا، لكن في نهاية الأمر كان الرضا الذي
~~يستمده من كونه أنار طريقا مظلما يمنحه متعة عظيمة. وعن طريق التركيز على مشكلات
~~عويصة لم يتطرق إليها التيار العلمي السائد، كان يزيد من فرص هذا التنوير.
~~•••

# تعلقت أولى غزوات فاينمان البعيدة عن المسار المطروق برغبته، التي بدأت حوالي عام
~~1960، في فهم كيف يمكن للمرء صياغة نظرية كم للجاذبية. كانت هناك أسباب قوية لاهتمامه
~~هذا؛ أولا: في حين راوغت هذه النظرية جميع من فكروا فيها من قبل، حقق هو بالفعل
~~نجاحا في ابتكار نظرية كم متماسكة الأركان خاصة بالكهرومغناطيسية في حين عجز
~~الآخرون عن ذلك، وكان يعتقد أن خبرته بالديناميكا الكهربائية الكمية ربما أدت إلى شيء
~~نافع. وثانيا: لطالما اعتبرت نظرية النسبية العامة لأينشتاين أعظم ابتكار علمي منذ
~~زمن نيوتن. فهي على كل حال نظرية جديدة عن الجاذبية. غير أنه عندما يفكر المرء في
~~سلوكها عند المقاييس الصغيرة، تبدو معيبة. وأول شخص يتمكن من تقويم تلك النظرية ما من
~~شك أنه سينظر إليه باعتباره الوريث الشرعي لأينشتاين. غير أنه ربما كان أعظم شيء جذب
~~فاينمان لذلك الموضوع أنه ما من شخص آخر، شخص ذي حيثية على الأقل، كان يفكر في هذه
~~المسألة. وعلى حد قوله، في خطاب أرسله إلى زوجته من مؤتمر حول الجاذبية حضره في وارسو
~~عام 1962: «هذا الميدان ms201 (بسبب عدم وجود تجارب فيه) ليس ميدانا نشطا، لذا فإن قلة من
~~خيرة العلماء هم من يجرون أبحاثهم فيه.»

# كانت تلك مبالغة منه إلى حد ما، غير أن الحقيقة هي أن دراسة النسبية العامة صارت
~~ميدانا مستقلا بذاته منذ اكتشاف أينشتاين العظيم المتمثل في معادلات المجال
~~الكلاسيكية عام 1915. ولما كانت النسبية العامة تعني ضمنا أن المادة والطاقة تؤثران في
~~طبيعة الفضاء ذاته، مما يسمح له بالانحناء والتمدد والانكماش، وأن هذه الخاصية للفضاء
~~تؤثر بعد ذلك على التطور اللاحق للمادة والطاقة، الذي يؤثر بدوره على الفضاء، وهكذا،
~~فإن النظرية أكثر تعقيدا بكثير من الناحيتين الرياضية والفيزيائية من نظرية نيوتن
~~للجاذبية.

# أنجز قدر عظيم من العمل على إيجاد حلول رياضية لتلك المعادلات بهدف تفسير ظواهر
~~متباينة من ديناميكا الكون وحتى سلوك اللحظات الأخيرة للنجوم أثناء نفاد وقودها النووي.
~~كانت المعادلات معقدة بما يكفي، وكان تفسيرها الفيزيائي محيرا للغاية أيضا، فكان
~~الأمر يتطلب عبقرية فذة وبراعة رياضية غير عادية، وظهر قطاع صغير من الخبراء لبحث
~~تقنيات جديدة للتعامل مع تلك القضايا.

# ولكي ندرك إلى أي مدى كان الأمر معقدا، فلا بد أن نعلم أن الأمر استغرق عشرين عاما
~~كاملة والكثير من المنعطفات والطرق المسدودة والأخطاء، من بينها بعض الأخطاء الشهيرة
~~التي ارتكبها أينشتاين نفسه، إلى أن أدرك العلماء أن النسبية العامة لا تتفق مع كون
~~ثابت خالد، وهي الصورة العلمية المفضلة للكون في ذلك الحين. ولكي يكون الكون كذلك، حيث
~~تحاط مجرتنا فيه بفضاء ثابت خاو، أضاف أينشتاين ثابته الكوني الشهير (الذي سماه فيما
~~بعد أكبر أخطائه).

# كان الفيزيائي الروسي ألكسندر فريدمان أول من كتب معادلات الكون المتمدد عام 1924،
~~ولكن لسبب ما تعرضت تلك المعادلات لتجاهل واضح من مجتمع علماء الفيزياء. وأعاد القس
~~والفيزيائي البلجيكي جورج لوميتر بصورة مستقلة اكتشاف المعادلات ونشرها في دورية علمية
~~مغمورة عام 1927. ومع أن عمل لوميتر لم يحظ باهتمام عام، فما من شك أن أينشتاين علم
~~به، فكتب إلى لوميتر يقول: «حساباتك صحيحة، لكن فيزياءك رديئة.»

# لم يترجم ms202 عمل لوميتر إلى الإنجليزية كما لم يبدأ في نيل القبول العام، بما فيه قبول
~~أينشتاين نفسه، إلا في الثلاثينيات، بعد مشاهدة إدوين هابل للكون المتمدد من خلال حركة
~~المجرات البعيدة. في عام 1931 نشر لوميتر مقاله الشهير في مجلة «نيتشر» ليحدد فيه
~~الخطوط العريضة لنموذجه المعروف باسم «الذرة البدائية»، الذي صار يعرف بعدها باسم نظرية
~~«الانفجار العظيم». وأخيرا، في عام 1935، أثبت هاوارد روبرتسون وآرثر ووكر بصورة قاطعة
~~أن الفضاء الوحيد الذي يتصف بالتناسق ووحدانية الخصائص (في ذلك الوقت كان العلماء قد
~~أدركوا أن مجرتنا ليست المجرة الوحيدة في هذا الكون، وأن الفضاء متناسق إلى حد بعيد في
~~جميع الاتجاهات وأن المجرات موجودة في كل مكان، وقدر عددها ب 400 مليار مجرة في كوننا
~~القابل للرصد) هو ذلك الانفجار العظيم المتمدد الذي وصفه كل من فريدمان ولوميتر. وبعدها
~~صارت نظرية الانفجار العظيم النموذج النظري المفضل في علم الكونيات، على الرغم من أن
~~الأمر استغرق بالفعل ثلاثين عاما أخرى - بعد بدء فاينمان عمله - حتى استكشفت بجدية
~~الآثار الفيزيائية الفعلية الناتجة عن الانفجار العظيم، ووضعها اكتشاف إشعاع الخلفية
~~الميكروني الكوني على الخريطة التجريبية على نحو حاسم.

# على الرغم من أن الأمر استغرق عقدين من الزمان لفهم الآثار الكونية للنسبية العامة،
~~فإن أكثر المواقف المرتبطة بالجاذبية ألفة لنا، وهو الانهيار الذي يحدث بسبب الجاذبية
~~للغلاف الكروي للمادة، ظل محيرا فترة أطول كثيرا، ولا يزال مستعصيا على الفهم بصورة
~~كاملة.

# في غضون أشهر قليلة من وضع أينشتاين لنظرية النسبية العامة، كتب الفيزيائي الألماني
~~كارل شفارتزشيلد الحل الدقيق والصحيح الذي يصف طبيعة الفضاء ومجال الجاذبية الناتج خارج
~~التوزيع الكروي للكتلة. غير أن المعادلات أخرجت نتائج ذات قيم لانهائية عند نصف القطر
~~المحدد من مركز التوزيع. ويطلق على نصف القطر هذا الآن اسم «نصف قطر شفارتزشيلد». في
~~ذلك التوقيت، لم يكن معنى قيمة ما لانهاية هذا مفهوما بعد، هل كانت مجرد خطأ في
~~الحسابات الرياضية أم أنها انعكاس لظاهرة فيزيائية جديدة تحدث عند هذا المقياس.

# أعمل العالم ms203 الهندي الشهير (الذي فاز في النهاية بجائزة نوبل) سوبرامانيان
~~تشاندراسيخار الفكر في انهيار أجسام حقيقية مثل النجوم وزعم أنه في حالة النجوم التي
~~يفوق حجمها 1,44 ضعف كتلة شمسنا، لا توجد قوة معلومة يمكنها إيقاف انهيارها وانكماشها
~~حتى تصل إلى هذا النصف قطر أو أصغر منه. غير أن الفلكي والفيزيائي الشهير آرثر إدنجتون،
~~الذي قدمت مشاهداته للكسوف الكلي عام 1919 أول برهان عملي على صحة نظرية النسبية العامة
~~(ورفعت بذلك أينشتاين إلى مصاف أفذاذ مشاهير العلماء على مستوى العالم)، أعلن اعتراضه
~~بشدة على تلك النتيجة وهزأ منها.

# وفي نهاية المطاف شرح روبرت أوبنهايمر
~~أن النتيجة التي توصل إليها تشاندراسيخار صحيحة بعد إجراء تنقيح طفيف لها (حوالي 3
~~أضعاف كتلة الشمس أو أكثر). لكن التساؤل ظل كما هو، ما الذي يحدث عندما تنهار النجوم
~~على نفسها وتتقلص لتصبح أنصاف أقطارها مساوية لنصف قطر شفارتزشيلد؟ كان من أقوى
~~التبعات الظاهرة للنظرية أنه من وجهة نظر مشاهد من الخارج، أثناء انهيار الأجسام هائلة
~~الحجم، يبدو أن الزمن يتباطأ كلما اقتربنا من نصف قطر شفارتزشيلد، وبهذا قد تبدو
~~الأجسام وكأنها «في حالة تجمد» عند هذه النقطة قبل مواصلتها الانهيار، مما يؤدي إلى
~~مصطلح أطلق على تلك الأجسام وهو «النجوم المتجمدة».

# لهذه الأسباب وغيرها ، آمن معظم العلماء بأن الانهيار داخل نصف قطر شفارتزشيلد مستحيل
~~فيزيائيا، وبأن قوانين الفيزياء بشكل أو بآخر سوف تعمل بصورة طبيعية على إيقاف
~~الانهيار قبل الوصول إلى نصف قطر شفارتزشيلد. إلا أنه بحلول عام 1958 فهم العلماء أن
~~القيم الظاهرية اللانهائية المرتبطة بنصف قطر شفارتزشيلد كانت أخطاء رياضية في منظومة
~~الإحداثيات المستخدمة في وصف هذا الحل، وأنه لن يحدث شيء مناف لقواعد الفيزياء أثناء
~~اجتياز الأجسام لذلك النصف قطر، الذي صار يسمى الآن «أفق الحدث» لأنه بمجرد دخولها فيه،
~~لا يعود للأجسام أي اتصال بالعالم الخارجي.

# وعلى الرغم من أنه من غير المحتمل أن يحدث شيء غير موات عند أفق الحدث، فإن روجر
~~بنروز شرح عام 1963 أن أي شيء يتجاوز ms204 أفق الحدث محكوم عليه بالانهيار متحولا إلى «نقطة
~~تفرد» كثيفة لانهائية في مركز المنظومة. ومن جديد، بدأت قيم ما لانهاية المخيفة تطل
~~برأسها، ولكن هذه المرة ليس في حسابات التفاعلات بين الجسيمات وبعضها فحسب، وإنما في
~~طبيعة الفضاء ذاته. تنبأ العلماء - على الرغم من أنه أمر لم يقم عليه دليل، كما
~~اقترحت مؤخرا بالفعل عدة نماذج مضادة رقمية مؤقتة - بأن جميع نقاط التفرد التي على
~~هذا النحو محجوبة عن الراصدين الموجودين خارجها بواسطة أفق الحدث ومن ثم لا يمكن
~~مشاهدتها مباشرة. لو كان هذا صحيحا، فسيكون له تأثير أشبه بإخفاء المشكلة التي تحدث
~~داخل جسم كهذا لغض الطرف عن التعامل معها، لكنه لن يقدم حلا واضحا للسؤال
~~الفيزيائي الرئيسي عما إذا كانت نقاط التفرد تلك موجودة أم لا.

# في عام 1967 أقر جون ويلر، المشرف السابق على رسالة فاينمان، الذي ناصر من قبل القول
~~إن الانهيار داخل نصف قطر شفارتزشيلد مستحيل حدوثه داخل كون يمكن إدراكه بالحواس،
~~باحتمال حدوث هذا وسمى تلك الأجسام المنهارة اسما جذابا وهو «الثقوب السوداء». وسواء
~~أكان اسمها هو الذي حرك هذا الاهتمام بها أم لا، فإن الثقوب السوداء لا تزال محورا
~~لجميع المناقشات والجدل المعاصر المتعلق بفهمنا للجاذبية على نطاقات صغيرة وفي مجالات
~~قوية.

# كانت تلك المسائل المحيطة بتفسير
~~الحلول التقليدية لمعادلات أينشتاين وطبيعة انهيار الجاذبية محور نشاط دار داخل مجتمع
~~علماء الفيزياء النظرية الدارسين لمسألة الجاذبية عندما بدأ فاينمان يحول انتباهه نحو
~~ذلك الميدان. ولعل الأمر الذي مثل مفاجأة كبرى هو تطور دراسة الجاذبية حتى صارت
~~تقريبا ميدانا مستقلا ومنعزلا من ميادين علم الفيزياء. وعلى كل حال، كان أينشتاين
~~قد بين أن الجاذبية قوة مختلفة اختلافا تاما عن سائر قوى الطبيعة الأخرى. فهي تنشأ
~~من انحناء الفضاء ذاته، في حين أن القوى الأخرى يبدو أنها تعمل بصورة مختلفة تماما؛
~~تقوم على تبادل الجسيمات الأولية التي تتحرك في الفضاء، على سبيل المثال. وحتى المراجع
~~كانت تميل للتعامل مع النسبية العامة باعتبارها ميدانا مستقلا بذاته يمكن ms205 فهمه بصرف
~~النظر عن الغالبية العظمى من باقي ميادين علم الفيزياء.

# إلا أن فاينمان اعتقد محقا أن هذا الفصل مصطنع. فعلى نطاق المقاييس الصغرى، كانت
~~ميكانيكا الكم هي القوة الحاكمة، وفي النهاية لو أن المرء يحاول فهم الجاذبية عند
~~المقاييس الصغرى، فسيكون في حاجة لاستخدام الأدوات التي ابتكرها فاينمان وغيره من أجل
~~فهم الأسلوب الذي يمكن به جعل نظريات كلاسيكية مثل نظرية الكهرومغناطيسية - التي تبدو
~~على السطح مشابهة، لكونها قوة طويلة المدى تتحقق بدءا من مربع المسافة وحتى ما
~~لانهاية - تتفق مع مبادئ ميكانيكا الكم. وعن طريق فهم الجاذبية، مثلما توصل هو وآخرون
~~لفهم الديناميكا الكهربائية الكمية، ربما يتمكنون من كسب رؤى مستنيرة جديدة
~~وقيمة.

# بدأ فاينمان التفكير في تلك القضايا بجدية في منتصف الخمسينيات، بعد فترة قصيرة من
~~إتمام عمله في الديناميكا الكهربائية الكمية، كما تناقش فيها مع جيلمان خلال عطلة عيد
~~الميلاد عام 1954، وفي ذلك الوقت كان قد أحرز بالفعل تقدما عظيما. إلا أنه لم يتم
~~صياغة أفكاره إلا في العام الدراسي 1962-1963، أثناء منهج دراسي امتد بطول عام كامل
~~درسه لطلبة السنة النهائية بكالتك. وتحولت محاضراته حول الموضوع إلى كتاب بعد ذلك بمدة
~~طويلة، وطبعت للجمهور عام 1995 ولا يدهشنا أنها سميت «محاضرات فاينمان في الجاذبية».
~~وكان هذا العنوان ملائما تماما لأنه درس هذا المنهج المخصص لطلاب السنة النهائية في
~~نفس الوقت الذي كان يطور فيه ويدرس مقرره التقديمي الشهير للعام الثاني والذي أسست
~~بناء عليه «محاضرات فاينمان» الشهيرة. لا عجب إذن أنه صار منهكا في نهاية تلك
~~الفترة!

# شرح فاينمان الدافع الذي حفزه للتوصل لأسلوبه في بحث علمي كتبه عام 1963 لخص فيه
~~نتائجه، واعتذر عن التفكير في الجوانب الكمية من مسألة الجاذبية، التي كانت حينئذ،
~~مثلما هي الآن، بعيدة تماما عن أي إمكانية للتحقق منها عن طريق التجارب: «اهتمامي بها
~~[نظرية الكم للجاذبية] ينصب في المقام الأول على علاقة أحد أجزاء الطبيعة بجزء آخر ...
~~إنني أمنع نفسي من مناقشة مسائل هندسة الكم ... فأنا لا أحاول ms206 مناقشة أي مشكلات خاصة
~~بميادين أخرى ما دمنا لا نواجهها بالفعل في نظرية مجال الكم الحالية.»

# من الصعب في المناخ الحالي، حيث تحقق مثل هذا الاهتمام العظيم بتوحيد قوى الطبيعة
~~المختلفة، أن ندرك حجم ثورية أسلوب فاينمان في ذلك الوقت. كانت فكرة أن الجاذبية من
~~الممكن ألا تكون مجالا شديد الخصوصية أو مستقلة بذاتها، أمرا أشبه بالهرطقة، لا سيما
~~في المجتمع المنغلق للعلماء الذين كانوا يتعاملون معها باعتبارها جوهرة متميزة، ولا
~~يمكن التعامل معها إلا بأدوات متخصصة غير متاحة للعلماء العاديين. وكما يمكن أن نتوقع،
~~لم يكن فاينمان يطيق مثل هذا الرأي العقيم؛ فلقد كان يتناقض مع جميع معتقداته حول
~~العلم. وأثناء حضوره المؤتمر الثاني حول الجاذبية في وارسو (وكان المؤتمر الأول في
~~تشابل هيل عام 1957 ممتعا أكثر)، كتب رسالة
~~لجوينيث يقول فيها:

# إنني لا أحقق شيئا من هذا الاجتماع ... يوجد هنا ضيوف (126) من الأغبياء -
~~وهذا ليس جيدا لضغط الدم عندي - مع تلك الترهات التي تقال ثم تناقش بجدية،
~~وأدخل في مجادلات خارج الجلسات الرسمية ... وكلما طرح علي أحدهم سؤالا أو بدأ
~~في إخباري بشيء عن «عمله»، دائما ما يكون: (1) غير مفهوم على الإطلاق، أو (2)
~~مبهما وغير محدد، أو (3) شيئا صحيحا وبديهيا وثابتا توصل إليه محدثي بعد
~~بذل جهد جهيد في تحليل عويص ومسهب ثم قدمه لي على أنه اكتشاف مهم، أو (4)
~~زعما، من شخص غبي، بأن شيئا بديهيا وصحيحا ومقبولا ومؤكدا على مر السنين
~~هو في الحقيقة خاطئ (وهؤلاء هم أسوأ فئة؛ فما من حجة يمكن أن تقنع الحمقى)، أو
~~(5) محاولة للقيام بشيء مستحيل على الأرجح، ومن المؤكد أنه لا نفع من ورائه،
~~ويتبين في نهاية الأمر فشله، أو (6) خطأ صريحا واضحا. هناك قدر هائل من
~~«النشاط في الميدان» هذه الأيام، غير أن هذا النشاط يتركز في الأساس على
~~إظهار أن «النشاط» السابق لشخص آخر نتج عنه خطأ أو لم يؤد إلى شيء نافع أو
~~واعد ... ذكريني ألا أحضر أي مؤتمرات عن الجاذبية بعد ذلك.

# بدأ فاينمان بالزعم ms207 أن الجاذبية أضعف حتى من الكهرومغناطيسية، ومن ثم - تماما مثلما
~~يمكن للمرء أن يسعى لفهم النظرية الكمية للكهرومغناطيسية بأن يفكر أولا في النظرية
~~الكلاسيكية، ومن ثم يضيف تصويبات كمومية رتبة وراء رتبة - فإن نفس الإجراء لا بد أن
~~ينجح مع الجاذبية. ومن هنا، كان الأمر جديرا ببحث هل القيم اللانهائية التي نتجت عندما
~~تجاوز المرء التقريب لأدنى رتبة في الكهرومغناطيسية ستظهر في حالة الجاذبية أيضا أم
~~لا، وأيضا هل يمكن محو تلك القيم بنفس الطريقة التي محيت بها في حالة الديناميكا
~~الكهربائية الكمية أم لا، أو هل يمكن أن تظهر مضاعفات جديدة تؤدي إلى معرفة أكثر تبصرا
~~بطبيعة الجاذبية ذاتها أم لا.

# في الكهرومغناطيسية، تنشأ القوى نتيجة تفاعل بين الجسيمات المشحونة والمجالات
~~الكهرومغناطيسية، التي يطلق على كمومها اسم «فوتونات». والجدير بالملاحظة، على حد علمي،
~~أن فاينمان كان أول من طرح فكرة إمكانية معالجة جاذبية الكم تماما مثلما تعالج أي
~~نظرية كم أخرى، وبالتحديد مثلما تعالج النظرية الكمية للكهرومغناطيسية، والتي في ظاهرها
~~تحمل أوجه شبه كبيرة بالجاذبية. وكي يقوم بذلك بحث فاينمان فكرة مميزة: لنفترض أن
~~أينشتاين لم يضع نظرية النسبية العامة. هل كان باستطاعة شخص ما بدلا من ذلك أن يشتق
~~معادلات أينشتاين بمجرد التفكير في الحد التقليدي لجسيمات الكم المتفاعلة مع مجالات
~~الكم؟ ومع أن فاينمان لم يكن أول من بحث احتمالا كهذا أو استنبط استنتاجا إيجابيا
~~في هذا الصدد - في واقع الأمر، أجرى ستيفن واينبرج من قبل أعم وأقوى عملية تقص
~~واستكشاف لهذه المسألة عام 1964، وشرحها بالتفصيل في مرجعه الجميل حول الجاذبية وعلم
~~الكونيات عام 1972، ومرة أخرى في بحثه
~~اللاحق الذي أجراه عام 1979 - فإن تحليل فاينمان الأصلي خلق عقلية معاصرة يمكن في
~~إطارها إجراء عمليات إعادة تقييم أكثر حداثة لتلك النظرية.

# كان الفرض النظري جديرا بالإعجاب: انس كل شيء عن الهندسة والأفكار الخلابة عن
~~المكان والزمان التي تبدو الأساس الذي قامت عليه النسبية العامة. فلو أن أحدهم فكر في
~~تبادل جسيم لا كتلة له (تماما مثلما أن ms208 الفوتون جسيم له كتلة تساوي صفرا ينقل قوة
~~كهرومغناطيسية)، فإنه إذا كان للجسيم المعني عديم الكتلة لفا مغزليا قدره 2 بدلا
~~من 1 كما الحال مع الفوتون، فإن النظرية الوحيدة التي تنتج وتكون متسقة مع ذاتها، وذلك
~~في إطار الحدود الكلاسيكية، ستكون هي في الأساس نظرية النسبية العامة لأينشتاين.

# هذا فرض مذهل بحق لأنه يشير إلى أن
~~النسبية العامة ليست بهذا القدر من الاختلاف عن النظريات التي تصف قوى الطبيعة الأخرى.
~~إذ يمكن شرحها من خلال عملية تبادل الجسيمات الأساسية تماما مثل باقي النظريات. ثم
~~نستنبط بعد ذلك كل القوانين الهندسية بعد توصلنا للحقيقة، دون عناء. وفي الحقيقة، هناك
~~أمور خفية ودقيقة تأتي في طي المنطوق الصحيح الفعلي لهذا الفرض، ويثيرها المعنى المقصود
~~بعبارة «متسقة مع ذاتها»، لكنها لا تزيد عن كونها أمورا فرعية دقيقة في الواقع. وكان
~~واينبرج، كما أشرت من قبل، قادرا على إثبات صحة نسخة أكثر عمومية من هذا الفرض،
~~معتمدا ببساطة على خصائص تفاعلات الجسيم ذي اللف المغزلي 2 الذي لا كتلة له وتناظرات
~~المكان التي تنشأ في النسبية الخاصة.

# لكن إذا نحينا تلك الأمور الفرعية جانبا، فسنجد أن هذه الصورة الجديدة للجاذبية
~~والنسبية العامة قد خلقت جسرا مبتكرا تماما لم يكن موجودا من قبل بين النسبية
~~العامة وبقية ميادين علم الفيزياء. فقد اقترحت، كما كان فاينمان يأمل، أنه في استطاعة
~~المرء أن يستخدم أدوات نظرية مجال الكم ليس فحسب لكي يفهم النسبية العامة وإنما أيضا
~~كي يوحد بينها وبين باقي القوى الأخرى في الطبيعة.

# أولا: ما هي تلك الجسيمات ذات اللف المغزلي 2 التي لا كتلة لها وما الذي يقابلها في
~~الطبيعة؟ حسنا، تذكر أن الفوتونات، وهي كموم المجال الكهرومغناطيسي، ليست سوى نسخ
~~مكممة من الموجات الكهرومغناطيسية التقليدية، وهي موجات المجالين الكهربائي والمغناطيسي
~~التي كان جيمس كلارك ماكسويل أول من بين أنها تنشأ عن اهتزاز شحنة كهربية، هي مصدر
~~المجال الكهرومغناطيسي. تلك المجالات إما أن نشاهدها بأعيننا مثل الضوء، أو تحس بها
~~جلودنا مثل الحرارة ms209 الصادرة من الشمس، ومثل موجات الراديو التي تنبعث من المذياع، أو
~~الموجات متناهية الصغر (الميكروويف) الصادرة من هواتفنا المحمولة.

# كان أينشتاين قد أوضح، بعد فترة قصيرة من توصله لنظرية النسبية العامة، أن الكتلة -
~~وهي مصدر الجاذبية - يمكنها إحداث تأثير مماثل. فإذا تحركت الكتلة في الاتجاه الصحيح
~~وحسب، فإن نمطا جديدا من الموجات سوف ينبعث، وهي التي تعرف باسم موجات الجاذبية، وهي
~~حرفيا موجات ينضغط فيها الفضاء ويتمدد على طول الموجة، وتتحرك بسرعة الضوء، تماما
~~مثل الفوتونات. وفي عام 1957، عندما ناقش فاينمان لأول مرة أفكاره في مؤتمر للفيزياء،
~~كان كثير من الحاضرين يرتابون في مجرد وجود موجات الجاذبية من الأساس. (والحقيقة أن
~~أينشتاين نفسه أثني في وقت مبكر على يد إتش بي روبنسون عن نشر بحث ينكر فيه وجودها.)
~~إلا أنه في عام 1993، نال جوزيف تايلور وتلميذه السابق، راسل هالس، جائزة نوبل لشرحهما
~~بصورة مقنعة أن زوجا من النجوم النيوترونية الدوارة يفقد الطاقة بنفس المعدل بالضبط
~~الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة من انبعاث موجات جاذبية من هذه المنظومة. ومع أنه
~~لا يزال يجب على العلماء أن يكتشفوا موجات الجاذبية على نحو مباشر، لأن الجاذبية بالغة
~~الوهن، فقد صممت تجارب كبرى تجرى في باطن الأرض من أجل هذا الهدف، ويجري حاليا إعداد
~~خطط لبناء مسبار بالغ الحساسية في الفضاء.

# لا تنبعث موجات الجاذبية إلا من أجسام يتغير داخلها توزيع الكتلة بطريقة تناظرية غير
~~كروية. ويسمي علماء الفيزياء نوع الإشعاع المنبعث بسبب ذلك التوزيع إشعاعا «رباعي
~~الاستقطاب». فإذا أراد أحدهم تشفير هذا النوع من التفاوت المتأثر بالاتجاهات بربط
~~الجسيمات بالموجات المنبعثة، فإن تلك «الكموم» الأولية لا بد أن يكون لها لف مغزلي قدره
~~2، وهذا بالتحديد هو السبب الذي جعل فاينمان
~~يدرس هذا الخيار في البداية. ويطلق على «كم» موجات الجاذبية اسم «الجرافيتون»، قياسا
~~على الفوتون.

# بعد أن أوضح فاينمان أن الجاذبية من الممكن أن تنشأ ببساطة نتيجة لتبادل الجرافيتونات
~~بين الكتل المختلفة، تماما مثلما تنشأ القوى الكهربية والمغناطيسية من تبادل الفوتونات
~~بين ms210 الشحنات، مضى قدما في استخدام نفس النوع من التحليل الذي أفاده من قبل مع
~~الديناميكا الكهربائية الكمية، فاستغله في حساب تصويبات الكم التي أجراها على العمليات
~~الجذبوية. لكن المهمة لم تكن بهذه البساطة. فالنسبية العامة نظرية تفوق في تعقيدها
~~بكثير الديناميكا الكهربائية الكمية لأن الفوتونات تتفاعل مع الشحنات في الديناميكا
~~الكهربائية الكمية، ولا تتفاعل فيما بينها تفاعلا مباشرا. ولكن لأن الجرافيتونات
~~تتفاعل مع أي توزيع للكتلة أو الطاقة، ولما كانت الجرافيتونات تحمل طاقة، فإنها تتفاعل
~~مع غيرها من الجرافيتونات أيضا. ويعمل هذا التعقيد الإضافي على تغيير كل شيء تقريبا،
~~أو على الأقل، يجعل كل شيء تقريبا أكثر صعوبة في حسابه.

# ومن نافلة القول أن فاينمان لم يجد أنه من الممكن اشتقاق نظرية كم متماسكة للجاذبية
~~المتفاعلة مع المادة، بدون أي قيم لانهائية بغيضة، بالاكتفاء ببساطة بمعالجة نظرية
~~النسبية العامة مثلما فعل مع الديناميكا الكهربائية الكمية. ولا توجد حتى الآن نظرية
~~حاسمة كهذه، على الرغم من طرح بعض النظريات المرشحة لهذا، ومن بينها نظرية الأوتار. ومع
~~ذلك فإن كل تطور كبير حدث خلال النيف والخمسين عاما التي مضت منذ بدأ فاينمان عمله في
~~هذا الميدان، وشارك فيه مجموعة كبيرة من العلماء بداية من فاينمان حتى واينبرج وستيفن
~~هوكينج ومن جاء بعدهم، بني على أسلوب فاينمان وعلى الأدوات التي ابتكرها طوال
~~مسيرته.

# وإليكم بعض الأمثلة على ذلك:
~~(1)

# الثقوب السوداء وإشعاع هوكينج:

# لعل
~~الثقوب السوداء ظلت تمثل أكبر تحد نظري واجه علماء الفيزياء خلال
~~محاولتهم فهم طبيعة الجاذبية، وقد ظهرت من ورائها أعظم المفاجآت. ومع أن
~~أدلة موحية تراكمت من خلال المشاهدات خلال الأربعين عاما الماضية على وجود
~~أجسام سوداء هائلة أشبه بالثقوب في الكون، تتراوح من كوازارات نشطة وحتى
~~أجرام تصل كتلتها إلى ملايين ومليارات قدر كتلة الشمس في مراكز المجرات،
~~ومن بينها مجرتنا، فإن الطبيعة التفصيلية لعمليات الكم التي تعمل في
~~المراحل النهائية من انهيار الثقب الأسود أحدثت مفاجآت وجدلا محتدما.
~~وجاءت أعظم المفاجآت عام 1972، عندما نقب ستيفن هوكينج عن عمليات ms211 ميكانيكا
~~الكم التفصيلية التي قد تحدث بالقرب من أفق حدث الثقب الأسود، فاكتشف أن
~~تلك العمليات ربما هي التي تدفع الثقب الأسود نحو بث طاقة على هيئة جميع
~~أنواع الجسيمات الأولية، ومن بينها الجرافيتونات، كما لو كان الثقب الأسود
~~ساخنا، ودرجة حرارته متناسبة عكسيا مع كتلته. ولا بد أن شكل هذا الإشعاع
~~الحراري متوقف بالضرورة على هوية الشيء الذي انهار أيا ما كان كي يصنع ما
~~يعرف بالثقب الأسود، ولا بد أنه يجعل الثقب الأسود يفقد كتلته وربما يتبخر
~~تماما في نهاية المطاف! جاءت تلك النتيجة، التي بنيت على نمط التقريب الذي
~~استخدمه فاينمان في البداية لاستكشاف ميكانيكا كم الجاذبية - وهو تحديدا،
~~تقريب الفضاء الخارجي واعتباره كأنه ثابت ومسطح تقريبا، واعتبار مجالات
~~الكم، ومن بينها الجرافيتونات، مجالات تنتشر في الفضاء - بمنزلة قنبلة
~~انفجرت في وجه التفكير البديهي التقليدي، لكنها في الوقت ذاته قدمت تحديات
~~كبرى لفهمنا لميكانيكا الكم في وجود الجاذبية. ما مصدر درجة الحرارة
~~المحددة تلك؟ وما الذي يحدث للمعلومات التي تسقط في الثقب الأسود لو أن هذا
~~الثقب في نهاية المطاف ينحل في صورة إشعاعات؟ وماذا عن نقطة التفرد الواقعة
~~في قلب الثقب الأسود، حيث تنهار نظرية مجال الكم التقليدية؟ تلك المشكلات
~~النظرية والرياضية هي التي وجهت أبحاث أعظم العقول النظرية في الفيزياء على
~~مدى الأربعين عاما الماضية.
~~(2)

# نظرية الأوتار وما بعدها:

# خلال
~~محاولاتهم الحثيثة لترويض القيم اللانهائية التي تظهر في معادلات جاذبية
~~الكم، اكتشف العلماء في الستينيات أنه لو فكر المرء في ميكانيكا كم حلقة
~~مصنوعة من وتر يهتز، فسيكون هناك بصورة طبيعية نوع من الاهتزازات التي
~~تلائم وصف حالة استثارة اللف المغزلي 2 عديم الكتلة. وأدى ذلك - باستخدام
~~نفس النتائج التي شرحها فاينمان من قبل - إلى إدراك أن النسبية العامة
~~لأينشتاين ربما تنشأ بصورة طبيعية في نظرية الكم الأساسية التي ضمت هذه
~~الاستثارات الشبيهة بالوتر. وكان هذا الإدراك يعني بدوره احتمال أن تكون
~~تلك النظرية هي نظرية الكم الحقيقية للجاذبية، التي يمكن فيها ترويض جميع
~~القيم ms212 اللانهائية التي كشف عنها فاينمان من قبل خلال تنقيبه في مسألة
~~الجاذبية باعتبارها نظرية لمجال الكم. وفي عام
~~1984 طرحت العديد من نظريات
~~الوتر على الساحة وفيها جميعا صار من الممكن أن تتلاشى كل تلك القيم
~~اللانهائية، مما يصل بنا إلى أكبر انفجار في عالم الاستثارة النظري شهده
~~علم الفيزياء ربما منذ ظهور ميدان ميكانيكا الكم ذاته.

# غير أنه مع كل هذا القدر من الإثارة الذي صنعه ذلك الاحتمال، كان هناك
~~أيضا تعقيد بسيط. فمن أجل السماح بالاحتمالية الرياضية لوجود نظرية كم
~~متسقة ذاتيا للجاذبية، وبدون قيم لانهائية، لا يمكن للاستثارات الأساسية
~~الشبيهة بالوتر أن توجد في أربعة أبعاد فقط. فلا بد أن «تتذبذب» فيما لا
~~يقل عن عشرة أبعاد أو أحد عشر بعدا مختلفا! فكيف يمكن لنظرية مثل تلك أن
~~تتفق مع العالم رباعي الأبعاد الذي نعيش فيه؟ وما الذي يمكن أن يحدث
~~للأبعاد الستة أو السبعة الإضافية؟ وكيف يمكن للمرء ابتكار تقنيات رياضية
~~لمعالجتها بطريقة متسقة في الوقت نفسه الذي يستكشف فيه ظواهر العالم الذي
~~نعيش فيه؟ وكيف يمكن للمرء صياغة آليات فيزيائية تخفي الأبعاد الزائدة؟
~~وأخيرا، ولعلها أهم نقطة، إذا كانت الجاذبية نشأت بصورة طبيعية وفق تلك
~~النظريات، بمنطق فاينمان، فهل يمكن للجسيمات والقوى الأخرى التي نحس بها أن
~~تنشأ هي الأخرى بصورة طبيعية داخل نفس الإطار؟

# صارت تلك القضايا هي القضايا النظرية المحورية التي اكتشفت ودرست
~~خلال الخمس والعشرين عاما الماضية، وكانت النتائج متضاربة في أفضل
~~الأحوال. إن النظريات الرياضية الخلابة التي ابتكرت قدمت أفكارا جديدة
~~مثيرة ومستنيرة نحو فهم نظريات الكم التي تبدو متباينة باعتبارها تعبر عن
~~نفس القوانين الفيزيائية الأساسية - وهو أمر يندرج بالضبط تحت ما وصفه
~~فاينمان باعتباره الهدف المحوري للعلم - والنتائج الرياضية المثيرة التي تم
~~التوصل إليها ربما تقدم رؤى تدلنا على الأسلوب الذي تشع به الثقوب السوداء
~~الحرارة، بما يبدو معه أنها تفقد معلومات، ومع ذلك لا تخرق الأعمدة
~~الرئيسية التي قامت عليها نظرية الكم. وأخيرا، سمحت نظرية الأوتار - التي
~~تقوم ms213 على نمط جديد من مخططات فاينمان لحساب العمليات التي تتضمن سلوك
~~الأوتار - لعلماء الفيزياء النظرية باكتشاف طرق جديدة لتصنيف أشكال فاينمان
~~الخاصة بمجالات الكم الطبيعية، وسمحت لعلماء الفيزياء باشتقاق نتائج
~~تحليلية في صيغة مغلقة للعمليات التي لولا ذلك لتضمنت ضرورة تلخيص رقم فلكي
~~من مخططات فاينمان لو كانت الحسابات أجريت بطريقة مباشرة.

# لكن الورود لا تأتي بلا أشواك. فمع تطور فهمنا لنظرية الأوتار، صار من
~~الواضح أنها أكثر تعقيدا بكثير مما تخيلنا من قبل، وأن الأوتار نفسها
~~ربما لا تكون هي الأشياء المحورية في النظرية، وإنما هناك أشياء ذات أبعاد
~~أعلى اسمها «الأغشية»، مما يجعل النطاق المحتمل للافتراضات التي يمكن
~~اشتقاقها من النظرية أكثر تعقيدا بكثير. وعلاوة على ذلك، فعلى الرغم من
~~الآمال المبكرة التي علقناها على احتمال التوصل لنظرية أوتار وحيدة أساسية
~~يمكنها أن تخرج بافتراضات فريدة وغير مبهمة لتطوع جميع قوانين الفيزياء
~~الأساسية التي تقاس بالمختبرات في وقتنا الحالي، فإن العكس بالضبط هو ما
~~حدث؛ فالغالبية العظمى من العوالم رباعية الأبعاد، مع أي مجموعة من قوانين
~~الفيزياء، يمكن أن تنشأ في تلك النظريات. فإذا ظل هذا الأمر صحيحا، فإنه
~~بدلا من التوصل إلى «نظريات لكل شيء»، يمكن التوصل إلى «نظريات لأي شيء»،
~~وهو ما يعني في منطق فاينمان عدم التوصل لأي نظريات على الإطلاق.

# والحقيقة أن فاينمان عاش عمرا يكفي لكي يشهد خلال حياته ثورة كبرى في
~~نظرية الأوتار خلال عقد الثمانينيات وما صاحبها من ضجة إعلامية. إلا أن
~~تشككه الفطري في المزاعم الضخمة لم يتزحزح قيد أنملة. وعلى حد تعبيره في
~~ذلك الوقت: «كان شعوري - وقد أكون مخطئا - أن هناك أكثر من طريقة. ولا
~~أعتقد أن هناك طريقة واحدة للتخلص من قيم ما لانهاية. ومسألة أن نظرية ما
~~يمكنها التخلص من كافة أشكال القيم اللانهائية لا تعد في نظري مبررا
~~كافيا للاعتقاد في تفردها.» وقد فهم أيضا، حسبما عبر بوضوح في بداية بحثه
~~عام 1963 حول هذا الموضوع، أن أي جهد يبذل في محاولة فهم جاذبية الكم ms214 كان
~~يواجه بمعوقات حتى إن أي تكهنات - حتى تلك التي تأتي في إطار نظرية نخرج
~~منها بافتراضات واضحة - ربما تتجاوز بكثير نطاق التجريب. وكان الافتقار إلى
~~القدرة على التنبؤ، جنبا إلى جنب مع الغطرسة الواضحة من جانب علماء نظرية
~~الأوتار، على الرغم من افتقارهم الواضح إلى الأدلة العملية القائمة على
~~التجريب، دافعا كافيا له ليقول بنبرة غاضبة: «علماء نظرية الأوتار لا
~~يتكهنون، إنهم يختلقون المبررات!» وقد عبر عن خيبة أمله في العثور على
~~ذلك العامل الجوهري الآخر الذي كان بالنسبة له يمثل تعريفا محددا لنظرية
~~علمية ناجحة بقوله:

# لا يعجبني أنهم لا يحسبون أي شيء. ولا يعجبني أنهم لا يفحصون
~~أفكارهم أو يراجعونها. ولا يروقني أنهم كلما وجدوا شيئا لا يتفق
~~مع تجربة ما، اختلقوا تفسيرا ما على عجل، أو اختلقوا طريقة
~~ليقولوا: «حسنا، ربما كان صحيحا.» فمثلا، النظرية تقتضي وجود
~~عشرة أبعاد. حسنا، ربما كانت هناك طريقة ما للتوصل إلى ستة أبعاد
~~إضافية. نعم، هذا كله ممكن رياضيا، ولكن لم لا تكون سبعة أبعاد؟
~~وعندما يكتبون معادلتهم، يجب أن تقرر تلك المعادلة عدد تلك الأشياء
~~التي يتعين التوصل إليها، لا أن تسيطر عليها الرغبة في توفيق
~~النظرية مع التجارب بأي صورة. وبعبارة أخرى، لا يوجد في نظرية
~~الأوتار الفائقة أي سبب يمنع دمج ثمانية أبعاد من العشرة بحيث
~~يتبقى بعدان وحسب، وهو ما سيكون مختلفا تماما مع نتائج التجارب.
~~لذا فإن حقيقة أنها قد تختلف مع التجارب تجعلها شديدة الهشاشة، فهي
~~لا تنتج لنا شيئا، ويجب اختلاق الأعذار لها طوال الوقت. إنها لا
~~تبدو صحيحة.

# القضايا ذاتها التي أثارت مخاوف فاينمان، والتي عبر عنها منذ ما يربو
~~على عشرين عاما مضت، تضخمت منذ ذلك الحين. وبطبيعة الحال كان فاينمان
~~متشككا في كل المقترحات الجديدة، بما فيها بعض مما تبين بعد ذلك صحته.
~~الزمن وحده، مع بذل المزيد من الجهد في البحوث النظرية، أو بعض النتائج
~~التي تخرج بها التجارب الحديثة، هو الكفيل بتحديد هل كان حدسه في هذا الأمر ms215
~~صحيحا أم لا.
~~(3)

# تكاملات المسارات في الجاذبية الكمية و«علم
~~الكونيات الكمي»:

# تعاني الصورة التقليدية لميكانيكا الكم،
~~حسبما شرحت من قبل، مشكلة معاملتها للمكان بطريقة مختلفة عن معاملتها
~~للزمان. فهي تحدد الدالة الموجية لمنظومة ما في لحظة زمنية معينة ثم تقدم
~~قواعد لتطور الدالة الموجية مع مرور الزمن.

# إلا أن أحد المبادئ
~~الأساسية للنسبية العامة يفيد بأن فصلا كهذا بين المكان والزمان، بطريقة
~~أو بأخرى، هو فصل اعتباطي. إذ يمكن للمرء اختيار أنظمة إحداثيات مختلفة،
~~يكون فيها مكان أحد الأشخاص هو زمان شخص آخر، ويجب أن تكون النتائج
~~الفيزيائية التي سيشتقها المرء مستقلة عن هذا الفصل الاعتباطي. وتكتسب هذه
~~المسألة أهمية خاصة في الحالات التي يكون الفضاء فيها منحنيا بشدة؛ أي حيث
~~يكون مجال الجذب قويا. ولما كانت الجاذبية من الضعف بحيث يمكن للمرء
~~تقريب الفضاء ليجعله مستويا، فمن الممكن حينئذ اتباع وصفة فاينمان التي
~~ابتكرها من أجل معاملة الجاذبية باعتبارها اضطرابا طفيفا، والآثار
~~الجذبوية باعتبارها تحدث في الأساس نتيجة لتبادل جرافيتونات فردية تتحرك في
~~خلفية مكانية ثابتة. ولكن في حال كانت الجاذبية قوية، فإن المكان والزمان
~~يتحولان إلى متغيرين كميين متحدين، ويصبح الفصل الصارم بينهما - إلى
~~خلفية مكانية زمانية يمكن للظواهر أن تتطور داخلها - عسيرا، على أقل
~~تقدير.

# أما صياغة تكامل المسارات لميكانيكا الكم فإنها لا تحتاج إلى مثل هذا
~~الفصل. فالمرء يجري عملية جمع حسابي لكل الاحتمالات لجميع الكميات
~~الفيزيائية ذات الصلة، وكذا مجموع المسارات دون اشتراط الفصل بين المكان
~~والزمان. علاوة على ذلك، في حالة الجاذبية، حيث تتضمن الكمية المرتبطة بها
~~هندسة المكان، فإن على المرء عندئذ إيجاد حاصل جمع كافة الاحتمالات
~~الهندسية الممكنة. إن أسلوب فاينمان يقدم وصفة للقيام بهذا، غير أنه ليس
~~واضحا على الإطلاق إن كانت الصورة الباقية من الممكن التعامل معها
~~بالصياغة التقليدية لميكانيكا الكم أم لا.

# طبق بالفعل أسلوب تكامل المسارات، وكان أشد المتحمسين له ستيفن هوكينج
~~(وجاء بعده سيدني كولمان وآخرون)، لصياغة ميكانيكا كم تصلح للكون بأكمله،
~~حيث يوجد المرء - في أسلوب ms216 تكامل المسارات - حاصل جمع مختلف الأكوان
~~الوسيطة المحتملة التي تكون بها هندسات لاكمية جديدة وغريبة ومحتملة، بما
~~فيها الأكوان الوليدة والثقوب الدودية. هذا الأسلوب في معاملة كون بأكمله
~~بطريقة ميكانيكية كمية يطلق عليه اسم «علم الكونيات الكمي»، وهو يتضمن
~~طائفة من المسائل الحديثة والعويصة، من بينها كيف يمكن تفسير منظومة كم لا
~~يوجد لها راصدون من خارجها، وهل يمكن لديناميكا المنظومة أن تحدد ظروفها
~~الابتدائية الخاصة بها أم لا، بدلا من تركها تفرض عليها من مجرب
~~خارجي.

# من الواضح أن هذا المجال لا يزال في مرحلة طفولته المبكرة، لا سيما أنه
~~بلا فهم مجدد لجاذبية الكم. ولكن حسبما أعرب موراي جيلمان بحب في مقال كتبه
~~بعد وفاة فاينمان - وهو يعلم برغبة فاينمان العظيمة في اكتشاف قوانين جديدة
~~وليس فقط إعادة صياغة قوانين موجودة بالفعل، إذا كان يخشى أن هذا هو ما
~~فعلته طريقته في تناول الديناميكا الكهربائية الكمية - فإنه من الممكن أن
~~تكون صياغة فاينمان المعروفة بتكامل المسارات ليست مجرد أسلوب مختلف وإن
~~كان مكافئا لصياغة ميكانيكا الكم، وإنما الأسلوب الأصلي الوحيد الصحيح.
~~وعلى حد تعبير جيلمان: «بهذا، كان ريتشارد سيسعد لو علم أنه توجد الآن بعض
~~الإشارات الدالة على أن رسالة الدكتوراه التي قدمها ربما كانت تتضمن تطورا
~~رئيسيا بحق في الفيزياء النظرية وليس مجرد تطور شكلي. فربما كانت صيغة
~~تكامل المسار لميكانيكا الكم أكثر قيمة وأهمية من الصيغة التقليدية، من حيث
~~إن هناك مجالا حاسما يمكن تطبيقها عليه في حين أن الصيغة التقليدية قد
~~تخفق في ذلك. وهذا الميدان هو علم الكونيات الكمي ... فمن أجل ريتشارد (ومن
~~أجل ديراك أيضا)، كم أود لو تبين أن أسلوب تكامل المسار يشكل الأساس
~~الحقيقي لميكانيكا الكم، ومن ثم لعلم الفيزياء النظرية.»
~~(4)

# علم الكونيات، والتسطح، وموجات
~~الجاذبية:

# ادخرت للنهاية أقوى أثر لعمل فاينمان، ولعله
~~الأقل عمقا من الناحية الفلسفية،
~~لأنه يسمح باحتمال وجود حسابات
~~يمكن مقارنتها مباشرة بالبيانات التجريبية، التي كان يرى أن الجهود
~~النظرية بدونها تظل عاجزة.

# على نحو مدهش، أدى ms217 فاينمان عمله في وقت لم تكن فيه كل الأشياء التي
~~يعرفها العلماء الآن عن الكون بأكبر مقاييسه معلومة. غير أنه تبين أن حدسه
~~في عدد من المجالات الجوهرية كان صائبا، باستثناء واحد، إلى جانب أن
~~التجارب التي أجريت على أحدث مشاهدات علم الكونيات سرعان ما قدمت أول دليل
~~مباشر على أن تصوره الخاص بالجرافيتونات باعتبارها الكموم الأساسية في مجال
~~الجاذبية كان صحيحا.

# أدرك فاينمان مبكرا وجود احتمال أن يكون إجمالي طاقة منظومة ما من
~~الجسيمات هو صفر بالضبط. وعلى الرغم من الغرابة التي قد يبدو عليها هذا
~~الأمر، فإنه ممكن لأنه مع أن الأمر يحتاج إلى طاقة موجبة من أجل تخليق
~~جسيمات من العدم، فإن قوة جذبها الصافية تشي بأن لديها «طاقة وضع جذبوية»
~~سالبة؛ فبسبب وجوب بذل شغل للتغلب على انجذابها بعضها لبعض، فإن صافي
~~الطاقة المفقودة بعد خلقها ثم تجاذبها معا ربما يعوض بالضبط الطاقة
~~الموجبة التي كانت مطلوبة لتخليقها. وعلى حد تعبير فاينمان في محاضراته حول
~~الجاذبية: «من المثير أن نفكر في أن تخليق جسيم جديد لا يكلف
~~شيئا.»

# ولعلها خطوة بسيطة بعد ذلك أن نطرح فكرة أن إجمالي طاقة الكون برمته ربما
~~كان صفرا. ومثل هذا الكون الذي إجمالي طاقته يساوي صفرا أمر جذاب؛ لأنه
~~يسمح بالقول إن الكون بدأ من عدم. فكل المادة والطاقة التي نراها ربما تكون 
~~نشأت من تذبذب ميكانيكي كمي (بما في ذلك تذبذب ميكانيكي كمي جذبوي في
~~الفضاء ذاته). ومع أن فاينمان طرح هذا الاحتمال، فإن أفضل نموذج حالي لتطور
~~الكون، ويسمى «التضخم»، قائم على هذه الفكرة تحديدا. وقد قال مبتكر فكرة
~~التضخم، آلان جوث، إنه في هذه الحالة، يكون الكون هو أكبر مثال على فكرة
~~«المكافأة المجانية»!

