لينكات الفيسبوك مرفقة علشان لو حبيت تقرا التعليقات علي الپوستات الأصلية
11-24-2020
A very simple and highly not-to-scale representation of how the scale factor (think of it as roughly the radius) of the universe changed with time from the Big Bang till today. We still don't understand the early inflation or the current accelerated epoch.
(Screenshot from my book - Covariant Physics)
*********************************************************
https://www.facebook.com/10403190/posts/10101020111380515/?rdid=nzoXIMjzuA3ESdGN
10-17-2021
تقول نظرية الانفجار العظيم (وهي تسمية مضللة جداً) ان الكون بدأ من نقطة تمددت. تقول ايضا انه كما يبدو لنا فان الكون مسطح ولانهائي.
طيب ازاي يبقي لانهائي وفي نفس الوقت بدأ من نقطة؟ النقطة ليست لانهائية!!
اصدمك بقي واقولك ان الصورة الشائعة اعلاه غير صحيحة. المعادلة التالية تصف هذه الحالة ولو استطعت قرائتها لفهمت المشكلة وفهمت حلها.
لو أن الكون لا نهائي فانه كان دائمًا لا نهائي. طيب يبقي بدأ من "نقطة" ازاي؟ هو الحقيقة في هذه الحالة لم يبدأ من نقطة لكن بدأ من متفردة
Singularity
والمتفردة ليست نقطة ولكنها "حالة" من الكثافة العالية جداً جداً قد تكون لانهائية.
ابسط صورة اقدر ارسمها ، وهي بالضرورة غلط ، هي كالتالي: تخيل سطح لانهائي املس من المطاط. وتخيل ان عليه رمل ، والرمل ده مركز جداً وكل حبة لازقة في الي جنبها تماماً. الآن تخيل ان السطح يتمدد ، سيظل لانهائي لان اللانهائي حين يتمدد يتمدد في نفسه ، كيف عرفنا انه يتمدد اذاً؟ لاننا نرى ان حبيبات الرمل تبتعد عن بعضها بمرور الوقت ، بطريقة لا تفسر الا ان السطح نفسه هو ما يتمدد وليس الحبيبات هي ما يتحرك.
دي صورة تقريبية "لو" كان الكون لانهائي.
هل الصورة دي دقيقة؟ لأ ولكنها ابسط صورة تخيلتها بناءً على قراءة في هذه المعادلة.
الرياضيات لغة تعبر اكتر بكتير جداً عن قدرتنا في التعبير بلغاتنا العادية.
(صورة من كتابي Covariant Physics)
The Robertson-Walker metric for a flat universe. The second term describes the distance between two adjacent points in an infinite flat universe, multiplied by the scale factor a, which is a number that started very very small, maybe even zero, and increased with time.
*********************************************************
10-17-2021
لو كنت لخبطتك بالبوست السابق تعال الخبطك زيادة.
جالي سؤال لطيف: مامعناه انه اذا كان كلامي مظبوط يبقي الصورة دي غلط ، لان الصورة دي بتقول ان الكون بدأ من نقطة وتوسع في صورة كرة تبتعد عن هذه النقطة.
لأ الصورة دي مش غلط ، البوست السابق كنت بتكلم عن الكون ككل ، ما نراه ومالانراه. الصورة دي تصف الكون المرصود فقط!! اي ان بالنسبة الينا الكون المرصود بدأ من نقطة وتوسع في صورة كرة نحن في مركزها. بل اضيفك من الشعر بيت ، لو رحت علي حافة الكون المرصود وبصيت حواليك حتشوف فقاعة انت في مركزها بدأت من نقطة. خد بقي كل الفقاعات دي ، عدد لانهائي منها ، وانت يطلع عندك الكون المسطح اللانهائي الي وصفته في البوست السابق.
