علوم

الملخص: هل سألت نفسك لماذا يتعاظم دور الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكلٍ هائل؟ الإجابة عن هذا السؤال بسيطة: الذكاء الاصطناعي التوليدي سهل الاستخدام ولا يتطلب أي خبرة للتفاعل معه، هذا الأمر جعل أي شخص قادر على استخدامه.

لكن هذا ليس هو حال الأنظمة والأجهزة الأخرى مثل الحواسيب، التي تتطلب بعض الخبرة لاستخدامها والاستفادة منها.

وتزايد بسرعة عدد الشركات التي تنادي باستراتيجية الذكاء الاصطناعي أولاً، سواء كنا نتحدث عن شركات التكنولوجيا العملاقة مثل جوجل، أو شركات الاستشارة الإدارية الكبرى مثل ماكنزي، ويعني هذا في جوهره اعتبار الذكاء الاصطناعي أولوية استراتيجية كبرى، تسبق الاتجاهات البديلة الأخرى.

للوهلة الأولى، تبدو هذه الاستراتيجية منطقية وربما حتى حتمية، فالأرقام واضحة في هذا الشأن، إذ يُظهر الحجم الهائل للاستثمار المتدفق في تكنولوجيات الذكاء الاصطناعي مستويات الثقة بمستقبل يعتمد أكثر فأكثر على الذكاء الاصطناعي.

ولكن هل يمكن أن يمثل هذا النهج خطأ استراتيجياً كبيراً، وهو السبب نفسه الذي أدى إلى تقويض مبادرات التحول في مجال الذكاء الاصطناعي؟.

1- الفيضانات:

نشر باحثون من شركة جوجل، في مارس، أذار/2024، دراسة تشير إلى إمكانية استخدام الذكاء الاصطناعي في توسيع نطاق التنبؤ بالفيضانات، وتقديم المساعدة إلى الأجزاء الأكثر تأثراً بتغير المناخ في العالم.

وأضاف الباحثون، في الدراسة المنشورة في - دورية نيتشر- أنهم وجدوا أن الذكاء الاصطناعي ساعد على تقديم معلومات أكثر دقة عن الفيضانات النهرية لمدة تصل إلى سبعة أيام قبل حدوث الفيضان، ما يتيح إمكانية التنبؤ بالفيضانات في ثمانين دولة يعيش فيها 460 مليون شخص.

وأضاف الباحثون أنه سيتم توفير هذه التوقعات، حيثما أمكن، في نتائج بحث جوجل وخرائط جوجل وعبر إشعارات أندرويد.

2- الرياضــــة:

على مدى السنوات القليلة الماضية، عمل قسم الذكاء الاصطناعي في - شركة جوجل - مع نادي ليفربول لكرة القدم لدمج الذكاء الاصطناعي في الرياضة الأكثر شعبية في العالم، وفي عام/ 2021، طور باحثو "ديب مايند" نموذجاً يمكنه التنبؤ بالمكان الذي سيضرب فيه اللاعبون ركلة الجزاء بناءً على موقعهم في الملعب.

 وفي عام/ 2022، طوروا أداة تحلل لقطات الفيديو في المباريات للتنبؤ بالمكان الذي سيركض فيه اللاعبون بعد ذلك حتى عندما يخرجون من الشاشة.

"لكن لم يكن أي من هذه الأنظمة نموذجاً أولياً كاملاً يمكنه تقديم اقتراحات مفيدة للمدربين في العالم الحقيقي"، بحسب بيتار فيليكوفيتش، عالم الأبحاث في "جوجل ديب مايند" والمؤلف المشارك في ورقة بحثية نُشرت مؤخراً في دورية "نيتشر كوميونيكشنز". ويضيف : "أردنا أن نبني شيئاً يمكن أن يؤدي إلى نظام عملي".

وفي إياب نصف نهائي دوري أبطال أوروبا عام / 2019 حقق نادي ليفربول الإنجليزي عودة تاريخية في النتيجة على حساب ضيفه برشلونة بالفوز عليه بأربعة أهداف دون مقابل، وواحدة من أكثر اللحظات شهرة كانت ركلة ركنية نفذها ترينت ألكسندر أرنولد تمكن من خلالها المهاجم ديفوك أوريجي من تسجيل ما وُصِف لاحقاً بأنه أعظم هدف في تاريخ النادي الإنجليزي الممتد 130 عاماً.