# والطريف، أن كونا ذا إجمالي طاقة جذبوية يساوي صفرا لا بد أن يكون
~~مسطحا من الناحية المكانية؛ أي إنه عند المقاييس الهائلة يسلك سلوك الفضاء
~~«الإقليدي» الطبيعي الذي يسير الضوء فيه في خطوط مستقيمة. وقد ظهرت الآن
~~أدلة بالغة القوة على أن الكون ms218 مسطح من خلال القياسات المباشرة لهندسته
~~بالمقاييس الكبرى، وهذا أحد أكثر التطورات إثارة في علم الكونيات في الآونة
~~الأخيرة. بيد أنه في تاريخ مبكر عن ذلك يعود
~~إلى عام 1963، طرح فاينمان هذه
~~الفكرة باعتبارها احتمالا لأن وجود المجرات والعناقيد المجرية المترابطة
~~عن طريق الجاذبية - وهي أكبر أجسام متحدة توجد في الكون، ويبلغ قطر الواحدة
~~منها عشرات الملايين من السنوات الضوئية - يعني ضمنيا أن الطاقة الحركية
~~الموجبة لتمدد الكون متوازنة تقريبا مع طاقة وضع جذبوية سالبة موجودة في
~~تلك النظم. وكان على حق.

# غير أنه كان هناك أحد تطبيقات حجج نظرية مجال الكم التي قال بها،
~~والمتعلق بالجاذبية، بدا فيه مبتعدا عن حدسه الفيزيائي الطبيعي الرشيد.
~~ففي بحثه في الديناميكا الكهربائية الكمية، أوضح هو وآخرون أن الجسيمات
~~الافتراضية ليست موجودة بالفعل فحسب وإنما هي ضرورية كذلك من أجل فهم خصائص
~~الذرات. ومن هنا فإن الفضاء الخاوي ليس خاويا وإنما هو مزيج فائر من
~~الجسيمات الافتراضية. إن قوانين ميكانيكا الكم تقول لنا إنه كلما صغر
~~المقياس الذي نقيس عنده الأشياء، ارتفعت الطاقة التي يمكن للجسيمات
~~الافتراضية التي تتواجد لفترة وجيزة أن تمتلكها. وأشار فاينمان لهذه
~~المقولة عندما ذكر أنه في الفراغ الصغير بداخل قبضة اليد المطبقة توجد
~~جسيمات افتراضية ذات طاقة كافية لحضارتنا بالكامل. وللأسف استخدم مؤيدو هذا
~~الرأي وأناس غريبو الأطوار هذه العبارة في التعبير عن رغبتهم في ابتكار
~~أجهزة تستغل طاقة الفراغ في القيام بهذا الأمر تحديدا، وحل مشكلاتنا مع
~~الطاقة.

# وما نسيه فاينمان بطريقة ما، وهو ما أوضحه الفيزيائي الروسي ياكوف
~~زيلدوفيتش عام 1967، أن كل أشكال الطاقة تتأثر بالجاذبية، حتى طاقة
~~الفضاء الخاوي. فلو كان للفضاء الخاوي طاقة بالقدر الذي زعمه فاينمان،
~~لكانت قوى التجاذب من الضخامة بحيث تفجر كوكب الأرض؛ لأنه وفقا للنسبية
~~العامة، عندما توضع طاقة ما داخل فضاء خاو، فإن قوى التجاذب الناتجة تكون
~~«تنافرية» وليست تجاذبية! ومن ثم فإن طاقة الفراغ الخاوي لا يمكن، في
~~المتوسط، أن تكون قوتها أكبر من طاقة سائر المادة، وإلا ms219 فإن القوة
~~التنافرية الناشئة عنها سوف تكون من الضخامة بحيث ما كان من الممكن للمجرات
~~أن تتكون!

# غير أن فاينمان لم يكن مخطئا تماما. فقد كان أكثر الاكتشافات التي
~~أصابت العالم بالذهول خلال الخمسين عاما الماضية، إن لم يكن أكثر، ذلك
~~الاكتشاف أن الفضاء الخاوي يحتوي بالفعل على طاقة، وهي طاقة أقل بكثير مما
~~تخيل فاينمان، ولكنها كافية بحيث تهيمن على تمدد الكون، وتجعله يتسارع!
~~وليس لدينا في الوقت الراهن أي فهم للسبب وراء ذلك، ولماذا يمتلك الفضاء
~~الخاوي طاقة من الأساس ولماذا يكافئ مقدار هذه الطاقة إجمالي الطاقة التي
~~تحويها جميع المجرات بالإضافة إلى مادة الكون. لعله أعظم ألغاز علم
~~الفيزياء، بل ربما يكون أعظم الألغاز العلمية على الإطلاق.

# وبتنحية خطأ فاينمان جانبا، لو أن فكرة التضخم - ويقصد بها فترة مبكرة
~~من التمدد الأسي الذي أدى اليوم إلى كون مسطح وربما نتجت عنه كل
~~التكوينات التي نرصدها الآن - صحيحة، فإن هناك مغزى مثيرا من ورائها يعود
~~إلى حسابات فاينمان الأصلية. فإذا كانت الجرافيتونات جسيمات أولية مثل
~~الفوتونات، فبإمكان المرء إجراء عملية حسابية تصل به إلى أن نفس العمليات
~~الميكانيكية الكمية التي عملت أثناء التضخم ستنتج في نهاية المطاف تذبذبات
~~كثافة المادة التي تكثفت مكونة كل المجرات والعناقيد المجرية التي نراها
~~الآن، والتي من شأنها أن تولد أيضا خلفية من الجرافيتونات في الكون في
~~مراحله الأولى، والتي كان سيصبح في الإمكان مشاهدتها اليوم كخلفية من موجات
~~الجاذبية. وهذه بالفعل واحدة من التنبؤات الجوهرية للتضخم، وأحد مجالات
~~الفيزياء التي بحثت فيها شخصيا. والشيء الأكثر إثارة في هذا الأمر هو
~~أننا ربما نكون قادرين في القريب العاجل على اكتشاف تلك الخلفية بالأقمار
~~الصناعية التي أرسلت كي تسبر غور البنية الكونية واسعة النطاق. فإذا رصدت
~~تلك الخلفية، فسوف يكون معنى ذلك أن الحسابات التي أجراها فاينمان عندما
~~قرر دراسة الجاذبية مثلها مثل أي ميدان نظري آخر تسمح بالخروج بتنبؤ يمكن
~~مقارنته بالمشاهدات، ما يعني على أقل تقدير أنه لم يكن مضطرا للاعتذار
~~الذي ms220 قدمه لأنه فكر في ظواهر شديدة الوعورة لا يفقهها سوى المتخصصين وغير
~~قابلة للاكتشاف في مجال جاذبية الكم.
~~•••

# من الملائم أن نختتم هذا الفصل الذي تناول افتتان فاينمان بموضوع الجاذبية بالعودة من
~~جديد إلى الاعتذار الذي بدأ به أول أبحاثه حول هذا الموضوع. كان فاينمان منجذبا إلى
~~جاذبية الكم لأنها كانت خارج المسار الذي سبق طرقه من قبل. وبالمثل أدرك فاينمان أن
~~الأمر كان كذلك لأن الحسابات الوحيدة التي يمكن للمرء إجراؤها من شأنها أن تؤدي إلى
~~تنبؤات بآثار من المحتمل أن تظل مستعصية على القياس إلى الأبد؛ لأن الجاذبية قوة بالغة
~~الضعف. وهكذا، بينما كان يستهل مناقشته الرسمية لآثار الكم الجذبوية، تراجع القهقرى
~~وقال: «من الواضح إذن أن المشكلة التي نبحثها ليست هي المشكلة المقصودة؛ فالمشكلة
~~المقصودة هي ما الذي يحدد حجم الجاذبية؟»

# لم يكن ممكنا التصريح بعبارة أكثر دقة من تلك العبارة الأخيرة. فالغموض الحقيقي الذي
~~كان يوجه علماء فيزياء الجسيمات النظرية هو لماذا كانت الجاذبية أضعف أربعين مرة من
~~حيث حجمها من قوة الكهرومغناطيسية. الغالبية العظمى من الجهود الحالية نحو توحيد القوى،
~~ومن بينها نظرية الأوتار، تهدف إلى الإجابة عن هذا السؤال المحير والأساسي عن الكون.
~~ومن المحتمل ألا يتمكن العلماء من التوصل لفهم تام ومكتمل سواء للجاذبية أو لغيرها من
~~القوى الأخرى إلى أن يأتي الوقت الذي يتمكنون فيه من إجابة هذا السؤال.

# لعل هذا أروع سمات تراث فاينمان الخالد. فحتى عندما كان يفشل في إيجاد إجابات للعديد
~~من ألغاز الطبيعة الأساسية، كان مع ذلك يلقي الضوء بكل دقة على القضايا التي ظلت تشغل
~~بال القمم العلمية إلى يومنا هذا.



# الفصل السادس عشر



# | من القمة إلى القاع




# اللعبة التي أمارسها لعبة مثيرة للغاية؛ إنها لعبة الخيال، لكنه الخيال
~~المقيد.

# ريتشارد فاينمان

# في شهر ديسمبر من عام 1959 ألقى فاينمان محاضرة في الاجتماع السنوي الذي تعقده
~~الجمعية الفيزيائية الأمريكية، وكان الاجتماع يعقد ذلك العام في كالتك. ومن جديد، كانت
~~الرغبة في طرق اتجاهات جديدة غير مأهولة تسيطر ms221 على عقله بشكل واضح، حيث بدأ محاضرته
~~باقتباس عبارة استخدمتها في موضع سابق قال فيها: «أتخيل أن علماء الفيزياء التجريبية لا
~~بد أنهم كثيرا ما ينظرون بعين الحسد إلى رجال من أمثال كامرلينج أونس، الذي اكتشف
~~ميدانا مثل ميدان درجات الحرارة المنخفضة، الذي يبدو عميقا لا قرار له ويمكن للمرء أن
~~يغوص فيه أكثر وأكثر. إن أمثال هذا الرجل رواد ويملكون احتكارا مؤقتا لمغامرة علمية.»
~~كان عنوان المحاضرة التي نشرت في العام التالي بمجلة «الهندسة والعلوم» التي تصدرها
~~كالتك «هناك مساحة فسيحة في القاع». كانت مناقشة جميلة ومليئة بالخيال لعالم جديد
~~تماما من الاحتمالات التي لا علاقة لها بفيزياء الجسيمات أو الجاذبية، لكنها كانت
~~قائمة على أساس متين من الظواهر ذات التطبيقات المباشرة.

# وعلى الرغم من اختيار فاينمان التركيز بشدة على تخصص ميدان فيزياء الجسيمات في
~~السابق، فإنه لم يفقد أبدا اهتمامه أو افتتانه بفيزياء العالم المادي؛ الذي يمكننا
~~رؤيته وملامسته. وهكذا جاءت هذه المحاضرة لتمثل لفاينمان فرصة لإطلاق العنان لخياله كي
~~يجول في ميدان كان دوما يخلب لبه، بحثا عن موضوع جديد لمغامرته العلمية القادمة؛ حيث
~~يمكنه العثور على مجال احتكار. وكانت تمثل أيضا افتتانه الخاص بالاحتمالات الملاحظة في
~~الفيزياء في مجالين سيطرا على مخيلته منذ نعومة أظفاره، وحتى وصل إلى لوس ألاموس:
~~الآلات الميكانيكية والحوسبة.

# كانت المحاضرة بمنزلة علامة بارزة على الطريق ، وأعيد طبعها بعد ذلك كثيرا؛ لأنها
~~كانت تحدد بشكل أساسي الخطوط العريضة لميدان جديد تماما في التكنولوجيا والعلوم، أو هو
~~بالأحرى عدة ميادين مجتمعة، تتصل بما صار الآن يعرف باسم «تكنولوجيا النانو» غير أنها
~~لا تقتصر على ذلك المضمار وحسب. كانت النقطة المحورية التي طرحها فاينمان أنه في عام
~~1959 عندما كان معظم الناس يفكرون في الميل إلى تصغير الأحجام، وكانوا يطرحون هذا الأمر
~~في وجل؛ كان هناك بون شاسع بين حجم الآلات التي يستعملها البشر وبين أحجام الذرات. وعن
~~طريق استغلال هذا الفارق، تخيل فاينمان أن بإمكاننا ليس فقط تغيير التكنولوجيا وإنما أن
~~نفتح كذلك ms222 ميادين جديدة تماما من البحث العلمي كانت في ذلك الوقت بعيدة عن متناول أيدي
~~العلماء. ولم تكن تلك الميادين مثل جاذبية الكم، وإنما كانت ميادين يمكن استغلالها في
~~زمانها لو فكر الناس بجدية في ذلك الكون الرائع الذي يوجد أمامهم مباشرة. وعلى حد
~~تعبيره: «إنه عالم صغير إلى حد مذهل ذلك الذي يوجد أسفل منا. وعندما يأتي عام 2000،
~~عندما يستعيدون ذكريات عصرنا هذا، سوف يتساءلون في عجب عن السبب الذي جعلنا ننتظر حتى
~~عام 1960 كي نشرع بجدية في التحرك في هذا الاتجاه.»

# بدأ فاينمان محاضرته بقوله إن بعض الناس انبهروا لرؤيتهم ماكينة يمكنها كتابة صلاة
~~الرب فوق رأس دبوس. وكان هذا لا يعد شيئا يذكر. لقد تخيل هو كتابة «الموسوعة
~~البريطانية» بأكملها فوق رأس دبوس. غير أن هذا على حد زعمه لم يكن شيئا يذكر أيضا،
~~لأنه يمكن للمرء بسهولة القيام بذلك باستخدام الطباعة العادية ببساطة بتصغير مساحة كل
~~نقطة مستخدمة إلى 1 إلى 25000 من حجمها الأصلي. وعلى حد قوله فإنه حتى في هذه الحالة
~~فإن كل نقطة سوف تحتوي على ما يقرب من 1000 ذرة. وحسبما تخيل، فتلك ليست مشكلة تستعصي
~~على الحل.

# غير أنه حتى ذلك الأمر كان على حد قوله نوعا من التواضع الجبان. فماذا عن كتابة جميع
~~المعلومات الواردة في جميع كتب العالم؟ لقد أجرى عمليات تقدير حسابية للقيام بذلك، كانت
~~مشابهة بشكل طريف لتلك التي قمت بها عندما حاولت في كتاب «فيزياء ستار تريك» حساب حجم
~~المعلومات المطلوبة لتخزين نسخة رقمية  واحدة من شخص ما بغرض نقلها. وزعم أنه قد يكون من
~~الميسور تخزين بت واحد من المعلومات (أي في صيغة 1 أو صفر) باستخدام مكعب كل وجه من
~~أوجهه مكون من خمس ذرات مثلا، أو ما يزيد قليلا على 100 ذرة. وكان تقديره أيضا أنه
~~توجد حوالي 10

# 15

# معلومة في جميع كتب العالم في ذلك الوقت،
~~وقدرها حينئذ بما يقرب من 24 مليون مجلد. وفي هذه الحالة، ولكي نخزن جميع المعلومات ms223
~~الواردة في جميع كتب العالم سوف نحتاج فقط إلى مكعب من المادة تقل مساحة كل وجه من
~~أوجهه عن واحد على مائة من البوصة، وهو ما يعادل في صغر حجمه حجم ذرة غبار لا تكاد ترى
~~بالعين المجردة! حسنا، الآن اتضحت الصورة.

# أراد فاينمان استكشاف جميع احتمالات استخدام المادة عند مستوى الذرة، وهو نطاق، على
~~حد وصفه، يقترب من كونه يستعصي على الإدراك. علاوة على ذلك، وفي موقف يعبر عن إخلاصه
~~لحبه الأول (حسب وصفه في خطابه بحفل جائزة نوبل)، كان أكثر ما أثاره أنه بمجرد أن يبدأ
~~العلماء في التفكير الهندسي عند هذا المستوى، لا بد أن يواجهوا مباشرة بواقع ميكانيكا
~~الكم. وبدلا من بناء الماكينات التقليدية، سيكون عليهم البدء في التفكير في آلات تعمل
~~بتكنولوجيا الكم! وهذا سبيل لدمج عالم الكم بعالم التجارب الإنسانية. فما الذي يمكن أن
~~يكون أكثر إثارة من هذا؟

# لقد اعتراني الذهول وأنا أعيد قراءة خطابه، بسبب سبقه المثير للإعجاب لعلماء عصره.
~~فكثير من الاحتمالات التي وصفها تحققت الآن وصارت أحداثا مررنا بها، حتى وإن لم تكن
~~مطابقة تماما لتخيله، وعادة ما كان عدم التطابق يأتي نتيجة لعدم امتلاكه للبيانات
~~الضرورية في ذلك الحين كي يكون تخيله صحيحا. ومرة أخرى، ومع أنه ربما لم يحل جميع
~~المشكلات بصورة مباشرة وشخصية، فإنه كان يطرح تساؤلات صحيحة ويفصل التطورات التي صارت
~~قمة التكنولوجيا بعدها بنصف قرن، وتخيل أيضا المبادئ التي ربما كانت تشكل أساس
~~التكنولوجيا خلال الخمسين عاما المقبلة. وهذه بعض الأمثلة:
~~(1)

# كتابة جميع الكتب الموجودة على سطح كوكب الأرض فوق
~~ذرة غبار:

# إلى أي مدى وصلنا في تحقيق هدف تخزين جميع كتب
~~العالم فوق ذرة غبار؟ عندما كنت أدرس في جامعة ييل عام 1988، اشتريت ما
~~كان يعد وقتها أكبر «قرص صلب» في قسم الفيزياء. كانت سعته 1 جيجا بايت،
~~وكان سعره وقتها 15 ألف دولار. واليوم أمتلك شريحة ذاكرة بحجم دبوس مشبك
~~الأوراق أحتفظ بها في سلسلة مفاتيحي. إن سعتها 16 جيجا وثمنها 49 دولارا ms224
~~لا غير. وأمتلك قرصا صلبا خارجيا متنقلا سعة تخزينه 2 تيرا بايت (أي
~~ألفي جيجا بايت) لاستخدامه مع جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي وثمنه 150
~~دولارا، وبهذا يمكنني الآن شراء سعة تخزين توازي ألفي ضعف سعة التخزين
~~التي كانت لدي وبسعر يبلغ واحد من مائة من سعرها فيما مضى. ويعادل تقدير
~~فاينمان لل 10

# 15

# بت التي تستوعب جميع كتب
~~العالم وقتها حوالي 100
~~تيرابايت، أو ما يقرب من خمسين
~~قرصا صلبا متنقلا مثل الذي لدي. وبطبيعة الحال، فإن معظم المساحة
~~المتاحة على تلك الأقراص ليست مخصصة للتخزين وحسب، وإنما لآلية القراءة
~~أيضا، ولواجهات التعامل مع الكمبيوتر، ولوحدات الإمداد بالطاقة. وعلاوة
~~على ذلك، لم يبذل أي شخص أي جهد في تصغير حجم التخزين أكثر من الحجم الذي
~~يلائم جهاز كمبيوتر محمول. فنحن لسنا قادرين بعد على تخزين كميات كبيرة من
~~المعلومات عند نطاق يعادل حجم الذرة، لكننا الآن بعيدون عن ذلك بمعامل يقدر
~~فقط بنحو ألف.

# في عام 1965 طرح جوردون مور، وهو أحد مؤسسي شركة إنتل للمعالجات،
~~«قانونا» ينص على أن السعة المتاحة للتخزين وسرعة الحاسبات تتضاعف تقريبا
~~مرة كل اثني عشر شهرا أو نحوها. وعلى امتداد الأربعين عاما الماضية تحقق
~~هذا الهدف أو تم تجاوزه مع مواصلة التكنولوجيا ملاحقة الطلب. وهكذا، إذا
~~علمنا أن 1000 = 2

# 10
~~، فبإمكاننا القول إننا
~~نبعد عشرة أعوام عن تحقيق هدف فاينمان، ليس فقط بكتابة جميع كتب العالم على
~~رأس دبوس وإنما أيضا بقراءتها.
~~(2)

# علم الأحياء على المستوى الذري:

# حسب 
~~تعبير فاينمان عام 1959:

# ما أبرز وأهم المشكلات الأساسية التي تواجهنا في علم الأحياء
~~اليوم؟ إنها تساؤلات مثل: ما تسلسل القواعد في جزيء الدي إن إيه؟
~~ماذا يحدث عندما تصاب بطفرة وراثية؟ ما ترتيب القواعد في الدي إن
~~إيه المرتبط بترتيب الأحماض الأمينية في البروتين؟ ما تركيب جزيء
~~آر إن إيه؛ هل هو سلسلة مفردة أم مزدوجة، وما مدى ارتباطه بترتيب
~~القواعد في الدي إن إيه؟ وما تنظيم الميكروسومات؟ وكيف تصنع
~~البروتينات؟ وإلى أين ms225 يتجه آر إن إيه؟ وكيف يستقر؟ وأين تقبع
~~البروتينات؟ وإلى أين تتجه الأحماض الأمينية؟ وفي التمثيل الضوئي؛
~~أين يوجد الكلوروفيل؟ وكيف يجري ترتيبه؟ وأين توجد الكاروتينويدات
~~التي تدخل في هذا الشيء؟ وما المنظومة المختصة بتحويل الضوء إلى
~~طاقة كيميائية؟ من السهل للغاية إجابة كثير من تلك التساؤلات
~~الأساسية المهمة؛ بمجرد أن تنظر إلى الشيء!

# هل كان بمقدوره أن يعدد بشكل أوضح وأدق من ذلك جبهات علم الأحياء
~~المعاصر؟ إن ما لا يقل عن ثلاثة من الفائزين بجائزة نوبل فازوا بها عن
~~أبحاث أتاحت لنا معرفة تسلسل أزواج القواعد الجزيئية في الدي إن إيه بحيث
~~يمكن قراءتها على المستوى الذري. لقد كان التوصل إلى تسلسل الجينوم البشري
~~انتصارا رائعا لعلم الأحياء، وكانت القدرة على تحديد التسلسل الجيني في
~~تحسن مستمر بمعدل فاق بكثير سرعة قانون «مور» في علم الكمبيوتر. وما كان
~~يتكلف إنجازه أكثر من مليار دولار في المرة الأولى، منذ أقل من عشرة أعوام،
~~صار الآن يتم مقابل بضعة آلاف من الدولارات، ويتوقع أن يتمكن الناس خلال
~~العقد المقبل من معرفة تسلسل الجينوم الوراثي لهم مقابل سعر أقل من تكلفة
~~وجبة عشاء طيبة في أحد المطاعم.

# إن قراءة الجزيئات أمر
~~مهم، غير أن الأساس الحقيقي للتطورات التي حدثت في علم الأحياء هو تحديد
~~التركيبات الجزيئية ثلاثية الأبعاد عند النطاق الذري. إن تركيب البروتين
~~يحدد الوظيفة، وتحديد الأسلوب الذي تنطوي به المكونات الذرية للبروتينات
~~لتشكل آلية مؤدية لوظيفتها يعد في الوقت الراهن واحدا من أكثر الموضوعات
~~سخونة في علم الأحياء الجزيئي.

# غير أن القدرة على سبر غور المنظومات الحيوية عند المستوى الذري ليست
~~مجرد مغامرة سلبية، كما توقع فاينمان أيضا. فعند نفس المستوى، إذا
~~تمكن العلماء من قراءة البيانات، فإن باستطاعتهم كتابتها أيضا؛ أي إن
~~بإمكانهم بناء الجزيئات الحيوية من لا شيء تقريبا. وإذا تمكنوا من بناء
~~جزيئات حيوية، فسيكون باستطاعتهم في نهاية المطاف صنع أجهزة حيوية - أي
~~حياة - من لا شيء تقريبا! وإذا تمكنا من صنع تلك الأجهزة من لا ms226 شيء
~~تقريبا وفهمنا ما يجعلها تؤدي وظائفها على النحو الذي تؤديها به، فسوف
~~نكون قادرين حينئذ على تصميم أشكال من الحياة لا توجد حاليا على وجه
~~الأرض، وقد تكون أشكالا من الحياة قادرة على استخلاص ثاني أكسيد الكربون
~~من الجو وتصنيع البلاستيك، أو طحالب تنتج البنزين. ولو بدا لك هذا الأمر
~~بعيد المنال، فاعلم أنه ليس كذلك. فهناك علماء أحياء مثل جورج تشيرش بجامعة
~~هارفارد، ومعه كريج فينتر، ساعدت شركتهما الخاصة في حل شفرة الجينوم البشري
~~لأول مرة، وهم يبحثون في تلك التحديات في الوقت الحالي، وقد تلقت شركة
~~فينتر حديثا 600 مليون دولار من مؤسسة «إكسون» مخصصة لمشروع إنتاج البنزين
~~من الطحالب.
~~(3)

# رصد الذرات المفردة والتعامل معها:

# عام
~~1959، أعرب فاينمان عن أسفه للحالة المثيرة للشفقة لميدان الميكروسكوبات
~~الإلكترونية، الذي كان هو ذاته ميدانا حديثا نسبيا. فلما كانت
~~الإلكترونات ثقيلة (مقارنة بالضوء الذي لا كتلة له)، فإن الطول الموجي
~~الميكانيكي الكمي للإلكترونات بالغ الصغر. ومعنى ذلك أنه في حين تكون
~~الميكروسكوبات الضوئية محدودة القدرة بسبب الطول الموجي للضوء المرئي،
~~والذي يتراوح بين 100 إلى 1000 ضعف حجم الذرات، فإنه يمكن للمجالات
~~المغناطيسية استخدام الإلكترونات في تكبير وإنتاج صور للأجسام الصغيرة
~~للغاية التي تنبعث هذه الإلكترونات منها. غير أنه في عام 1959، بدا احتمال
~~تصوير كل ذرة على حدة بعيد المنال؛ لأن الطاقات المطلوبة لذلك من شأنها
~~إحداث اضطراب في المنظومات حتى يمكن رصدها.

