بحث رائع مع التوثيق العلمي: المشاهد الجنسية تتلف الدماغ (فيديو)
يمكن للذكاء الاصطناعي معالجة المسائل الرياضية التي حيّرت العلماء، لكن عالم الفيزياء Jim Al-Khalili يقول إن فهم الزمن قد يتطلب شيئًا تفتقر إليه آلات اليوم: الخيال.
في كتابه الجديد، On Time: The Physics That Makes the Universe Tick، يبحث Al-Khalili أسباب استمرار عجز العلماء عن الاتفاق على ماهية الزمن أو تفسير سبب سيره في اتجاه واحد فقط. ويرى أن الإجابة عن هذه الأسئلة قد تتطلب فهمًا جديدًا للفيزياء، أي نقلة في المفاهيم يعتقد أنها لا تزال تتجاوز قدرات أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية، رغم تنامي براعتها في الرياضيات.
قال Al-Khalili، الأستاذ الفخري المتميز في الفيزياء بجامعة سري في المملكة المتحدة، في مقابلة مع IBM Think: “تتباين هذه الأوصاف للزمن إلى حدّ لا نعرف معه كيف نوفّق بينها.”
يعتقد Al-Khalili، عالم الفيزياء النووية ومقدّم البرامج العلمية في BBC، أن الذكاء الاصطناعي قد يساعد في نهاية المطاف على حلّ تلك التناقضات. لكنه يقول إن الإجابة عن الأسئلة الجوهرية حول الكون لا تزال تتطلب حدسًا بشريًا، ولا تكفي القدرة الحاسوبية وحدها.
سيتناول Al-Khalili بعض هذه الأسئلة في فعالية تُقام في لندن يوم 18 نوفمبر، حيث سينضم إلى Juan Bernabé-Moreno، مدير IBM Research Europe للمملكة المتحدة وأيرلندا، لمناقشة ما إذا كانت حوسبة Quantum قد تتجاوز الذكاء الاصطناعي لتصبح الإنجاز التقني الكبير المقبل. وتستضيف جلسة النقاش، التي تحمل عنوان “عصر التحوّل”، مؤسسة Intelligence Squared بالشراكة مع IBM.
بحسب Al-Khalili، تتمثل إحدى أكبر العقبات أمام فهم الزمن في أن علماء الفيزياء لا يزالون يفتقرون إلى تفسير موحّد لماهيته الحقيقية.
“إنه شيء حقيقي. إنه جزء ملموس من واقعنا المادي”، كما قال Al-Khalili. “إنه ليس من اختراعنا؛ ولا يقتصر وجوده على أذهاننا؛ وليس مجرد شيء تقيسه الساعات.”
يستكشف كتاب Al-Khalili ثلاثة أوصاف للزمن لم يتمكن علماء الفيزياء من التوفيق بينها بعد. في كثير من المعادلات، يكاد الزمن يقتصر على كونه رقمًا يتتبّع كيفية تغيّر الأشياء. أما نظرية النسبية التي وضعها أينشتاين فتقدّم تصورًا مختلفًا، إذ تتعامل مع الزمن بوصفه بُعدًا رابعًا متداخلًا مع نسيج المكان. وتضيف الديناميكا الحرارية، وهي علم دراسة الحرارة والطاقة، تعقيدًا آخر: للزمن اتجاه، كالسهم الذي يشير من الماضي إلى المستقبل.
أوضح أينشتاين أيضًا أن الزمن لا يمر بالمعدل نفسه في كل مكان. فمعدل مرور الوقت على ساعة مقارنةً بأخرى يعتمد على الحركة والجاذبية. وفقًا لما يوضّحه المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية (NIST)، تحتاج أقمار نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الصناعية إلى تصحيحات تستند إلى النسبية، لأن ساعاتها تعمل بمعدلات تختلف عن معدلات الساعات على الأرض.
تساعد ميكانيكا Quantum ونظرية النسبية التي وضعها أينشتاين والديناميكا الحرارية العلماء على تقديم تنبؤات دقيقة بشأن العالم المادي. لكن هذه النظريات لم تقدّم بعد، كما يشير Al-Khalili، تفسيرًا موحّدًا للزمن ينطبق على جميع مجالات الفيزياء.
تأمّل ما يحدث عندما يسقط كوب زجاجي على أرضية المطبخ. يتحطم إلى شظايا، لكنها لا تعود أبدًا لتلتئم من تلقاء نفسها. وأوضح Al-Khalili أن اللغز يكمن في أن كثيرًا من معادلات الفيزياء الأساسية تصح سواء سار الزمن إلى الأمام أو إلى الخلف.
يفسّر علماء الفيزياء هذا الاختلاف عادةً بالإنتروبيا، وهي كمية ترتبط بعدد الترتيبات المجهرية الممكنة للنظام. وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية، تميل الإنتروبيا في النظام المعزول إلى عدم الانخفاض.
يرى Al-Khalili أن علماء الفيزياء ينظرون إلى المسألة من الاتجاه المعاكس. فبدلًا من محاولة تفسير سبب سير الزمن إلى الأمام بينما تشير المعادلات إلى إمكانية سيره في كلا الاتجاهين، يرى أن للزمن اتجاهًا أصيلًا في طبيعته، وأن المعادلات تصف استثناءات غير مألوفة.
وقال: “للكون سهم؛ فللزمن فيه اتجاه.”
