25:(ترتيب منشور)
تحلل الفراغ الكاذب
أو
False vacuum decay
هي فرضية في نظرية الحقل الكمومي تفترض وجود او إمكانية وجود قيمة طاقة أقل مما يبدو للجسيمات
قديبدو كلامي عادي للغاية لكن تحققها هو نهاية الكون لأن هذا قد يعني إعادة كتابة قوانين الفيزياء
و نظريا يمكن حتى للبشر إنشاؤه..يتبع
تحلل الفراغ الكاذب
أو
False vacuum decay
هي فرضية في نظرية الحقل الكمومي تفترض وجود او إمكانية وجود قيمة طاقة أقل مما يبدو للجسيمات
قديبدو كلامي عادي للغاية لكن تحققها هو نهاية الكون لأن هذا قد يعني إعادة كتابة قوانين الفيزياء
و نظريا يمكن حتى للبشر إنشاؤه..يتبع
24
لنبدأ من البداية مع القوة النووية الضعيفة المسؤولة عن تحلل بيتا وتحول البرروتون لنوترون و العكس ولذي يحصل لنظائر الغير مستقرة لعناصر الجدول الدوري
تتكون النوترونات و البروتونات من مكونات أصغر وهي كوارك العلوي وكورك سفلي البروتون الموجب شحنة فيه 2 كوارك علوي و واحد سفلي و العكس
لنبدأ من البداية مع القوة النووية الضعيفة المسؤولة عن تحلل بيتا وتحول البرروتون لنوترون و العكس ولذي يحصل لنظائر الغير مستقرة لعناصر الجدول الدوري
تتكون النوترونات و البروتونات من مكونات أصغر وهي كوارك العلوي وكورك سفلي البروتون الموجب شحنة فيه 2 كوارك علوي و واحد سفلي و العكس
23
بالنسبة لنوترون البلا شحنة يتكون من 2سفليين و 1 علوي
في تحلل بيتا لنوترون مثلا يتحول كوارك 1 سفلي لواحد علوي فيصبح بروتون مفرزا بوزون -W و البوزونات هي عبارة عن جسيمات إفتراضية يمكن القول ان جسيمات تتواصل بها وسنرجع لها لاحقا
والذي يتحول أنيا تقريبا إلى إلكترون و نوترينو مضاد
بالنسبة لنوترون البلا شحنة يتكون من 2سفليين و 1 علوي
في تحلل بيتا لنوترون مثلا يتحول كوارك 1 سفلي لواحد علوي فيصبح بروتون مفرزا بوزون -W و البوزونات هي عبارة عن جسيمات إفتراضية يمكن القول ان جسيمات تتواصل بها وسنرجع لها لاحقا
والذي يتحول أنيا تقريبا إلى إلكترون و نوترينو مضاد
22
والعكس في تحول بيتا لنوترون يتحول كوارك 1 علوي إلى سفلي فيصبح نوترون مفرزا لبوزون الخيالي +W والذي يتحول انيا تقريبا إلى إلكترون مضاد و نوترينو عادي ..
ليس هذا فقط بل عندما حاول شيلدون جلاشو وصديقه توحيد القوة النووية الضعيفة بالقوة الكهرومغناطيسية في مجال الصغير جدا في نموذجه
والعكس في تحول بيتا لنوترون يتحول كوارك 1 علوي إلى سفلي فيصبح نوترون مفرزا لبوزون الخيالي +W والذي يتحول انيا تقريبا إلى إلكترون مضاد و نوترينو عادي ..