# كم تغيرت الأمور الآن؛ فعن طريق استخدام ذات الخصائص التي تتسم بها
~~المنظومات الميكانيكية الكمية، مرة أخرى حسبما توقع فاينمان، تمكننا
~~الميكروسكوبات الجديدة المسماة «الميكروسكوبات النفقية الماسحة»
~~وميكروسكوبات القوة الذرية من تصوير الذرات فرادى داخل الجزيئات التي
~~تحويها. علاوة على ذلك، تنبأ فاينمان قائلا: «إن مبادئ الفيزياء، حسبما
~~أعرف، لا تمنع إمكانية التلاعب في الأشياء ذرة بذرة. إنها ليست محاولة لخرق
~~أي قانون؛ بل شيء يمكن تحقيقه من حيث المبدأ، غير أنه من الناحية العملية
~~لم يتم لأننا شديدو الضخامة.» وما يؤكد ذلك أنه قد ابتكرت الآن «ملاقيط ms227
~~ذرية» باستخدام تقنيات مماثلة لتلك المستخدمة في الميكروسكوبات الحديثة،
~~وأنتجت أشعة ليزر من الشدة بحيث أتاحت للباحثين التلاعب بالذرات المفردة
~~وتحريكها. ومرة أخرى، منحت ثلاث جوائز نوبل مختلفة عن هذا العمل.

# لا يستطيع العلماء الآن تحديد الذرات الفردية مكانيا فقط وإنما
~~باستطاعتهم ذلك زمنيا أيضا. فقد سمحت تقنية الليزر بإنتاج نبضات ليزر
~~تدوم بضعة فيمتو ثانية (الفيمتو ثانية 10
~~−15

# من
~~الثانية). وهذا يكافئ المقاييس الزمنية التي تتم خلالها التفاعلات
~~الكيميائية بين الجزيئات. وعن طريق إضاءة الجزيئات بواسطة نبضات قصيرة مثل
~~تلك، يأمل العلماء في مشاهدة تسلسل الأحداث الذي تتم به تلك التفاعلات عند
~~المستوى الذري.
~~(4)

# هندسة الكم:

# كان أكثر ما أثار فاينمان
~~بشأن الآلات ذرية القياس وتقنياتها إدراكه أنه بمجرد أن يتمكن المرء من
~~العمل عند تلك المقاييس، فإن الخصائص الغريبة التي تتصف بها ميكانيكا الكم
~~تصير ظاهرة للعيان. ومن الممكن حينئذ لكل من يفهم تلك الحقيقة أن يأمل في
~~تصميم مواد ذات خصائص ميكانيكية كمية معينة، تكون عجيبة في بعض الأحيان.
~~ومرة أخرى نقتبس من بحثه تلك العبارات:

# ما الذي يمكن أن تكون عليه خصائص المواد لو أننا تمكنا
~~بالفعل من ترتيب الذرات بالطريقة التي نريدها؟ سوف يكون من المثير
~~للغاية أن نبحث الأمر من الناحية النظرية. ولست أعرف بالضبط ما
~~الذي سيحدث، غير أنني لا أشك لحظة في أننا - عندما نمتلك شيئا من
~~السيطرة على ترتيب الأشياء عند مقياس صغير - سوف نحصل على نطاق
~~أعظم بكثير من الخصائص المحتملة التي يمكن أن تتمتع بها المواد،
~~ومن الأشياء المختلفة التي يمكننا القيام بها. وعندما نصل إلى
~~العالم بالغ الصغر - وليكن مثلا دوائر كهربية مكونة من سبع ذرات -
~~فإننا نملك حينئذ الكثير من الأشياء الجديدة التي يمكن أن تحدث
~~والتي تمثل فرصا جديدة تماما للتصميم. إن الذرات عند نطاق صغير
~~تسلك سلوكا مختلفا تماما عن سلوكها عند المقاييس الكبرى؛ إذ
~~إنها عندئذ تطيع قوانين ميكانيكا الكم. وهكذا فإننا كلما هبطنا إلى
~~أسفل وعزفنا على أوتار الذرات الموجودة هناك، تعاملنا ms228 حينئذ مع
~~قوانين مختلفة. يمكننا حينئذ أن نصنع الأشياء بطرق مختلفة. يمكننا
~~أن نستخدم، ليس الدوائر فحسب، وإنما منظومة تتضمن مستويات كمية من
~~الطاقة، أو تفاعلات دوائر مغزلية محددة الكم ... إلخ.

# تضم الجمعية الفيزيائية الأمريكية حاليا أكثر من خمسة وعشرين ألف عضو.
~~ومن بين هؤلاء الفيزيائيين المتخصصين والطلبة، يعمل أكثر من نصفهم في مجال
~~يطلق عليه اسم فيزياء المادة الكثيفة، وفيه يخصص قدر كبير من جهدهم ليس
~~فقط لفهم الخصائص الإلكترونية والميكانيكية للمواد وفق قوانين ميكانيكا
~~الكم، وإنما أيضا لتخليق مواد غريبة تؤدي بالضبط ما تنبأ به فاينمان.
~~ونتيجة لذلك صار من الممكن التوصل لطائفة من التطورات، تتباين من موصلات
~~فائقة لدرجات الحرارة المرتفعة، إلى أنابيب النانو الكربونية، إلى ظواهر
~~أكثر غرابة مثل المقاومة محددة الكم واللدائن الموصلة، وقد منح ما لا يقل
~~عن عشر جوائز نوبل في الفيزياء عن أبحاث التجارب وما صاحبها من بحوث نظرية
~~في خصائص الكم العجيبة لتلك المواد التي صنعها الإنسان. وتماما مثلما غير
~~الترانزستور - وهو الجهاز الذي يعتمد على قوانين ميكانيكا الكم في أدائه
~~لوظائفه وهو الأساس وراء الغالبية العظمى من جميع الأجهزة الإلكترونية التي
~~نستخدمها الآن - شكل العالم كليا، فإن تقنيات عالم القرن الحادي والعشرين
~~وما بعده ستعتمد بلا أدنى شك على هندسة الكم التي تمارس الآن في معامل
~~الأبحاث في جميع أنحاء العالم.
~~•••

# لما رأى فاينمان أن الإثارة الذهنية التي تحققها تلك الاحتمالات التي عرض خطوطها
~~العريضة في السطور السابقة غير كبيرة بالقدر الكافي،
~~قرر عام 1960 أن يمول بشكل شخصي جائزتين
~~باسم «جائزة فاينمان » بقيمة 1000 دولار أمريكي. واشترط أن يكون أول فائز بها «أول رجل
~~يتمكن من وضع المعلومات الواردة في صفحة من كتاب على مساحة تبلغ
~~1 / 25000 بمقياس الرسم الخطي بحيث يمكن
~~قراءتها بالميكروسكوب الإلكتروني». أما الثانية فمخصصة «لأول رجل يصنع محركا
~~كهربائيا؛ محركا كهربائيا دوارا يمكن التحكم فيه من الخارج، ولا يزيد حجمه عن
~~1 / 64 من البوصة المكعبة، بدون الوصلات والأسلاك.» (للأسف، كان فاينمان ابن عصره، ms229 وعلى
~~الرغم من أن شقيقته كانت فيزيائية، فإن جميع الفيزيائيين والمهندسين كانوا في نظره
~~ذكورا.)

# لكن على الرغم من بعد نظر فاينمان، فإنه كان إلى حد ما متأخرا زمنيا. فلدهشته
~~الكبرى (وخيبة أمله أيضا لأن الابتكار في حقيقة الأمر لم يتضمن أي تقنية جديدة)، في
~~خلال عام من نشر حديثه، ظهر رجل مهذب اسمه ويليام ماكليلان على عتبة باب منزله ومعه
~~صندوق خشبي وميكروسكوب لمشاهدة محركه الصغير، مطالبا بالجائزة الثانية. ومع أن فاينمان
~~لم يكن قد أعد هيكل شروط الجائزة بصيغة رسمية فقد أعطاه الألف دولار عن طيب خاطر. إلا
~~أنه في خطاب بعث به لماكليلان، أضاف قائلا: «لا أنوي تقديم الجائزة الأخرى كعمل خيري.
~~فبعد أن كتبت المقال تزوجت واشتريت منزلا!» لم يكن هناك داع للقلق. فلقد استغرق الأمر
~~خمسا وعشرين عاما حتى تمكن شخص - وفي حالتنا هذه، كان طالبا (ذكرا) بالدراسات
~~العليا بجامعة ستانفورد - من اتباع وصفة فاينمان بنجاح وطالب بجائزته. وبحلول ذلك الوقت
~~لم تعد جائزة الألف دولار تمثل مبلغا ذا قيمة كبيرة.
~~•••

# على الرغم من تلك الجوائز، وعلى الرغم من افتتانه بالآلات العملية (إذ واصل فاينمان
~~تقديم مشوراته بصفة منتظمة لشركات متعددة مثل شركة «هيوز أيركرافت» لصناعة الطائرات
~~طيلة حياته المهنية، حتى في الأوقات التي كان يخصص فيها جل وقت جهوده البحثية لأشياء
~~مثل الجسيمات الغريبة والجاذبية)، كانت الفكرة التي أسرت لب فاينمان في محاضرته التي
~~ألقاها عام 1959، والتي ذكرها بصفة أساسية باعتبارها الدافع الذي دعاه للتفكير أصلا في
~~تلك المشكلات، والوحيدة التي تتبعها بحق فيما بعد على الصعيد المهني، هي احتمال صنع نوع 
~~مختلف تماما من أجهزة الكمبيوتر أكثر سرعة، وأصغر حجما.

# لطالما افتتن فاينمان بالآلات الحاسبة والحوسبة عموما (حكى مارفن مينسكي، عالم
~~الحاسبات بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ذات مرة أمرا يصعب تصديقه، وهو أن فاينمان
~~أخبره أنه كان دوما مفتونا بالحوسبة أكثر من افتتانه بالفيزياء)، إلى حد بلغ ذروة
~~مبكرة ربما خلال السنوات التي قضاها في لوس ألاموس، حيث كانت تلك الأنشطة حيوية من أجل ms230
~~نجاح برنامج القنبلة الذرية. فابتكر خوارزميات جديدة تماما من أجل إجراء التقديرات
~~الذهنية سريعا لكميات عادة ما تعد بالغة التعقيد ولحل معادلات التفاضل المعقدة.
~~وتقديرا لقدراته الفذة، مع أنه كان قد تخرج للتو من كليته، جعله هانز بيته قائد
~~المجموعة الحسابية، التي تجري الحسابات بالورقة والقلم أولا، ثم تجريها باستخدام آلات
~~يدوية بدائية يطلق عليها اسم حاسبات مارشانت، ثم أخيرا باستخدام آلات حاسبة إلكترونية
~~حديثة (وهي التي - لعلك تتذكر - أخرجها فاينمان وفريقه من صناديقها وجمعوها قبل أن يصل
~~خبراء شركة آي بي إم لأداء تلك المهمة). حسبت المجموعة كل شيء من انتشار النيوترونات
~~داخل قنبلة، وهي العملية الحسابية اللازمة لتحديد مقدار المادة المطلوب للوصول للكتلة
~~الحرجة، وحتى محاكاة الانهيار الداخلي، وهي عملية جوهرية لنجاح قنبلة البلوتونيوم. لم
~~يكن هناك وجه من الوجوه إلا وبرع فيه بصورة مذهلة، مما دفع بيته - الذي كان يدخل معه في
~~مسابقات حسابية يتبارزان خلالها ذهنيا - للقول إنه يفضل أن يخسر أي اثنين آخرين من
~~علماء الفيزياء ولا يخسر فاينمان.

# قبل وصول الكمبيوتر الإلكتروني بوقت
~~طويل، أسهم فاينمان في إنشاء ما يمكن أن نطلق عليه اسم أول كمبيوتر بشري يجري عمليات
~~المعالجة بالتوازي، فكان مثل إرهاصة تبشر بمقدم معالجات كبيرة الحجم تجري العمليات
~~بالتوازي. كان قد نظم بالفعل مجموعة الانتشار التابعة له لتشكل فريقا دقيق التنسيق،
~~بحيث عندما دخل عليهم بيته ذات يوم وطلب من المجموعة أن تحسب تكامل كمية ما تكاملا
~~رقميا، هتف فيهم فاينمان قائلا: «حسنا، أقلام رصاص، احسبوا!» فقذفوا جميعا أقلامهم
~~الرصاص في الهواء ثم التقطوها معا في آن واحد (وكانت حركة علمهم إياها). كان الأمر
~~أكثر من مجرد لهو. إبان الحقبة التي سبقت عصر الحاسب الإلكتروني، كان لا بد من تقسيم
~~الحسابات المعقدة إلى أجزاء حتى يمكن إجراؤها سريعا. وكانت كل عملية حسابية بالغة
~~التعقيد بحيث لا يمكن لشخص واحد أو حاسبة مارشانت واحدة إجراؤها. غير أنه نظم مجموعة
~~كبيرة، مشكلة في الغالب من زوجات العلماء، كل منهن تتعامل مع جزء بسيط ms231 من عملية
~~حسابية معقدة ثم تمررها إلى التالية لها في الصف وهكذا.

# من خلال خبراته، صار فاينمان معتادا ومتآلفا بشدة مع التفاصيل الدقيقة لعمل
~~الكمبيوتر، وكيفية تحليل المشكلات إلى أجزاء صغيرة بحيث يتمكن من حلها (على نحو يحول
~~الكمبيوتر إلى «كاتب ملفات» كفء، حسبما أطلق عليه)، والأكثر طرافة من ذلك أنه كان يحدد
~~المشكلات التي يمكن حلها في وقت معقول وتلك التي لا يمكن حلها. وعادت كل تلك الأمور
~~عليه بالفائدة من جديد عندما شرع في التفكير في عملية التصغير التي أراد القيام بها.
~~إلى أي مدى يمكن تصغير أجهزة الكمبيوتر؟ ما التحديات التي ستواجهه، وما المكاسب التي
~~ستعود عليه، سواء في استهلاك الطاقة أو في القدرة على الحساب، لو أمكن استخدام أجهزة
~~أصغر حجما وأكثر تعقيدا وذات عناصر أكثر؟ وعلى حد قوله عام 1959، مقارنا بين عقله
~~وأجهزة الكمبيوتر الموجودة آنذاك:

# عدد العناصر داخل هذا الصندوق
~~العظمي الذي لدي المسمى بالمخ يفوق كثيرا جدا عدد العناصر الموجودة
~~بحاسباتنا «الرائعة». غير أن حاسباتنا الميكانيكية هائلة الحجم، أما العناصر
~~التي في هذا الصندوق فإنها مجهرية الحجم. وأنا أريد أن أصنع شيئا دون مجهري ...
~~ولو أردنا أن نصنع جهاز كمبيوتر له كل تلك القدرات النوعية الإضافية الرائعة،
~~فإننا قد نحتاج لتصنيعه ليكون بحجم مبنى البنتاجون مثلا. ولهذا الأمر عدة
~~عيوب؛ أولها: أنه يحتاج حينئذ إلى قدر هائل جدا من المواد، وقد لا تتوافر
~~بالعالم كمية كافية من عنصر «الجرمانيوم» لصنع كل الترانزستورات التي يجب وضعها
~~بداخل هذا الشيء الهائل. وهناك أيضا مشكلة توليد الحرارة واستهلاك الطاقة ...
~~غير أنه توجد صعوبة عملية أكبر حجما من كل ما سبق وهي أن هذا الحاسب سوف يكون
~~محدودا بسرعة معينة. ونظرا لضخامة حجمه، فلا بد أن يكون هناك وقت محدد مطلوب
~~لنقل المعلومات من مكان إلى آخر. ولن تتمكن تلك المعلومات من الحركة بسرعة أكبر
~~من سرعة الضوء؛ لذا، في نهاية المطاف، عندما تصبح حاسباتنا أسرع وأكثر إتقانا،
~~سوف نتمكن من تصغيرها أكثر.

# وعلى الرغم من أن ms232 فاينمان حدد في محاضرة عام 1959 التحديات والفرص السانحة التي أدت
~~إلى الكثير والكثير من التطورات بعد ذلك، فإن هذه المسألة الأخيرة كانت الوحيدة التي
~~عاد إليها بجدية بالتفصيل، وفي اتجاهات مدهشة جمعت عددا من الاحتمالات المتنوعة التي
~~ذكرها في حديثه. ومع ذلك استغرق الأمر منه أكثر من عشرين عاما للقيام به. وكان من
~~أسباب تحفزه للعودة إلى ذلك الموضوع اهتمامه بابنه، كارل. ففي أواخر السبعينيات التحق
~~كارل بالكلية، الكلية التي تخرج منها فاينمان، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وكم كانت
~~سعادة فاينمان عندما حول الابن مساره الدراسي من الفلسفة إلى علوم الكمبيوتر. واهتم
~~فاينمان بإعمال المزيد من الفكر في الميدان الذي صار مجال عمل ولده. ثم قدم كارل إلى
~~مارفن مينسكي، الأستاذ بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي كان سبق أن التقاه في
~~كاليفورنيا، فعرف مينسكي كارل إلى واحد من طلاب السنة النهائية الذي كان يقطن ببدروم
~~منزله واسمه داني هيليس. كانت لدى هيليس فكرة مجنونة وهي إنشاء شركة تقوم ببناء جهاز
~~كمبيوتر عملاق به مليون وحدة معالجة مستقلة تحسب على التوازي ويتصل بعضها ببعض من خلال
~~منظومة توصيل معقدة. وعرف كارل أبيه بهيليس، والحقيقة أنه أشار على هيليس بزيارة
~~والده عندما كان، أي هيليس، في رحلة إلى كاليفورنيا. ولدهشة هيليس العظيمة، قاد فاينمان
~~سيارته في طريق استغرق ساعتين للوصول إلى المطار ليكون في استقباله كي يعرف المزيد من
~~المعلومات عن المشروع، الذي سماه على الفور «كووكي»، وهو ما كان يعني أنه سوف يدرس
~~احتمالاته وإمكانياته العملية. وكانت هذه الآلة، مع كل، هي النسخة الإلكترونية
~~الحديثة من الكمبيوتر الموازي للعقل البشري التي صنعها في لوس ألاموس. كان هذا،
~~بالإضافة إلى كون ابنه معنيا بالأمر، كفيلا بجعلها فرصة لا تقاوم.

# وفي الحقيقة، عندما بدأ هيليس بالفعل في إنشاء شركة «الآلات المفكرة»، تطوع فاينمان
~~بقضاء صيف عام 1983 في العمل في بوسطن (مع كارل)، غير أنه رفض تقديم «نصائح» عامة مبهمة
~~مبنية على خبرته العلمية، وأطلق على هذا الأمر مصطلح «حزمة من الهراء»، وطالب بأن ms233 يقوم
~~بما سماه «عملا حقيقيا». واشتق في نهاية المطاف حلا حسابيا لعدد الرقائق التي
~~سيحتاجها كل موجه اتصال من أجل الاتصال به حتى يسمح بإجراء حسابات متوازية بنجاح.
~~والمذهل في هذا الحل أنه لم تجر صياغته باستخدام أي من التقنيات التقليدية لعلوم
~~الكمبيوتر، وإنما باستخدام أفكار مستقاة من علم الفيزياء، ومن بينها الديناميكا
~~الحرارية والميكانيكا الإحصائية. والأهم من ذلك - على الرغم من أنه لم يوافق على
~~الحسابات التقديرية التي قام بها مهندسو الكمبيوتر الآخرون بالشركة - أنه تبين صحة
~~حساباته هو (في الوقت نفسه بين لهم كيف يمكن تحقيق استفادة طيبة من حاسبهم في حل
~~مشكلات الفيزياء التي تتحدى الآلات الأخرى رقميا، ومن بينها المشكلات المتعلقة
~~بمحاكاة أشكال نظم فيزياء الجسيمات الأولية).

# في ذلك الوقت تقريبا، في عام 1981، شرع فاينمان أيضا في إعمال مزيد من الفكر العميق
~~في الأسس النظرية للحساب الآلي ذاته، واشترك مع زملائه بكالتك، جون هوبفيلد وكارفر ميد
~~في تقديم دورة دراسية تغطي مسائل متباينة من التعرف على النمط وحتى القابلية الحسابية
~~ذاتها. كانت المسألة الأولى شيئا خلب لبه دوما، ومن أجله أنشأ بعض المقترحات الغريبة
~~التي كانت تعد في زمانها غير ممكنة التطبيق لأجهزة الكمبيوتر. ولا يزال «التعرف على
~~النمط» أبعد من قدرات وإمكانيات معظم أجهزة الكمبيوتر حتى الآن، ولهذا السبب فإنك عندما
~~تحاول التسجيل في بعض مواقع الإنترنت، ولكي يتمكن الموقع من التمييز بين المستخدمين من
~~البشر العاديين وبين فيروسات الكمبيوتر الآلية أو القراصنة، يعرض لك صورة بها بعض
~~الحروف المكتوبة بطريقة مشوهة ويطلب منك كتابة ما تراه قبل أن يسمح لك بمواصلة
~~التسجيل.

# كان هذا هو المجال الذي استحوذ على اهتمام فاينمان، ونقصد به فيزياء الحوسبة، والقضية
~~المتعلقة به؛ حوسبة الفيزياء. وأنتج فاينمان سلسلة من الأبحاث العلمية وكتابا يجمع
~~ملاحظات المحاضرات، نشرت بشكلها النهائي (بعد شيء من التنازع القضائي بشأن ملكيته لها)،
~~من الدورة الدراسية التي قدمها حول هذا الموضوع والتي بدأت عام 1983.

# لفترة من الوقت كان مفتونا بفكرة الآليات الخلوية، التي ناقشها بإسهاب مع ms234 طالب شاب
~~نابغة في كالتك، هو ستيفن وولفرام، الذي واصل طريقه بعد ذلك ليشتهر باعتباره مبتكر حزمة
~~برامج رياضيات الكمبيوتر المعروفة باسم «ماثيماتيكا»، التي أحدثت ثورة كبرى في الأسلوب
~~الذي يجري به الناس الآن حساباتهم الرقمية والتحليلية. إن الآليات الخلوية في الأساس
~~مجموعة من الأجسام المنفصلة غير المترابطة داخل مصفوفة يمكن برمجتها بحيث تتبع قواعد
~~بسيطة في كل خطوة زمنية من خطوات عملية يجريها الكمبيوتر، بناء على حالة أقرب جيرانها.
~~حتى القواعد شديدة البساطة يمكنها إنتاج أنماط معقدة إلى حد لا يصدقه عقل. وما من شك أن
~~فاينمان كان معنيا بما إذا كان عالم الواقع يمكنه العمل بهذه الطريقة أم لا، مع وجود
~~قواعد أساسية للغاية وموضعية لكل نقطة زمكانية في أساسها، وفي نهاية المطاف تنتج
~~تعقيدا يشاهد عند المقاييس الأكبر.

# لكن ليس من المدهش أن تحول اهتمامه الأساسي نحو مسائل الحوسبة وميكانيكا الكم. سأل
~~فاينمان نفسه عن حاجة المرء لتغيير الخوارزميات لجعل الكمبيوتر يحاكي منظومة ميكانيكية
~~كمية لا منظومة تقليدية. فعلى أي حال، كانت القواعد الفيزيائية الأساسية مختلفة. وسوف
~~يكون النظام المعني في حاجة لمعالجته من خلال الاحتمالات، وحسبما بين هو في إعادة
~~صياغته لعالم الكم، من أجل أن يتتبع بطريقة ملائمة تطوره الزمني يحتاج المرء لحساب
~~نطاقات الاحتمالات (وليس الاحتمالات ذاتها!) للعديد من المسارات البديلة المختلفة في
~~الوقت نفسه. ومرة أخرى، كانت ميكانيكا الكم، حسبما صاغها، تتطلب بطبيعة الحال وجود جهاز
~~كمبيوتر يمكنه إجراء حسابات مختلفة على التوازي، ليتم جمع النتائج بعدها في نهاية
~~العملية الحسابية.

# أدى تأمله الخلاب لهذا الموضوع، الذي احتوته سلسلة من الأبحاث التي كتبها  بين عامي
~~1981 و1985، إلى طرق اتجاه جديد يعود إلى أطروحته التي قدمها عام 1959. فبدلا من
~~استخدام جهاز كمبيوتر تقليدي في محاكاة العمل الميكانيكي الكمي، هل يمكن للمرء تصميم
~~كمبيوتر ذي عناصر من الصغر بحيث يمكن التحكم فيها هي ذاتها بواسطة قواعد ميكانيكا الكم،
~~وإن أمكن ذلك، فكيف يمكن لهذا الأمر أن يغير الأسلوب الذي يجري به الكمبيوتر
~~حساباته؟

# من ms235 الواضح أن اهتمام فاينمان بهذه المسألة نبع من اهتمامه المستمر بفهم ميكانيكا
~~الكم. وربما اعتقد المرء أنه كان يفهم أسلوب عمل ميكانيكا الكم أكثر من أي شخص، غير أنه
~~في محاضرة ألقاها عام 1981 وبحث ناقش فيه هذا الأمر لأول مرة، أدلى باعتراف يكشف عن
~~المنطق الذي يتبعه في انتقاء المشكلات التي يفكر فيها - وهي في حالتنا هذه حاسبات الكم
~~- أكثر مما يكشف عن عدم ارتياحه لميكانيكا الكم:

# هل يمكن أن أقول على الفور، حتى تعلموا مقصدي الحقيقي، إننا كنا نواجه دوما
~~... (سر، سر، أغلقوا الأبواب!) ... كنا نواجه دوما قدرا هائلا من الصعوبة في فهم
~~صورة العالم الذي تعبر عنه ميكانيكا الكم. على الأقل أنا أواجه هذه الصعوبة،
~~لأني بلغت من العمر أرذله ولم أصل للنقطة التي يبدو عندها هذا الأمر بديهيا.
~~حسنا، ما زلت أشعر بالعصبية تجاهه. لذا فإن بعض الطلبة الشبان ... أنتم تعلمون
~~كيف هو الأمر دوما، كل فكرة جديدة تستغرق جيلا أو اثنين حتى يصير واضحا أنه
~~لا توجد مشكلة حقيقية بها. ولهذا السبب أهوى تقصي حقائق الأشياء. هل يمكنني أن
~~أتعلم أي شيء من خلال طرح هذا السؤال عن أجهزة الكمبيوتر؛ عن هذا الشيء الذي قد
~~يكون وقد لا يكون لغزا بشأن صورة العالم من منظور ميكانيكا الكم؟

# ولكي يتحرى تلك المسألة تحديدا، بحث فاينمان إمكانية إجراء محاكاة دقيقة للسلوك
~~الميكانيكي الكمي باستخدام منظومة حوسبة كلاسيكية تعمل بالاحتمالات التقليدية وحسب. كان
~~لا بد أن تكون الإجابة بعدم إمكانية ذلك. فلو كانت تلك الإمكانية متاحة، لكان هذا يعني
~~القول إن عالم ميكانيكا الكم الحقيقي مكافئ من الناحية الحسابية لعالم تقليدي بعض
~~الكميات به لا يمكن قياسها. وفي عالم كهذا ربما لا يتمكن المرء إلا من تحديد النتائج
~~الاحتمالية للمتغيرات التي يمكنه قياسها لأنه لن يعلم قيمة «المتغيرات الخفية». وفي هذه
~~الحالة سوف تتوقف احتمالية أي حدث قابل للرصد على شيء مجهول، وهي قيمة الكمية غير
~~المرصودة. وعلى الرغم من أن هذا العالم التخيلي يبدو على نحو يثير ms236 الشك أشبه بعالم
~~ميكانيكا الكم (وكان هو العالم الذي أعرب ألبرت أينشتاين عن أمله في أن يكون هو عالمنا
~~الذي نعيش فيه؛ أي عالم تقليدي ندركه بعقولنا تكون فيه الطبيعة الاحتمالية لميكانيكا
~~الكم ليست سوى نتيجة لجهلنا بالمتغيرات الإحصائية الفيزيائية الأساسية الموجودة
~~بالطبيعة)، لكن عالم الكم أكثر غرابة بكثير من هذا، حسبما شرح جون بيل عام 1964 في بحث
~~مميز. وسواء أعجبك الأمر أم لم يعجبك، فإن عالم الكم والعالم التقليدي الكلاسيكي لا
~~يمكن أبدا أن يكونا متكافئين.

# استخلص فاينمان مثالا فيزيائيا جميلا من بحث بيل عندما أوضح أنه لو حاول أحدهم
~~تقليد جهاز كمبيوتر كلاسيكي قادر على إنتاج نفس الاحتمالات التي كانت منظومة «كم»
~~ستنتجها لبعض الكميات القابلة للرصد أثناء تطور المنظومة، فمن الضروري أن تكون قيمة
~~احتمال كمية أخرى مرصودة سالبة القيمة. الواقع المؤكد تماما أن عالم احتمالات الكم
~~أكبر من أي شيء ممكن دمجه في عالم تقليدي محض.

# خلال تقديم فاينمان شرحا فيزيائيا لطيفا للسبب الذي يجعل جميع النظريات التي
~~تحتوي على متغيرات خفية محكوم عليها بالفشل، طرح في بحثه هذا أيضا تساؤلا أكثر
~~تشويقا: هل يمكن ابتكار جهاز كمبيوتر ذي طبيعة ميكانيكية كمية؟ وتحديدا، لو أن بتات
~~الكمبيوتر الأساسية كانت أجساما كمية، كدورة مغزلية للإلكترون مثلا، فهل يمكن للمرء
~~عندئذ إجراء محاكاة رقمية تحاكي بدقة متناهية سلوك أي منظومة ميكانيكية كمية، ومن ثم
~~تتعامل مع أي عمليات محاكاة ميكانيكية كمية لا يستطيع أي كمبيوتر تقليدي أن يتعامل معها
~~بكفاءة؟

# كانت إجابته المبدئية المدوية في بحث
~~عام 1982 هي: «محتمل». إلا أنه استمر يفكر في هذه المسألة، يحفزه في ذلك بحث أجراه 
~~تشارلز بينيت، وهو فيزيائي يعمل بمعامل آي بي إم بين أن كثيرا من المعلومات المتعارف
~~عليها في فيزياء الحوسبة غير صحيحة. وبالتحديد، كان الافتراض أنه في كل مرة يجري فيها
~~الكمبيوتر عملية حسابية، يتعين عليه بث طاقة على هيئة حرارة (على أي حال، أي شخص لديه
~~جهاز كمبيوتر محمول يعرف إلى أي مدى يمكن أن ms237 تصل سخونته). لكن بينيت أوضح أنه يمكن، من
~~حيث المبدأ، إجراء عملية حوسبة بالكمبيوتر «بطريقة عكسية». أو بعبارة أخرى، يمكن من
~~الناحية النظرية إجراء تلك العملية الحسابية ثم إجراء العمليات العكسية فننتهي من حيث
~~بدأنا، دون أي فقدان للطاقة في صورة حرارة.

# وبرز السؤال: هل سيعمل عالم ميكانيكا الكم بجميع تذبذباته الكمية على إفساد هذه
~~النتيجة؟ في بحث قدم عام 1985، أوضح فاينمان أن الإجابة هي لا. ولكن من أجل القيام
~~بهذا، كان عليه أن يتوصل إلى نموذج نظري لكمبيوتر كمي عام؛ أي، منظومة ميكانيكية كمية
~~بحتة يمكن التحكم في تطورها بحيث تنتج العناصر المنطقية الضرورية التي تمثل جزءا من
~~منظومة حوسبة عامة (أي: «و»، «ليس»، «أو» ... إلخ). وصمم فاينمان نموذجا لكمبيوتر
~~كهذا وشرح كيفية تشغيله ومن ثم توصل إلى هذا الاستنتاج: «عند أي معدل، يبدو أن قوانين
~~الفيزياء لا تضع أي عوائق أمام تقليص حجم أجهزة الكمبيوتر إلى أن تصبح البتات بحجم
~~الذرات، ويصبح سلوك الكم الحاكم المهيمن على الأمور.»

# على الرغم من أن القضية الفيزيائية العامة التي كان يتناولها كانت أكاديمية إلى حد
~~بعيد، فقد أدرك أن إمكانية صنع كمبيوتر يبلغ حجمه من الصغر حدا تصبح معه قوانين
~~ميكانيكا الكم هي التي تحكم سلوك عناصره أمر قد تكون له فائدة عملية حقيقية. وفي أعقاب
~~تصريحه بأن كمبيوتر الكم الذي وضع له مخططا نظريا صمم ليحاكي الحاسبات التقليدية في
~~كل عملية منطقية تجري بشكل متتابع، أضاف قائلا: «إن ما يمكن عمله، في أنظمة الكم
~~القابلة للعكس هذه، للحصول على السرعة المتاحة بواسطة العمليات المتزامنة، أمر لم ندرسه
~~هنا.» إن الاحتمال المشار إليه في هذا السطر وحده يمكنه بسهولة تغيير وجه العالم. ومرة
~~أخرى، طرح فاينمان فكرة كان من شأنها أن تهيمن على التطورات البحثية في ميدان علمي
~~بأسره لجيل كامل، على الرغم من أنه لم يحقق هو بنفسه النتائج الأساسية النهائية.

# صار مجال الحوسبة الكمية واحدا من أكثر المجالات النظرية والتجريبية إثارة،
~~وبالتحديد بسبب طرح فاينمان الذي قال فيه إن ms238 الحاسبات التقليدية لا يمكنها أبدا محاكاة
~~أنظمة الكم. فأنظمة الكم أكثر ثراء بكثير، ومن ثم يمكن أن يجري «كمبيوتر كمي»
~~أنماطا جديدة من الخوارزميات الحسابية التي تتيح له إتمام عملية حسابية بكفاءة وواقعية
~~كانت ستستغرق من أكبر أجهزة الكمبيوتر التقليدية المتاحة اليوم وقتا أطول من عمر الكون
~~بأكمله!

# الفكرة الأساسية هي حقا تلك السمة البسيطة التي استغلها فاينمان بكل وضوح في لوس
~~ألاموس، والتي تعرضها بوضوح صياغة فاينمان لميكانيكا الكم المعروفة بتكامل المسار.
~~فمنظومات الكم بطبيعتها سوف تستكشف عددا لانهائيا من المسارات المختلفة في آن واحد.
~~فلو أمكن جعل كل مسار يمثل عملية حسابية محددة، يمكن لمنظومة كم أن تصبح معالجا
~~موازيا مثاليا من صنع الطبيعة!

# تأمل المنظومة التي ناقشها فاينمان في البداية، جسيم ميكانيكي كمي مبسط له حالتان من
~~اللف المغزلي، يمكننا تسميتهما اللف «العلوي» و«السفلي». فإذا رمزنا لحالة اللف العلوي
~~بالعدد «1» والسفلي بالعدد «صفر»، فإن منظومة اللف المغزلي بذلك تصف معلومة حسابية
~~واحدة نمطية. غير أن السمة المهمة لمنظومة ميكانيكية كمية مثل تلك هي أنه إلى أن نقيسها
~~لنعرف إن كانت في حالة علوية أم سفلية، تقول لنا ميكانيكا الكم إن هناك احتمالا محددا
~~أن تكون في أي من الحالتين، وهو ما يعدل القول إنها في حقيقة الأمر في كلتا الحالتين في
~~الوقت نفسه! وهذا يجعل بت الكم، أو «الكيوبيت» حسبما صار يعرف الآن، مختلفا اختلافا
~~كبيرا عن البت التقليدي. فإذا تمكنا من العثور على سبل لتشغيل الكمبيوتر بكيوبيت
~~كهذا دون قياسه فعليا، ومن ثم إرغامه على أن يكون في حالة محددة، فإن هناك احتمالا
~~قائما أن نوجد معالجا كميا يجري أكثر من عملية حسابية في آن واحد.

# في عام 1994، أوضح بيتر شور، وهو عالم رياضيات تطبيقية بمعامل بيل، القدرة المرتقبة
~~لمنظومة مثل تلك، وانتبه العالم لهذا النبأ. بين شور أن الكمبيوتر الميكانيكي الكمي
~~يمكنه بكفاءة حل مسألة رياضية معينة ثبت عجز أجهزة الكمبيوتر التقليدية عن حلها في زمن
~~محدود قابل للقياس. وقد عرض المسألة ببساطة: يمكن كتابة ms239 كل عدد بصورة فريدة باعتباره
~~حاصل ضرب أعداد أولية في بعضها. فمثلا، العدد 15 هو حاصل ضرب 3 × 5، والعدد 99 هو حاصل
~~ضرب 11 × 3 × 3، والعدد 54 هو حاصل ضرب 2 × 3 × 3 × 3، وهكذا. ومع كبر الأعداد أكثر
~~وأكثر، تتضاعف صعوبة تحديد هذا التحليل المتفرد للعدد. وما أثبته شور أنه يمكن ابتكار
~~طريقة حساب لكمبيوتر كمي لاستكشاف فضاء رحب من العوامل الأولية لأي عدد وتحليله إلى
~~عناصره الأولية الصحيحة.

# لماذا نهتم بتلك النتيجة شديدة الغموض؟ حسنا، بالنسبة لأولئك الذين يمتلكون بعض
~~المال في البنوك، أو يستخدمون بطاقات ائتمانية في تعاملاتهم، أو ينشغل بالهم بشأن أمان
~~الشفرات المستخدمة لحفظ الأسرار الوطنية، هذا الأمر يهمهم كثيرا. فجميع المعلومات
~~المصرفية والوطنية السرية تحفظ باستخدام شفرة بسيطة يستحيل على أي جهاز كمبيوتر تقليدي
~~حلها. وتجرى عملية التشفير باستخدام «مفتاح» يقوم على معرفة العوامل الأولية لرقم كبير
~~للغاية. وما لم نعلم تلك العوامل مسبقا، فلن يكون باستطاعتنا فك الشفرة باستخدام جهاز
~~كمبيوتر عادي لأن هذا الأمر سيستغرق زمنا أطول من عمر الكون نفسه. غير أن جهاز كمبيوتر
~~كمي «كبير» بدرجة كافية يمكنه القيام بتلك المهمة في وقت معقول. ويتوقف المقصود بكلمة
~~«كبير» هنا على درجة تعقيد المشكلة، غير أن المنظومات التي تحوي بضعة مئات أو آلاف من
~~الكيوبيتات سوف تتمكن من أداء المهمة بسهولة ويسر.

# فهل ينبغي علينا أن نندفع نحو البنوك لسحب أموالنا منها وإخفائها تحت البلاطة، أو
~~نهرع نحو مخابئنا وننتظر غزوا يجري الإعداد له في أعقاب فك شفرات أمننا القومي؟ كلا
~~بالطبع. ففي المقام الأول، على الرغم من الموارد الهائلة التي يجري تخصيصها للجهود
~~التجريبية المتواصلة، لم يتمكن أي شخص من تصنيع جهاز كمبيوتر كمي مكون مما يزيد على
~~بضعة كيوبيتات. والسبب بسيط. فلكي يسلك الكمبيوتر السلوك الميكانيكي الكمي، يجب عزل
~~الكيوبيتات بعناية عن جميع التفاعلات الخارجية، وهو ما يؤدي بنجاح إلى مسح جميع
~~المعلومات الميكانيكية الكمية المختزنة داخل النظام، وهو نفس السبب الذي يجعلنا نتصرف
~~بطريقة تقليدية وليست ميكانيكية كمية. في ms240 معظم الأنظمة شيء يطلق عليه عادة اسم «تماسك
~~الكم» - أي الحفاظ على الوضع الميكانيكي الكمي للمكونات المستقلة داخل النظام - وهو
~~يتعرض للتدمير خلال جزء بالغ الصغر من الثانية. ويعد الحفاظ على حاسبات الكم «شبيهة
~~بالكم» تحديا صعبا يواجهه العلماء، ولا يعلم أحد إن كان هذا الأمر سوف يصبح ممكنا
~~عمليا بالمفهوم التشغيلي في نهاية المطاف أم لا.

# والأهم من هذا الاعتبار العملي هو حقيقة أن نفس مبادئ ميكانيكا الكم التي تسمح لجهاز
~~كمبيوتر كمي بتخطي الحدود التقليدية عند حل مشكلات مثل مشكلة إيجاد العوامل الأولية
~~للأعداد الكبيرة تجعل من الممكن أيضا، من حيث المبدأ، ابتكار خوارزميات «نقل كمي»
~~جديدة تسمح بنقل آمن تماما للمعلومات من نقطة إلى أخرى. وأعني بذلك أننا من الممكن أن
~~نصبح قادرين على أن نكتشف، وبقدر مطلق من اليقين، إن كان طرف ثالث متلصص تمكن من
~~اعتراض الرسالة أم لا.

# كان انفجار الأفكار الذي دفع ميدان الحوسبة الكمية الجديد من مجرد لمعة ومضت في عيني
~~فاينمان عام 1960 ليعتلي قمة العلم والتكنولوجيا المعاصرين انفجارا هائلا بحق؛ هائلا
~~إلى حد أننا لا نستطيع هنا أن نفيه حقه من الوصف. وقد تؤدي تلك الأفكار في النهاية إلى
~~إحداث تغيرات في أسلوب تنظيمنا لمجتمعاتنا الصناعية المعاصرة. من زاوية التطبيق العملي،
~~ربما كانت تلك التطورات البحثية تمثل بعضا من أهم ما تركه فاينمان من تراث فكري، حتى
~~وإن لم يعش هو عمرا يكفيه لكي يقدر بشكل تام أهمية مقترحاته. إن الدهشة تأبى أن
~~تفارقني وأنا أفكر كيف يمكن لتكهنات تستعصي على الفهم أبدعها عقل جريء ومبدع أن تغير
~~وجه العالم.



# الفصل السابع عشر



# | الحق والجمال والحرية




# لا أشعر بالخوف من عدم معرفة الأشياء، أو من الضياع في كون غامض بلا هدف، وتلك هي
~~حقيقة الأمور في الواقع، على حد علمي. على أي حال، هذا لا يخيفني.

# ريتشارد فاينمان

# في الثامن من أكتوبر عام 1967، نشرت صحيفة «نيويورك تايمز» تحقيقا بعنوان «رجلان في
~~رحلة البحث عن الكوارك». كتب مؤلف المقال لي إدسون: ms241 «الرجلان المسئولان بقدر كبير عن
~~إيفاد العلماء في تلك المطاردة الشرسة للكوارك هما عالما فيزياء من معهد كاليفورنيا
~~للتكنولوجيا واسمهما موراي جيلمان وريتشارد فاينمان ... اللذان يطلق عليهما واحد من علماء
~~كاليفورنيا لقب «أغلى ممتلكات علم الفيزياء النظرية في الوقت الحاضر».»

# في ذلك الحين، كان لتلك العبارة الأخيرة ما يبررها. أما العبارة الأولى فلا. فعلى مر
~~السنوات الست أو السبع السابقة، في أعقاب عملهما المشترك في موضوع التفاعل الضعيف،
~~ابتعد فاينمان بثبات عن الاندفاع المحموم نحو إزالة الارتباك الناشئ في فيزياء
~~الجسيمات، مع نمو عالم الجسيمات المتفاعلة بقوة الخارجة من المعجلات الذي بدا وكأنه
~~مصمم لسحر ألباب كل من انجذبوا - مثل بحارة الأوديسا - لنداء حورية البحر، لترتطم
~~سفينتهم بالصخور. أما جيلمان - من ناحية أخرى - فقد اقتحم الموقف مباشرة، بكل ما أتيح
~~له ولزملائه من أدوات، وبعد عدد من المعارك والبدايات الخاطئة، جلب لنا أخيرا قبسا من
~~الأمل في وضوح الرؤية في هذا الميدان.

# لخص فاينمان الوضع في كلمة ألقاها في الاحتفال بعيد الميلاد الستين لهانز بيته
~~بكورنيل، مرددا في البداية عبارات ذكرها في أول أبحاثه عن الهيليوم السائل في أوائل
~~الخمسينيات: «من بين الأسباب التي جعلتني لا أنجز الكثير في موضوع الجسيمات المتفاعلة
~~بقوة أنني اعتقدت أنه لا توجد معلومات كافية للتوصل إلى فكرة جيدة. وزميلي العزيز،
~~بروفسور جيلمان، لا يفتأ يبرهن لي أنني كنت مخطئا ... إذ ها نحن فجأة نسمع ضوضاء تكسير
~~الجوز.»

# لكي ندرك الحيرة التي سادت ميدان فيزياء الجسيمات خلال النصف الأول من ذلك العقد،
~~لسنا بحاجة إلا لأن نتأمل أفضل أسلوب في الوقت الراهن لفهم جاذبية الكم و«نظرية كل
~~شيء» المحتملة المرتبطة بها. هناك العديد من الأفكار ولكن لا يوجد سوى القليل من
~~البيانات التي توجه علماء الفيزياء، وكلما مضينا أكثر في اتباع الأطروحات النظرية، بدا
~~الموقف أكثر حيرة وارتباكا. في الستينيات، لا ريب أن الآلات كانت تنتج بيانات أكثر
~~بكثير، ومع ذلك لم يكن أحد يعلم إلى أين تقوده. ولو أن أحدا عام 1965 قال إنه ms242 في غضون
~~عقد من الزمان سوف نتوصل إلى أساس نظري شبه مكتمل لفهم القوة الضعيفة بالإضافة إلى
~~القوة القوية أيضا، ما صدقه معظم الفيزيائيين.

# كسر جيلمان بالفعل ثمرة الجوز ببصيرة مدهشة. ففي وقت كان كثير من الفيزيائيين يفكرون
~~في صرف النظر حتى عن احتمال التوصل لفهم فيزياء الجسيمات باستخدام الأساليب التي عملت
~~بفعالية كبيرة مع الديناميكا الكهربائية الكمية، اكتشف جيلمان في عام 1961 أهمية نظرية
~~مجموعة التناظر، التي منحته أداة رياضية لتصنيف عدد لا يحصى ولا يعد من الجسيمات
~~الأولية الجديدة حسب سمات تناظرها. والمدهش أن جميع الجسيمات على اختلافها بدا أنها
~~تنتمي إلى «مجموعات جسيمات» متنوعة، حسبما أطلق عليها، يمكن لكل جسيم فيها أن يتحول إلى
~~جسيم آخر عن طريق تطبيق تحويل تناظر مرتبط بالمجموعة. تلك التناظرات تشبه عمليات
~~الدوران التي شرحتها في موضع سابق، التي يمكنها أن تنتج أشكالا معينة، كالمثلثات
~~والدوائر، تبدو على نفس الصورة. في مخطط جيلمان (حسبما اكتشف بعد ذلك العديد من العلماء
~~الآخرين من جميع أنحاء العالم كل بطريقته)، كانت الجسيمات المختلفة تنتمي إلى مجموعات
~~تمثيلية يمكن التعبير عن خصائصها (الشحنة على سبيل المثال) بيانيا بحيث تشكل قمة مجسم
~~متعدد الأسطح، وجميع الجسيمات التي تنتمي لكل مجسم يمكن حينئذ تحويل بعضها إلى بعض عن
~~طريق التناظرات، التي يمكنها أن تدير المجسم في اتجاهات مختلفة.

# سميت المجموعة التي اكتشف جيلمان أن بإمكانها تصنيف الجسيمات المتفاعلة بقوة باسم

# SU(3)
~~. كان بها بالأساس ثماني دورانات داخلية
~~مختلفة يمكنها ربط الجسيمات في مجموعات مختلفة أشبه بالمجسمات متعددة الأسطح ذات
~~الأحجام المتباينة، إلا أن أوضح تعبير عنها به ثمانية أعضاء. وبهذه الطريقة استطاع
~~تصنيف كل الجسيمات المعروفة المتفاعلة بقوة أو معظمها. وابتهاجا بنجاحه في التوصل لهذا
~~المخطط التصنيفي (على الرغم من أنه وباقي أعضاء مجتمع الفيزياء كانوا أبعد ما يكونون عن
~~الاقتناع بصحته، بناء على الأدلة التي كانت متوافرة حينها) سماه «الطريق ذا الثماني
~~طبقات»، ليس فقط بسبب الخاصية الرقمية لمجموعة

# SU(3)
~~،
~~ولكن أيضا، على النحو المعهود من جيلمان، ms243 بسبب مقولة شهيرة لبوذا عن الطرق الثمانية
~~لتحقيق السعادة (أو «النيرفانا»): «والآن أيها الرهبان، إليكم حقيقة نبيلة تفضي إلى
~~توقف الآلام؛ إنها الطريق النبيل ذو الثماني طبقات، وهي: الآراء السديدة، والنية
~~السليمة، والكلام الصادق، والعمل المتقن، والحياة الكريمة، والجهد المخلص، والاهتمام
~~الصادق، والتركيز التام.»

# عندما صنف جيلمان، والفيزيائي الإسرائيلي يوفال نعيمان، الجسيمات بهذه الطريقة، لم
~~يمكن تصنيف مجموعة من تسعة جسيمات على هذا النحو. غير أنه كان معلوما أن هناك تمثيلا
~~مكونا من عشرة أعضاء لمجموعة التناظر

# SU(3)
~~- يسمى
~~مجموعة العشرة - أشار كلاهما بصورة مستقلة عن الآخر إلى أنه قد يكون خيارا ملائما،
~~مما أوحى بضرورة وجود جسيم آخر، لكنه لم يكتشف بعد. وسرعان ما أعلن جيلمان أن جسيما
~~جديدا كهذا لا بد أنه موجود، وأطلق عليه اسم «أوميجا-سالب»، وحدد، مستخدما حجج
~~التناظر، الخصائص المتوقعة له حتى يبحث علماء الفيزياء التجريبية عنه.

# من نافلة القول أنه في خضم عملية بحث احتوت على كل أنواع الدراما السنيمائية، وعندما
~~أوشك جميع المجربين على رفع الراية البيضاء، اكتشفوا فجأة جسيم جيلمان، وكان يحمل
~~بالضبط الخصائص التي تنبأ بها، بما فيها شذوذه، وكتلة في نطاق خطأ لا يزيد عن 1
~~بالمائة مما تنبأ به جيلمان! وهكذا لم تثبت صحة الطريق ذي الثماني طبقات فحسب، بل إنه
~~ازدهر أيضا!

# في اليوم التالي لاكتشاف أوميجا-سالب على يد التجريبيين في نهاية شهر يناير عام 1964،
~~ظهر بحث كتبه جيلمان بدورية الفيزياء العلمية الأوروبية «فيزيكس ليترز». كان قد قرر أن
~~تنبؤه العجيب لن ينجح في المرور لو عرض على المحكمين المتشددين بدورية «فيزيكال ريفيو»
~~الأمريكية.

# ولم يغب عن فطنة جيلمان، وآخرين غيره
~~كذلك، أن الرقم 3 في اسم المجموعة

# SU(3)

# ربما كانت له
~~أهمية فيزيائية. كان من الممكن فعليا تكوين مجموعات الجسيمات ذات العناصر الثمانية في
~~المجموعة

# SU(3)

# من خلال توليفات ملائمة لثلاث نسخ من
~~تمثيل أصغر لمجموعة التناظر؛ يسمى التمثيل الأساسي، الذي يحتوي على ثلاثة عناصر. فهل
~~كان من الممكن أن تكون تلك العناصر الثلاثة مقابلة بشكل أو ms244 بآخر للجسيمات
~~الأولية؟

# كانت المشكلة أنه لو كانت جسيمات متفاعلة بقوة مثل البروتونات مصنوعة من ثلاثة مكونات
~~فرعية، فإن تلك المكونات الفرعية لا بد أن يكون لها بصفة عامة، بالنسبة والتناسب، شحنة
~~كهربية جزئية. ولكن إحدى السمات المميزة لعلم الفيزياء أن جميع الجسيمات المرصودة لها
~~شحنات كهربية هي المجموع التكاملي لشحنة الإلكترون والبروتون (ولهما شحنتان متساويتان
~~ومتضادتان). ولم يكن أحد يعلم سبب ذلك، وما زلنا لا نعلم السبب حتى الآن إلى حد ما.
~~ولكن هذا كان من الثوابت التي يبدو أن الطبيعة تفرضها فرضا.

# مع ذلك، وبعد عام أو نحوه من النقاش والريبة، زاد من حدتهما اكتشاف سطر رائع في رواية
~~جيمس جويس «صحوة فينيجان»، يقول: «ثلاثة كواركات لماستر مارك»، كتب جيلمان بحثا قصيرا
~~من صفحتين اثنتين يقترح فيه أن الطريق ذي الثماني طبقات باعتباره تصنيفا جذريا لجميع
~~الجسيمات المتفاعلة بقوة يتصف بمنطق رياضي لو أن المكونات الأساسية لهذا المخطط كانت
~~ثلاثة أجسام مختلفة يحمل كل منها شحنة كهربية جزئية، وهي الأجسام التي أطلق عليها اسم
~~«الكواركات».

# كان جيلمان متحفظا في طرح فكرة وجود مجموعة جديدة تماما من الجسيمات الغريبة، التي
~~من المحتمل أن تكون مضحكة، فبحلول ذلك الوقت كانت المعرفة التقليدية في أوساط مجتمع
~~الفيزياء قد مالت نحو فكرة أن الجسيمات الأساسية ذاتها ربما كانت غير مدركة بشكل سليم،
~~وأن جميع الجسيمات الأولية ربما كانت مصنوعة من توليفات من جسيمات أولية أخرى، فيما
~~أطلق عليه نوع من «الديمقراطية النووية». ولهذا كان جيلمان حريصا على الزعم بأن تلك
~~الأجسام، التي أطلق عليها أسماء كواركات «علوية» و«سفلية» و«غريبة»، ربما تكون بمنزلة
~~عمليات تحديد رياضي منمقة تتيح لنا إجراء الحسابات بكفاءة.

# جدير بالذكر أن أحد طلبة السنة
~~النهائية السابقين بكالتك وكان تلميذا لفاينمان، واسمه جورج سويج، وصار في ذلك الوقت
~~باحثا بعد الدكتوراه في سيرن، وهو معمل المعجل الأوروبي، أتم طرحا مشابها تماما،
~~قدم بتفصيل أعمق كثيرا، وفي نفس الوقت تقريبا. ليس هذا فحسب بل إن سويج كان أكثر
~~استعدادا بكثير لأن ms245 يقول إن تلك الأجسام الجديدة التي تحمل نسبة من الشحنة، والتي أطلق
~~هو عليها اسم «الآسات»، حقيقية. وعندما شاهد بحث جيلمان القصير منشورا، سعى مسرعا
~~لنشر بحثه المكون من ثمانين صفحة في دورية «فيزيكال ريفيو». غير أن جيلمان كان أكثر منه
~~حكمة، ولم يتمكن سويج مطلقا من نشر عمله في تلك الدورية المحافظة.

# ومن نافلة القول أنه بفضل السلسلة الخارقة من تسميات جيلمان، بداية من

# V-A
~~، وحتى أوميجا-سالب، كان من المحتم أن يتفوق اسم
~~«الكواركات» على اسم «الآسات». لكن هذا لا يعني أن مجتمع الفيزياء تفاعل مع اقتراح
~~جيلمان بحماس، وإنما استقبله بفتور من ينبأ بحمل غير مرغوب فيه. فعلى أي حال، أين
~~كانت تلك الجسيمات التي تحمل شحنة جزئية من قبل؟ فعمليات البحث الدءوب في كل شيء من
~~بيانات المعجلات وحتى باطن أصداف المحار لم تسفر عن شيء. ومن ثم، فإنه حتى بعد أن مجدت
~~صحيفة «نيويورك تايمز» الكواركات في مقال نشر عام
~~1967، نقل عن جيلمان قوله إنه من المحتمل أن
~~يتبين أن الكوارك ليس سوى محض «تلفيق رياضي مفيد».

# وهكذا جاء عام 1967، عندما قرر فاينمان أخيرا العودة إلى حبه الأول، فيزياء
~~الجسيمات، حتى يرى ما يمكنه التعامل معه من مشكلات مثيرة. وعلى الرغم من أنه كتب كلمات
~~مجاملة لجيلمان في مقال نشرته صحيفة «تايمز»، فإنه لم يظهر حماسا كبيرا تجاه البحث
~~الذي قام به جيلمان طيلة السنوات الخمس السابقة من أجل دفع ميدانه للأمام. كان شديد
~~الانتقاد لاكتشاف أوميجا-سالب، وبدت الكواركات غير مثيرة، حتى إنه عندما طرح تلميذه
~~السابق سويج فكرة الآسات، لم يظهر فاينمان أي حماس للفكرة أيضا. لقد اعتبر أن جهود
~~العلماء النظريين لالتماس الراحة في التحدث بلغة نظرية المجموعة أشبه بعكاز للاستعاضة 
~~عن الفهم الحقيقي. وكان وصفه لأسلوب الفيزيائيين لتكرار أنفسهم مستخدمين لغة الرياضيات
~~بأنه أشبه «بحديث الأطفال، عندما يقولون بوو-بوو».

# ومع أنه يجوز لنا أن نرتاب في أن ردود أفعال فاينمان كانت مشوبة بالحسد، فإن الاحتمال
~~الأرجح أن ريبته الفطرية كانت مجتمعة مع عدم ms246 اهتمامه الأساسي بما كان علماء الفيزياء
~~النظرية الآخرون يفكرون فيه. لهذا كان يعتنق بشدة فكرة أن بيانات التفاعل القوي كانت
~~محيرة للغاية بحيث لا يمكنها أن تسمح بتفسير نظري نخرج منه بشيء، وكان قد عزم على تحاشي
~~جميع الصراعات النظرية الفاشلة التي سادت فترة الستينيات، ومن بينها فكرة الديمقراطية
~~النووية وتعارضها مع الجسيمات الأساسية. كان يجد متعته في حل المسائل بنفسه. وعلى حد
~~قوله في ذلك الوقت، متبعا مبدأ «التجاهل» الذي اعتنقه بعد فوزه بجائزة نوبل: «ليس علي
~~إلا أن أفسر الظواهر المنتظمة للطبيعة، ولست ملزما بتفسير أساليب أصدقائي.» ومع ذلك
~~فقد بدأ من جديد في تدريس منهج في فيزياء الجسيمات، وكان هذا يعني عودته إلى ذلك
~~الميدان. ومن منظور فاينمان، يعني هذا العودة إلى دقائق البيانات التجريبية.

# تبين أن هذا كان هو الوقت المناسب للقيام بذلك. فقد ظهر معجل جسيمات جديد في شمال
~~كاليفورنيا، بالقرب من ستانفورد، وهكذا لم يكن بعيدا جدا عن كالتك. كان هذا المعجل
~~الجديد مبنيا بتقنية مختلفة لاستكشاف الجسيمات المتفاعلة بقوة. فبدلا من ضرب تلك
~~الجسيمات بعضها ببعض ومتابعة ما يحدث جراء ذلك، كانت ماكينة «سلاك»، حسبما أطلق عليها
~~بعد ذلك، تعجل الإلكترونات على مسار طوله ميلان وتجعلها تصطدم بالأنوية. ولما كانت
~~الإلكترونات لا تشعر بالقوة القوية، فقد أمكن للعلماء قراءة عمليات اصطدامها بسهولة
~~أكبر، دون أن تعوقهم ألغاز التفاعل القوي. وبهذه الطريقة كانوا يأملون في سبر غور
~~النواة مثلما فعل إرنست رذرفورد قبل ذلك بخمس وسبعين عاما عندما اكتشف وجود النواة عن
~~طريق تصويب الإلكترونات نحو الذرات. وفي صيف عام
~~1968، قرر فاينمان زيارة معجل «سلاك»
~~أثناء رحلة لزيارة شقيقته ومعرفة ما يحدث هناك بنفسه.

# كان فاينمان يفكر بالفعل في كيفية 
~~التوصل لمنطق يفسر البيانات التجريبية بشأن الجسيمات المتفاعلة بقوة، وأرى أنه كان
~~متأثرا بعمله في مجال الهيليوم السائل. ولعلك تتذكر أنه كان قد حاول فهم أسلوب تصرف
~~المنظومة الكثيفة من الذرات والإلكترونات داخل سائل ما عند درجات الحرارة المنخفضة وكأن
~~الذرات ليست في حالة ms247 تفاعل بعضها مع بعض.

# ثمة سلوك مشابه إلى حد ما أشارت إليه نتائج التجارب المبكرة التي تضمنت تبعثرا
~~معقدا للجسيمات المتفاعلة بقوة عند اصطدام بعضها ببعض. وعلى الرغم من تردده في تفسير
~~البيانات باستخدام نظرية أساسية ما، أو ربما بسبب ذلك التردد، أدرك فاينمان أن
~~باستطاعته تفسير بعض السمات العامة دون الرجوع لأي نموذج نظري تفصيلي معين. وكان من بين
~~آثار نتائج التجارب أن عمليات التصادم حدثت في الغالب داخل نطاق الجسيمات التي اشتركت
~~فيها، كالبروتونات، وليس عند نطاقات أصغر من ذلك. وقد استنتج أنه لو كانت البروتونات
~~بها مكونات داخلية، لما أمكن لتلك المكونات أن تتفاعل بقوة بعضها مع بعض عند مقاييس
~~أصغر، وإلا لظهر ذلك واضحا في بيانات النتائج. لذا، يمكن للمرء أن يختار تخيل الجسيمات
~~المتفاعلة بقوة، أو «الهادرونات»، حسب الاسم الذي أطلق عليها، باستخدام نموذج للعبة
~~أطفال بسيطة: صندوق مليء بالمكونات، أطلق عليها اسم «بارتونات»، لا تتفاعل فيما بينها
~~بقوة عند نطاقات صغرى لكنها بشكل أو بآخر مقيدة بأن تبقى في نطاق الهادرونات.

# كانت الفكرة هي ما نسميه «التفسير الظاهري للأشياء»؛ بالتحديد، كانت مجرد وسيلة لفهم
~~البيانات، لمعرفة هل بإمكان المرء سبر غور ركام الجسيمات بحثا عن عناصر انسجام، من أجل
~~التوصل لبعض الأدلة التي تفتح لنا طريقا نحو قوانين فيزيائية أساسية، مثلما فعلت من
~~قبل الصورة التي قدمها فاينمان للهيليوم السائل. وبطبيعة الحال، كان فاينمان يعلم بأمر
~~كواركات جيلمان وآسات سويج، لكنه لم يكن يسعى لإنتاج فهم أساسي عظيم إلى حد ما
~~للهادرونات؛ لقد أراد ببساطة فهم كيف يمكن استخلاص بعض المعلومات المفيدة من التجارب.
~~وهكذا، لم يبذل فاينمان أي جهد لربط صورة البارتون التي قدمها بجسيماتهما.

# أدرك فاينمان عيوب الصورة التي قدمها، واختلافها عن البناء الطبيعي للنموذج. وعلى حد
~~قوله في أول أبحاثه عن هذا الموضوع: «نشأت تلك المقترحات في الدراسات النظرية من عدة
~~اتجاهات وهي لا تمثل نتيجة للتفكير في أي نموذج بعينه. إنها استخلاص للسمات التي توحي
~~بها النسبية وميكانيكا الكم وبعض ms248 الحقائق العملية، بصورة تكاد تكون مستقلة عن أي
~~نموذج.»

# على أي حال، أتاحت له الصورة التي ابتكرها التفكير في عملية تجنبها أغلب علماء
~~الفيزياء، الذين كانوا يحاولون تفسير البيانات باستخدام نموذج أساسي. هؤلاء العلماء
~~ركزوا على أبسط الاحتمالات جميعا، وفيها يدخل جسيمان في تصادم ويخرج جسيمان من
~~المنطقة. إلا أن فاينمان أدرك أن هذه الصورة المبسطة من الممكن أن تسمح له بالتنقيب عن
~~عمليات أكثر تعقيدا من ذلك. وفي تلك العمليات، لو أجرى المجربون عملية تصادم مباشرة
~~بين الهادرونات بعضها وبعض باستخدام قدر كاف من الطاقة بحيث ينتج عن هذا كمية كبيرة من
~~الجسيمات، فإن بإمكانهم حينئذ أن يأملوا في قياس طاقة وزخم بعض الجسيمات الخارجة على
~~الأقل. وقد يعتقد المرء أنهم في تلك الحالة لن يحصلوا على الكثير من المعلومات المفيدة.
~~غير أن فاينمان زعم، وقد حفزته صورة البارتونات التي ابتكرها، أن تلك العمليات، التي
~~سماها «العمليات الضمنية»، قد تكون جديرة بالفعل بالتفكير فيها ووضعها في
~~الاعتبار.

# لقد أدرك أنه عند الطاقات العالية جدا، يمكن لتأثير النسبية أن يجعل كل جسيم، في
~~إطار الجسيم الآخر، يبدو وكأنه «فطيرة»؛ لأن الأطوال تتقلص على امتداد اتجاه الحركة.
~~علاوة على ذلك، فإن تأثيرات تمدد الزمن سيكون معناها أن تبدو الحركات الجانبية لكل
~~بارتون على حدة حول تلك الفطيرة وكأنها تتباطأ إلى حد الثبات في مكانها. وهكذا من
~~الممكن أن يبدو كل هادرون، بالنسبة للهادرونات الأخرى، وكأنه مجموعة من الجسيمات الأشبه
~~بالنقطة الموجودة في حالة سكون داخل الفطيرة. إذن، بافتراض أن التصادم اللاحق سوف يشترك
~~فيه أحد البارتونات من كل فطيرة في حالة تصادم، وتمر باقي الهادرونات ببساطة بعضها من
~~خلال البعض الآخر، يمكن للفيزيائيين فهم العمليات الضمنية التي يقاس فيها جسيم واحد فقط
~~خارج من التصادم قياسا تفصيليا، وتتطاير بقية الجسيمات ولا تسجل لتوزيعها سوى سمات
~~عامة فقط. وطرح فاينمان فكرة أنه لو كانت هذه الصورة للتصادم صحيحة، فإن كميات معينة
~~خاضعة للقياس، مثل زخم الجسيم الخارج المقاس في اتجاه الشعاع الحادث، ms249 لا بد أن يكون لها
~~توزيع بسيط.

# يشتهر لوي باستير بمقولته: «الحظ الطيب منحة لا يتلقاها إلا صاحب العقل المتأهب.»
~~وكان عقل فاينمان متأهبا تماما عندما زار «سلاك» عام 1968. كان العلماء التجريبيون
~~هناك عاكفين على تحليل البيانات التي بين أيديهم، وكانت أولى البيانات التي تخرج عن
~~الإلكترونات عالية الطاقة التي تتبعثر عند اصطدامها بأهداف من البروتونات، محدثة رذاذا
~~هائلا من الجسيمات الخارجة، وفق أطروحة لعالم نظري شاب كان يعمل هناك اسمه جيمس
~~بيوركن، ومعروف عالميا باسم «بي جيه». كان بيوركن عالما نظريا عبقريا صاحب عزيمة
~~لطيف المعشر كثيرا ما يتحدث بلغة غير مألوفة، لكن استنتاجاته كانت جديرة بالإنصات
~~إليها. وكان في سلاك في ذلك الوقت.

# بين بيوركن عام 1967، مستعينا بأفكار تفصيلية من نظرية المجال، وكثير منها نشأ
~~أصلا من فكر جيلمان، أنه لو اكتفى المجربون فقط بقياس خصائص الإلكترونات الخارجة من
~~تلك التصادمات، لوجدوا عناصر انتظام في توزيعها ستكون مختلفة تماما لو كان البروتون
~~مكونا من مكونين أشبه بالنقطة عما لو لم يكن الحال كذلك. وأطلق على عناصر الانتظام تلك
~~اسم «خصائص القياس».

# وعلى الرغم من أن العلماء التجريبيين المشتركين في تجارب سلاك لم يفهموا بحق التبرير
~~النظري التفصيلي لفرضية بيوركن للقياس، فإن مقترحاته زودتهم بالفعل بأسلوب نافع في
~~تحليل بياناتهم، وهكذا بدءوا في التحليل. والعجيب أن البيانات توافقت مع تنبؤاته. إلا
~~أن هذا الاتفاق لم يضمن صحة افتراضات بيوركن المبهمة إلى حد ما. فلعل آليات أخرى يمكنها
~~إحداث نفس التأثيرات.

# عندما زار فاينمان سلاك كان بيوركن خارج المدينة، فتحدث مع العلماء التجريبيين
~~مباشرة، الذين أعطوه بالطبع فهما أفضل للنتائج من حيث سبب وكيفية اشتقاق بيوركن لها.
~~ولما كان قد فكر من قبل بالفعل في التصادمات الأكثر تعقيدا للهادرونات بعضها ببعض،
~~أدرك فاينمان أن تصادمات الإلكترون بالبروتون ربما كانت أيسر في تحليلها، وأن القياس
~~المرصود ربما كان له تفسير فيزيائي بسيط من زاوية البروتونات.

# في ذلك المساء، كانت النشوة تملؤه بعد ذهابه إلى حانة تعر (لا يزال هناك بعض الجدل ms250
~~حول هذا الأمر)، وعندما عاد إلى غرفته بالفندق، تمكن من إيضاح أن سلوك القياس كان
~~تفسيره في واقع الأمر بسيطا: في الإطار المرجعي الذي بدا فيه البروتون أشبه بفطيرة في
~~أعين الإلكترونات الوافدة، لو أن الإلكترونات ارتدت من كل بارتون على حدة، وكان كل منها
~~مستقلا عن البقية بصفة أساسية، فإن دالة القياس التي اشتقها بي جيه يمكن فهمها على
~~أنها ببساطة احتمالية العثور على بارتون ذي زخم معلوم داخل البروتون، وزنه يساوي مربع
~~الشحنة الكهربية الموجودة على ذلك البارتون!

# كان هذا تفسيرا أمكن للتجريبيين
~~فهمه، وعندما عاد بي جيه من رحلة تسلق الجبال إلى سلاك، كان فاينمان لا يزال هناك فسعى
~~للالتقاء ببي جيه كي يطرح عليه مجموعة من الأسئلة حول ما كان يعلمه وما لم يكن يعلمه.
~~ويتذكر بي جيه جيدا اللغة التي استخدمها فاينمان، وكيف كانت مختلفة عن الأسلوب الذي
~~كان يفكر هو به في الأمور. وقد قال عن ذلك لاحقا: «لقد كانت لغة سهلة، مغوية، يمكن
~~للجميع أن يفهموها. ولم يستغرق الأمر وقتا على الإطلاق حتى بدأت عربة نموذج البارتون
~~في التحرك.»

# من نافلة القول أن فاينمان كان راضيا ومنفعلا في آن واحد لشعوره بقدرة صورته
~~البسيطة على تفسير البيانات الجديدة. أدرك هو وبي جيه أيضا أنه من الممكن استخدام
~~أدوات استكشاف أخرى للبروتونات للحصول على معلومات مكملة عن تركيب البروتونات باستخدام
~~الجسيمات التي تتفاعل ليس بطريقة كهرومغناطيسية مع البارتونات، وإنما عن طريق التفاعل
~~الضعيف، وهي النيوترينوات. وعاد فاينمان من جديد إلى قلب نشاط الميدان، وفي ذلك الوقت
~~نشر أول أبحاثه حول الفكرة، بعد توصله إليها بعدة أعوام، وكان تحليل «التشتت العميق غير
~~المرن»، وهو الاسم الذي صار يطلق عليه، هو محور تركيز النشاط بأسره.

# بطبيعة الحال، صارت الأسئلة المحورية عندئذ هي: هل البارتونات حقيقة واقعة؟ وإذا كانت
~~كذلك، فهل البارتونات هي الكواركات؟ وأدرك فاينمان أن الإجابة عن السؤال الأول إجابة
~~كاملة عسيرة، مع العلم بالبساطة المتناهية لنموذجه واحتمال أن تكون الظواهر
~~الفيزيائية الفعلية أكثر تعقيدا ms251 من ذلك. وبعدها بسنوات، وفي كتاب نشره حول ذلك
~~الموضوع، ذكر مخاوفه صراحة قائلا: «جدير بالذكر أنه حتى إذا كان ما في جعبتنا من
~~أوراق سيكتب له البقاء وستثبت صحته، فإننا مع ذلك لم نبرهن بعد على وجود البارتونات ...
~~سوف تكون البارتونات دليلا نفسيا مفيدا من حيث العلاقات التي علينا أن نتوقعها،
~~وإذا استمرت تؤدي ذلك الدور في إنتاج توقعات أخرى صائبة فلسوف تبدأ بالطبع في التحول
~~إلى شيء واقعي، وربما كان واقعيا بنفس قدر أي بنيان نظري آخر ابتكر لوصف
~~الطبيعة.»

# أما السؤال الثاني، فكانت صعوبته مضاعفة؛ أولا: استغرق الأمر بعض الوقت، وسط ذلك
~~المناخ الذي كان فيه الانحياز النظري العام معارضا للجسيمات الأساسية، قبل أن يبدأ
~~الناس إظهار استعدادهم لمناقشته بجدية. وثانيا: حتى إذا كانت البارتونات تمثل
~~الكواركات، فلم لم تفصح عن نفسها بوضوح، كي يراها الجميع، وتنطلق من التصادمات عالية
~~الطاقة؟

# إلا أنه مع ذلك وبمرور الوقت تمكن الفيزيائيون مستعينين بالصياغة التي ابتكرها
~~فاينمان من استخلاص خصائص البارتونات من واقع البيانات، ويا للعجب، صارت الشحنات
~~النسبية على تلك الأجسام واضحة للعيان. وبحلول أولى سنوات السبعينيات صار فاينمان
~~مقتنعا بأن البارتونات تحمل جميع خصائص كواركات جيلمان الافتراضية (وآسات سويج)، ومع
~~ذلك استمر يتحدث بلغة البارتون (ربما كي يثير ضيق جيلمان). أما جيلمان فمن ناحيته حول
~~نقده، الذي كان يقول فيه إنه ليس مستعدا لأن يصدق بواقعية الكواركات، إلى السخرية من
~~صورة فاينمان المبسطة. وفي نهاية المطاف، ولأن الكواركات جاءت من نموذج أساسي، تحول
~~عالم الفيزياء خلال سنوات السبعينيات من صورة البارتون للبروتونات إلى صورة
~~الكوارك.

# لكن أين كان يمكن العثور على الكواركات؟ ولماذا كانت مختبئة داخل البروتونات، ولم
~~يعثر عليها متوارية في أي مكان آخر؟ ولماذا كانت تسلك سلوك الجسيمات الحرة داخل
~~البروتونات عندما كان التفاعل القوي الذي يحكم التصادمات بين البروتونات بعضها وبعض،
~~ومن ثم بين الكواركات بعضها وبعض، هو أقوى قوة معروفة في الطبيعة؟

# الجدير بالملاحظة أنه في غضون فترة خمس سنوات، لم يكتف العلماء بالإجابة ms252 عن تلك
~~التساؤلات حول القوة القوية بشكل أساسي وحسب، وإنما تمكن علماء الفيزياء النظرية كذلك
~~من التوصل لفهم أساسي لطبيعة القوة الضعيفة أيضا! وبعد مرور عقد من الزمان على بدء ذلك
~~الارتباك، فهمت بصورة أساسية ثلاث من القوى الأربع المعلومة في الطبيعة. ولعل أهم ما
~~في الموضوع، وهو أمر لا يزال على الأرجح من أقل الأمور التي تطرح على الملأ، أن ثورات
~~نظرية في تاريخ فهمنا الأساسي للطبيعة قد اكتملت إلى حد بعيد. وفاز علماء الفيزياء
~~التجريبيون في معجل «سلاك»، الذين سبق أن اكتشفوا مسألة «التدريج»، ومن ثم اكتشفوا
~~الكواركات، بجائزة نوبل عام 1990، وفاز
~~العلماء النظريون الذين ابتكروا «النموذج القياسي» الحالي للقوى الضعيفة والقوية بجوائز
~~نوبل أعوام 1979 و1997 و2004.
~~•••

# لا بد لنا أن ننوه بإعجاب إلى أن أبحاث فاينمان، سواء خلال تلك الفترة أو خلال فترة
~~السنوات الخمس التي سبقتها، ساعدت بقدر كبير ومباشر على جعل هذه الثورة أمرا ممكنا.
~~فخلال تلك المسيرة، ودون قصد منه، وربما حتى دون تقدير تام على الإطلاق للنتائج، أسهمت
~~أعمال فاينمان في التوصل لفهم جديد لطبيعة الحقيقة العلمية. وكان معنى ذلك من ثم أن
~~عمله الخاص في مجال الديناميكا الكهربائية الكمية لم يكن محض حدس فطري وإنما قدم فهما
~~فيزيائيا حديثا وجوهريا في الوقت نفسه للسبب الذي جعل النظريات المعقولة عن
~~الطبيعة عند المقاييس القابلة للقياس تعطي نتائج ذات قيم محددة.

# تبدأ قصة كيفية حدوث كل ذلك، بالمصادفة، بعمل أنجزه جيلمان مع زميله فرانسيس لو
~~بإلينوي عامي 1953-1954. استنتج بحثهما، الذي أبهر فاينمان عند زيارة جيلمان لكالتك
~~لأول مرة، أن المقدار الفعال للشحنة الكهربية الموجودة على الإلكترونات يتباين تبعا
~~للحجم، فهو يزداد مع اقتراب المرء من سحابة أزواج الإلكترونات- البوزيترونات الافتراضية
~~التي تصنع درعا واقيا للشحنة، واختراقها.

# وفي موقع يقع إلى الشرق قليلا من ذلك المكان، وفي صيف عام
~~1954، نشر فرانك يانج وزميله بالمكتب روبرت
~~ميلز بمختبر بروكهافن بلونج أيلاند - وقد حفزهما نجاح الديناميكا الكهربائية الكمية في
~~تفسير الطبيعة - بحثا افترضا فيه تعميما محتملا ms253 للنظرية اعتقدا أنه من الممكن أن
~~يكون ملائما لفهم القوى النووية القوية.

# في الديناميكا الكهربائية الكمية، تنتشر القوة الكهرومغناطيسية عن طريق تبادل جسيمات
~~لا كتلة لها، وهي الفوتونات. ويكون شكل معادلات التفاعل الكهرومغناطيسي مقيدا بشدة
~~بتناظر يطلق عليه التناظر المعياري، الذي يضمن بصفة أساسية أن يكون الفوتون بلا كتلة،
~~ومن ثم يكون التفاعل طويل المدى، كما أوضحت من قبل. لاحظ أنه في الكهرومغناطيسية، تقترن
~~الفوتونات بالشحنات الكهربية، في حين أن الفوتونات نفسها تكون متعادلة كهربيا.

