“هناك متسع كبير هناك.” وفي عام 1959 أعلن عالم فيزياء اسمه ريتشارد فاينمان عن المجال الجديد وهو فيزياء النانو وهو الأصغر.
بعد أن مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء الأسبوع الماضي لثلاثة علماء، ظل اقتباس فاينمان يتردد في ذهني، حيث اكتشفت كيفية توليد دفعات من ضوء الليزر في جزء من المليون من الثانية فقط، بسرعة كافية لتتبع تحركاتها. الإلكترونات في التفاعل الكيميائي.
قبل بضعة أيام، ذهبت جائزة نوبل في الكيمياء إلى ثلاثة علماء تعلموا كيفية دمج الذرات لتكوين نقاط كمومية، والتي تعتبر بلا أبعاد.
كانت الجوائز بمثابة تذكير بمدى انفصالنا نحن البشر عن النطاق الذي تتكشف فيه أهم عمليات الطبيعة.
لقد أمضيت معظم مسيرتي المهنية في الكتابة على نطاق واسع، ولا سيما الكون، حيث يُقاس الزمن بالقرون، وتُقاس المسافة بالسنوات الضوئية، حيث تمتد كل سنة ضوئية على مسافة 6 تريليون ميل. تُقاس دورات حياة النجوم بملايين أو مليارات السنين. وفقًا لبعض التقديرات، يمكن للثقوب السوداء أن تتواجد وتستهلك بشراهة لمدة تصل إلى 10^100 عام.
ومع ذلك، يتم قياس الذرات بأجزاء من النانومتر – ثلاثة أجزاء من المليون من البوصة. وفقا لزميلي كارل زيمريحتوي جسدي على مليار مليار مليار ذرة، مجمعة في حوالي 37 تريليون خلية، تقوم بكل العمل الذي يبقيني على قيد الحياة ويقظًا.
ويتم قياس التفاعلات الكيميائية بالأتو ثانية؛ من الآمن أن نقول، ولكن محفوفًا بالمخاطر، أن مليون تريليون تفاعل كيميائي يمكن أن يحدث كل ثانية في كل خلية من الـ 37 تريليون خلية الموجودة بداخلي. القول “لدي الكثير” هو بخس كبير.
الارقام تصيبني بالدوار والتعب كيف يمكنك تتبع شيء يحدث بسرعة كبيرة، ويخضع لأصغر القواعد المنزلية لميكانيكا الكم، بحيث يمكن لأي شيء أن يكون في أي مكان حتى تقوم بقياسه؟
الحوادث الكمومية تحدث في كل وقت. لماذا لم أختفي في فوران كمي مثل قطة شرودنغر، ميتة وحية في نفس الوقت؟ ولا يسعني إلا أن أستنتج أن هناك أمناً واستقراراً في الأرقام الفلكية التي حققناها. ربما تكون الأعداد الكبيرة حصنًا ضد عدم اليقين الكمي. إذن أنا هنا – على ما أعتقد.
نحن البشر محصورون إلى حد كبير في منتصف المقاييس الكونية – على ارتفاع متوسط، جزء من مائة سيبتيليون (10^-24) من حجم الكون المرئي، وبعمر نموذجي يبلغ اثنين أوكتيليون أتو ثانية. والأتو ثانية هي أبدية مقارنة بعمر بوزون هيغز بعيد المنال، وهو جسيم دون ذري يدوم جزءًا من الألف من الأتو ثانية قبل الفناء.
وفقًا لعلماء الفيزياء الفلكية، فإن إحدى الظواهر الأكثر إثارة وأساسية في الكون، والمعروفة باسم التضخم، بدأت في تشكيل الزمكان والجسيمات بمقدار جزء من مائة من الكتوثانية (10^-32 من الثانية). القوى المقيمة فيه.
دكتور. وكما لاحظ فاينمان، هناك فترات زمنية ومسافات أقصر قبل الوصول إلى الحدود النهائية التي تفرضها فيزياء الكم: طول بلانك، 10^-33 سنتيمترًا، وزمن بلانك، 10^-43 ثانية. كلاهما يحمل اسم ماكس بلانك، الفيزيائي الألماني الذي حقق الاختراق الذي أدى إلى ميكانيكا الكم.
وبالمزيد من الطاقة والمال والإبداع، قد يكمل العلم الرحلة عبر الفضاء الداخلي إلى هذه الحدود، حتى لو وصلنا إلى النجوم. لا يزال العالم الموجود أسفل أظافرنا وداخلها مثيرًا ومثيرًا مثل المشهد الذي يتكشف فوقنا كل ليلة.