*********************************************************
4-11-2022
de-Sitter universe:
واحد من الاحتمالات الممكنة لتمدد الكون. المحور الافقي هو الزمن ، نقطة البيج بانج في المنتصف ، والمحور الراسي هو ال
Scale factor
تقدر تتخيله (مجازاً) انه نصف قطر الكون المنظور. لاحظ الحل
k=0
هذا يمثل كون flat لانهائي مكانياً ولاحظ ان نصف قطره يمتد الى الوراء الى مالانهاية.
اما الحل
k=1
فهو ليس فقط يمتد الى الوراء الى مالانهاية ولكنه يتمدد الى الوراء الى مالانهاية.
هذه امثلة بسيطة جداً ومعروفة لكل من درس نسبية عامة على امكانية ان يكون الزمن لانهائي في الماضي.
مصدر الصورة:
الكتاب الي بدرس منه كونيات
The physical foundations of cosmology by V. Mukhanov.
تسجيلات الكورس كاملة:
*********************************************************
5-4-2022
“You are not the center of the Universe.”
“Actually I am, and so are you, and so is every point in the universe.”
أنت لست مركز الكون.
جملة مشهورة بتقال للشخص الي مغرور بنفسه.
الحقيقة انه علمياً أي شخص هو بالفعل مركز الكون ، بل أي نقطة في الكون تعتبر مركز الكون.
ليه بقى؟ لسببين. السبب الأول مكاني والتاني زماني (مش بتاعة مدحت صالح).
السببين تراهم في المعادلة الي في الصورة لو تستطيع قرائتها. دي معادلة المتريك الي بنستعمله لما بنحب نصف الكون كله. مكانياً هذه المعادلة تصف سطح manifold ثلاثي الأبعاد يتميز بأنه
Homogeneous
يعني متجانس ، بمعنى مافيش نقطة فيه مميزة عن الآخرين. أي نقطة فيه تنفع مركز. زي مسطح لانهائي ، سطح ترابيزة لانهائية لو انت مصري او طاولة لو مش مصري . اي نقطة فيه تنفع مركز.
السبب التاني ان الكون المنظور ، وهو جزء من الكون كله ، بدأ من نقطة أولية ، أو حجم ضئيل جداً ، بحيث إن كل نقطة في الكون كانت فوق أو قريبة جداً من كل نقطة أخرى. احنا في مركز الكون المنظور ولذلك احنا مركز الكون المنظور بتاعنا ، لكن اي نقطة تانية في الكون ككل تعتبر مركز لكونها المنظور. ومن هنا نقول ان اي نقطة بما فيها انا وانت واصحابك هي مركز الكون.
وتصبحوا على خير يا مراكز الكون.
*********************************************************
5-10-2022
رياضيات النسبية العامة تستخدم هندسة ريمان لوصف الزمكان وملخصها كالآتي:
سيادتك تعيش في "سطح" رباعي الأبعاد له خصائص ريمانية لا يحتاج الى ابعاد اعلى لتعريفه. احد الابعاد الاربعة هو الزمن.
تستطيع من خلال هذه الرياضيات وصف انحناء وتحدب هذا "السطح" من داخله ولست بحاجة الى ابعاد اعلى لهذا الوصف (المعادلة الاولى).
الانحناء والتحدب ليس فقط مكانياً بل زمانياً ايضاً. وينتج عن هذا مانسميه الجاذبية.
هذا الوصف له قوانين رياضية وفيزيائية حاكمة له بمنتهى الدقة (الصورة ٢ و ٣ كمثال).
علاقة السطح بمحتوى المادة والطاقة فيه تحكمها معادلات اينشتاين (٤).
ممكن وصف الكون ككل كسطح رباعي الابعاد يخضع لكل هذا ويحتمل (يحتمل!) ان يكون لانهائي مكانياً وزمانياً ويتمدد في نفسه بلا اي مشكلة رياضية او فيزيائية على الاطلاق (٥).
كونك مش عارف تتخيل او تحط صورة في تفكيرك ده مشكلة نعاني كلنا منها ، لكن الفيزيا والرياضيات مالهاش دعوة بقصورنا عن تكوين صورة.
