يصحبنا كريستوفر نولان في رحلة عقلية رائعة أخرى في فيلمه الجديد Interstellar الذي صدر بدور العرض في 7 من نوفمبر، والذي سيكون بلا شك أغرب تجربة سينمائية تشهدها منذ فيلم Inception الذي أخرجه أيضًا نولان. ولكن يستند فيلم Interstellar إلى مفاهيم علمية حقيقية مثل النجوم النيوترونية والثقوب السوداء الدوارة وتمدد الزمن على عكس فيلم Inception؛ وإذا لم تكن على درايةٍ بتلك المصطلحات فقد تجد نفسك تائهًا خلال الفيلم.
يحكي الفيلم قصة طاقم من مستكشفي الفضاء الذين ينطلقون في رحلةٍ إلى خارج المجرة عبر ثقبٍ دودي، ليجدوا في الجانب الآخر نظامًا شمسيًا آخر يدور حول ثقبٍ أسود دوار بدلًا من الشمس، وهكذا عليهم أن يسابقوا الزمان والمكان لإنهاء مهمتهم. ربما يكون السفر الكثير عبر الفضاء في الفيلم مربكًا ولكنه يستند إلى بعض المبادئ الفيزيائية الأساسية، وإذا استطعت فهم تلك المبادئ ستستمتع بمشاهدة الفيلم بدلًا من التساؤل والتخمين طوال الوقت.
فيما يلي دليل موجز للمبادئ الفيزيائية الخمسة التي عليك معرفتها لفهم Interstellar:
1- الجاذبية الصناعية
من المشاكل التي تواجهنا نحن البشر عند السفر في الفضاء لفترةٍ طويلة آثار انعدام الجاذبية في الفضاء، فقد وُلدنا على الأرض ولذا تأقلمت أجسامنا على النمو في ظروفٍ جذبية محددة، ولكن عندما نعيش في الفضاء لفترةٍ طويلة تبدأ عضلاتنا في الضمور، ويواجه أبطال الفيلم هذه المشكلة كذلك.
ابتكر العلماء تصميمات مختلفة لخلق جاذبية صناعية في سفن الفضاء للتغلب على هذه المشكلة، مثل تدوير السفينة كما حدث في الفيلم، فالتدوير يصنع قوةً تسمى قوة الطرد المركزي؛ والتي تدفع الأجسام نحو الجدران الخارجية للسفينة، تمامًا كما تفعل الجاذبية ولكن في الاتجاه المعاكس. قد تختبر تلك الجاذبية الصناعية عند قيادتك للسيارة في منعطفٍ ضيق فتشعر كأنك تُدفع للخارج بعيدًا عن نقطة المنعطف المركزية، ويصبح الجدارُ في سفينة الفضاء الدوارة الأرضَ التي تسير عليها.
2- الثقوب السوداء الدوارة
يوجد في مركز كل ثقب أسود نجم مضغوط مكثف للغاية يطلق عليه نجم نيوتروني، يعلم رواد الفضاء منذ عقود أن بعض النجوم النيوترونية المحددة تدور؛ إذ يدور بعضها بمعدل آلاف المرات في الثانية. تنتج النجوم النيوترونية الدوارة المكثفة ثقوبًا سوداء دوارة؛ والتي لاحظها العلماء، وإن كان بصورةٍ غير مباشرة.
تنبعج الثقوب السوداء الدوارة بطريقةٍ مختلفة عن الثقوب السوداء الثابتة، ويطلق على عملية الانبعاج هذه تباطؤ الإطار المرجعي، وتؤثر على كيفية رؤية الثقب الأسود للفضاء والتواء الفضاء؛ والزمان-المكان المحيط به. ومن المثير للدهشة أن الثقب الأسود الدوار الذي تراه في الفيلم دقيق علميًا.
3- الثقوب الدودية
تُعد الثقوب الدودية – مثل التي يستخدمها فريق العمل – الظاهرة الفيزيائية الوحيدة في الفيلم التي لا تؤيد وجودها أية أدلة ناتجة عن الملاحظة، فهي نظرية تمامًا، ولكن يمكن استخدامها كحبكة ملائمة لأي قصة خيال علمي تحاول اجتياز مسافاتٍ كونية، لأن الثقوب الدودية عبارة عن طريقٍ مختصر عبر الفضاء، فأي جسم له كتلة قد يصنع ثقبًا في الفضاء؛ مما يعني إمكانية تمدد الفضاء أو التوائه أو حتى طيه تمامًا.
الثقب الدودي هو طيةٌ في نسيج المكان (والزمان) تصل بين منطقتين بعيدتين تمامًا عن بعضهما البعض في الفضاء مما يمكّن مستكشفي الفضاء من السفر لمسافاتٍ طويلة خلال فترةٍ قصيرة. والمصطلح الرسمي للثقب الدودي هو جسر آينشتاين-روزين لأن أول من صاغ نظريةً عنه كان آلبرت آينشتاين وزميله ناثان روزين في عام 1935.
4- تمدد الزمن الجذبي
إن تمدد الزمن الجذبي ظاهرة حقيقية ملحوظة على الأرض، وتحدث لأن الزمن نسبي، أي أن الزمن يسير بمعدلات مختلفة في أطر مرجعية مختلفة؛ فعندما تكون في بيئة جذبية قوية يسير الزمن بمعدل أبطأ بالنسبة للأشخاص الموجودين في بيئة جذبية ضعيفة.
إذا كنت بالقرب من ثقبٍ أسود مثل الموجود في الفيلم، يختلف إطارك المرجعي الجذبي عن شخصٍ يقف على كوكب الأرض؛ وبالتالي يختلف إدراكك للزمن، لأن جذب الثقب الأسود يزداد قوةً كلما اقتربت منه. ستظل الدقيقة بالنسبة لك تستمر ستين ثانية، ولكن إذا نظرت إلى ساعة على الأرض سيبدو أن الدقيقة تستمر أقل من ستين ثانية، مما يعني أنك ستشيخ أبطأ ممن على الأرض. وكلما ازداد الحقل الجذبي قوةً كلما ازداد تمدد الزمن، ويلعب هذا المفهوم دورًا هامًا في الفيلم عندما يواجه المستكشفون ثقبًا أسود في مركز نظامٍ شمسي آخر.
5- الواقع خماسي الأبعاد
قضى ألبرت آينشتاين الثلاثين عامًا الأخيرة من عمره في محاولة صياغة النظرية التي يطلق عليها الفيزيائيون ’’النظرية الموحدة‘‘ والتي يمكنها الجمع بين المفهوم الرياضي للجاذبية وبين قوى الطبيعة الثلاث الأخرى (القوة القوية والقوة الضعيفة والقوة الكهرومغناطيسية)، وفشل آينشتاين، كما فشل العديد من الفيزيائيين بعده، في الوصول إلى مثل هذه النظرية.
ترفض الجاذبية التعاون مع الفيزيائيين، ويعتقد بعضهم أن الطريقة الوحيدة لحل هذا اللغز الهام هي التعامل مع الكون كأنه منقسم بالفعل إلى خمسة أبعاد بدلًا من أربعة كما قال آينشتاين في نظريته للنسبية، والتي تجمع بين أبعاد المكان الثلاثة وبين الزمن ذي البعد الواحد؛ والذي يعرف بـ’’الزمان-المكان‘‘. يستخدم نولان في الفيلم هذه الفكرة القائلة بأن كوننا يتمثل في خمسة أبعاد، ودور الجاذبية الهام في هذه الفكرة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق