حەوت کورتە وانەی فیزیک: وانەی یەکەم

جوانترین تیوری                      كارلۆ رۆڤیللی

ئاینشتاین، لە تافی لاویدا، ساڵێکی تەمەنی خۆی بە تەمەڵی و بێ هیچ ئامانجێک گوزەراند. بەڵام زەحمەتە ئنسان بتوانێت بگاتە مەبەستێک ئەگەر بڕێک لە ژیان و کاتی خۆی بە فیڕۆ نەدات، بە داخەوە زۆر لە دایکان و باوکانی هەرزەکاران ئەم راستییە فەرامۆش دەکەن. ئاینشتاین ئەو کاتە لە پاڤیا بو. لە ئەڵمانیا دەستبەرداری خوێندنەکەی بو چونکە بەرگەی نەگرت و وەدوی ماڵەوەیان کەوت. ئەمە سەرەتای سەدەی بیستەم بو، لە ئیتالیاش سەرەتای دەسپێکی شۆڕشی پیشەسازی بو. بابی، کە ئەندازیاربو، لە دەشتاییەکانی پادوادا، بنکەی کارەبایی دادەمەزراند. هەر لێرە بو کە ئاینشتاین کەوتە خوێندنەوەی کانت و جار جارەش، بۆ خۆشی و بێ ئەوەی ناونوس کرابێت یان بیر لەوە بکاتەوە کە بچێتە تاقیکردنەوەوە، دەچوە زانکۆی پاڤیا. ئا بەمجۆرە زانایانی گەورە دروست دەبن.

دوای ئەمە، چووە زانکۆی زوریخ و لە خوێندنی فیزیکدا قوڵبوەوە. دوای چەند ساڵێکی کەم، لە 1905 دا، سێ پەیپەری(نامەی زانستی) نارد بۆ نایابترین و بەشۆرەترین ژورناڵی زانستی ئەو سەردەمە کە ناوی ئەناڵێن دێر فیزیک بو. هەر یەک لەم پەیپەرانە بۆ خۆی شایانی خەڵاتی نۆبڵ بون. یەکەمیان ئەوە دەخاتەڕو کە ئەتۆم لە راستیدا بونی هەیە. دوەمیشیان بناغەی داڕشت بۆ میکانیکی کوانتەم. سێیەمیش، یەکەم تیوری خۆی، کە تیوری نسبی ( کە ئێستا بە نسبیەتی تایبەتی ناسراوە.)بو  پێشکەشکرد، ئەو تیورییەی ئەوەمان بۆ رۆشندەکاتەوە کە چۆن زەمەن بۆ هەمو کەسێک وەک یەک گوزەر ناکات: تەنانەت دو مرۆڤی دوانەی وەک یەکیش لە تەمەندا جودان ئەگەر یەکێکێان بە خێراییەک سەفەربکات.

ئاینشتاین لە شەو و رۆژێکدا بوە زانایەکی سەر زوبانان و لە چەندەها زانکۆی جیاجیاوە پۆستی کار و پرۆفیسۆریان پێشکەشکرد. بەڵام شتێک ناڕەحەتی کرد: سەرباری ئەوەی یەکسەر ناوبانگی پەیداکرد، تیوری نسبی لەگەڵ تیوری هێزی کێشکردنی نیوتندا کۆک نەبو، بە تایبەتی لەمەڕ کەوتنەخوارەی شتەکان. ئەمەی کاتێک بۆ دەرکەوت کە سەرقاڵی نوسینی گوتارێک بو لەمەڕ کورتەی تیورییەکەی و ئنجا کەوتە خوردبونەوە لەوەی ئەگەر یاسای ” کێشکردنی گشتی”، بەو جۆرەی لە لایەن بابی فیزیک، ئیسحاق نیوتن، خۆیەوە فۆرمولە کراوە، پێویستی بە پێداچونەوە هەیە بەو مەبەستەی لەگەڵ چەمکی نوێی نسبیەتدا بەراورد بکرێت. ئاینشتاین خۆی لە پرسەکەدا غەرقکرد. دە ساڵی رەبەقی خایاند کە یەکلایی بکاتەوە، دە ساڵی خوێندنی چڕوپڕ، هەڵە، هەوڵدان، سەر لێ تێکچون، گوتاری هەڵە، ئایدیای نایاب و ئایدیای بە هەڵە تێگەیشتن.

