أليس في بلاد الكمّ - حكاية خيالية
1

بمجرد قراءتكم للعنوان يأتي التساؤل مسرعًا: هل يمكن أن يروى عالم ميكانيكا الكمّ المتشابك في إطار قصة تنسينا غرابته وتغرقنا في تفاصيله؟ وهل نجحت رواية أليس في بلاد الكم – Alice in Quantumland لمؤلفها روبرت جيلمور في تأدية هذا الدور البطوليّ؟ اسألوا طالب الفيزياء تعيس الحظ -أو سعيده- عن أكثر مادة تشكل له تحديًّا وصعوبة شديدين في مساره الجامعيّ، اسألوني عن ليالي الكفاح مع هذه المادة، سأجيبكم حينها عن سبب وصف ذلك بالبطوليّ.

يكمن موضوع مقالنا هذه المرة في تسليط الضوء على رواية أليس في بلاد الكم مع محاولة جاهدة لعدم حرق الأحداث: الحديث أساسًا عن كيفية نجاح الرواية في وصف هذا العالم المعقّد، وإيصال المفاهيم العلمية بطريقة سلسة للقارئ، وفي ذلك المزج الموفّق جدًّا بين الـ “الأليسين”: رواية أليسُ بلادِ العجائبWonderland ورواية أليسُ بلادِ الكمّQuantumland وكيف نجح الكاتب في كلّ محطّة في أن يربط العلاقة بينهما، كأنّه بذلك يريد أن يؤكد بأن الكم في النهاية ليس أكثر من عالم عجيب.

اقرأ أيضًا:

نظرة على كتاب “ثلاث قصص علمية” عن نظرية التطور وأشياء أخرى

لكن، هل بمقدورنا فهم الكمّ حقًّا؟

رواية أليس في بلاد الكم كما أفردنا القول هي للفيزيائيّ والباحث في علم الجزيئات روبرت جيلمور- Robert Gilmore، ترجمة د. أحمد سمير سعد وإصدار مؤسسة هنداوي للنشر، وقد نشرها الكاتب سنة 1994، واعتبرت نموذجًا لما يسمى بالعلوم للعموم أو الـ Popular Science، هذا العلم الذي يهدف إلى تبسيط المفاهيم العلمية وصياغتها بطريقة مبسّطة تناسب غير المتخصصين، وتشبع فضول الشغوف المهتم بالعلوم بتزويده بصورة عامة عما يجري حقًّا في الأوساط العلمية.

رواية أليس في بلاد الكم بالطبعة الانجليزية وكاتبها الفيزيائيّ روبرت جيلمور
رواية أليس في بلاد الكم بالطبعة الانجليزية – Alice in QuantumLand وكاتبها الفيزيائيّ روبرت جيلمور- Robert Gilmore.

دعونا نتفق قبل ذلك بأنّ مسألة التبسيط في حدّ ذاتها ليست بالبساطة التي تتسم بها، إذ أنّها تتطلب فهمًا عميقًا للفكرة وهضمًا لها، ولطالما تكررت على مسامعنا المقولة القائلة بأنّ فاقد الشيء لا يعطيه والأمر ذاته ينطبق على كلّ محاول في أن يربط بين الفكرة العلمية وبين الواقع فهو لن يستطيع النجاح في ذلك إلّا إذا كان فاهمًا لها بعمق: هل تتذكرون معلّم الرياضيات في مراحلكم الابتدائية عندما كان يحاول شرح مفهومي الجمع والطرح بحبات البرتقال؟ هل تتذكرون ربطه للكسور بقطع الشوكولاته؟ إنّه مثال حيّ بسيط، لكنه يتطلب جهدًا وتفكيرًا. هل قرأتم كذلك مقولة أينشتاين عندما قال:

إذا لم تستطع شرح الفكرة بطريقة مبسّطة، فإنّك لا تفهمها بالقدر الكافي.

فالكاتب الفيزيائيّ المتخصّص أصلًا في هذا المجال وعلى غرار نجاحه في تحدي التبسيط وإيصال الأفكار بصفة عامة من خلال كتابته للعديد من الروايات المشابهة مثل: “سحرة الكواركات” و”ذات مرة في كون”، فإن مجرّد تناوله لموضوع ميكانيكا الكمّ هو في حدّ ذاته تحدٍ آخر مع كلّ ما يتسم به هذا الفرع من تعقيد وتشابك وأشياء عصية على الفهم، حتى قال فيها عالم الفيزياء ريتشاد فاينمان – Richard Feynman:

كلّ من يدعي فهم ميكانيكا الكم فهو إمّا كاذب أو مجنون.

القصد من كلّ ذلك، هو أنّ الرواية قد أدّت مهمتها بنجاح رغم كل هذه التحديات، لذلك فهي تستحق قراءةً ووقفة.

اقرأ أيضًا:

الكتب العشرة الأكثر تأثيراً فى تاريخ البشرية

قراءة في رّواية أليس في بلاد الكم

قبل البدء في الحديث عن الرواية وحيثياتها، لفتت انتباهي الترجمة الدقيقة التي قام بها المترجم أحمد سمير سعد، عندما نقلها إلى اللغة العربية؛ فعلى غرار كونها إثراءً للمكتبة العربية التي تعاني من نقص فادح في المصادر العلمية والتعليمية، فقد نجحت كذلك في التعبير عن المصطلحات العلمية بالكلمات التي توافقها ممّا ساهم في تفادي كلّ أنواع اللّبس وحافظ على جانب الأمانة العلمية. إذ لا تكفي القراءة وحدها ما لم تكن مسلّحة بفهمٍ كامل لمقصود الكاتب، وهذا ما تصبو إليه الترجمة عمومًا ويحاول المترجمون استيفاؤه.

د. أحمد سمير سعد مترجم رواية أليس في بلاد الكم للمؤلف روبرت جيلمور
د. أحمد سمير سعد مترجم رواية أليس في بلاد الكم للمؤلف روبرت جيلمور

يستهلّ الكاتب روبرت جيلمور روايته أليس في بلاد الكم بمقدمة عامة عن ميكانيكا الكمّ، ظروف ظهورها، ومساهمتها في قلب أسس الفيزياء الكلاسيكية رأسًا على عقب في منتصف القرن العشرين؛ إذ أنّها فسّرت سلوك الجسيمات وقوانينها على المستوى الذري ونجحت في التّنبُؤ بسلوك الأنظمة الفيزيائيّة على عكس الميكانيكا الكلاسيكية التي تستند إلى نظريات نيوتن وسلفه جاليليو والتي يعتمد عليها في تفسير الأنظمة على المستوى المرئي كالظواهر الكونية وحركات الأجرام.

رواية أليس في بلاد الكم لمؤلفها روبرت جيلمور مزيجٌ ممتع من الإلكترونات والبوزيترونات وكلّ ما يخصّ المجال الذريّ كما أنّها تعبير عن مغامرات أليس، الفضولية التي كانت تشاهد التلفاز شاعرةً بالملل لتجد أنّه جذبها إلى عالم غريب ساحر، تبدأ فيه رحلتها التعليمية وتأخذنا معها إلى محطات متنوعة تعكس كلّ واحدةٍ منها أساسًا من أسس نظرية الكمّ.

رواية أليس في بلاد الكم بالطبعة العربية - روبرت جيلمور (طبعة دار هنداوي للنشر، إصدار سنة 2020)
رواية أليس في بلاد الكم لمؤلفها روبرت جيلمور بالطبعة العربية. (طبعة دار هنداوي للنشر، إصدار سنة 2020)

المميّز في ذلك هو الدّلالة الواقعية لتلك المغامرات، إذ لا يسرد الكاتب تفاصيلها إلّا وأشار إلى ما يقابلها في ميكانيكا الكم، الأمر الذي يخلق نوعًا من التعايش والقرب من هذا العالم ثمّ فهمه على الأقل بطريقة عامة تزيل نوعًا من الغموض واللبس حوله خاصةً بالنسبة لغير المتخصّصين، وتجعلهم على اطلاعٍ على هذا المجال المهمّ جدًّا الذي شكّل ثورةً في مجالٍ لطالما حكمنا وحكم عالمنا، كما أنّه يضيف هوامش توضيحية للمفاهيم الفيزيائية التي قد يخفى معناها على الكثيرين، ويدعم كلّ فصلٍ بإيحاءات تشرح لنا ما وراء سطور الحكاية.

وزاد الرّواية تميّزًا ومتعةً أنّ الكاتب يحاول ربطها في كلّ المحطات تقريبًا بالرواية الأصلية: “أليس في بلاد العجائب” سواء في الأحداث أو حتّى الشخصيات وردود الفعل، ممّا يساعد في تشكيل تصوّر واضح عن مدى غرابة هذا العلم، ويرفق كلّ ذلك برسومات توضيحيّة من إنجازه ليجعل من الرّواية مصدر متعة علمية وبصرية.

رحلة البحث عن المنطق: بين بلاد العجائب وبلاد الكمّ

رحلة البحث عن المنطق: بين بلاد العجائب وبلاد الكمّ - روبرت جيلمور
رحلة البحث عن المنطق: بين بلاد العجائب وبلاد الكمّ.

القارئُ لقصّة أليس في بلاد العجائب في صغره -أو حتّى كبره إذ لم يفت الأوان بعد- يدرك جيّدًا أن تعاملَه معها على أساسٍ منطقيّ لن يكسبه الجولة، فمرةً يصغر حجمها بعد شربها لمشروب ما فتصبح قادرة على تجاوز نفقٍ ضيّق، ومرةً يكبر حجمها بعد تناولها لقطعة من الكعك، وثالثةً تلتقي بجنود من الورق يتكلمون، لكنّ المشكلة ليست هنا لأنّ القصة خياليةٌ في كلّ الأحوال وموجهة للأطفال خاصّةً. الأمر اللافت للانتباه هو أنّ معظم الظواهر -غير المنطقية- بالنسبة للعقل، ومن بينها تلك التي وردت أو كانت يمكن أن ترد في قصة أليس في بلاد العجائب والتي لا يجوز التفوه بها أصلًا هي أشياء مسلّم بها في ميكانيكا الكمّ ولا تمثل أيّ مشكلة، وظهرت جليًّا في الرواية:

فكّرتْ في نفسها وقالت: حسنًا على الأقل يبدُو أنّ هؤلاء الناس يتصرفون بطريقةٍ منطقية. – اقتباسٌ من الرّواية

فنرى اندهاش أليس من خرق الجسيمات للحواجز، والتشابه التام بين جميع الإلكترونات، وإمكانية المرور من جميع الأبواب في آن واحد، وسماعها بأنّ المكان مزدحمٌ رغم عدم وجود أحد… وغيرها من الظواهر التي ستجدونها على مرّ الرواية. فأليس ليست سوى انعكاس لكلّ شغوف مريد لفهم ميكانيكا الكمّ وفق أسس سليمة.

اقرأ أيضًا:

لا شيء تقريبًا عن كل شيء تقريبًا: عنوان غريب لكتاب أغرب مما تتصور!

قسّم الكاتب رواية أليس في بلاد الكم إلى فصولٍ ثمانية، يمثل كلّ فصل منها محطّة تعليمية تتحدث عن أحد ميكانيكا الكم وتساعد أليس والقارئ في فهمها. وفيما يلي نقاطٌ شاملة لكلّ محطة:

الفصل الأوّل: إلى داخل بلاد الكمّ

من هنا كانت البداية، من ولوج أليس إلى بلاد الكمّ عبر شاشة التلفاز، ثمّ لقائها بالسيّد “إلكترون”، حجر الأساس لعلم ميكانيكا الكمّ.

الفصل الأول: إلى داخل بلاد الكم. أليس في بلاد العجائب
الفصل الأول: إلى داخل بلاد الكم.

يبدأ الفصل بتعارفهما ثمّ إيحاء أوّل عن مميزات الجسيمات عمومًا والالكترونات خاصةً، لتستنتج أليس بأنّ كلّ إلكترون يدور بالسرعة ذاتها مقارنةً بالكترون آخر مع اختلافٍ في جهة اللّف. بعد محادثة أليس مع الإلكترون، تتعلم الكثير عن سرعة الدوران، ومبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ، ومبدأ باولي للاستبعاد. كما ترى ظواهر عجيبة لم يصدقها عقلها، مثل اختراق  الجسيمات حاجزًا من الطاقة تمامًا كأن يخترق شخص ما جدارًا سميكًا، وعدم قدرتها على الجلوس في مقصورة القطار لأنّها ممتلئةٌ رغم فراغها! هنا تقرّر أليس الذهاب إلى بنك هايزنبرغ لفهم شيء من الفوضى التي تحكم ذلك العالم.