# اقترح يانج وميلز نسخة أكثر تعقيدا من الثبات المعياري وفيه يمكن تبادل أنواع مختلفة
~~عديدة من «الفوتونات» بين أنواع عديدة من «الشحنات»، بل إن بعض الفوتونات نفسها يمكن
~~شحنها، وهو ما يعني أنه من الممكن أن تتفاعل مع نفسها ومع الفوتونات الأخرى. كانت
~~تناظرات معادلات يانج-ميلز الجديدة، حسبما صار يطلق عليها، تجمع بين كونها خلابة وموحية
~~في آن واحد. لم يبد مثلا أن القوة القوية تميز بين البروتونات والنيوترونات، ولهذا كان
~~ابتكار تناظر ما بينها، علاوة على جسيم مشحون أشبه بالفوتون يمكنه إلى حد ما أن يجتمع
~~مع آخر أو يتحول إليه، أمرا له شيء من المنطق الفيزيائي. علاوة على ذلك، اعتمد النجاح
~~في التخلص من قيم ما لانهاية في الديناميكا الكهربائية الكمية بصفة أساسية على التناظر
~~المعياري لتلك النظرية، وبهذا كان استخدامه كأساس لنظرية جديدة أمرا يبدو
~~منطقيا.

# كانت المشكلة أن التناظر المعياري للمعادلات الجديدة يتطلب بصفة عامة أن تكون
~~الفوتونات الجديدة بلا كتلة، ولكن لأن التفاعلات القوية قصيرة المدى، ولا تعمل إلا على
~~نطاقات نووية فحسب، فإنها من الناحية التطبيقية لا بد أن تكون ذات كتلة. ولم يكن لديهما
~~أدنى فكرة عن كيفية حدوث ذلك، لهذا لم يكن بحثهما في حقيقة الأمر نموذجا وإنما كان
~~أقرب إلى الفكرة.

# وعلى الرغم من تلك المشكلات، فقد استمر مؤيدو هذه الفكرة، من أمثال جوليان شفينجر
~~وموراي جيلمان، في العودة إلى فكرة نظريات يانج-ميلز خلال عقدي الخمسينيات والستينيات
~~لأنهم شعروا أن بنيانها الرياضي ربما كان يقدم لهم ms254 أساسا لفهم القوة الضعيفة أو
~~القوية، أو كليهما معا. ومن المثير أنه يمكن التعبير عن تناظرات المجموعة ليانج-ميلز
~~باستخدام نفس النوع من لغة نظرية المجموعة التي استخدمها جيلمان لاحقا كطريقة لتصنيف
~~الجسيمات المتفاعلة بقوة.

# كلف شفينجر طالب الدراسات العليا الذي يعمل تحت إشرافه، شيلدون جلاشو، بمهمة التفكير
~~في نوع بنيان المجموعة وأي نوع من نظريات يانج-ميلز يمكنه وصف التناظرات المرتبطة
~~بالتفاعل الضعيف. وفي عام 1961، لم يكتف جلاشو بالعثور على التناظر المرشح لذلك، وإنما
~~أوضح أيضا بصورة تستحق الإعجاب أنه يمكن الجمع بينه وبين التناظر المعياري في
~~الديناميكا الكهربائية الكمية لإنتاج نموذج نتج فيه كل من التفاعل الضعيف والتفاعل
~~الكهرومغناطيسي من نفس مجموعة التناظرات المعيارية، وأنه في هذا النموذج يكون فوتون
~~الديناميكا الكهربائية الكمية مصحوبا بثلاثة بوزونات معيار أخرى، حسبما صار يطلق على
~~ذلك النوع الجديد من الفوتونات. كانت المشكلة أن التفاعل الضعيف، مرة أخرى، ذو مدى
~~قصير، في حين كانت الكهرومغناطيسية ذات مدى طويل، ولم يشرح جلاشو كيف يمكن استيعاب هذا
~~الفارق. وفي اللحظة التي يمنح المرء فيها كتلا للجسيمات الجديدة، يختفي التناظر
~~المعياري، ويختفي معه جمال النموذج وتماسكه الرياضي المحتمل.

# كان جزء من المشكلة أنه لم يكن هناك أحد يعلم على وجه اليقين كيفية تحويل نظريات
~~يانج-ميلز إلى نظريات مجال كم تامة الاتساق مثلما هو الحال مع الديناميكا الكهربائية
~~الكمية. كانت الرياضيات أكثر صعوبة، ولم يكن هناك حافز للاضطلاع بتلك المهمة. ثم ظهر
~~ريتشارد فاينمان. عندما شرع لأول مرة في العمل في موضوع الجاذبية باعتبارها نظرية كم،
~~كانت المسائل الرياضية شديدة الوعورة حتى إنه توجه إلى جيلمان طلبا للمشورة. اقترح
~~جيلمان أن يبدأ أولا بحل مسألة أبسط. فأخبر فاينمان عن نظريات يانج-ميلز  وزعم أن
~~التناظرات المتأصلة في تلك النظريات مشابهة تماما لتلك المرتبطة بنظرية النسبية
~~العامة، وإن كانت أقل إثارة للفزع.

# اتبع فاينمان نصيحة جيلمان وحلل
~~الخصائص الكمية لنظريات يانج-ميلز وتوصل إلى عدد من الاكتشافات الرئيسية، التي لم
~~يدونها بالتفصيل إلا بعد ذلك بسنوات. وتحديدا، اكتشف مثلا أنه لكي ms255 نحصل على قواعد
~~فاينمان متماسكة لنظرية الكم، ينبغي إضافة جسيم تخيلي للحلقات الداخلية كي نجعل
~~الاحتمالات تعمل بطريقة صحيحة. وبعدها بعامين أعاد عالما الفيزياء الروسيان لودفيج
~~فاديف وفيكتور بوبوف اكتشاف هذا الأمر، وصارت الجسيمات الآن تعرف باسم «بوزونات
~~فاديف-بوبوف الشبحية». علاوة على ذلك، اكتشف فاينمان أيضا نظرية عامة جديدة عن مخططات
~~فاينمان في نظريات مجال الكم؛ إذ ربط بين المخططات ذات حلقات الجسيمات الافتراضية
~~الداخلية وبين تلك التي لا حلقات لها.

# تبين أن طرق فاينمان لفهم نظريات يانج-ميلز المكممة كانت ذات أهمية محورية في
~~التطورات الرئيسية التي وقعت في علم الفيزياء في نهاية العقد؛ فأولا، أعاد ستيفن
~~واينبرج اكتشاف نموذج جلاشو للتوحيد الكهربي الضعيف، حسبما أطلق عليه، في سياق نظرية
~~معينة وأكثر واقعية من نظريات يانج-ميلز، حيث أمكن للبوزونات الضعيفة، من حيث المبدأ،
~~أن تبدأ بكتلة مقدارها صفر - فتحافظ على التناظر المعياري - ثم تنشأ كتلتها لاحقا،
~~تلقائيا، نتيجة لديناميكا النظرية.

# كان هذا حلا جميلا محتملا لمشكلة إيجاد نظرية للتفاعل الضعيف. غير أنه بقيت
~~مشكلة. هل النظرية «قابلة لإعادة التطبيع»؟ أو تحديدا، هل يمكن لشخص ما أن يبين، مثلما
~~فعل فاينمان أو شفينجر أو توموناجا في الديناميكا الكهربائية الكمية، أن جميع القيم
~~اللانهائية يمكن التخلص منها بكفاءة عند التنبؤ بالكميات الفيزيائية؟ في عام 1972، قدم
~~طالب هولندي اسمه جيرارت هوفت في الدراسات العليا مع المشرف على رسالته مارتينوس
~~فيلتمان، معتمدين على وسائل فاينمان للحساب الكمي لتلك النظريات، الإجابة، وكانت: نعم.
~~فجأة صارت نظرية جلاشو-واينبرج مثيرة للاهتمام! وخلال السنوات الخمس التالية بدأت
~~التجارب تزود العلماء بأدلة على صحة النظرية، بما فيها الحاجة إلى ثلاثة بوزونات جديدة
~~من المعيار الثقيل، وفي عام 1984، في مؤتمر سيرن اكتشفت تلك البوزونات الثقيلة. وكان
~~من نتاج كل تلك التطورات التي حدثت في ميدان الفيزياء أن منحت جوائز نوبل لكوكبة من
~~العلماء: جلاشو وواينبرج وعبد السلام؛ الذي أجرى أبحاثا مشابهة لأبحاثهما، وهوفت
~~وفيلتمان، ولعلماء الفيزياء التجريبيين الذين اكتشفوا البوزونات الضعيفة.

# صار لدى علماء الفيزياء النظرية الآن
~~نظريات رائعة وأصيلة ms256 للتفاعلات الضعيفة والكهرومغناطيسية ولكن ظل التفاعل القوي محيرا.
~~وبدت نظرية أكثر تعقيدا ليانج-ميلز - ارتبطت بنفس مجموعة التناظر التي استخدمها جيلمان
~~في تصنيف الكواركات، وهي مجموعة

# SU(3)
~~- واعدة. وفي هذه الحالة لم يعد الرقم «3»
~~مناظرا ل «نكهات» الكواركات المختلفة - أي الكواركات العلوية والسفلية والغريبة -
~~وإنما صار يناظر رقما كموميا داخليا جديدا يسمى «اللون». وبدا أن هذه النظرية
~~قادرة على وصف السمات الظواهرية للأسلوب الذي ربما تجتمع به الكواركات معا كي تشكل
~~الهادرونات. وفي تشبيه بميدان الديناميكا الكهربائية الكمية، سمي هذا الميدان
~~«الديناميكا اللونية الكمية». غير أنه من جديد كان التفاعل القوي قصير المدى، على نحو
~~يبدو معه أنه بحاجة إلى بوزونات ضخمة.

# لكن الأهم، كيف يمكن لقوة جديدة قوية أن تفسر حقيقة أن الأجسام داخل البروتونات،
~~سواء سماها المرء بارتونات أو كواركات، تتصرف كما لو كانت لا تتفاعل معا؟ وجاءت
~~الإجابة في غضون عام واحد، وكانت تعود إلى نتائج توصل إليها جيلمان ولو خاصة بتقوية
~~القيمة الفعالة للشحنة الكهربية للإلكترونات على المقاييس الصغيرة.

# في عام 1973، وفي وقت بدا فيه سهم
~~نظرية مجال الكم آخذا في الارتفاع، في أعقاب التقدم الذي حدث في النظرية الكهروضعيفة،
~~قرر عالم نظري شاب من برينستون - كان فيما مضى قد فطم في بيركلي على نماذج
~~الديمقراطية النووية، التي تزعم أن الجسيمات والمجالات تمثل الطريق الخاطئ نحو فهم
~~التفاعلات القوية - الإجهاز على النظرية الوحيدة المتبقية التي لا تزال تمثل الأمل في
~~تفسير التفاعل القوي. قرر ديفيد جروس وتلميذه النابغة فرانك ويلكزيك فحص سلوك المسافة
~~القصيرة لنظريات يانج-ميلز، والديناميكا اللونية الكمية تحديدا، بهدف بيان أن المقدار
~~الفعال من «شحنات اللون» في الديناميكا اللونية الكمية سوف يزداد حجما فيما يبدو،
~~مثلما هو الحال في الديناميكا الكهربائية الكمية، عند المسافات القصيرة، نتيجة لعملية
~~مسح من قبل جسيمات افتراضية عند المسافات الأطول. ولو صح ذلك، فلن يكون هناك أي أمل في
~~التوصل لنظرية الديناميكا اللونية الكمية كهذه كي تفسر نتائج قياس معجل سلاك التي عرضها
~~فاينمان وبي جيه. وبدوافع مختلفة، كان أحد ms257 طلاب الدراسات العليا بهارفارد، وهو من
~~تلامذة سيدني كولمان واسمه ديفيد بوليتزر، يبحث مستقلا هو أيضا في خصائص «التدريج»
~~للديناميكا اللونية الكمية.

# ولدهشة العلماء الثلاثة جميعا، رصد
~~سلوك مناقض تماما لما كان متوقعا في المعادلات الناتجة (بمجرد مراجعة وتصحيح أخطاء
~~متنوعة في علامات جبرية محورية)، ولكن هذا تم فقط في نظريات ليانج-ميلز مثل الديناميكا
~~اللونية الكمية. ف «الشحنة اللونية» الفعالة للكواركات لا تصبح أكبر مقدارا عند
~~المسافات القصيرة، وإنما أصغر! وأطلق علماء النظرية على تلك الخاصية العجيبة غير
~~المتوقعة اسم «الحرية المتقاربة». في البداية أتبع جروس وويلكزيك ومن بعدهما بوليتزر
~~هذا الاكتشاف بسلسلة من الأبحاث تبنوا فيها بدقة الصياغة التي ابتكرها فاينمان لعقد
~~مقارنات مع نتائج تجارب التدريج في معجل سلاك. واكتشفوا أن الديناميكا اللونية الكمية
~~ليس في استطاعتها وحسب تفسير التدريج، وإنما يمكن أيضا - بسبب حقيقة أن التفاعلات بين
~~الكواركات لم تكن قيمتها صفرا ولكنها كانت مع ذلك أضعف مما كان يمكن أن تكون عليه بدون
~~الحرية المتقاربة - حساب تصويبات سلوك التدريج، الذي يجب أن يكون قابلا للرصد.

# في هذه الأثناء، ظل فاينمان متشككا حيال كل الإثارة المحيطة بالنتائج الجديدة. لقد
~~شاهد علماء نظريين من قبل في مرات كثيرة يتحمسون لأفكار عظيمة. والأمر المثير
~~للاهتمام حقا هو أن تشككه استمر بالرغم من أن تلك النتائج الجديدة نشأت نتيجة استخدام
~~نفس الأساليب التي كان فاينمان رائدا لها، سواء أفي فهم تجارب التدريج أم في التعامل
~~مع نظريات يانج-ميلز.

# وأخيرا، وبحلول منتصف السبعينيات، كان فاينمان قد صار مقتنعا بأن تلك الأفكار تحمل
~~قدرا كافيا من المزايا حتى إنه بدأ في متابعتها بالتفصيل، وبقدر عظيم من التلذذ 
~~والنشاط. وبالاشتراك مع باحث بعد الدكتوراه اسمه ريك فيلد، حسب فاينمان طائفة من
~~الظواهر الفيزيائية المحتملة القابلة للرصد في الديناميكا اللونية الكمية، وساعد بذلك
~~في استشراف حقبة جديدة ومثيرة من الاتصال المتبادل الوثيق بين التجربة والنظرية. كان
~~عملا شاقا لأن مقياس الطاقة الذي صارت تفاعلات الديناميكا اللونية الكمية عنده من
~~الضعف بحيث يمكن الاعتماد على ms258 الحسابات التي يجريها علماء النظرية كان أعلى بعض الشيء
~~مما استطاع التجريبيون تحقيقه. لذا، على الرغم من بدء توافد تأكيدات مؤقتة للتنبؤات
~~بالحرية المتقاربة، فإن الأمر استغرق ما لا يقل عن عقد آخر، حتى منتصف الثمانينيات؛ أي
~~قرب وفاة فاينمان، حتى تأكدت النظرية تماما. كما استغرق الأمر عشرين عاما أخرى حتى
~~منح جروس وويلكزيك وبوليتزر جائزة نوبل عن عملهم في الحرية المتقاربة.

# خلال السنوات الأخيرة من عمره، وبقدر ما ظل فاينمان مفتونا بالديناميكا الكهربائية
~~الكمية، استمر جزء منه يقاوم الإيمان التام بالنظرية؛ إذ على الرغم من أن النظرية بدت
~~تبلي بلاء رائعا في تفسير تدريج سلاك، وبالرغم من رصد انحرافات التدريج التالية
~~المتوقعة أيضا، وفي الواقع أظهرت جميع قياسات قوة تفاعل الديناميكا اللونية الكمية
~~أنها تزداد ضعفا عند المسافات القصيرة والطاقات المرتفعة، فإنه على مقياس المسافة
~~الكبيرة المضاد صارت النظرية من القوة بحيث استحال تطويعها. وقد حال هذا دون إجراء أي
~~اختبار نظري لما كان سيعد في نظر فاينمان معيار الذهب، وهو: تفسير لعدم مشاهدتنا لأي
~~كواركات حرة في الطبيعة.

# تقول المعرفة التقليدية إن الديناميكا اللونية الكمية تصبح في غاية القوة على
~~المسافات الكبيرة حتى إن القوة بين الكواركات تظل ثابتة مهما كانت المسافة، ومن ثم فإن
~~الأمر يتطلب، من حيث المبدأ، قدرا لانهائيا من الطاقة حتى يمكن فصل كواركين أحدهما
~~عن الآخر تماما. وكان ما يؤيد هذا التوقع حسابات معقدة أجريت على الكمبيوتر؛ حسابات من
~~النوع الذي كان فاينمان يقوده عندما كان يعمل على جهاز التوصيل لمصلحة هيليس في
~~بوسطن.

# لكن نتيجة الكمبيوتر كانت في رأي
~~فاينمان مجرد دعوة لفهم الفيزياء. فحسبما تعلم من قبل وهو تلميذ لبيته منذ سنوات عديدة
~~مضت، فإنه ما لم يمتلك فهما تحليليا لسبب حدوث شيء ما بحيث يمكنه إخراج أرقام مقاربة
~~للبيانات التجريبية، فإنه لا يثق في المعادلات. وهو لم يكن يمتلك ذلك الفهم. وإلى أن
~~يمتلكه، لم يكن مستعدا للتسليم بأي شيء.

# في ذلك الوقت التقيت ريتشارد فاينمان لأول مرة، حسبما وصفت ms259 في بداية هذا الكتاب. لقد
~~جاء إلى فانكوفر وألقى محاضرة وهو في حالة
~~من الانفعال الشديد حول فكرة كان يعتقد أنها تبرهن على أن الديناميكا اللونية الكمية من
~~الممكن أن تكون «مقيدة»، حسب التسمية التي أطلقت على مشكلة «عدم رصد» كواركات حرة
~~منعزلة. كانت المشكلة بالغة الصعوبة بحيث لا يمكن معالجتها في ثلاثة أبعاد، غير أنه كان
~~متيقنا للغاية أنه يستطيع باستخدام بعدين التوصل لأسلوب تحليلي يمكنه تحقيق تسوية
~~نهائية للأمر بأسلوب يرضيه.
~~•••

# واصل فاينمان معركته مع مرض السرطان، الذي عولج منه في البداية عام 1979 ثم عاود
~~الظهور عام 1987، كما عانى من ارتفاع مستوى تشتته الذهني المرتبط بتعاظم شهرته، بداية
~~من الأنشطة المحيطة بكتب السيرة الذاتية التي كتبها وحققت أعلى المبيعات إلى المهمة
~~التي أوكلت إليه بشأن مكوك الفضاء «تشالنجر» (حيث ساعد بنفسه، لعلك تتذكر، في إماطة
~~اللثام عن السبب وراء الانفجار المأساوي لمكوك الفضاء)، غير أنه لم يعش لليوم الذي يرى
~~فيه هدفه يتحقق. وحتى يومنا هذا، وعلى الرغم من تحسن حسابات الكمبيوتر بصورة هائلة،
~~بحيث زادت أكثر وأكثر من دعمها لفكرة التقييد، وعلى الرغم من أن طائفة من التقنيات
~~النظرية الحديثة أتاحت إيجاد أساليب جديدة بالغة التعقيد للتعامل مع نظريات يانج-ميلز،
~~فلم يتوصل أي شخص لبرهان بسيط وأنيق على أن النظرية لا بد أن تقيد الكواركات. ولا أحد
~~يشك في أن هذا الأمر صحيح، غير أن «اختبار فاينمان» - لو جاز لنا أن نطلق عليه هذا
~~الاسم - لم يتم تجاوزه بعد.

# غير أن تراث فاينمان لا يزال حيا بيننا في كل يوم. إن الأساليب الوحيدة المثمرة
~~التي تتسم بالكفاءة بحق للتعامل مع كل من نظريات معيار يانج-ميلز والجاذبية تتضمن صيغة
~~فاينمان المعروفة باسم تكامل المسار. وليست هناك أي صيغة أخرى لنظرية مجال الكم
~~يستخدمها الفيزيائيون المعاصرون. لكن الأهم من ذلك أن نتائج تكاملات المسارات، والحرية
~~المتقاربة، والقابلية لإعادة تطبيع التفاعلات القوية والضعيفة وجهت الفيزيائيين نحو
~~وجهة جديدة، مانحة فهما جديدا للحقيقة العلمية بطريقة لا بد أنها جعلت فاينمان ms260 يشعر
~~أخيرا بالفخر للعمل الذي أنجزه في ميدان الديناميكا الكهربائية الكمية، بدلا من
~~الشعور بأن دوره اقتصر فقط على تقديم طريقة أنيقة لإخفاء المشكلات وليس لحلها.

# لقد أتاح منهج فاينمان العلمي المعروف باسم تكامل المسار للفيزيائيين إجراء فحص منهجي
~~لكيفية تغير تنبؤات النظرية مع تغيير المرء لمقياس المسافة الذي يختار عنده تعديل
~~النظرية كي يزيل آثار الجسيمات الافتراضية ذات الطاقة الأعلى حتى يعيد تطبيع النظرية.
~~ولما كانت نظريات الكم تصاغ، حسب لغته، عن طريق فحص المسارات الزمكانية بصورة صريحة،
~~يستطيع المرء أن يجري «حساب تكامل» (أي جمع للمتوسطات) لأقل ذبذبات تحدث في المسارات
~~الملائمة لتلك المقاييس، ومن ثم يحصر تفكيره فقط في المسارات التي لم تعد تلك الذبذبات
~~موجودة بها.

# أوضح الفيزيائي كينيث ويلسون، الذي فاز بعد ذلك بجائزة نوبل، أن هذا التكامل معناه أن
~~النظرية الناتجة، أي النظرية المحددة، ليست حقا سوى «نظرية فعالة»، وهي النظرية
~~الملائمة لوصف الطبيعة عند مقاييس أكبر من مقياس القطع الذي حسب تكامل الذبذبات
~~الصغرى في المسارات عنده.

# لم تكن طريقة فاينمان للتخلص من قيم ما لانهاية إذن مجرد تلفيق بارع، وإنما كانت
~~بالأحرى ضرورة فيزيائية. هذا لأننا صرنا الآن ندرك أنه لا يجب علينا بعد ذلك أن نتوقع
~~صمود النظرية، دون أن يطرأ عليها تغيير، عند جميع مقاييس الطاقة والمسافات. ولا يتوقع
~~أحد أن تظل الديناميكا الكهربائية الكمية، وهي أفضل نظرية خضعت للاختبار وأحبها الجميع
~~في دنيا الفيزياء، الوصف الملائم للطبيعة مهما صغرت المقاييس. وفي حقيقة الأمر، وحسبما
~~بين جلاشو وواينبرج وعبد السلام، فإنه عند مقياس طاقة مرتفع بدرجة كافية، تندمج
~~الديناميكا الكهربائية الكمية مع التفاعل الضعيف ليصنعا نظرية موحدة جديدة.

# إننا نفهم الآن أن «جميع» النظريات الفيزيائية هي مجرد نظريات فعالة تصف الطبيعة عند
~~نطاق معين من المقاييس. فلا يوجد حتى الآن شيء يسمى حقيقة علمية مطلقة، إن كنا نعني
~~بذلك نظرية تصلح لجميع المقاييس ولكل الأزمنة. وهكذا فإن الحاجة الفيزيائية لإعادة
~~التطبيع بسيطة: النظرية المطلقة - أي، النظرية التي نستنبطها من واقع ms261 المشاهدات بصورة
~~اعتباطية نزولا حتى مقاييس الأبعاد الصغيرة - ليست هي النظرية الصحيحة، والقيم
~~اللانهائية هي العلامة الدالة على هذا. فإذا اخترنا أن نستنتج النظرية على هذا النحو،
~~فإننا نقوم بذلك بصورة تتجاوز مجال صلاحيتها. وعند اقتطاع النظرية عند مقياس صغير
~~الحجم، فإننا نتجاهل ببساطة الفيزياء الحديثة المجهولة التي لا مناص من أن تدخل تغييرات
~~على النظرية عند تلك المقاييس الصغيرة. إن الإجابات المحددة التي نحصل عليها يكون لها
~~معنى بالتحديد لأننا إذا رغبنا في سبر غور الظواهر عند مقاييس كبيرة الأبعاد، فإنه
~~«يمكننا» تجاهل هذه الفيزياء الحديثة المجهولة عند المقاييس بالغة الصغر. والنظريات
~~المنطقية القابلة لإعادة التطبيع مثل الديناميكا الكهربائية الكمية تفقد حساسيتها تجاه
~~الفيزياء الحديثة عند مقاييس مسافات أقل كثيرا من المقاييس التي نجري عندها التجارب
~~بهدف اختبار النظريات.

# كان الأمل الذي يحدو فاينمان إذن في أن يتمكن بشكل أو بآخر من حل مشكلة القيم
~~اللانهائية في الديناميكا الكهربائية الكمية بدون إعادة تطبيع، أملا في غير محله. فنحن
~~نعلم الآن أن صورته، التي تسمح لنا أن نرى على نحو منهجي كيفية تجاهل الأمور التي لا
~~نفهمها، هي أقصى ما يمكننا الوصول إليه. وباختصار، لقد قام فاينمان بأقصى ما كان
~~ممكنا، ولم يقصد حله الرياضي إخفاء مشكلات نظرية المجال، بل كان يفوق هذا بكثير. لقد
~~بين بحق المبادئ الفيزيائية الحديثة التي كان يأمل دوما أن يكون مسئولا يوما ما عن
~~اكتشافها.

# لا بد أن هذا الفهم الجديد كان من شأنه أن يبهج فاينمان، ليس فقط لأنه يمنح أهمية
~~جديدة لعمله الذي أنجزه في مرحلة مبكرة من
~~عمره، لكن لأنه يجدد أيضا شباب ألغاز
~~الفيزياء . ولا توجد في الوقت الراهن نظرية معلومة تقدم الحل النهائي. ولا بد أنه كان
~~سيحب ذلك. وكما قال ذات مرة: «يقول لي الناس: «هل تبحث عن القوانين النهائية لعلم
~~الفيزياء؟» كلا إنني لا أفعل ذلك. فكل ما أبحث عنه المزيد من المعرفة عن هذا العالم.
~~فإذا تبين وجود قانون بسيط نهائي يشرح كل شيء، فليكن، فلا ms262 بد أن هذا الأمر سوف يكون
~~غاية في الروعة لو اكتشف. أما لو تبين أنه أشبه بالبصلة ذات ملايين الطبقات، وقد مللنا
~~النظر إلى تلك الطبقات، إذن فليكن. ولكن أيا كان ما سيتبين، فإنها الطبيعة، وسوف تظهر
~~لنا على الحال التي هي عليه.»

# في الوقت نفسه، تسببت التطورات
~~الرائعة التي حدثت خلال السبعينيات، والتي صارت ممكنة بفضل أبحاث فاينمان، في توجيه
~~الكثير من الفيزيائيين نحو وجهة أخرى. وبعد
~~نجاح توحيد القوة الكهروضعيفة والحرية المتقاربة، ظهرت إمكانية جديدة. فعلى كل حال، كما
~~بين جيلمان ولو، تصبح الديناميكا الكهربائية الكمية أكثر قوة عند المقاييس الصغرى.
~~وكما بين جروس وويلكزيك وبوليتزر، فإن الديناميكا اللونية الكمية تصبح أضعف عند
~~المقاييس الصغيرة. ربما إذا اتجهنا إلى مقياس بالغ الصغر، الذي وفق تقديرنا ربما كان
~~حجمه في حدود 1 على 16 من حجم البروتون، ونحو 1 على 12 من الحجم الذي تستطيع أفضل
~~المعجلات المتاحة لنا في الوقت الراهن اكتشافه، فإن جميع القوى المعلومة قد تصير موحدة
~~في نظرية واحدة. وهذا الاحتمال، الذي أطلق عليه جلاشو اسم «التوحيد العظيم»، صار هو
~~القوة المحركة لفيزياء الجسيمات خلال معظم عقد الثمانينيات، وصنف ضمن هدف أعظم وأكبر
~~عندما اكتشف أن نظرية الأوتار تسمح بتوحيد ممكن للقوى الثلاث غير الجذبوية مع قوة
~~الجاذبية.

# غير أن فاينمان مع ذلك ظل متشككا.
~~فقد ظل طيلة حياته يناضل ضد الإفراط في قراءة البيانات، ولقد شهد طائفة من النظريات
~~العبقرية الأنيقة تتهاوى وتنهار. وبالإضافة إلى ذلك فقد علم أنه ما لم يكن علماء
~~الفيزياء النظرية مستعدين وقادرين على مواصلة اختبار أفكارهم في عالم التجارب القاسي،
~~فإن احتمال خداع النفس بالأوهام يظل كبيرا . وقد
~~علم - مثلما كان يقول كثيرا - أن أسهل شخص
~~يمكنك خداعه هو نفسك.

# عندما وقف فاينمان في مواجهة أدعياء العلم، و«خبراء» اختطاف البشر من قبل سكان
~~الفضاء، والمنجمين، والدجالين، حاول أن يذكرنا بأننا فيما يبدو مجبولون على الاعتقاد
~~بأن ما يحدث لنا بصورة طبيعية يبدو كما لو كان يكتسب أهمية ومعنى مميزا، ms263 حتى ولو كان
~~حادثا وقع بالمصادفة. فعلينا أن نحترس من هذا الأمر، والسبيل الوحيد لذلك لا يأتي إلا
~~من خلال التمسك بالقيد المتمثل في الواقع العملي التجريبي. لذا، عندما نواجه بادعاءات
~~تقول إن نهاية علم الفيزياء قد أوشكت وأن القوانين النهائية لعلم الفيزياء في متناول
~~أيدينا، ساعتها يكتفي فاينمان بالقول بحكمة: «لقد قضيت عمرا كاملا في ذلك ... عمرا
~~كاملا ألتقي فيه بأناس مؤمنين بأن الحل يقع في متناول أيدينا.»

# لو كان لنا أن نتعلم درسا من الحياة المهنية الرائعة لواحد من أكثر علماء القرن
~~العشرين تميزا، فهو أن الإثارة والغطرسة، اللذين من الطبيعي أن يعقبا الوصول إلى
~~المكانة النادرة التي يحظى بها من يكشف ولو عن جزء صغير من ألغاز الطبيعة، لابد لهما من
~~عنصر ملطف ألا وهو إدراك أنه مهما كان مقدار ما نعرفه، فإن الحياة تخبئ لنا المزيد من
~~المفاجآت، لو كنا على استعداد لمواصلة البحث. وكان هذا البحث هو محرك حياة العالم
~~المغامر والعبقري الجسور ريتشارد فاينمان.





# | خاتمة




# الشخصية قدر

# أعتقد أن ما نفعله هو أننا نستكشف؛ إننا نسعى نحو اكتشاف أقصى ما يمكننا اكتشافه
~~عن العالم من حولنا ... واهتمامي بالعلم يكمن ببساطة في اكتشاف المزيد عن هذا العالم،
~~وكلما اكتشفت المزيد، كان العالم أفضل.

# ريتشارد فاينمان

# توفي ريتشارد فاينمان قبل وقت قصير من منتصف ليل الخامس عشر من فبراير عام 1988، وهو
~~في سن التاسعة والستين. خلال عمره القصير تمكن فاينمان من تغيير العالم - أو على أقل
~~تقدير أسلوب فهمنا له - وكذلك تغيير حياة
~~جميع من التقى بهم. تأثر به كل من حظي بشرف التعرف عليه. كانت به خاصية فريدة جعلت من
~~المستحيل النظر إليه مثلما ينظر المرء إلى غيره من الناس. ولو كان صحيحا أن شخصية
~~المرء هي قدره، فيبدو إذن أن قدر فاينمان أنه ولد ليكتشف أشياء عظيمة، وإن كانت
~~اكتشافاته نتاج عمل شاق لا يصدقه عقل، وطاقة بلا حدود، ونزاهة صارمة اجتمعت مع عقل
~~عبقري.

# ربما يكون صحيحا أيضا أنه على الرغم
~~من كل ms264 ما حققه من إنجازات، كان في استطاعته مع ذلك أن ينجز ما هو أكثر بكثير لو أنه كان
~~أكثر استعدادا للإنصات والتعلم ممن حوله، ولو أنه كان أقل إصرارا أن يكتشف كل شيء
~~بنفسه. غير أن الإنجاز في حد ذاته لم يكن هدفه ومبتغاه! لقد كان هدفه هو معرفة العالم.
~~لقد كان يجد متعته في اكتشاف شيء ما، لنفسه هو، حتى لو كان جميع الناس سواه في هذا
~~العالم يعرفون هذا الشيء بالفعل. ومرة تلو أخرى، عندما كان يكتشف أن شخصا آخر سبقه في
~~التوصل لاكتشاف ما، كان رد فعله أبعد ما يكون عن الإحباط أو اليأس وإنما كان يقول بلسان
~~الحال: «حسنا، أليس من الرائع أننا عرفنا الصواب؟»

# لعلنا نستطيع أن نعرف أكبر قدر من المعلومات عن شخص ما من خلال ردود أفعال أولئك
~~الذين أحاطوا به، ولكي نكمل صورة ريتشارد فاينمان، قررت أن أضيف بعض ردود الأفعال التي
~~لم أوردها في الصفحات السابقة من هذا الكتاب، لكنها مع ذلك قد تنير لنا بصورة أوضح
~~وأكثر اكتمالا تلك التجربة الرائعة المتمثلة في معرفة شخصية الرجل، بالإضافة إلى قصة
~~أو اثنتين أظن أنهما تلقيان الضوء على جوهر شخصيته.

# أولا: لنتأمل تجربة طالب شاب هو ريتشارد شيرمان، الذي حالفه الحظ أن أمضى ظهيرة أحد
~~الأيام في مكتب فاينمان:

# أذكر واقعة أراها مبهرة بحق. في منتصف العام الدراسي الأول، كنت أجري بحثا
~~عن الموصلية الفائقة، وذات مساء توجهت إليه في مكتبه لمناقشة ما توصلت إليه
~~من نتائج ... بدأت أكتب المعادلات على السبورة، فبدأ هو يحللها بسرعة كبيرة. ثم
~~قطع حديثنا رنين الهاتف ... وتحول فاينمان على الفور من موضوع الموصلية  الفائقة
~~إلى مشكلة ما في فيزياء الجسيمات عالية الطاقة في خضم عملية حسابية بالغة
~~التعقيد كان شخص آخر يجريها ... تحدث مع هذا الشخص ربما لخمس أو عشر دقائق. وبعد
~~أن انتهى من مكالمته، وضع السماعة واستمر يناقشني في حساباتي التي أجريتها، عند
~~نفس النقطة بالضبط التي توقفنا عندها ... ثم رن جرس الهاتف من ms265 جديد. وكان محدثه
~~هذه المرة شخصا يعمل في مجال فيزياء الحالة الصلبة النظرية، وهو موضوع ليست له
~~علاقة البتة بأي شيء كنا نتحدث فيه. لكنه مع ذلك كان جاهزا ليقول: «كلا، كلا،
~~ليست هذه هي الطريقة الصحيحة للقيام بذلك ... عليك أن تجريها على النحو التالي ...»
~~... واستمر الحال كذلك مدة تقارب ثلاث ساعات؛ نوعيات مختلفة من المكالمات
~~الهاتفية ذات الطبيعة الفنية، وفي كل مرة يكون موضوع المكالمة ميدانا مختلفا
~~تماما، وتتضمن نوعيات مختلفة من الحسابات ... لقد كان الأمر مذهلا تماما. ولم
~~أشاهد شيئا كهذا بعد ذلك أبدا.

# أو تجربة لا تختلف كثيرا عن السابقة عاشها داني هيليس، بعد أن بدأ فاينمان في وظيفته
~~الصيفية في شركة «الآلات المفكرة»:

# كثيرا ما كان فاينمان عندما يطلب أحدنا نصحه يرفض بفظاظة قائلا: «هذا ليس
~~القسم الذي أعمل به.» ولم أستطع مطلقا أن أتبين بالتحديد ما الذي يعنيه بالقسم
~~الذي يعمل به، غير أن هذا لا يهم على أي حال؛ لأنه أمضى معظم أوقاته يبحث عن
~~حلول للمشكلات التي تواجه «قسما غير قسمه» ... وكثيرا ما كان يعود بعد أيام
~~قلائل من رفضه ويعلق قائلا: «ظللت أفكر فيما سألتني فيه ذلك اليوم وبدا لي أن
~~...» ... غير أن ما كان فاينمان يمقته، أو على الأقل يتظاهر بأنه يمقته، أن يطلب
~~منه تقديم النصح. فلماذا إذن كان الناس دوما يطلبون منه النصح؟ لأنه حتى عندما
~~كان يعجز عن فهم شيء ما، كان دائما يبدو كما لو كان أفضل فهما من الآخرين.
~~وأيا كان ما فهمه، كان قادرا على جعل الآخرين يفهمونه كذلك. كان فاينمان
~~يجعل الناس يشعرون بشعور الأطفال عندما يعاملهم الكبار لأول مرة باعتبارهم 
~~كبارا راشدين. ولم يكن يخشى في الحق لومة لائم.

# لم يكن حل المشكلات مجرد خيار من وجهة نظر فاينمان، وإنما كان ضرورة، وقد أدرك ذلك
~~مبكرا صديقه ورفيق دراسته بالكلية تيد
~~ويلتون. لم يكن باستطاعة فاينمان التوقف عن
~~ذلك حتى لو أراد، لكنه لم يشأ ذلك مطلقا لأنه كان بارعا بحق في حل ms266 المشكلات. حتى
~~المرض المهلك لم يتمكن من إيقافه. وهذه رواية على لسان زميله في كالتك ديفيد جودشتاين
~~حكاها للمنتج السنيمائي كريستوفر سايكس:

# ذات يوم اتصلت بي سكرتيرة فاينمان، هيلين تاك، لتخبرني في هدوء أن «ديك» مصاب
~~بالسرطان وأنه سوف يدخل المستشفى لإجراء عملية يوم الجمعة القادم ... وفي يوم
~~الجمعة ذلك، أي قبل إجراء العملية بأسبوع واحد ... أخبرته أن شخصا ما اكتشف خطأ
~~واضحا في عملية حسابية كنا أجريناها من قبل ... ولم أكن أعرف ما الخطأ. وسألته
~~إن كان لديه استعداد لقضاء بعض الوقت معي في البحث عنه، فأجابني قائلا:
~~«بالتأكيد.» والتقينا صباح يوم الاثنين في مكتبي فجلس وبدأ العمل ... كنت معظم
~~الوقت مكتفيا بالجلوس أنظر إليه، وأحدث نفسي قائلا: «انظر هذا الرجل. إنه
~~مقبل على هاوية لا قرار لها، ولا يعلم إن كان سيعيش حتى نهاية الأسبوع أم لا،
~~وها هو يعمل على حل تلك المشكلة التي لا قيمة حقيقية لها في نظرية المرونة ذات
~~البعدين.» لكنه كان مستغرقا في المشكلة، وظل عاكفا على بحثها طيلة اليوم ...
~~وأخيرا وفي الساعة السادسة مساء، قرر أن المشكلة مستعصية على الحل ... لذا
~~استسلمنا وذهب كل منا إلى منزله ... وبعدها بساعتين، اتصل بي هاتفيا في منزلي
~~ليقول لي إنه تمكن من حل المشكلة. لم يتمكن من الكف عن بحث حل المسألة،
~~وأخيرا اكتشف حل تلك المشكلة شديدة الغموض ... وكان جذلا وكأنه يحلق في
~~الفضاء ... كان ذلك قبل موعد إجراء العملية الجراحية بأربعة أيام. وأعتقد أن هذه
~~القصة تحكي القليل عما كان يحفزه على تحقيق كل ما أنجزه.

# كانت عملية حل المشكلات نفسها هي ما يهواه فاينمان. لقد كانت تمثل له التحرر من ملل
~~الحياة. كان ستيفن وولفرام، مبتكر برنامج «ماثيماتيكا»، تلميذ فاينمان طوال سنوات عديدة
~~أثناء دراسته في كالتك، وقد وصف شيئا مشابها بقوله:

# كان ذلك عام 1982 على الأرجح. كنت في زيارة لفاينمان في منزله، وتطور
~~حديثنا إلى موقف مزعج كان قائما. كنت على وشك مغادرة المنزل، واستوقفني
~~قائلا: «أتعلم، أنا وأنت محظوظان ms267 للغاية؛ فمهما كان ما يحدث، فالفيزياء دائما
~~تجمعنا.» ... كان فاينمان يعشق الفيزياء. وأعتقد أن أكثر ما أحبه فيها هو
~~العمليات الفيزيائية، والعمليات الحسابية، ومعرفة الحقائق ... لم يكن يهتم كثيرا
~~بأن تكون النتائج التي يتوصل إليها عظيمة أو مهمة. أو غريبة أو شاذة. كان ما
~~يعنيه حقا هو عملية التوصل إليها ... فبعض العلماء (ولعلي من بينهم) يدفعهم
~~طموح بناء صروح فكرية عظيمة. وأعتقد أن أكثر ما كان يحفز فاينمان - على الأقل
~~خلال سنوات معرفتي به - هو ذلك السرور المحض المستمد من ممارسة العلم فعليا.
~~لقد بدا كمن يفضل قضاء وقته في التعرف على الأشياء، وإجراء الحسابات. وكان
~~فذا في إجراء الحسابات. بل لعله كان أفضل حاسب بشري على الإطلاق. دائما ما
~~كنت أعتبر ذلك شيئا لا يصدق. كان يبدأ في حل مسألة ما، فتجده يملأ صفحات تلو
~~صفحات بالعمليات الحسابية. وفي نهايتها، يصل بالفعل للحل الصحيح! لكنه عادة
~~كان لا يقنع بهذا. فبمجرد توصله إلى الحل، يعود من جديد ويحاول معرفة سبب كونه
~~صحيحا.

# عندما كان فاينمان يهتم بأمر ما، أو بشخص ما، تكون المسألة بهذا قد انتهت. كان تأثيره
~~مغناطيسيا؛ إذ كان يركز كل طاقته، وكل تركيزه، وكل عبقريته فيما يبدو على ذلك الشيء
~~أو الشخص. ولهذا السبب تأثر كثيرون عندما جاء فاينمان للاستماع لندواتهم العلمية وبقي
~~بعد انتهائها كي يطرح بعض الأسئلة.

# ولأن ردود فعل زملاء فاينمان تجاهه كانت بصفة عامة بالغة القوة، فقد كانت تعكس دائما
~~شخصية فاينمان وكذلك شخصية زملائه. فعلى سبيل المثال، سألت ديفيد جروس وفرانك ويلكزيك،
~~وهما شخصان مختلفان تماما اكتشفا «الحرية المتقاربة» في الديناميكا اللونية الكمية، عن
~~طريقة تعامل فاينمان مع الديناميكا اللونية الكمية والنتائج التي توصلا إليها عام 1973.
~~فأخبرني ديفيد أنه شعر بالضيق لأن فاينمان لم يبد اهتماما كافيا، ويعود ذلك بقدر كبير
~~- حسبما شعر ديفيد - إلى أن فاينمان لم يكن هو من توصل للنتيجة بنفسه. وبعدها، عندما
~~تحدثت مع فرانك في نفس الموضوع، أخبرني عن مدى شعوره بالفخر والدهشة معا للاهتمام الذي ms268
~~أبداه فاينمان. وقال إن فاينمان كان متشككا في الأمر، لكن في تلك السنوات المبكرة، ظن
~~فرانك أن هذا كان هو رد الفعل المناسب. وأظن أن كليهما كان على صواب.

# أما القصة الأكثر تأثيرا وتعبيرا عن شخصية ريتشارد فاينمان الذي عرفته من خلال
~~تأليفي لهذا الكتاب، والمبادئ التي كانت توجه مسار حياته وتوجه طبيعة الفيزياء التي
~~مارسها، فقد رواها لي صديق هو باري باريش، الذي كان من زملاء ريتشارد في كالتك خلال
~~السنوات العشرين الأخيرة من حياته. كان باري وريتشارد يسكن أحدهما بالقرب من الآخر
~~نسبيا، لذا كانا كثيرا ما يرى أحدهما الآخر. ولما كانا يسكنان على بعد يقرب من ثلاثة
~~أميال من الحرم الجامعي، فقد كانا يذهبان إليه سيرا على الأقدام أحيانا بدلا من
~~استخدام السيارة، وفي بعض الأحيان كانا يسيران معا، وفي أحيان أخرى يذهب كل منهما
~~بمفرده. وذات مرة سأل ريتشارد باري هل رأى منزلا معينا في شارع محدد وما رأيه فيه.
~~ولم يتعرف باري على المنزل لأنه - مثل معظم الناس - عثر على طريق يفضل السير فيه وكان
~~يسلك ذلك الطريق في الذهاب إلى العمل والإياب منه كل يوم. وحينها علم باري أن ريتشارد
~~كان حريصا على أن يفعل العكس تماما. لقد كان يحاول ألا يسلك المسار نفسه مرتين
~~أبدا.





# | شكر وتقدير ومراجع




# كما أشرت في المقدمة، كان أحد أسباب موافقتي على تأليف هذا الكتاب، بعد أن طرح علي الفكرة
~~جيمس أطلس، هو أنه أتاح لي الفرصة والحافز كي أعود إلى الماضي وأقرأ - بمستويات متباينة من
~~التفصيل - جميع الأبحاث العلمية التي كتبها فاينمان. كنت أعلم - باعتباري فيزيائيا - أن
~~تلك التجربة ستكون ملهمة لي وستتيح لي فهما أفضل للمسار الفعلي لتاريخ الفيزياء، بدلا من
~~الاعتماد على النسخة المنقحة التي تظهر حتما أثناء تنقيح الفيزيائيين وتبسيطهم للأساليب
~~والتقنيات التي كانت مبهمة في وقت من الأوقات.

# غير أنني لا أزعم مطلقا أنني أنجزت أي
~~نوع من الدراسات التاريخية الأصيلة. فعلى الرغم من أنني تتبعت بعض الاستقصاءات التاريخية
~~التي جرت في الماضي ms269 - وهو ما تطلب مني التوجه إلى سجلات المحفوظات والبحث والتنقيب في
~~الخطابات وغيرها من الوثائق الأصلية - ففي حالة ريتشارد فاينمان، كانت الغالبية العظمى من
~~المادة الأساسية التي كنت بحاجة إليها مجموعة ومبوبة بصورة لطيفة ومتوافرة لدي في صورة
~~مطبوعة. وعندما يضاف إلى ذلك كتابان غير عاديين، أحدهما يركز في المقام الأول على حياة
~~فاينمان والآخر على تاريخ فيزيائي مفصل لبحثه في الديناميكا الكهربائية الكمية، فإن القارئ
~~المهتم بسيرته والمدرب فنيا يمكنه أن يصل مباشرة إلى معظم المادة التي استعنت بها كأساس
~~لهذا الكتاب.

# وبعيدا عن تلك المصادر فإنني أشعر بعظيم الامتنان لكثيرين من زملائي الفيزيائيين
~~للمناقشات التي أجريتها معهم حول انطباعاتهم وتجاربهم الشخصية التي جمعتهم بفاينمان. ومن
~~بين هؤلاء على سبيل المثال لا الحصر: شيلدون جلاشو، وستيفن واينبرج، وموراي جيلمان، وديفيد
~~جروس، وفرانك ويلكزيك، وباري باريش، ومارتي بلوك، وداني هيليس، وجيمس بيوركن. وإضافة إلى
~~هؤلاء، أود التعبير عن شكري لهارش ماثر لمعاونته، التي كثيرا ما قدمها لي، إذ كان مرشدا
~~أساسيا لي نحو أدبيات المادة الكثيفة، وفي حالتنا هذه تحديدا، نحو البحث الذي أجراه
~~فاينمان في ذلك الميدان.

# تشتمل المصادر الرئيسية للمعلومات التي يمكن للقراء المهتمين الرجوع إليها - وهي
~~بالمصادفة تزودهم بكل مقولة قالها فاينمان ووردت في كتابي هذا - على المواد الرئيسية
~~المنشورة عن فاينمان أو التي كتبها فاينمان ذاته. ومن تلك المراجع، كما أوضحت، عرض تقديمي
~~تقني شامل ليس فقط لعمل فاينمان في مجال الديناميكا الكهربائية الكمية وإنما أيضا نسخ من
~~جميع أبحاثه الرئيسية، بالإضافة إلى سيرة ذاتية رائعة وواضحة لحياته. وعلاوة على ذلك، هناك
~~العديد من المراجع الممتازة التي تلقي الضوء على حياته، ومن بينها مجموعة  حديثة مبوبة من
~~خطابات فاينمان مع طائفة من التأملات عن فاينمان كتبها أولئك الذين عرفوه، سواء من العلماء
~~أو من غيرهم:

# QED and the Men Who Made
~~It,

# Sylvan S. Schweber, Princeton University Press,
~~1994.

# Selected Papers of Richard
~~Feynman,

# Laurie Brown (ed.), World Scientific,
~~2000.

# Genius: The Life and Science of
~~Richard Feynman, ms270

# James Gleick, Pantheon,
~~1992.

Perfectly Reasonable Deviations:
~~The Letters of Richard
~~Feynman,

# M. Feynman
~~(ed.), Basic Books, 2005.

# Most of the Good Stuff: Memories of
~~Richard Feynman,

# Laurie Brown and John Rigden (eds.),
~~Springer Press, 1993 (proceedings of an all-day workshop in 1988 in
~~which key scientists wrote their reflections of
~~Feynman).

# No Ordinary Genius: The Illustrated
~~Richard Feynman,

# Christopher Sykes (ed.), W. W. Norton,
~~1994.

# The Beat of a Different Drum: The
~~Life and Science of Richard Feynman,

# Jagdish Mehra,
~~Oxford University Press, 1994.

# هناك ثلاثة مصادر أخرى مفيدة تتضمن دراسات تاريخية في الفيزياء وعن فيزيائيين آخرين، وهي:

Pions to Quarks: Particle Physics in
~~the 1950s,

# Laurie M. Brown, Max Dresden, Lillian Hoddeson
~~(eds.), Cambridge University Press, 1989.

# Strange Beauty: Murray Gell-Mann and
~~the Revolution in the Twentieth Century Physics,

# G.
~~Johnson, Vintage, 1999.

# Drawing Theories Apart: The
~~Dispersion of Feynman Diagrams in Postwar Physics,

# David
~~Kaiser, University of Chicago Press, 2005.

# وأخيرا، هناك كتب علمية مفيدة كتبها فاينمان نفسه، منها:

# QED: The Strange Theory of Light and
~~Matter,

Princeton University Press, 1985.

# The Character of Physical
~~Law,

# MIT Press, 1965.

# The Feynman Lectures on
~~Computation,

# A. J. G. Hey and R. W. Allen (eds.),
Perseus, 2000.

# The Feynman Lectures on
~~Gravitation,

# with F. B. Morinigo, and W. G. Wagner; B.
~~Hatfield (ed.), Addison-Wesley, 1995.

# Statistical Mechanics: A Set of
~~Lectures,

# Addison-Wesley, 1981.

# Theory of Fundamental
Processes,

# Addison-Wesley, 1961.

# Quantum Electrodynamics,

# Addison-Wesley, 1962.

# Quantum Mechanics and Path
~~Integrals,

# with A. Hibbs, McGraw-Hill,
~~1965.

# The Feynman Lectures on
Physics,

# with R. B. Leighton and M. Sands,
~~Addison-Wesley, 2005.

# Nobel Lectures in Physics,

# 1963-72, Elsevier, 1973.

# Elementary Particles and the Laws of
Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures,

# with S.
~~Weinberg, Cambridge University Press, 1987.

# The Meaning of It All: Thoughts of a
~~Citizen Scientist,

# Helix Books, 1998.

# Feynman’s Thesis: A New Approach to
~~Quantum Theory,

# Laurie Brown (ed.), World Scientific,
~~2005. ms271