دوا جار، لە ساڵی 1915 دا، پەیپەرێکی زانستی بە چاپ گەیاند کە تەواوی حلەکەی خستەڕوو: تیورییەکی نوێی کێشکردن کە بە نێوی تیوری گشتی نسبی بڵاوی کردەوە، کە شاکاری هەرە گەورەی ئاینشتاین بو، بە گوتەی لێڤ لانداو، فیزیکناسی گەورەی روسی  ”جوانترین تیورییە”.

لە راستیدا گەلێک شاکاری رەها هەن کە بە خرۆشەوە هەستمان دەجوڵێنن: وەکو ريکیومی  Requiem موزارت، ئۆدێسەی هۆمیرۆس و کینگ لیری شەکسپیر. بۆ ئەوەی بلیمەتی ئەمانە بزانین، ئەوا پێویست دەکات کە مرۆڤ لەبەر دەستیاندا شاگردبێت، بەڵام پاداشەکەی جوانییەکی بێگەرد و پوختە، نەک هەر ئەمە بەڵکو بیناییمان لەبەردەم وێنایەکی نوێێ ئەم دونیایەدا دەکاتەوە. زێرەکەی ئاینشتاین، کە بریتییە لە تیوری گشتی نسبی، نمونەی شاکارێکی ئەم پلەیەیە.

لە بیرمە کاتێک بۆ یەکەم جار کەوتمە ئەوەی شتیك لە تیوری نسبی بزانم، ئای چەندە خرۆشابوم. هاوین بو لە کەنارەکانی دەریای کۆندۆفۆری، لە کالابریا بوم، دوا ساڵی خوێندنی زانکۆم بو. کاتێک ئنسان لە مەکتەب دورە، لە پشوی هاویندا بە باشترین شێوە دەکەوێتە خوێندن، ئەو کاتە کتێبک یاریدەدەرم بو کە مشک گازی لە سوچەکانی گرتبو، چونکە شەوانە بەکارم دەهێنا بۆ گرتنی کونەکانی ئەم مەخلوقە نەگبەتانەی لەو خانوە وێرانەدا بون کە دەتگوت بۆ هیپی دروستکراوە و لە بەرزاییەکی ئەمبریادا بو، ئێمەش چوبوینە ناوی بۆ ئەوەی لە بێزاری دەرسەکانی زانکۆی بۆلۆننا رابکەین و رزگارمان بێت. ساتە نا ساتێک چاوم لەسەر کتێبەکە بەرزدەکردەوە و سەیری بریسکەی دەریام دەکرد، لە راستیدا لای من دەتگوت چەماوەیی فەزا و زەمەن بەو جۆرە دەبینم کە ئاینشتاین تەسەوری دەکرد. هەروەک سیحر: دەتگوت هاوڕێیەک هەقیقەتێکی سەیری پەنهان بە گوێمدا دەچرپێنێت، لە ناکاو چارشێو لەسەر سیمای واقیع لادەچێت و نیزامێکی سادەتر و قوڵتر خۆی نمایش دەکات. لەو رۆژەوە کە بۆمان دەرکەوتوە عەرد خڕە و وەک دێوانە دەخولێتەوە، لەوە گەیشتوین کە واقیع بەو جۆرە نییە کە دێتە بەرچاومان: هەمو جارێک کە شتێکی تازە بەدی دەکەین، دەبێتە ئەزمونێکی عاتیفی قووڵ. پەچەیەکی تریش دادەماڵێت.

بەڵام لە نێو هەمو ئەو بازدانە پێشکەوتوانەدا کە تێگەیشتنی مرۆڤ لە رەوتی مێژودا سەرکەوتنیان دەستەبەر کردوە، لەوانەیە هیچیان شان لە شانی تیورییەکەی ئاینشتاین نەدەن. بۆچی؟

یەکەم، چونکە کە مرۆڤ تێگەیشت کە چۆن(تیورییەکە) کاردەکات، ئەوا تیورییەکە سادەییەکی لە ئاسابەدەر لەخۆدەگرێت. با فکرەکە بە کورتی باس بکەم.

نیوتن هەوڵیدا هۆکاری کەوتنەخوارەوەی تەنەکان و سوڕانەوەی هەسارەکان تەفسیربکات. نیوتن تەسەوری هەبونی ‘هێزێک’ی کرد کە هەمو تەنەکان یەکتر کێش دەکەن، ئەم هێزەی ناونا ‘هێزی کێشکردن’. بێ ئەوەی هیچ شتێک لە نێوان تەنەکاندا حزوری هەبێت، چۆن ئاوا ئەم تەنانە لەو دورییەوە یەکتر کێش دەکەن؟ ئەمە شتێکی نەزانراو بو، پاشان، نیوتن، بابی گەورەی فیزیکی هاوچەرخ، وریابو کە هیچ فەرزیەیەک لەم بارەیەوە پێشکەش نەکات. نیوتن ئەوەشی وێناکرد کە تەنەکان بە بارتەقای ئاسماندا دەجوڵێن و فەزاش سندوقێکی گەورەی بەتاڵە و گەردونیشی لەخۆگرتوە، ئەم فەزایە بونیاتێکی زەبەلاحە و هەمو مادەکانیش هەر دەجوڵێن هەتا هێزێک ناچاریان دەکات ڕەوتەکەیان بگۆڕن بۆ فۆرمێکی چەماوەیی. ئەم فەزایە لە چی دروستبوە؟ ئەم سندوقە چۆن خوڵقاوە؟ نیوتن توانستی ئەم وەڵامەی نەبو. بەڵام دوای چەند ساڵێک بەر لە لەدایکبونی ئاینشتاین دو فیزیکناسی گەورەی بەریتانی، مایکل فارادای و جەیمس ماکسوێل، پێکهاتەیەکی سەرەکییان بۆ دونیاکەی نیوتن زیادکرد، ئەویش کایەی ئەلکترۆماگنێتیک بو. ئەم کایەیە قەوارەیەکی راستەقینەیە و بە هەمو شوێنێکدا بڵاوبوەتەوە، شەپۆلە رادیۆییەکان هەڵدەگرێت، فەزای تەنیوە، هەر وەک روی دەریاچە هەڵبەز و دابەز دەکات و هێزی ‘کارەبایی’ دەگوازێتەوە. هەر لە تافی لاوییەوە، ئاینتشاین سەرسام بوە بەم کایە ئەلکترۆموگناتیسییەی کە لەو وێستگە کارەباییەی بابی خۆی دروستی کردبو، رۆتەرەکان دەسوڕێنێتەوە. هەر زوش تێگەیشت کە هێزی کێشکردن، هەر وەک کارەبا، پێویستە وەک کایەیەک سەیربکرێت: ‘کایەی کێشکردن’ ‘gravitational field’ کە مورادیفی ‘کایەی کارەبایی’ە و پێویستە بونی هەبێت. ئاینشتاین مەبەستی بو لە چۆنیەتی کارکردنی ئەم ‘کایەی کێشکردن’ە تێبگات و چۆنیش دەکرێت بە هاوکێشە وەسف بکرێت.

ئا لەم ساتەدا بو کە ئاینشتاین بیرۆکەیەکی بۆ هات، بیرۆکەیەک کە تەنها هیمایە بۆ بلیمەتییەکی پوخت:  کایەی کێشکردن بە پانتایی فەزادا بڵاونەبوەتەوە، بەڵکو فەزا خۆیەتی. ئەمە فکرەی تیوری نسبی گشتییە. ‘فەزاکەی’ نیوتن، کە شتەکان تێیدا دەجوڵێن، و هەر هەمان ‘کایەی کێشکردن’ە.