ليس هذا فقط بل عندما حاول شيلدون جلاشو وصديقه توحيد القوة النووية الضعيفة بالقوة الكهرومغناطيسية في مجال الصغير جدا في نموذجه
21
Georgi–Glashow model
تنبأبجسيم إضافي بدون شحنة مثل الفوتون حامل القوة الكهرومغناطيسية وهو"البوزون Z"
وهنا تبرز قوة الرياضيات و الفيزياء في التنبؤ لأن هذا الجسيم تم إكتشافه لاحقا ب12سنة و على ما أذكر في 1973 في جامعة cern
والجسيم Z بعكس W المؤثر على شحنة ونوع الجسيم (النكهة)
Georgi–Glashow model
تنبأبجسيم إضافي بدون شحنة مثل الفوتون حامل القوة الكهرومغناطيسية وهو"البوزون Z"
وهنا تبرز قوة الرياضيات و الفيزياء في التنبؤ لأن هذا الجسيم تم إكتشافه لاحقا ب12سنة و على ما أذكر في 1973 في جامعة cern
والجسيم Z بعكس W المؤثر على شحنة ونوع الجسيم (النكهة)
20
فإن البوزون Z حده التأثير على العزم المغزلي و بتالي التشابك او في زخم الجسيمات
فإن البوزون Z حده التأثير على العزم المغزلي و بتالي التشابك او في زخم الجسيمات
19
لكن هناك مصيبة بل كارثة نموذج غلاشاو هذا يتنبأ أن هذه الجسيمات الإلكترونات النوترينو البوزون W و Z عديمة الكتلة
لكن التجارب تشير إلى أن لها كتلة بل كتلة ضخمة للغاية حيث أنها أثقل من الكوارك الذي أنتجها بل أثقل من ذرة الحديد 0.000511 GeV/c² أو الرصاص 0.125GeV/c² ...إلخ 😱
لكن هناك مصيبة بل كارثة نموذج غلاشاو هذا يتنبأ أن هذه الجسيمات الإلكترونات النوترينو البوزون W و Z عديمة الكتلة
لكن التجارب تشير إلى أن لها كتلة بل كتلة ضخمة للغاية حيث أنها أثقل من الكوارك الذي أنتجها بل أثقل من ذرة الحديد 0.000511 GeV/c² أو الرصاص 0.125GeV/c² ...إلخ 😱
18
و هذه البوزونات تختفي أنيا تقريبا وهذا منطقي بنسبة للجسيمات إفتراضية
ففي معادلة مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ بنسبة لطاقة و الزمن بنسبة للجسيمات الإفتراضية فإنه كلما إرتفعت الطاقة E المتعلقة بالكتلة E=الكتلة×سرعة الضوء أس2
كلما قل الزمن t.
وهو ما يفسر قصر عمر الجسيمين Z و W
و هذه البوزونات تختفي أنيا تقريبا وهذا منطقي بنسبة للجسيمات إفتراضية
ففي معادلة مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ بنسبة لطاقة و الزمن بنسبة للجسيمات الإفتراضية فإنه كلما إرتفعت الطاقة E المتعلقة بالكتلة E=الكتلة×سرعة الضوء أس2
كلما قل الزمن t.
وهو ما يفسر قصر عمر الجسيمين Z و W
17
كان غلاشاو يائس من المحاولة فلم يجد تفسير ذاتي لهذه المسألة و نقل عنه قوله:
"مشكلة الكتلة هذه هي فقط حجر عثرة في الطريق وجب التغاضي عنه و إكمال الطريق.."
لكن في 1964 تمكن 3 علماء على رأسهم بيتر هيغز من إختراع BEH Mechanism وهي ألية منفصلة تكتسب من خلالها الجسيمات كتلتها
كان غلاشاو يائس من المحاولة فلم يجد تفسير ذاتي لهذه المسألة و نقل عنه قوله:
"مشكلة الكتلة هذه هي فقط حجر عثرة في الطريق وجب التغاضي عنه و إكمال الطريق.."
لكن في 1964 تمكن 3 علماء على رأسهم بيتر هيغز من إختراع BEH Mechanism وهي ألية منفصلة تكتسب من خلالها الجسيمات كتلتها
16
و كانت نظرية ثورية مكنت من كسر التناظر بخواص حقل هيغز المحتوي على جسيم هيغز الإفتراضي الثقيل للغاية
التناظر الذي فرضته نظرية غلاشاو لكي تتطابق القوة الكهرومغناطيسية مع القوة النووية الضعيفة بتطابق خواص جسيماتها وكان مجال هيغز مثل الوحل الذي يثقل الجسيمات و يمنحها كتلة
و كانت نظرية ثورية مكنت من كسر التناظر بخواص حقل هيغز المحتوي على جسيم هيغز الإفتراضي الثقيل للغاية
التناظر الذي فرضته نظرية غلاشاو لكي تتطابق القوة الكهرومغناطيسية مع القوة النووية الضعيفة بتطابق خواص جسيماتها وكان مجال هيغز مثل الوحل الذي يثقل الجسيمات و يمنحها كتلة
15
ليتم في 1967 دمج نظرية غلاشاو و نظرية فريق هيغزBEH Mechanism من طرف ستيفن واينبرغ و عبد السلام
(أول مسلم يفوز بنوبل علمي)
ليجمعا بين أكثر نظريتين متناقضتين في نظرية واحدة وهى النظرية الكهروضعيفة ..