مع ملاحظة أن:
الرصد الفلكي لحركات الأجرام من مستوى دوران الكواكب لمستوى الكون المنظور كله وعلم الكونيات بأكمله على مدى ١٢٠ سنة يؤكد صحة هذه المعادلات في النطاق التطبيقي المعروف للنسبية العامة.
مصدر الصور: كتابي
*********************************************************
5-17-2022
إستكمالاً لسلسلة البوستات عن الكون ، اتكلمنا قبل كدة عن امكان ان الكون ابتدى من البيج بانج او انه موجود من قبلها في بوستات سابقة.
خلينا دلوقتي نتكلم على "حجم" الكون. المنحنيات في الصورة بتعبر عن
k=+1
كون مغلق ، يعني ليه حجم نهائي وهو تقريباً المساحة الي تحت المنحنى. الكون ده "كروي" في ٣ ابعاد (S3 لبتوع الرياضيات) يعني الخطوط المتوازية بتتقابل لو مديتها.
k=0
كون مفتوح ومسطح flat
وليه حجم لانهائي
(مسطح يعني كون اقليدي ، الخطوط المتوازية لا تتقابل وبتفضل متوازية الى مالانهاية ، R3 وماهواش مسطح من نوعية T3 مثلاً)
k=-1
كون مفتوح بإنحناء سالب
وليه حجم لانهائي برضه. الخطوط المتوازية هنا بتبعد عن بعضها الى مالانهاية.
ايه الي بيحدد احنا عايشين في اي كون من دول؟ الاجابة حاجتين:
اولاً التلات منحنيات مبنيين على فرضية ان محتوى الكون متجانس ومتناغم
Homogeneous and isotopic
وده الي مرصود بالفعل.
ثانياً اي من المنحنيات دي هو الصحيح يتوقف على كثافة المادة والطاقة في الكون ، زائد المشاهدة والقياس خاصةً في الCMB ، ومن هنا يبدو ان الاحتمال الي في النص
k=0
هو الاحتمال الراجح.
وكل ده قائم على ال
Robertson Walker metric
الي اتكلمنا عنه قبل كدة.
يعني شكلها كدة الكون بتاعنا مسطح ولانهائي.
مصدر الصورة:
كتاب The Physical Foundations of Cosmology by V. Mulhanov
*************************************************************
7-29-2022
مليون واحد بعتلي علي مقال لسة نازل من كام شهر في أكتر من موقع علي إن فيه أدلة رصدية إن الكون بتاعنا جزء من سلسلة طويلة من الأكوان المتعددة من مالانهاية في الماضي إلي مالانهاية في المستقبل (مع الإعتذار للأصدقاء إلي الفكرة دي بتعملهم مغص ، أنا إتكلمت عنها قبل كدة مليون مرة ووضحت إنها ممكنة في الفيزيا عادي مافيش مشاكل ، شوف مثلاً روماتي علي الكوبهاوس).
أحد هذه المواقع هو ده
المهم ، الفكرة من بحث قديم عمره بتاع عشر سنين بتاع سير روجر پنروز. الرصد بيقولنا إن الكون بتاعنا بدأ من حالة من الكثافة تقريباً لانهائية زي ما كلنا عارفين عادي من البيج بانج ، وبيتمدد إلي مالانهاية في المستقبل. ولو رسمنا الجزء منه إلي نعرفه (إلي هو الكون المنظور) حيطلع بالمنظر إلي في الصورة الأولانية ده ، حاجة كدة زي قمع. لاحظ إني بتكلم عن الجزء إلي نعرفه مش الكون كله. الكون كله ممكن يكون لانهائي عادي حتي لو في البداية مع البيج بانج (شوف پوستاتي السابقة في الموضوع ده).