ئەمە ساتەوەختی رۆشنگەرییە، ساتەوەختی بە سادەکردنی دونیایە: فەزا، چیتر شتێک نییە لە مادە جودا بێت، بەڵکو یەکێکە لە پێکهاتە مادییەکانی دونیا. یەکەیەکە کە لە جوڵەدا فۆرمێکی شەپۆلئامێزی هەیە، لارولەنجە دەکات، سیمایەکی چەماوەیی لەخۆدەگرێت و خولدەدات. ئێمە لە سەرخانێکی سەختی نەبینراودا نین: ئێمە لە لە لولپێچێکی زەبەلاحی گونجاودا نقوم بوین. خۆر فەزا بە دەوری خۆیدا دەچەمەێنێتەوە و عەردیش نەک بە هۆی هێزێکی ئەفسوناوییەوە بە دەوریدا ناسوڕێتەوە، بەڵکو راستەوخۆ لە فەزادا فڕکەی دێت، لاردەبێتەوە و هەروەک هەڵماتێک بە ناو رەحەتییەکدا خل دەبێتەوە. خۆ لە چەقی رەحەتییەکەدا هیچ هێزێکی سیحراوی دروست نابێت، بەڵکو سروشتی لاری یان چەماوەیی دیواری رەحەتییەکەیە دەبێت بە هۆی ئەوەی کە هەڵماتەکە تل بێتەوە. هەسارەکان بە دەوری خۆردا دەسوڕێنەوە، تەنەکان دەکەونە خوارەوە چونکە فەزا سیمایەکی چەماوەیی هەیە.

چۆن بتوانین وەسفی ئەم سیما چەماوەییەی فەزا بکەین؟ گەورەترین ماتماتیکناسی سەدەی نۆزدە ، کارل فرێدرێک گاوس، کە بە ‘ئەمیری ماتماتیکناسان’ ناسراوە،  فۆرمولایەکی ماتماتیکی دارشت کە وەسفی روتەختی بەرز و نزمی دو رەهەندی کرد، نمونەی ئەمەش بریتییە لە روی گردەکان. پاشان داوای لە قوتابییەکی زۆر بەهرەمەندی خۆی کرد کە ئەم چەمکە بخاتە فۆرمێکی گشتییەوە بە جۆرێک کە فەزا بە شێوەیەکی سێ رەهەندی یان زیاتر لەخۆبگرێت. قوتابیەکە، کە بێرنارد رەیمان بو، نامەیەکی دکتۆرای زۆر نایابی بەرهەمهێنا. سەرەتا  تەواو بێ بایەخ و بێ سود هاتە بەرچاو. دەرەنجامی نامەکەی رەیمان ئەوە بو کە خاسیەتی فەزای چەماوە بریتییە لە بابەتێکی ماتماتیکی  تایبەت کە ئەمڕۆ بە چەماوەی رەیمان ناسراوە و بە حەرفی R  ئیشارەی بۆ دەکرێت. دوایی ئاینشتاین هاوکێشەیەکی نوسی کە دەڵێت R  یەکسانە بە وزەی مادە و بەس. هاوکێشەکە نیو دێڕە و هیچی تر. وێنایەک، کە فەزا دەچەمێتەوە، بوە هاوکێشیەک.

بەلام لە کرۆکی ئەم هاوکێشەیەدا، گەردونێک گەورەبوە. ئا لێرەدا دەوڵەمەندی سیحرییانەی تیورییەکە دەروازەیەکمان بۆ ئاواڵە دەکات کە کۆمەڵە وێنەیەکی راستی و خەیاڵی ئەفسوناوی یەک لە دوی یەک، کە چەند پێشبینییەک دەکەن کە دەڵێی لارولەنجەی کابرایەکی شێتە، بەڵام هەمو ئەمانە دەرکەوت کە راستن.

 سەرەتا هاوکێشەکە وەسفی فەزامان بۆ دەکات کە چۆن بە دەوری ئەستێرەیەکدا دەچەمێتەوە. بە هۆی ئەم چەمانەوەوە، نەک هەسارەکان بە دەوری ئەستێرەکەدا دەسوڕێنەوە، بەڵکو روناکێس چیتر بە هێڵێکی راست ناجوڵێت، بەڵکو لادان لە رەوتەکەیدا ڕودەدات. ئاینشتاین پێشبینی ئەوەی کرد کە خۆر دەبێت بە هۆی لادانی رۆناکی. لە ساڵی 1919 دا. ئەم لادانە پێوانەیەکی بۆ ئەنجامدرا و پێشبینییەکەی ئاینشتاینی پاسادان کرد و سەلماندی کە راستە. بەڵام هەر فەزا بە تەنها نەبو کە دەچەمێتەوە، بەڵکو زەمەنیش دەچەمێتەوە. ئاینشتاین پێشبینیکرد کە زەمەن لە تەبەقەکانی سەرەوەی فەزادا خێراتر دەجوڵێت وەک لە سنورەکانی نزیک عەرد. ئەمەش دیسان پێوانەکرا و پرسەکە راست دەرچو، خۆ ئەگەر ئنسانێک لەسەر روی دەریا بژی و لەگەڵ برا دوانەکەی یان خوشکە دوانەکەی خۆی کە لەسەر چیایەک دەژی، بە یەکتر بگەن، ئەوا سەیردەکات کە براکەی یان خوشکەکەی لە خۆی تۆزێک پیرترە. ئەمەش تەنها سەرەتایە.

کە ئەستێرەیەکی زەبەلاح دەسوتێت و هەمو پێکهاتەی توخمی هایدرۆجینەکەی تەواودەبێت. ئەوەی دەمێنێتەوە بە گەرما و وزەی سوتانی توخمەکەی بەردەوام نابێت و لە سایەی کێشی خۆیدا هەرەس دەهێنێت و هەتا دەگاتە خاڵێک کە ئیتر فەزا تا مەودایەکی وەها دەچەمێنێتەوە کە بە دەکەوێتە چاڵێکی راستییەوە. ئەمەش ئەو جاڵە بە شۆرەتانەن کە چاڵە ڕەشەکان ناسراون. کاتێک قوتابی زانکۆ بوم، ئەمانە ئەو حسابەیان بۆ دەکرا کە بەدەگمەن دەکرێت پێشبینی بکرێن کە رۆژێک دێت وەک تیورییەک دەبنە مایەی تێگەیشتن لە لایەن خەڵکەوە. لە رۆژگاری ئەمڕۆدا سەرنجیان دەدەین و بە سەدان لە ئاسماندا دێنە بەرچاومان، بە وردیش لە لایەن فەلەکناسانەوە دەخوێندرێن.

بەڵام ئەمە هێشتا هەمو شتێک نییە. لەوانەیە سەرتاپای فەزا گەورە ببێت و بچێتەوە یەک. لەوەش زیاتر، هاوکێشەکەی ئاینشتاین ئەوە دەخاتەڕو کە فەزا ناتوانێت بە سەقامگیری بمێنێتەوە، پێویستە کە بکشێت یان گەورە ببێت. لە ساڵی 1930 دا، لە سایەی تێڕامان و وردونەوەوە، گەورەبون یان کشانی گەردون بە راستی بەدیکرا. هەر هەمان هاوکێشە دیسانەوە پێشبینیکرد کە کشانی گەردون لە بناواندا هۆکەی دەگەڕێتەوە بۆ تەقینەوەی گەردونێکی ئێجگار بچکۆلەی لە ئاسابەدەر گەرم: ئەو شتەی ئەمڕۆ بە بیگ بانگ ناوی دەبەین. دیسانەوە، یەکەم جار کەس باوەڕی بەم شتانە نەکرد، بەڵام هێدی هێدی سەلماندنەکان کەڵەکەبون، هەتا شەبەنگی باکگراوندی کۆسمۆیی ، کە بریتییە لە پاشماوەی ئەو تیشکەی راستەخۆ دوای ساتەوەختی رودانی بیگ بانگ پەخشبوە، لە ئاسماندا دۆزرایەوە و زانایان دوای ڕامان دیاردەکەیان تۆمارکرد. ئەو پێشبینییەی لە هاوکێشەکەی ئاینشتایندا هاتوە دەرکەوت راستە. ئنجا لەوەش زیاتر ، هێشتا تیورییەکە ململانێی ئەوە دەکات کە فەزا وەک روی دەریایەک دەجوڵێت. کاریگەری ‘شەپۆلەکانی کێشکردن’ لە ئاسماندا لەسەر ئەستێرە دوانەییەکان بینراوە و تەنانەت هێمایەکیشە بۆ پێشبینییەکانی تیورییەکە سەبارەت بە وردەکارییەکەی بە جۆرێک کە یەک بۆ سەد بلێونە.

 بە کورتی، تیورییەکە وەسفی دونیایەکی فرە رەنگ و ناوازە دەکات کە گەردون دەتەقێتەوە، فەزا هەرەس دەهێنێت و دەبێت بە چاڵێک(یان کونێک) کە نە بنی هەیە و نە زەمەن و ئەمە لە نزیک هەسارەکان خاودەبێتەوە و دوری بێ سنوری فەزای نێوان ئەستێرەکان وەک روی دەریا شەپۆل دەدات و شاڵاو دەهێنێت….هەمو ئەمانە، هێدی هێدی لە کتێبەکەوە سەریان هەڵدا کە مشک گازی لە سوچەکانی گرتبو، ئەمانە حیکایەتگەلێک نین گەلحۆیەک لە کاتی خڵەفاندا بیان گێڕێتەوە، یاخود وڕێنەیەک نین لە سایەی گەرمای خۆری کالابریای سەر کەنارەکانی دەریای ناوەراست دروست ببن، ئەمانە راستین.

باشترە ئەگەر بڵێین هێمایەکن بۆ راستی، کەمتر لێڵن یان رۆژانە دوبارە ببنەوە و ئیزعاجمان بکەن. واقیعێک کە دەڵێی هەر لە هەمان ئەو شتەیە کە هەمان پێکهاتەی خەونەکانمانن، بەڵام هیچ نەبێت زۆر راسترن لەو خەونانەی دەیان بینین و بە تەمێک داپۆشراوە.

هەمو ئەمانە دەرەنجامی تێگەیشتنی بەرایین: واتە فەزا و کایەی کێشکردن هەمان شتن. هاوکێشەیەکی سادەش، کە لێرەدا ناچارم بیخەمە بەرچاوتان، هەرچەندە زۆر دڵنیام کە ناتوانن جارێ واڵای بکەن و لێی تێ بگەن. دور نییە هەر کەسێک ئەمە دەخوێنێتەوە دەتوانێت ڕەچاوی سادەیی جوانی ئەم هاوکێشەیە بکات:

R_ab − ½ R g_ab = T_ab

ئەمە تەواو.

بێگومان، خۆشت دەبێت ماتماتیکی رەیمان بخوێنیت و ئەزمی بکەیت بۆ ئەوەی تەواو ببیتە پسپۆر لە کۆمەڵێک تەکنیکدا کە دەسەڵاتت بەسەر ئەم هاوکێشەیەدا بشکێت و لێی حاڵی ببیت و بەکاری بهێبیت. بەڵام توانا و هیمەتێکی کەمترت پێویستە بۆ ئەوەی ڕەچاوی ئەو جوانییە بکەیت کە چوار مۆسیقار دادەنیشن و بیتهۆڤن دەژەنن. لە هەردو حاڵەتدا، خەڵاتەکە برتییە لە جوانییەکی لە ئاسابەدەر، چاوێکی نوێ کە سەیری دونیای پێ بکەین.

ئەم گوتارە لە لایەن خۆمەوە دەستکاری کراوە.

شێرکۆ رەشید قادر