الفصل الثاني: بنك هايزنبرغ

في بنك هايزنبرغ الذي يمنح للجسيمات قروضًا للطاقة، تتعلم أليس الكثير عن كيفية سير الأمور في عالم الكمّ وعن تحكّم الطاقة في حركات الجسيمات، وأنّ الكمّ – Quantum يعني مقادير محدّدة من الطاقة. يخبرها الحارس هناك بأنّ أوفى زبائن البنك هم الفوتونات إضافةً إلى الإلكترونات والبوزيترونات وذلك نظرًا لحاجتهما إلى كميّة كبيرة من الطّاقة.

الفصل الثاني: بنك هايزنبرغ.
الفصل الثاني: بنك هايزنبرغ.

لم يأت اختيار العنوان وتسمية البنك بهايزنبرغ عبثًا، فهذا الأخير هو عالم فيزيائيّ ألمانيّ يرجع له الفضل في صياغة معادلة الطاقة المعروفة بمعادلة هايزنبرغ، والتي تحكم الكثير من الأمور في هذا العالم.

E∆t = h/2 معادلة هايزنبرغ للطاقة.

الفصل الثالث: معهد ميكانيكا الكم

فقد مثّل معهد ميكانيكا الكم بالنسبة لأليس المنارة التي ستشرح لها الكثير عن هذا العالم، وتعرّفت فيه على مبدأ التداخل الناص على احتمال الوجود في كلّ الحالات ما لم يكن هناك رصدٌ للحالة، والطبيعة الازدواجية موجة-جسيم، وقطة شرودينجر، و… مهلًا، تعرفون قطة شرودينجر أليس كذلك؟ إنّها تلك القطة البائسة التي توصف بأنّها حية وميتة في آن واحد. لمبدأ التداخل والقطة علاقة ببعضهما البعض، ستكتشفونها عند قراءتكم للرواية.

الفصل الثالث: معهد ميكانيكا الكم. أليس في بلاد العجائب
الفصل الثالث: معهد ميكانيكا الكم.

اقرأ أيضًا:

شرودينجر في ذكرى ميلاده: لنتعرف على فيزيائيّ المعادلة والقطة الذي أحدث ثورة في علم الأحياء!

الفصل الرابع: مدرسة كوبنهاجن

مثل العالم الواقعيّ، وكما هي الحال معنا جميعًا، تواجه أليس معضلات بدورها في هذه المدرسة، لكن هذه المعضلات لا تتعلق بها شخصيًّا بقدر ما تتعلق بميكانيكا الكم في حد ذاتها. تتعرف أليس هنا عمّا يسمى بـ: “معضلة القياس”، ويساعدها تفسير “كوبنهاجن” على فهم كيفية القياس في ميكانيكا الكمّ والتحديات التي تشكّلها. تلتقي كذلك بشخصيات عدّة مثل الإمبراطور وعروس البحر الصّغيرة، وفرخ البط القبيح وتمثّل كلّ شخصية نظرية من نظريات ميكانيكا الكمّ كنظرية العوالم المتعدّدة وتعقيدات ميكانيكا الكمّ. لقد كانت الطريقة التي دمج فيها الكاتب بين كلّ شخصية والنظرية التي تمثلها في غاية الرّوعة.

الفصل الرّابع: مدرسة كوبنهاجن. أليس في بلاد العجائب
الفصل الرّابع: مدرسة كوبنهاجن.

الفصل الخامس: أكاديمية فيرمي-بوز

تتعمق أليس هنا أكثر فأكثر في مفهوم السّعة، وسلوك الجسيمات وحالاتها، ويعرض عليها وصف شامل لكيفية عمل الطاقة في هذا العالم، ودور مبدأ باولي المحوريّ، والتفاعلات الحاصلة بين الالكترون والفوتون وكلّ ما يرافقها من ظواهر. أستطيع القول بأنّ هذا الفصل ولوجٌ معمّقٌ ومتخصص أكثر، لذلك لم يتوان الكاتب في تخصيص هوامش شرحيّة تفصيلية لكلّ هذه المفاهيم.

الفصل الخامس: أكاديمية فيرمي-بوز.
الفصل الخامس: أكاديمية فيرمي-بوز.

الفصل السّادس: الواقع الافتراضيّ

في هذا الواقع تظهر لأليس الهوة الواسعة جدًّا بين ميكانيكا نيوتن، وميكانيكا الكم، وتتعرّف أكثر على سلوك الإلكترونات على المستوى المجهري ومخالفتها الكاملة لسلوك الجسيمات على المستوى المرئيّ. اللافتات التوضيحيّة هنا أكثر:

إنّهم بالتّأكيد مغرمون باللافتاتِ هنا. هذِه اللّافتةُ يبدو أنّ لها معنى عميقًا. لكنّي لا بدّ أن أعترف بأنّي لا أعلم ماذا تَعنِي. اقتباس عن أليس من الرّواية.

الهوامش مصوغة بطريقة أكثر تفصيلًا. يظهر للمرأة الأولى مفهوم السّفر عبر الزمن ممثّلًا مجازًا في رحلة أليس عبر النهر، وحقيقةً في الجسيمات المضادة، يشرحها الفيزيائيّ ريتشارد فاينمان بأنّها:

جُسيماتٌ تسافر في الزّمن إلى الوراء.

يزيد التشويق أكثر، فننتقل إلى الفصل السّابع.

الفصل السّابع: ذراتٌ في الخواء

تقع أليس في بئر عميق وتبدأ الرحلة! إنّها الآن داخل الذرة، الحديث دومًا عن خصائص الذرات ومميزاتها مع إشارة إلى النموذج الذريّ وكيفية توزّع الإلكترونات ومستويات الطاقة في كلّ ذرة، وكيف ينتقل الإلكترون من مستوى إلى آخر دون قطع مسافة. نعم! دون تسجيلٍ لمسافة مقطوعة فهو يظهر مباشرة في المستوى التالي. تذكرون قط أليس في بلاد العجائب عندما قالت له:

كيف اختفيت فجأةً وظهرت مرّةً أخرى؟

السّؤال ذاته نوجهه للإلكترون، لنجد الإجابة مفصّلة بين طيّات الرّواية.

الفصول الأخيرة: من قَلعة رذرفورد إلى مدينة الألعاب

تستمرّ رحلة أليس المثيرة حول النواة لتتعرّف أكثر فأكثر على خصائصها وسلوكها، مع التركيز هذه المرة على الكواركات، الجسيمات الأولية التي وصفت بأنّها أصغر مكوّنٍ للمادة. لا شيء سوى المزيد من اللافتات التوضيحية التي تجدها أليس في طريقها والتي تحمل دلالةً واقعيّة، وتعبّر عن نظرية كميّة، لا شيء سوى المفاهيم التي تبدو للوهلة الأولى منافية للمنطق، لا شيء سوى مقولة العالم الفيزيائيّ نيلز بور عن هذا العلم:

إذا لم تشعرك ميكانيكا الكم بالدهشة، فهذا يعني أنّك لم تفهمها جيّدًا.

أعتذر على مداخلتي سيّد “بور” فنحن نشعر بالدهشة حتى قبل أن نفهمها.

أدعوكم جميعًا لقراءة رواية أليس في بلاد الكم لمؤلفها روبرت جيلمور في نسختها المترجمة، لا من ناحية المتعة التي تورثها فحسب، بل من ناحية الأهميّة العلمية والمعرفية، والقيمة الفنية للسّرد، والشعور الذي يراودنا بعد إنهائها عن عظم هذا الكون المحيط بنا.

اقرأ أيضًا:

بين الجمود والتجديد: هكذا تصارعت الأفكار عبر التاريخ الإنساني

1

شاركنا رأيك حول "أليس في بلاد الكمّ: كيف يمكن أن يُروى عالم الكمّ العجيب في قالب قصصيّ؟"