وتأتي جمالية تسجيل الأهداف من الركلات الركنية لصعوبتها مع وجود مجموعة كبيرة من اللاعبين في منطقة الجزاء والذي يقلل من احتمالية تسجيلها بصورة كبيرة، ولكن مع تطور الذكاء الاصطناعي فإن هذه الافتراضية في طريقها للتحسن مع ابتكار المزيد من أنظمة الذكاء الاصطناعي التي تساعد المدربين على وضع تكتيكاتهم لضمان أن أي ركلة ركنية هي مشروع تسجيل هدف.

ومن ضمن هذه الأنظمة مساعد ذكاء اصطناعي طُوِّر بالتعاون مع باحثي مختبر جوجل ديب مايند (Google DeepMind) ونادي ليفربول الإنجليزي يُسمَّى تكتيك أيه آي (TacticAI)، يقدّم نظرة ثاقبة للنتائج المحتملة ويقترح تعديلات تكتيكية في الوقت الفعلي، ما يمثّل خروجاً كبيراً عن الأساليب التقليدية المتبعة في استراتيجيات كرة القدم.

3 - الحالات المرضية:

طّور فريق علمي بقيادة باحثين من - شركة جوجل - أداة تعلم آلي يمكنها المساعدة في اكتشاف الحالات المرضية ومراقبتها من خلال تقييم أصوت مثل السعال والتنفس، وعلى الرغم من أن هذه ليست المرة الأولى التي تستكشف فيها مجموعة بحثية استخدام الصوت كمؤشر حيوي للمرض.

وأبتكر باحثون من جامعتي ماكماستر الكندية وستانفورد الأميركية نموذجاً جديداً للذكاء الاصطناعي يمكنه تصميم مليارات من جزيئات المضادات الحيوية الجديدة غير المكلفة وسهلة التصميم في المختبر.

النموذج المسمى (SyntheMol) يمكنه تصميم مضادات حيوية جديدة لوقف انتشار بكتيريا الراكدة البومانية (Acinetobacterbaumannii) التي صنفتها منظمة الصحة العالمية واحدة من أكثر البكتيريا المسببة للأمراض، وأخطر الأنواع المقاومة للمضادات الحيوية في العالم، ومن الصعب استئصالها. ويمكن أن تسبب هذه البكتيريا الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا وتصيب الجروح، ما يمكن أن يؤدي إلى الوفاة.

وقال جوناثان ستوكس، المؤلف الرئيسي للدراسة من جامعة ماكماستر: "المضادات الحيوية دواء فريد من نوعه، وبمجرد أن نبدأ باستخدامه في العيادة والمراكز الصحية، تصبح الأدوية غير فعالة، لأن البكتيريا تتطور بسرعة لمقاومتها".

وفي السياق نفسه تعزز (جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي) من جهودها في مجال الرعاية الصحية مع تركيزها على عدد من المجالات البحثية الرئيسة في هذا القطاع.

إذ يعتبر مرض الملاريا من أقدم الأمراض التي يعرفها الإنسان، ويسعى فريق من العلماء في (جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي)، بدعم من مبادرة "الميل الأخير"، إلى تطوير تطبيقات قائمة على الذكاء الاصطناعي لمساعدة الأطباء والمسؤولين في مجال الصحة العامة في إندونيسيا، على الحد من تأثير مرض الملاريا على سكان البلاد البالغ عددهم 270 مليون نسمة.

كما تستطيع أنظمة الذكاء الاصطناعي الذائعة الصيت رسم الصور والإجابة عن الأسئلة، لكن بدأ الباحثون يبذلون جهوداً متزايدة لتصميم أنظمة ذكاء اصطناعي قادرة على ابتكار علاجات لأمراض رهيبة أيضاً.

وقد يكون هذا هو السبب الذي جعل رئيس شركة إنفيديا (Nvidia) التي تبيع رقاقات وخوادم الذكاء الاصطناعي، (جينسن هوانغ)،  أن يقول : "علم الأحياء الرقمي سيصبح "الثورة المذهلة الجديدة" في مجال الذكاء الاصطناعي".

4- التغير المناخي:

قال الرئيس التنفيذي لشركة آبل، تيم كوك، إن الذكاء الاصطناعي أداة أساسية لمساعدة الشركات على تقليل بصمتها الكربونية.. جاء ذلك خلال مشاركته في حوار بشأن تغير المناخ خلال منتدى التنمية الصيني.

