لقد شهدت أجيال من الفيزياء تقدماً ملحوظاً بفضل السعي الحثيث نحو تفسير متماسك للطبيعة. ويسعى العلماء إلى إيجاد إطار عمل يربط الجاذبية بالقوى الطبيعية الأخرى. ورغم الاعتراف الواسع بهذا الهدف، إلا أنه لم يتحقق بعد. وتطرح دراسة حديثة وجهة نظر بديلة تُشكك في بعض الافتراضات الأساسية في الفيزياء المعاصرة، حيث تُنظر إلى المادة على أنها مجموعة من الأجسام الخاملة تحت تأثير قوى خارجية. وتتناول هذه الدراسة إمكانية فهم الكون بشكل أفضل كشبكة متفاعلة باستمرار من أنظمة الطاقة.
في المملكة المتحدة، ابتكر جوليان هارت، الباحث المستقل في معهد مارلو، إطار عمل يركز على هذه العملية، ويقترح أن مفاهيم من نظرية الألعاب التطورية وفلسفة العمليات قد تُوفر العديد من المناهج الموحدة. وقد نُشرت هذه المقالة في مجلة *Philosophy* المحكمة. وبدلاً من ذلك، يبحث الباحثون عن أنظمة رياضية أكثر تعقيداً تتضمن أبعاداً أو جسيمات إضافية غير محددة. ويدرس هارت ما إذا كانت الظواهر الفيزيائية المعروفة يمكن أن تنتج عن تفاعلات بين أنظمة ديناميكية. وتقترح هذه الدراسة نموذجاً مفاهيمياً واسعاً. يهدف هذا البحث إلى إقامة روابط وجودية بين العمليات الاجتماعية والبيولوجية والفيزيائية.
تتمثل أطروحته الأساسية في أنه لا ينبغي اعتبار الجسيمات والذرات عناصر خاملة. فالذرات تحتوي على بنى داخلية وتتبادل الطاقة باستمرار مع محيطها، كما أثبتت الفيزياء الحديثة. ويتوسع هارت في هذا الاكتشاف مقترحًا إمكانية اعتبار الجسيمات أنظمة عالية الطاقة تتفاعل باستمرار مع محيطها. تستخدم الدراسة نظرية الألعاب التطورية، التي تُستخدم غالبًا لوصف التعاون والتنافس في المجتمعات البيئية، على غرار الأنظمة البيولوجية. وهذا يعني ضمنيًا إمكانية حدوث أنماط تفاعل مماثلة على المستوى الذري. ووفقًا لهذه النظرية، فإن ظواهر مثل الإنتروبيا والترابط الجزيئي، وحتى الجاذبية، لا تنشأ من قوى أساسية منفصلة، بل تنتج عن السلوك الجماعي لعدة جسيمات متفاعلة.
ويُعاد النظر في أحد المفاهيم الأساسية في الديناميكا الحرارية، وهو الإنتروبيا، في هذا البحث. ووفقًا للمفاهيم التقليدية، فإن الإنتروبيا هي ميل الطاقة إلى التشتت والتفكك. يقترح هارت أن التنافس بين أنظمة الطاقة قد يكون مصدرًا للنتائج المتعلقة بالإنتروبيا. تفترض هذه النظرية أن الجسيمات تتنافس بكفاءة على فرص التفاعل مع محيطها، مما يؤدي إلى تشتتها وانتشار الطاقة. لا تزال الأسس الرياضية التي وضعها لودفيج بولتزمان صحيحة ومفيدة حتى اليوم. مع ذلك، قد تختلف الآليات الكامنة وراء السلوك المرصود عما هو شائع.
إضافةً إلى ذلك، يقدم عمل هارت رؤى جديدة حول الجاذبية والروابط الجزيئية. فبدلًا من كونها قوة ثابتة، تُعرَّف الروابط الجزيئية بأنها نتاج تبادل مستمر للطاقة بين الذرات. في الوقت نفسه، اقترح باحثون آخرون أن التفاعلات التعاونية واسعة النطاق بين الجسيمات هي مصدر الجاذبية. ويعود ذلك إلى أن التعاون أكثر شيوعًا في المجموعات الكبيرة منه في أزواج الجسيمات المنفردة. لذلك، بالمقارنة مع القوى التي تربط الذرات والجزيئات معًا، تبدو الجاذبية أضعف ولها نطاق تأثير أوسع. تهدف هذه الطريقة إلى تفسير الاختلافات الجوهرية بين الجاذبية والتفاعلات القوية والضعيفة والكهرومغناطيسية.
لقد شهدت أجيال من الفيزياء تقدماً ملحوظاً بفضل السعي الحثيث نحو تفسير متماسك للطبيعة. ويسعى العلماء إلى إيجاد إطار عمل يربط الجاذبية بالقوى الطبيعية الأخرى. ورغم الاعتراف الواسع بهذا الهدف، إلا أنه لم يتحقق بعد. وتطرح دراسة حديثة وجهة نظر بديلة تُشكك في بعض الافتراضات الأساسية في الفيزياء المعاصرة، حيث تُنظر إلى المادة على أنها مجموعة من الأجسام الخاملة تحت تأثير قوى خارجية. وتتناول هذه الدراسة إمكانية فهم الكون بشكل أفضل كشبكة متفاعلة باستمرار من أنظمة الطاقة.
في المملكة المتحدة، ابتكر جوليان هارت، الباحث المستقل في معهد مارلو، إطار عمل يركز على هذه العملية، ويقترح أن مفاهيم من نظرية الألعاب التطورية وفلسفة العمليات قد تُوفر العديد من المناهج الموحدة. وقد نُشرت هذه المقالة في مجلة *Philosophy* المحكمة. وبدلاً من ذلك، يبحث الباحثون عن أنظمة رياضية أكثر تعقيداً تتضمن أبعاداً أو جسيمات إضافية غير محددة. ويدرس هارت ما إذا كانت الظواهر الفيزيائية المعروفة يمكن أن تنتج عن تفاعلات بين أنظمة ديناميكية. وتقترح هذه الدراسة نموذجاً مفاهيمياً واسعاً. يهدف هذا البحث إلى إقامة روابط وجودية بين العمليات الاجتماعية والبيولوجية والفيزيائية.
تتمثل أطروحته الأساسية في أنه لا ينبغي اعتبار الجسيمات والذرات عناصر خاملة. فالذرات تحتوي على بنى داخلية وتتبادل الطاقة باستمرار مع محيطها، كما أثبتت الفيزياء الحديثة. ويتوسع هارت في هذا الاكتشاف مقترحًا إمكانية اعتبار الجسيمات أنظمة عالية الطاقة تتفاعل باستمرار مع محيطها. تستخدم الدراسة نظرية الألعاب التطورية، التي تُستخدم غالبًا لوصف التعاون والتنافس في المجتمعات البيئية، على غرار الأنظمة البيولوجية. وهذا يعني ضمنيًا إمكانية حدوث أنماط تفاعل مماثلة على المستوى الذري. ووفقًا لهذه النظرية، فإن ظواهر مثل الإنتروبيا والترابط الجزيئي، وحتى الجاذبية، لا تنشأ من قوى أساسية منفصلة، بل تنتج عن السلوك الجماعي لعدة جسيمات متفاعلة.
ويُعاد النظر في أحد المفاهيم الأساسية في الديناميكا الحرارية، وهو الإنتروبيا، في هذا البحث. ووفقًا للمفاهيم التقليدية، فإن الإنتروبيا هي ميل الطاقة إلى التشتت والتفكك. يقترح هارت أن التنافس بين أنظمة الطاقة قد يكون مصدرًا للنتائج المتعلقة بالإنتروبيا. تفترض هذه النظرية أن الجسيمات تتنافس بكفاءة على فرص التفاعل مع محيطها، مما يؤدي إلى تشتتها وانتشار الطاقة. لا تزال الأسس الرياضية التي وضعها لودفيج بولتزمان صحيحة ومفيدة حتى اليوم. مع ذلك، قد تختلف الآليات الكامنة وراء السلوك المرصود عما هو شائع.
إضافةً إلى ذلك، يقدم عمل هارت رؤى جديدة حول الجاذبية والروابط الجزيئية. فبدلًا من كونها قوة ثابتة، تُعرَّف الروابط الجزيئية بأنها نتاج تبادل مستمر للطاقة بين الذرات. في الوقت نفسه، اقترح باحثون آخرون أن التفاعلات التعاونية واسعة النطاق بين الجسيمات هي مصدر الجاذبية. ويعود ذلك إلى أن التعاون أكثر شيوعًا في المجموعات الكبيرة منه في أزواج الجسيمات المنفردة. لذلك، بالمقارنة مع القوى التي تربط الذرات والجزيئات معًا، تبدو الجاذبية أضعف ولها نطاق تأثير أوسع. تهدف هذه الطريقة إلى تفسير الاختلافات الجوهرية بين الجاذبية والتفاعلات القوية والضعيفة والكهرومغناطيسية.
نبذة عن الكاتب
تخرج جوليان بدرجة الماجستير في علوم التلوث البيئي من جامعة برونيل في لندن، وبكالوريوس العلوم في الكيمياء من جامعة بريستول في المملكة المتحدة. قبل حصوله على درجة الدكتوراه في هندسة التكنولوجيا البيئية مع التركيز على وضع مؤشرات الاستدامة، عمل في مجال الاستشارات والبحوث البيئية. درّس التصميم المستدام والتجديد الحضري كأستاذ زائر في جامعة أكسفورد، وجامعة هارفارد، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وكلية لندن الجامعية.
لاحقًا، عمل في مجال التطوير العقاري وإعادة تأهيل المناطق الحضرية. بالإضافة إلى إنجازه أكثر من 10,000 وحدة سكنية جديدة في لندن، شارك بفعالية في عدد من مشاريع ترميم العقارات الكبرى. كما ألّف كتاب “المدينة: الوظيفة في الشكل”، وهو نظرية في التخطيط الحضري.
يُعدّ إيجاد حلول ميتافيزيقية وعلمية أفضل لألغاز مهمة، مثل دمج العلوم الفيزيائية والبيولوجية، وفهم دور التعاون في التطور، واستخلاص استنتاجات حول أصول الشخصية الإنسانية، شغفه كباحث مستقل.