ليفوز غلاشاو ستيفن و عبد السلام بجائزة نوبل للفيزياء في 1979
ليتم في 1967 دمج نظرية غلاشاو و نظرية فريق هيغزBEH Mechanism من طرف ستيفن واينبرغ و عبد السلام
(أول مسلم يفوز بنوبل علمي)
ليجمعا بين أكثر نظريتين متناقضتين في نظرية واحدة وهى النظرية الكهروضعيفة ..
ليفوز غلاشاو ستيفن و عبد السلام بجائزة نوبل للفيزياء في 1979
14
و هذه النظرية الكهرو ضعيفة ستوحد لاحقا مع القوة النووية القوية لتنتج النظرية الموحدة العظمى المعروفة ب GUT لتبقى فقط الجاذبية لكن هذا ليس موضوعنا..
ولا أحد فيكم لاحظ أن بيتر هيغز لم يفز بنوبل بعد 🙃
تطلب الأمر أن يعمر حتى 2012 لتتمكن منظمة CERN من إكتشاف جسيم هيغز فعليا
و هذه النظرية الكهرو ضعيفة ستوحد لاحقا مع القوة النووية القوية لتنتج النظرية الموحدة العظمى المعروفة ب GUT لتبقى فقط الجاذبية لكن هذا ليس موضوعنا..
ولا أحد فيكم لاحظ أن بيتر هيغز لم يفز بنوبل بعد 🙃
تطلب الأمر أن يعمر حتى 2012 لتتمكن منظمة CERN من إكتشاف جسيم هيغز فعليا
13
على ارض الواقع ولا يبقى مجرد نظرية صحيحة ..
وهاهي قوة التنبؤ في الفيزياء مرة أخرى
ليفوز هيغز بنوبل في 2013
الأن وصلنا لموضوع السلسلة😘
في سنة1979تم صياغة معايير الإستقرار لتفاعل الكهروضعيف في ورقة بعنوان
BOUNDS ON THE FERMIONS AND HIGGS BOSON MASSES IN GRAND UNIFIED THEORIES
على ارض الواقع ولا يبقى مجرد نظرية صحيحة ..
وهاهي قوة التنبؤ في الفيزياء مرة أخرى
ليفوز هيغز بنوبل في 2013
الأن وصلنا لموضوع السلسلة😘
في سنة1979تم صياغة معايير الإستقرار لتفاعل الكهروضعيف في ورقة بعنوان
BOUNDS ON THE FERMIONS AND HIGGS BOSON MASSES IN GRAND UNIFIED THEORIES
12
و كانت المعايير هي كدالة مقارنة بين البوزون النظري حينها بوزون هيغز و أثقل فيرميون نظري وهو الكوارك القمة الذي سيكتشف لاحقا في 1995
تدا...قوة تنبؤ الفيزياء للمرة 3.
و بكتشاف جسيم هيغز في 2012 أجريت المقارنة لنحصل على هذه الورقة لمقارنة الكتل و التي كانت مرعبة وقتها
و كانت المعايير هي كدالة مقارنة بين البوزون النظري حينها بوزون هيغز و أثقل فيرميون نظري وهو الكوارك القمة الذي سيكتشف لاحقا في 1995
تدا...قوة تنبؤ الفيزياء للمرة 3.
و بكتشاف جسيم هيغز في 2012 أجريت المقارنة لنحصل على هذه الورقة لمقارنة الكتل و التي كانت مرعبة وقتها
11
لتتعالى أصوات العلماء مثل هوكينغ نيل تايسون و اخرون قائلين تجارب سيرن ستدمر العالم و الكون.
فطاقة مجال هيغز غير مستقرة (المنطقة صفراء).
لتنصب cern تمثال إله الدمار شيفا و تزيد الطين بلة.
نسبتا إلى بوزون هيغز الذي سمي جسيم الرب لإمكانيته في إعادة ضبط الكون كما سنرى فيما يأتي
لتتعالى أصوات العلماء مثل هوكينغ نيل تايسون و اخرون قائلين تجارب سيرن ستدمر العالم و الكون.
فطاقة مجال هيغز غير مستقرة (المنطقة صفراء).
لتنصب cern تمثال إله الدمار شيفا و تزيد الطين بلة.
نسبتا إلى بوزون هيغز الذي سمي جسيم الرب لإمكانيته في إعادة ضبط الكون كما سنرى فيما يأتي
10
فالجسيمات لتكتسب كتلة تتفاعل مع مجال هيغز و يتم التعبر عن ذلك بمايسمى القبعة المكسيكية والتي غالب المهتمين بجسيم هيغز شافوها لكن لم يفهموها بالمختصر هي فقط شكل تخيلي لتقريب كيفية تفاعل الجسيمات مع مجال هيغز و تكتسب الكتلة فالجسيمات التي تتحرك في المجال higgs mode هي ذات الكتلة
فالجسيمات لتكتسب كتلة تتفاعل مع مجال هيغز و يتم التعبر عن ذلك بمايسمى القبعة المكسيكية والتي غالب المهتمين بجسيم هيغز شافوها لكن لم يفهموها بالمختصر هي فقط شكل تخيلي لتقريب كيفية تفاعل الجسيمات مع مجال هيغز و تكتسب الكتلة فالجسيمات التي تتحرك في المجال higgs mode هي ذات الكتلة
9
و الجسيمات التي تتحرك في القعر في goldstone mode ولا تتفاعل مثل الفوتونان هي التي لا تملك كتلة و بس..
فالمسألة هي ماهي كمية الطاقة اللازمة لتجاوز الجدار الخارجي لمجال highs mode
فتلك الورقة المنشورة في 2012 توضح أن المجال الحالي شبه مستقر فقط أو كما يسمى فراغ مزيف..
و الجسيمات التي تتحرك في القعر في goldstone mode ولا تتفاعل مثل الفوتونان هي التي لا تملك كتلة و بس..
فالمسألة هي ماهي كمية الطاقة اللازمة لتجاوز الجدار الخارجي لمجال highs mode
فتلك الورقة المنشورة في 2012 توضح أن المجال الحالي شبه مستقر فقط أو كما يسمى فراغ مزيف..
8
و بتالي لو كسبت الجسيمات قدر معين من الطاقة قد تقفز فوق جدار الطاقة هذا وهناك خيار أخر وهو النفق الكمي فبدلا من القفز ستثقب الجدار مباشرة ..
وإذا حصل ذلك و سقطت إلى مستويات طاقة قد تكون حتى طاقاة سالبة فإنها نهاية الكون لأنها ستعيد كتابة الفيزياء و المنطق بأكمله
و بتالي لو كسبت الجسيمات قدر معين من الطاقة قد تقفز فوق جدار الطاقة هذا وهناك خيار أخر وهو النفق الكمي فبدلا من القفز ستثقب الجدار مباشرة ..
وإذا حصل ذلك و سقطت إلى مستويات طاقة قد تكون حتى طاقاة سالبة فإنها نهاية الكون لأنها ستعيد كتابة الفيزياء و المنطق بأكمله
7
فكل ما له كتلة ستتغير كتلته و بتالي ستتأثر كامل الفيزياء و الجاذبية و حدود بلانك و سيرورة الزمن و سرعة الضوء إلخ إلخ إلخ بطريقة غير قابلة لتنبؤ...
اضعف شيء أضعف شيء إن لم يكن السقوط كبيرا سيفقد الإلكترون كتلته فكتلته صغيييييرة للغاية و بتالي لن يرتبط بذرة و يتسارع بسرعة الضوء
فكل ما له كتلة ستتغير كتلته و بتالي ستتأثر كامل الفيزياء و الجاذبية و حدود بلانك و سيرورة الزمن و سرعة الضوء إلخ إلخ إلخ بطريقة غير قابلة لتنبؤ...
اضعف شيء أضعف شيء إن لم يكن السقوط كبيرا سيفقد الإلكترون كتلته فكتلته صغيييييرة للغاية و بتالي لن يرتبط بذرة و يتسارع بسرعة الضوء
6
ستتشكل فقاعة متوسعة بسرعة الضوء غير قابلة للإيقاف حتى بأصلب مادة حتى بضربها بثقب أسود لن تتوقف لأنها الفراغ نفسه و ليست شيء يمكن مسكه و حجزه.
غشاء الفقاعة حار جدا و سيكون طاقة الجسيمات و الفراغ وهو يقفز فوق مجال الإستقرار المزيف إلى الإستقرار الحقيقي..
ستتشكل فقاعة متوسعة بسرعة الضوء غير قابلة للإيقاف حتى بأصلب مادة حتى بضربها بثقب أسود لن تتوقف لأنها الفراغ نفسه و ليست شيء يمكن مسكه و حجزه.
غشاء الفقاعة حار جدا و سيكون طاقة الجسيمات و الفراغ وهو يقفز فوق مجال الإستقرار المزيف إلى الإستقرار الحقيقي..
5
طريقة الصنع
قدينشأ بطريقة طبيعية في الثقوب السوداء غير الدوارة
Vacuum decays around spinning black holes 2020
Stationary vacuum bubble in a Kerr–de Sitter spacetime 2023
او بواسطة ثقوب سوداء صغيرة
Tiny black holes could trigger collapse of universe—except that they don't 2015
طريقة الصنع
قدينشأ بطريقة طبيعية في الثقوب السوداء غير الدوارة
Vacuum decays around spinning black holes 2020
Stationary vacuum bubble in a Kerr–de Sitter spacetime 2023
او بواسطة ثقوب سوداء صغيرة
Tiny black holes could trigger collapse of universe—except that they don't 2015
4
وما دمانا ذكرنا ثقوب سوداء الصغيرة سنتكلم عن مصادمات الهادرونات الكبير فالتجارب عالية الطاقة التي تقام فيه تبلغ حاليا قوة تصادمها
8×10¹² eV
ما يمكن أن يولد ثقوب صغيرة تتحلل بسرعة بسبب إشعاع هوكينك ...
لكن لا داعي للقلق في الكون هناك أشياء قد تبلغ طاقة جسيماتها
10¹⁵×5 eV
وما دمانا ذكرنا ثقوب سوداء الصغيرة سنتكلم عن مصادمات الهادرونات الكبير فالتجارب عالية الطاقة التي تقام فيه تبلغ حاليا قوة تصادمها
8×10¹² eV
ما يمكن أن يولد ثقوب صغيرة تتحلل بسرعة بسبب إشعاع هوكينك ...
لكن لا داعي للقلق في الكون هناك أشياء قد تبلغ طاقة جسيماتها
10¹⁵×5 eV
3
وحتى أكثر من الحد المسمى
حد غرايسن-زاتسبين-كوزمين
Greisen–Zatsepin–Kuzmin limit
على سبيل المثال
جسيم يا إلاهي 😂
نعم إسمه جسيم يا إلاهي
Oh My God particle
أكثر الظواهر الذرية طاقة و سرعة تم تسجيلها كاد يلمس سرعة الضوء لدرجة لو تسابق هذا المفترض أنه بروتون مع فوتون ضوء
وحتى أكثر من الحد المسمى
حد غرايسن-زاتسبين-كوزمين
Greisen–Zatsepin–Kuzmin limit
على سبيل المثال
جسيم يا إلاهي 😂
نعم إسمه جسيم يا إلاهي
Oh My God particle
أكثر الظواهر الذرية طاقة و سرعة تم تسجيلها كاد يلمس سرعة الضوء لدرجة لو تسابق هذا المفترض أنه بروتون مع فوتون ضوء
2
فإن فوتون الضوء سيستغرق 215000 سنة لكي يسبقه بسنتي متر واحد لا يعرف مصدر هذا الجسيم ولا ماهو الشيء الذي انتجه إصتدام هذه الأشعة بك هو كإصتدام كراة بيسبول بروتونية بسرعة 90km/s بجسمك..
إذا اردنا ان نصنع شيء بمثل طاقته وجب أن نصنع مصادم هادرونات بحجم المجموعة الشمسية
فإن فوتون الضوء سيستغرق 215000 سنة لكي يسبقه بسنتي متر واحد لا يعرف مصدر هذا الجسيم ولا ماهو الشيء الذي انتجه إصتدام هذه الأشعة بك هو كإصتدام كراة بيسبول بروتونية بسرعة 90km/s بجسمك..
إذا اردنا ان نصنع شيء بمثل طاقته وجب أن نصنع مصادم هادرونات بحجم المجموعة الشمسية
1
فطاقته أعلىمن مصادم الهادرونات ب40مليون مرة وقد يصتدم بنويات أخرى
كما يعمل مصادمcernو مع ذلك لم يخلق vacum decay
فماأدراك بإصتدامات مصادم الهادرونات خاصتنا
لكن هناك طرقة نشوء أخرى وهي النفق الكمي لا تتطلب طاقة ولا أي شيء إنها خاصية كمية لكن لم لا تقوم بهاالجسيمات هذا هو اللغز©
فطاقته أعلىمن مصادم الهادرونات ب40مليون مرة وقد يصتدم بنويات أخرى
كما يعمل مصادمcernو مع ذلك لم يخلق vacum decay
فماأدراك بإصتدامات مصادم الهادرونات خاصتنا
لكن هناك طرقة نشوء أخرى وهي النفق الكمي لا تتطلب طاقة ولا أي شيء إنها خاصية كمية لكن لم لا تقوم بهاالجسيمات هذا هو اللغز©
جاري تحميل الاقتراحات...