المهم ، فكرة الكون التسلسلي
cyclic universe
الأصلية هي إن الكون من دول يبدأ من متفردة ويتمدد وبعدين ينكمش إلي متفردة تانية إلي هي بداية الكون إلي بعده وهكذا ، من مالانهاية في الماضي إلي مالنهاية في المستقبل ، زي الصورة التانية. وإحنا عارفين إن الكون بتاعنا صعب جداً يكون كدة لأنه مش بس بيتمدد لأ ده بيتسارع في تمدده ، يعني هيفضل يتمدد إلي مالانهاية في المستقبل. ولذلك شكله مش حينكمش ولا حاجة. بمعني إن رؤيتنا للكون المنظور تتعارض مع الفكرة الأصلية للكون التسلسلي.
پنروز بقي لقي حل يرضي جميع الأطراف ، ولما بقول حل بقصد حل رياضي فيزيائي من داخل النسبية العامة تسمح به الفيزياء والرياضيات. الحل بقي إيه:
Conformal Cyclic Cosmology
CCC
إلي هو أكوان متسلسلة لانهائية أه ، بس إلي بيحصل إن كل كون منهم بيبدأ من متفردة ويتمدد إلي ما لا نهاية في المستقبل وبعد مايوصل للمالانهاية (متأسف جداً والله بس عندنا بنوصل للمالانهاية عادي أقسمبلاه) تصبح الحالة في أخره هي هي حالة المتفردة الأصلية بشرط إن المعادلات تتميز بخاصية إسمها
Conformal Rescaling
طيب إزاي يعني؟ ماهو حسب الصورة الكون في أخره متمدد للأخر ، إزاي تبقي دي زيها زي متفردة منكمشة للأخر.
هنا بقي أقول كلمة واحدة: "معلش"
الرياضيات بتسمح ، والنسبية العامة بتسمح ، خيالك إنت هو إلي لا يسمح ، والكون والفيزياء أوسع وأكبر من خيالك. إنت عندك هنا مشكلتين مش مشكلة واحدة:
إزاي الكون يوصل للمالانهاية زمنياً وإزاي توحد بين توسع لانهائي وإنكماش لانهائي في حتة واحدة.
الرياضيات تسمح بكدة ، حتي لو تصورك وخيالك لا يسمح بكدة. ده كمان ضيف علي ده إن الصورة دي في الكون المنظور مشكلة وفي الكون إلي غير منظور حمادة تاني خالص.
المهم إنها ممكنة رياضياً وفيزيائياً.
الجديد بقي إن سنة 2018 پنروز نشر بحث بيقول فيه إن دراسة الخلفية الميكروية
Cosmic Microwave Background
بتدي علامات من الممكن (حط كذا خط تحت كلمة من الممكن) تفسيرها علي إنها ناتجة من كون سابق ، لأ ومش أي كون سابق لكن كون متماشي تماماً مع الحل بتاعه الCCC ده.
هل ده معناه إننا وصلنا لدليل خلاص إن الوجود أزلي وإن الكون بتاعنا هو الCCC
لا للأسف ، البحث طلع من أربع سنين ، وليه 12 بحث من ناس تانية طلع منه
Citation
معظمها أبحاث نظرية بتبص في الموضوع أكتر ، وإتنين منهم بيختلفوا معاه وبيقولوا إن الأدلة الرصدية إلي إستدل بيها پنروز مش دقيقة.
طب إيه؟
طب والنبي بقي إهدوا شوية وإعرفوا إن الحاجات دي مش بتتاخد كدة بالأونطة. أبحاث كتييييييير جداً جداً بتنزل كل سنة شبه كدة ومش بيطلع منها حاجة ولا بتوصل لحاجة. الحاجات دي بتاخد وقت. فين وفين لما فكرة جديدة نقدر نبتدي نقول إن فيها شيء من الحقيقة. المنهج العلمي بيشتغل كدة. المشكلة إن من وقت للتاني الصحافة العادية بتلاقي موضوع من ضمن كل المواضيع دي بيعجبها وتنشره في مواقع الpop science وبتوصل لسيادتك فيجيلك الإنطباع إنه أه إمسك حرامي ، أثبتنا كذا وكذا. وهو لا أثبتنا ولا نيلة ، فقط صحفي عجبه موضوع واحد من ألاف المواضيع.
*************************************************************
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق