اقترح علماء الفيزياء في جامعة لندن نظرية جديدة تجمع بين النسبية العامة لأينشتاين وميكانيكا الكم

أعلن علماء الفيزياء في جامعة لندن عن نظرية جديدة تَدّعي التوفيق بين التناقض طويل الأمد بين نظرية أينشتاين للنسبية العامة وميكانيكا الكم، وهذه النظرية التي تُحافظ على مفهوم أينشتاين للزمكان، فُصّلت في ورقتين بحثيتين ومن المحتمل أن تُعيد تشكيل فهمنا للقوانين الأساسية للفيزياء.

بُنيت الفيزياء الحديثة على عمودين، الأول هو نظرية الكم التي تحكم أدق جزئيات الكون، والثاني هو نظرية أينشتاين للنسبية العامة التي تُفسر الجاذبية من خلال انحناء الزمكان، ولكن تتعارض هاتين النظريتين بشدة، وسعى العلماء للتوفيق بينهما لمدة قرن من الزمان، وركزت الجهود التقليدية على تعديل نظرية أينشتاين لتناسب ميكانيكا الكم، وهذا نتج عنه تطور نظريات أخرى مثل نظرية الأوتار وجاذبية الكم الحلقية.

وعلى عكس الطرق التقليدية، فإن النظرية الجديدة التي قادها البروفيسور جوناثان أوبنهايم تقترح أن الزمكان قد يظل كلاسيكيًا وغير خاضع لنظرية الكم، وسُميت النظرية باسم "نظرية ما بعد الكم للجاذبية الكلاسيكية" postquantum theory of classical gravity وتقترح تعديلات على نظرية الكم نفسها، متوقعةً تقلبات عشوائية وأكبر من المتوقع في الزمكان، وهذه التقلبات قد تؤدي إلى تغيرات غير متوقعة في الوزن الظاهر للأجسام عند قياسها بدقة شديدة.

الورقة الثانية التي قادها طلاب الدكتوراه السابقين للبروفيسور أوبنهايم تقترح اختبارًا تجريبيًا وهو قياس كتلة مثل المعيار القياسي 1 كجم في المكتب الدولي للأوزان والمقاييس في فرنسا، وذلك لمراقبة ما إذا كان وزنها يتقلب بمرور الوقت، وهذا قد يؤكد أو يدحض النظرية بناءً على التقلبات التي نلاحظها.

لخمس سنوات اختبر العلماء هذه النظرية بدقة واستكشفوا تداعياتها الواسعة، وتتحدى هذه النظرية فهمنا للجاذبية وتقترح طرقًا جديدة لاستكشاف طبيعتها الكمية المحتملة، وتُشير النظرية الجديدة إلى أن الزمكان يجب أن يخضع لتقلبات عشوائية مستمرة، والتي يمكن أن تكون أكبر إذا كان الزمكان كلاسيكيًا (مفهوم أينشتاين) بالفعل.

تمثل هذه النظرية خطوة كبيرة في حل إحدى أعمق المعضلات الفيزيائية، وإذا تحقق العلماء من صحتها، فهي كفيلة بتغيير فهمنا للكون، وتوفير إطار موحد للجاذبية وميكانيكا الكم، وتقع الاختبارات المقترحة ضمن نطاق الإمكانية، وقد تقدم هذه النظرية إجابات حاسمة في العقود القادمة، كما قد يكون لها آثارًا أوسع إذ قد تحل معضلة معلومات الثقب الأسود من خلال السماح بتدمير المعلومات، وهو مفهوم يتعارض مع نظرية الكم القياسية.