 وعن الأهداف البيئية لشركته، قال كوك : "إننا نحرز تقدماً كبيراً، ولم نصل بعد، والطريق أمامنا يتطلب المزيد من الابتكار".. وتضخ - شركة آبل - استثمارات وموارد كبيرة في تطوير الذكاء الاصطناعي، خاصة وأن منافسين أكثر شراسة مثل - أوبن أيه آي - قد تفوقوا عليها من خلال برامج مثل تشات جي بي تي.

وقال الرئيس التنفيذي البالغ من العمر 63 عاماً إن الذكاء الاصطناعي "يوفر مجموعة أدوات هائلة لكل شركة ترغب في أن تكون محايدة للكربون أو تخفض انبعاثاتها بمقدار كبير".

وأضاف أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يساعد الشركات على حساب البصمة الكربونية لكل فرد، وتحديد المواد التي من الممكن استعادتها وتوفير استراتيجيات لإعادة التدوير.

الخاتمة

قريباً سيتفوق الذكاء الاصطناعي على القدرة البشرية في العديد من مجالات القيادة ، بفضل وصوله إلى معلومات غير محدودة ، وتمتعه بقوة المعالجة الفائقة ، وقدرات التعلم السريع ، وانعدام القيود العاطفية.

لقد أظهرت نتائج دراسة آراء أكثر من 600 موظف من عدة قطاعات مختلفة، أن الموظفين يثقون في الذكاء الاصطناعي أكثر من ثقتهم برؤسائهم البشر في بعض مجالات القيادة.

لكن على الرغم من قدرة الذكاء الاصطناعي على إتقان العديد من العمليات المعقدة في العمل، فهي لا تعني أنه يمثل تهديداً لدور القادة، فالبشر يرغبون في أن يقودهم بشر آخرون، بغض النظر عن الفوضى والمشكلات التي قد تصاحب القيادة الإنسانية.

وقد وجًد أنه كلما كانت القيادة إنسانية أكثر أصبحت النتائج أفضل بالنسبة للفِرق والمؤسسة والقائد نفسه، في الوقت الحاضر، يجب على القادة الناجحين فهم فوائد الذكاء الاصطناعي والاستفادة منها، وفي الوقت نفسه، يجب عليهم تعزيز صفاتهم الإنسانية الفريدة واستثمارها على نحو أكبر.

***

شاكر عبد موسى / العراق

.....................

المصادر

CNN - الاقتصادية / الصين قائمة أمريكا لمصانع الرقائق الممنوعة من التكنولوجيا تضر سلاسل التوريد/ ترجمة عمر ياسر، 30مارس2024.

- وكالة أنباء الأمارات/ جيسك 2024 يبحث التأثير المتزايد للذكاء الاصطناعي على الأمن السيبراني العالمي/ محمد جاب الله، مصطفى بدر الدين/ 2 أبريل 2024.

-  نشرة الخوارزمية من أم أي تي تكنولوجي ريفيو.

https://mail.google.com

وماذا سيبقى بعد انتهاء عمر الكون المرئي؟

إن السؤال عما كان موجودًا قبل الانفجار الكبير هو أحد الألغاز العظيمة في علم الكونيات والفيزياء النظرية. لا توجد لدينا حاليا إجابة محددة لهذا السؤال، لأن فهمنا الحالي للكون يبدأ مع الانفجار الكبير نفسه.

وفقا لنظرية الانفجار الكبير، فإن الكون كما نعرفه بدأ بالتوسع من حالة الكثافة ودرجة الحرارة القصوى منذ حوالي 13.8 مليار سنة. ومع ذلك، فإن فهمنا الحالي للفيزياء لا يمكن أن يصف بدقة الظروف التي كانت موجودة قبل الانفجار الكبير أو حتى ما إذا كان هذا السؤال منطقيًا في إطار نظرياتنا الحالية.

تحاول بعض النظريات التأملية، مثل نظرية الأوتار أو علم الكون الكمومي، توفير أطر نظرية لفهم ما قد يكون موجودًا قبل الانفجار الكبير. ومع ذلك، تظل هذه الأفكار تخمينية إلى حد كبير في هذا الوقت ولا تزال تتطلب الكثير من البحث والتطوير قبل أن يتم تأكيدها أو دحضها من خلال الملاحظات التجريبية.

هل من الممكن أن يكون هناك كون آخر قبل كوننا، أي قبل الانفجار الكبير؟ نعم، وفقًا لبعض النظريات الكونية التأملية، من الممكن أنه كان هناك كون آخر قبل كوننا، أو حتى أنه كانت هناك دورة أبدية من الأكوان التي تخلف بعضها البعض. هذه الأفكار هي جزء مما يسمى علم الكونيات الدوري أو نظرية الأكوان المتعددة.

