من الضباب الكمي إلى الواقع المتفق عليه: كيف تخلق الطبيعة إجماعاً على الحقيقة من الفوضى؟

إغداد: أ.د.إيهاب محمد زايد

رئيس قسم بحوث دراسة الخلية بمعهد بحوث المحاصيل الحقلية – مركز البحوث الزراعية

العالم في أصله خفي وضبابي ومليء بالاحتمالات، لكن الطبيعة تعمل كمصفاة تختار لنا الأجزاء الثابتة لنراها جميعاً بالشكل نفسه. وبنفس الطريقة، فإن كثرة الأفكار والآراء في مجتمعنا ليست شراً، بل هي المادة الخام التي سنخرج منها حقائق علمية ثابتة إذا التزمنا بالبحث الدقيق.

ما الحالة الكمومية؟

تخيل أن العالم الصغير جداً (الذرات) يشبه “الممثلين خلف الستارة”. قبل أن تفتح الستارة، يمكن للممثل أن يكون في الوقت نفسه (ملكاً، وشحاذاً، وجندياً)؛ فهو يتدرب على كل الأدوار معاً. هذه هي “الفوضى الكمومية” أو الضبابية. لكن بمجرد أن نفتح الستارة (لحظة الرصد أو النظر)، يضطر الممثل إلى الظهور في دور واحد فقط. وهنا نتساءل: كيف يتفق كل الجمهور في المسرح على أنه “ملك”، رغم أنه خلف الستارة كان كل شيء؟

فقرة أدبية: حوار بين الفوتون والمرآة في قناة البندقية

في قناة مائية بمدينة البندقية، حيث تعكس المياه القديمة أضواء المدينة العتيقة، كان فوتون ضوء يقفز من سطح الماء إلى عين شاعر يجلس على الجسر. هذا الفوتون، قبل أن ينعكس، كان يعيش في حالة كمومية غريبة: موجة وجسيم في الوقت نفسه، موجوداً في كل الاحتمالات الممكنة.

لكن لحظة انعكاسه على سطح الماء، ثم وصوله إلى شبكية العين، ثم تحوله إلى إشارة عصبية في الدماغ، أجبرته على اختيار هوية واحدة: أصبح مجرد نقطة ضوئية في صورة متكاملة.

السؤال العميق الذي يطرح نفسه: كيف تتفق عيون الملايين من المشاهدين على أن انعكاس القصر في الماء جميل، بينما كل فوتون من ملايين الفوتونات التي تكوّن هذه الصورة كان يعيش في فوضى هويات محتملة قبل أن يُرصد؟

أكبر لغز في الفيزياء الحديثة

يقول الفيزيائيون إن عالمنا في مستواه الأساسي ضبابي كمومياً. الذرات والجسيمات توجد في سحابة من الاحتمالات، وتعيش في كل الحالات الممكنة في وقت واحد. لكننا نعيش في عالم واضح ومتفق عليه. الكرسي الذي تجلس عليه صلب، والطاولة ثابتة، والصورة على الشاشة محددة.

هذا التناقض بين الضبابية الكمومية في الأسفل، والواقعية الكلاسيكية في الأعلى، هو أحد أعظم الألغاز في العلم الحديث. وكأن الطبيعة تلعب لعبة مزدوجة: في الخفاء تكون كل شيء، وفي العلن تختار أن تكون شيئاً محدداً.

الاكتشاف الجديد: وصفة لقياس ولادة الواقع الموضوعي

طوّر الباحثون الآن وصفة رياضية لقياس سرعة ظهور الواقع الموضوعي الذي نعيشه من هذه الضبابية الكمومية. والأكثر إثارة، أنهم يقترحون إطار عمل مستوحى من مبادئ التطور البيولوجي لتفسير سبب ظهور هذا الواقع أصلاً.

الفكرة الثورية: حتى المراقبين غير المثاليين مثل أجهزتنا القاصرة، وعقولنا المحدودة، يمكنهم في النهاية التوافق على واقع موضوعي مشترك.

التشبيه البيولوجي: كيف تخلق الطبيعة إجماعاً؟

في العالم البيولوجي، نرى شيئاً مشابهاً: الطفرات الجينية العشوائية (الفوضى الكمومية) تنتج عبر الزمن أنواعاً مستقرة ومتفقاً عليها (الواقع البيولوجي). الانتخاب الطبيعي يعمل كـ”مراقب جماعي” يختار من بين الاحتمالات العشوائية تلك التي تتناسب مع بيئة مستقرة.

بنفس الطريقة، قد تعمل قوانين الفيزياء الأساسية كـ”انتخاب طبيعي رياضي” ينتقي من بين الاحتمالات الكمومية الفوضوية تلك التي تؤدي إلى واقع مستقر يمكننا جميعاً الاتفاق عليه.

التطبيق المعرفي: لماذا يهمنا هذا في العلم العربي؟

1ـ فلسفة العلم وإعادة البناء: لقرون، بُني العلم العربي الإسلامي على الواقعية المشتركة. ابن الهيثم في البصريات، والخوارزمي في الرياضيات، والرازي في الطب، افترضوا جميعاً أن هناك واقعاً موضوعياً يمكن اكتشافه وإثباته. الاكتشاف الجديد يعطينا أساساً فيزيائياً لهذه الفرضية.

2ـ تحدي التفسيرات المتعددة: في عصر المعلومات، حيث تتصارع الروايات وتتعدد الحقائق، يعطينا هذا البحث معياراً: الواقع الموضوعي هو الذي ينجح في إحداث إجماع بين مراقبين مختلفين، حتى لو كانوا غير كاملين.

3ـ البحث العلمي كعملية تطورية: الاكتشافات العلمية نفسها تمر بعملية مشابهة: فرضيات عديدة (احتمالات كمومية) تتعرض لاختبارات متكررة (مراقبات) حتى يبقى منها فقط ما يتوافق مع الواقع المشترك الذي يتفق عليه المجتمع العلمي.

التطبيق التكنولوجي: من الفوضى الكمومية إلى الحوسبة المتطورة

إذا فهمنا كيف يتصلب الواقع من الضباب الكمي، يمكننا:

1ـ حوسبة كمومية أكثر استقراراً: تصميم حواسيب كمومية تحافظ على تماسكها لفترات أطول، عن طريق محاكاة عملية “تصلب الواقع” بشكل متحكم فيه.

2ـ اتصالات كمومية فائقة الأمان: فهم آلية انتقال المعلومات من الحالة الكمومية (غير المستقرة) إلى الكلاسيكية (المستقرة) يمكن أن يقود إلى أنظمة تشفير تخلق إجماعاً بين المرسل والمستقبل دون إمكانية اعتراض.

3ـ أجهزة استشعار فائقة الدقة: مستشعرات تستفيد من المرحلة الانتقالية بين الكمي والكلاسيكي للكشف عن تغييرات دقيقة في المجال المغناطيسي أو الجاذبية.

لماذا يمكننا الاتفاق على شيء؟

في جوهر هذا الاكتشاف يكمن سؤال وجودي عميق: ما الذي يجعل تجربتي للكرسي الذي أجلس عليه مطابقة لتجربتك للكرسي نفسه؟

الجواب المقترح: لأننا جزء من نظام تطوري أكبر، حيث تفرض قوانين الطبيعة إجماعاً تدريجياً على الواقع. نحن لنا مستقبلان منفصلان، لكننا نعيش في ماضٍ مشترك تتفق عليه قوانين الفيزياء.

التطبيق في علم الأحياء: من ضبابية الجينات إلى وضوح الكائن

في معملي كباحث أحياء نباتية، أرى تشابهاً مذهلاً:

1ـ الحمض النووي في حالته الأساسية هو سلسلة من الاحتمالات: جينات قد تظهر أو لا تظهر، وصفات قد تنتقل أو لا تنتقل.

2ـ عملية التطور تعمل كـ”مراقب ضخم” يختار من بين هذه الاحتمالات تلك التي تتناسب مع البيئة.

3ـ الكائن الحي الناتج هو واقع بيولوجي متفق عليه بين جميع أفراد النوع، ومتشابه إلى درجة كبيرة.

هذا التشابه يقترح أن مبادئ الانتقال من العشوائية إلى النظام قد تكون عالمية، تشمل الفيزياء والبيولوجيا وحتى علم الاجتماع.

الخاتمة: من الفوضى الخلاقة إلى النظام المتفق عليه

السؤال الذي يطرحه هذا الاكتشاف علينا كعالم عربي هو: هل نستطيع تطبيق هذا المبدأ في بناء واقع علمي عربي جديد؟

لدينا في تراثنا تعددية غنية من الأفكار والمدارس (كالضبابية الكمومية). والتحدي هو كيف نخلق منها واقعاً علمياً عربياً متفقاً عليه، يكون:

1ـ مستقراً كالكرسي الذي نجلس عليه.
2ـ واضحاً كالصورة المنعكسة على الماء.
3ـ متفقاً عليه بين جميع الباحثين العرب.

الاكتشاف الجديد يعطينا أملاً: حتى المراقبين غير المثاليين (ونحن في مرحلة إعادة البناء العلمي) يمكنهم، عبر التكرار والتطور والتفاعل مع قوانين الطبيعة، الوصول إلى إجماع على واقع موضوعي.

فكما تتحول الفوضى الكمومية إلى واقع فيزيائي مستقر، يمكن أن تتحول تعدديتنا العلمية العربية إلى نظام معرفي متكامل. المهمة ليست مستحيلة، بل هي عملية تطورية طبيعية، تحتاج فقط إلى مراقبين صبورين، وقوانين صارمة للبحث العلمي، وزمن كافٍ للتوافق أن يحدث.

ففي النهاية، أعظم الحقائق العلمية ليست تلك التي تفرض نفسها بقوة، بل تلك التي تظهر تدريجياً من الفوضى، حتى يتفق عليها الجميع دون الحاجة إلى إثبات. وهذا ربما هو أجمل تعريف للحقيقة العلمية.

🔹 تابعونا على قناة الفلاح اليوم لمزيد من الأخبار والتقارير الزراعية.
🔹 لمتابعة آخر المستجدات، زوروا صفحة الفلاح اليوم على فيسبوك.