وضّح فكرته باستخدام بندول. ضع بندولًا داخل حجرة تفريغ للتخلص من مقاومة الهواء وتقليل الاحتكاك إلى أدنى حد. سيبدو مقطع فيديو لحركة تأرجحه متشابهًا إلى حد كبير، سواء شُغّل إلى الأمام أو إلى الخلف.
لكن عند تعريض البندول للهواء، يتناقص مدى تأرجحه تدريجيًا. شغّل التسجيل إلى الخلف، وسيبدو البندول وكأنه يكتسب طاقة من دون مصدر ظاهر.
يرى Al-Khalili أن المعادلات التي تصف زمنًا قابلًا للعكس تستند إلى أنظمة مثالية مفترضة ومعزولة عن محيطها. وقال: “الطبيعة الحقيقية للواقع في كوننا هي أن كل شيء يتفاعل مع كل شيء آخر، وأن للزمن اتجاهًا.”
ومن وجهة نظره، قد يكون اتجاه الزمن خاصية أساسية. وعندئذٍ، تكون المعادلات الرياضية التي تبدو صالحة بالقدر نفسه في الاتجاهين، إلى الخلف وإلى الأمام، وصفًا لحالات خاصة، لا للطبيعة الجوهرية للواقع.
يقرّ Al-Khalili بأن قلة من العلماء تتبنّى هذا الرأي. فلم يحسم علماء الفيزياء ما إذا كان اتجاه الزمن خاصية أساسية أم ناشئًا عن عمليات فيزيائية أخرى.
قد يكمن أحد سبل الوصول إلى إجابة في جاذبية Quantum. وهي محاولة للتوفيق بين ميكانيكا Quantum، التي تصف المادة والطاقة على مقاييس بالغة الصغر، ونظرية الجاذبية التي وضعها أينشتاين، والتي تفسّر كيف تتسبب الكتلة والطاقة في انحناء الزمكان، فتنتج التأثيرات التي نشعر بها بوصفها جاذبية.
وينبغي لنظرية كهذه أن تفسّر الأدوار المختلفة التي يؤديها الزمن في كلا الإطارين النظريين.
وقال Al-Khalili: “قد تكشف لنا النظرية الصحيحة لجاذبية Quantum شيئًا عن كيفية التوفيق بين تلك الجوانب من طبيعة الزمن.”
وأشار أيضًا إلى الأبحاث المتعلقة بالانفجار العظيم والطاقة المظلمة، وهي الظاهرة الغامضة المرتبطة بتسارع تمدّد الكون. قد تساعد هذه الأبحاث علماء الفيزياء على فهم ما إذا كانت للزمن بداية، وما قد يحدث له في المستقبل البعيد.
يعتقد Al-Khalili أن التوصل إلى نظرية ناجحة لجاذبية Quantum قد يفسّر أخيرًا كيف تنسجم الأوصاف المختلفة للزمن بعضها مع بعض. لكن علماء الفيزياء يحاولون منذ عقود التوفيق بين ميكانيكا Quantum والنسبية، من دون التوصل إلى إجابة تحظى بالقبول.
قال Al-Khalili إن قدرة الذكاء الاصطناعي على معالجة المسائل الرياضية المعقدة قد تجعله أداة قيّمة لعلماء الفيزياء، لكنه يشك في قدرة الأنظمة الحالية على تقديم الحدس اللازم لإعادة النظر في النظريات الأساسية.
وقال: “لا أعتقد أن الذكاء الاصطناعي يمتلك ذلك الحدس أو ذلك الخيال اللازمين للإجابة فعلًا عن بعض هذه الأسئلة الكبرى.”
فهو يميّز بين حلّ مسألة رياضية وإدراك أن المسألة نفسها ربما صيغت على نحو غير صحيح. وتستند حجته بشأن اتجاه الزمن إلى التشكيك في افتراض وجّه علم الفيزياء لأكثر من قرن.
ومع ذلك، يعرف Al-Khalili علماء فيزياء يتطلعون بحماس إلى العمل مع أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تتنامى قدراتها.
وقال: “نتطلع إلى أن يمدّ لنا الذكاء الاصطناعي يد العون، بدلًا من الاستياء منه لأنه يستحوذ على وظائفنا.”
بدأ Al-Khalili دراسة هذه الأسئلة من خلال مشروع بحثي موّلته مؤسسة John Templeton Foundation، وجمع بين علماء الفيزياء والفلاسفة وعلماء الرياضيات. ثم جعلت كتابة الكتاب هذا البحث أكثر ارتباطًا بحياته الشخصية
وقال، وهو الآن في عقده السابع، إن التفكير في الزمن جعله أكثر وعيًا بحتمية الموت. ويستوقفه سؤال على وجه الخصوص: لماذا يخشى الناس الأبدية بعد الموت، بينما نادرًا ما يقلقون بشأن الأزل الذي سبق ولادتهم؟
ورأى أن هذا الاختلاف يعكس جزئيًا رغبة الإنسان في أن يترك وراءه أثرًا، أو دليلًا على حياة عاشها.
وقال: “تأمّل موضعنا في الزمن: نحن نوجد لفترة وجيزة للغاية مقارنةً بعمر الكون نفسه.” “ليس لديك سوى وقت قليل؛ فاستفد منه إلى أقصى حد، لأنه شيء حقيقي.”
Reviewed by abou marwane
on
10:01 ص
Rating: 5