في هذه النظريات، يمكن أن يكون الكون الذي نلاحظه اليوم نتيجة لحدث مثل الانكماش الكوني الذي يتبعه التوسع، أو الاصطدام بين الأغشية (الأغشية الكونية) في الفضاء متعدد الأبعاد، أو حتى آليات أخرى أكثر غرابة.

غالبًا ما تعتمد هذه الأفكار على مفاهيم متقدمة من الفيزياء النظرية مثل نظرية الأوتار أو نظرية M إم أو علم الكون الكمومي، لكنها تظل تخمينية في هذا الوقت ولم يتم تأكيدها بالأدلة التجريبية. وفي غياب الأدلة المباشرة، تظل هذه الأفكار مجالات بحث نشطة ومثيرة للجدل في علم الكونيات الحديث.

ما هي ماهية الزمان والمكان أو الزمكان؟ إن طبيعة الزمكان هي موضوع معقد ورائع في الفيزياء، خاصة في سياق النسبية العامة لألبرت أينشتاين. ووفقا لهذه النظرية، فإن المكان والزمان ليسا كيانين مستقلين، بل هما جوانب مترابطة من هيكل يسمى الزمكان رباعي الأبعاد.

يمكن تشويه الزمكان وانحناءه بوجود الكتلة والطاقة، كما وصفها أينشتاين في معادلة آينشتاين الشهيرة E=mc2، والتي تؤسس علاقة أساسية بين الطاقة (E) والكتلة (m) ومربع سرعة الضوء (c²). هذا الانحناء في الزمكان هو ما يسبب الجاذبية ويفسر حركة الأجرام السماوية، بما في ذلك الطريقة التي ينحني بها الضوء حول الأجسام الضخمة مثل النجوم والثقوب السوداء.

من حيث الكفاف، غالبًا ما يُعتبر الزمكان البنية الأساسية للكون، وهو عبارة عن سلسلة متصلة توجد فيها وتتطور جميع الجسيمات والظواهر. ومع ذلك، تشير بعض النظريات التأملية، مثل نظرية الأوتار أو الجاذبية الكمومية، إلاّ أن الزمكان قد يكون له بنية أكثر أساسية ويتكون من مكونات أكثر أولية.

في نهاية المطاف، فإن الطبيعة الدقيقة للزمكان وقوته هي أسئلة معقدة تظل في قلب أبحاث الفيزياء النظرية، وغالبًا ما يتطلب استكشافها أفكارًا مبتكرة وتقدمًا تكنولوجيًا كبيرًا.

هل الزمكان محدود أم لانهائي؟ إن مسألة ما إذا كان الزمكان محدودًا ومتناهياً أم لانهائيًا هو موضوع أثار الكثير من النقاش والأبحاث في علم الكونيات والفيزياء النظرية.

فوفقًا للنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، يمكن أن ينحني الزمكان ويتشوه بسبب وجود الكتلة والطاقة، لكن هذه النظرية لا تحدد ما إذا كان الكون ككل محدودًا أم لانهائيًا.

أظهرت الملاحظات الكونية أن الكون القابل للرصد (أي ذلك الجزء من الكون الذي يمكننا ملاحظته من الأرض بسبب سرعة الضوء المحدودة وعمر الكون) هائل في حجمه، لكن هذا لا يخبرنا ما إذا كان الكون المرئي محدود أو لانهائي، في حين هناك اعتقاد إن الكون الكلي الأكبر لانهائي أو لامتناهي ومطلق ليس له بداية ولا نهاية.

تشير بعض النماذج الكونية إلى أن الكون المطلق لانهائي في مدياته، ويمتد إلى ما لا نهاية في جميع الاتجاهات. وتتصور نماذج أخرى كونًا محدودًا، ربما مع طوبولوجيا معقدة حيث ينحني الزمكان على نفسه بطريقة تخلق هندسة محدودة ولكن بلا حدود.

في هذه المرحلة، ليس لدينا حتى الآن أدلة تجريبية كافية لتحديد ما إذا كان الكون محدودًا أم لانهائيًا. هذا مجال بحث نشط حيث يمكن إجراء ملاحظات جديدة في سياق التقدم النظري وتقديم توضيح في المستقبل.

ما الفرق بين علم الكون الكمومي وعلم الكون النسبي؟

علم الكون الكمومي وعلم الكون النسبي هما فرعان من الفيزياء النظرية التي تتناول دراسة الكون على مستويات مختلفة وباستخدام أطر نظرية مختلفة. وفيما يلي توضيح للاختلافات بين الاثنين:

1. علم الكون النسبي:

 * يعتمد علم الكون النسبي على نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، والتي تصف الجاذبية من حيث انحناء الزمكان بسبب وجود الكتلة والطاقة.

 * يتناول هذا المنهج الكون على نطاق واسع وتطور هياكله الكونية مثل المجرات وعناقيد المجرات وتوسع الكون ككل.

 * تساعدنا معادلات النسبية العامة على فهم تاريخ وديناميكيات الكون منذ الانفجار الكبير وحتى يومنا هذا، حيث تصف كيفية تفاعل الزمان والمكان والمادة على نطاق واسع.

2. علم الكون الكمومي:

 * يهدف علم الكون الكمومي إلى دمج مبادئ ميكانيكا الكم مع مبادئ النسبية العامة لفهم العمليات الكونية على نطاقات صغيرة جدًا ، ما دون مجهرية، وفي أوقات قصيرة جدًا، مثل تلك التي حدثت في وقت الانفجار الكبير.

 * في هذه المقاييس المتطرفة، تصبح التقلبات الكمومية في الزمكان والمادة مهمة، مما يتطلب وصفًا كموميًا للكون.

 * يستكشف علم الكون الكمومي أفكارًا مثل طبيعة الكون في اللحظات الأولى من وجوده، وإمكانية وجود أكوان متوازية أو متعددة، بالإضافة إلى ظواهر التضخم الكوني، التي ترتبط بمقاييس طاقة عالية للغاية.

باختصار، يركز علم الكون النسبي على فهم الكون على نطاق واسع باستخدام النسبية العامة، بينما يسعى علم الكون الكمومي إلى فهم العمليات الأساسية للكون على المقاييس الكمومية وعلى مستوى الطاقة العالية، من خلال محاولة دمج ميكانيكا الكم مع النسبية العامة.، لكن المشكلة تكمن في طول وزمن وجدار بلانك،

فهل يمكننا تجاوز مقياس بلانك؟ وفقًا للفيزياء الحالية، تمثل مقاييس بلانك الحدود القصوى لفهمنا الحالي للكون. مقاييس بلانك هي وحدات قياس محددة بناءً على ثوابت أساسية مثل ثابت بلانك، وسرعة الضوء، وثابت الجاذبية. إنها تمثل مقاييس طاقة وطول عالية للغاية حيث تصبح تأثيرات الجاذبية الكمومية مهمة.

ومع ذلك، فإن مقاييس بلانك هذه ليست حدودًا مطلقة في حد ذاتها، ولكنها مؤشرات محتملة على أن نظرياتنا الحالية، مثل النسبية العامة وميكانيكا الكم، قد وصلت إلى حدود صلاحيتها. وبعيدًا عن هذه المقاييس، من المتوقع أن تتدخل نظريات جديدة، مثل نظرية الأوتار أو الجاذبية الكمومية، لوصف فيزياء الكون بطريقة أكثر اكتمالًا وتماسكًا.

حتى الآن، ليس لدينا نظرية متطورة ومقبولة بشكل كامل تصف بشكل مرضي الظواهر عند هذه المقاييس المتطرفة. ولذلك، فإن ما إذا كان بإمكاننا تجاوز مقاييس بلانك يظل سؤالًا مفتوحًا ومجالًا نشطًا للبحث في الفيزياء النظرية. تحاول بعض المقترحات النظرية، مثل الجاذبية الكمومية الحلقية أو نظرية الأوتار، توفير أطر لفهم الفيزياء عند هذه المقاييس المتطرفة، لكنها تظل تأملية ولا تزال تتطلب الكثير من البحث والتطوير.

هل هناك كون مرئي وأكوان غير مرئية

إن مسألة "الكون المرئي" مقابل "الأكوان غير المرئية" هي فكرة يمكن تفسيرها بطرق مختلفة اعتمادًا على السياق.

1. الكون المرئي:

 * يشير الكون المرئي إلى ذلك الجزء من الكون الذي يمكن ملاحظته من موقعنا في الزمكان. يتضمن ذلك أي شيء يمكننا اكتشافه بالأدوات المتاحة، مثل الضوء والموجات الكهرومغناطيسية القادمة من النجوم والمجرات والأجسام الكونية الأخرى.

 * ومع ذلك، فإن الكون المرئي ليس سوى جزء صغير من الكون بأكمله. في الواقع، الكون المرئي محدود بالمسافة التي تمكن الضوء من قطعها منذ الانفجار الكبير، مما يعني أن مناطق معينة من الكون تقع حاليًا خارج أفقنا المرئي.

2. الكون غير المرئي:

 * يمكن استخدام مصطلح "الكون غير المرئي" للإشارة إلى تلك الأجزاء من الكون التي تقع حاليًا خارج أفقنا المرئي. هذه المناطق من الكون غير مرئية بمعنى أننا لا نستطيع اكتشاف الضوء أو الإشارات الأخرى القادمة من هذه المناطق بشكل مباشر بسبب المسافة والزمن الضروري الذي يحتاجه. الضوء للسفر وقطع هذه المسافة.

 * في سياق أكثر تأملية، تطرح بعض النماذج الكونية فكرة الأكوان المتوازية أو المتعددة، والتي يمكن أن توجد في إطار كوني أكبر من كوننا المرئي. عندها لن يكون من الممكن الوصول إلى هذه الأكوان المتوازية أو غير المرئية من خلال ملاحظتنا المباشرة، ولكن يمكن أن يكون لها آثار على بنية وتطور كوننا.

بشكل عام، يعتمد التمييز بين "الكون المرئي" و"الأكوان غير المرئية" على السياق الذي يُستخدم فيه وافتراضات محددة حول طبيعة الكون الذي نعيش فيه.

إن مسألة ما سيبقى بعد نهاية الكون المرئي هي مسألة تخمينية وتتجاوز بكثير حدود فهمنا الحالي للفيزياء وعلم الكونيات. ومع ذلك، فإن بعض السيناريوهات النظرية تتصور احتمالات مختلفة للمستقبل البعيد للكون، على الرغم من أن هذه التكهنات تخضع لقدر كبير من عدم اليقين. فيما يلي بعض وجهات النظر المحتملة:

التوسع اللانهائي: إذا استمر توسع الكون إلى أجل غير مسمى، كما تقترح بعض النماذج الكونية، فإن الكون سيستمر في التوسع، ويصبح أكثر برودة ومخففاً. في مثل هذا السيناريو، ستبتعد المجرات عن بعضها البعض بسرعات أكبر وأكبر، وفي النهاية، ستتشتت المادة إلى حد يصبح فيه أي شكل من أشكال الحياة أو المراقبة مستحيلاً. ومع ذلك، حتى ذلك الحين سيظل الكون موجودًا، ولكن في حالة مختلفة تمامًا عما نعرفه حاليًا.

التجميد الكبير: أحد الاحتمالات التي تمت مناقشتها كثيرًا هو احتمال "التجميد الكبير"، حيث سيستمر الكون في التوسع والتبريد حتى تتوقف جميع الأنشطة الديناميكية الحرارية. في هذا السيناريو، سوف تنطفئ النجوم، وتتبخر الثقوب السوداء، وسيكون أي شكل من أشكال الحياة أو العمليات الديناميكية الحرارية مستحيلاً. سيكون الكون حينها في حالة من التوازن الحراري، تُعرف باسم "الموت الحراري"، ولن يكون هناك أي نشاط يمكن ملاحظته على نطاق واسع.

النظريات البديلة: تشير بعض النظريات البديلة، مثل نظرية الأوتار أو الجاذبية الكمومية الحلقية، إلى احتمالات مختلفة لتطور الكون على المدى الطويل جدًا. يمكن لهذه النظريات أن تسمح بسيناريوهات تظهر فيها أنواع جديدة من الهياكل أو تظهر مراحل جديدة من الكون، مما يوفر نظرة ثاقبة لما قد يوجد بعد نهاية الكون المرئي.

ومن المهم أن نلاحظ أن وجهات النظر هذه كلها مبنية على تكهنات نظرية وليس لدينا حتى الآن أدلة تجريبية أو رصدية لتأكيد أو دحض هذه السيناريوهات. ولذلك فإن فهم التطور النهائي للكون يظل أحد التحديات الكبرى لعلم الكون النظري.

***

Qu’ est ce qu'il y avant le Big Bang

La questi *n de ce qui existait avant le Big Bang est l'un des grands mystères de la c *sm *l *gie et de la physique thé *rique. Actuellement, n *us n'av *ns pas de rép *nse définitive à cette questi *n, car n *tre c *mpréhensi *n actuelle de l'univers c *mmence avec le Big Bang lui-même.

Sel *n la thé *rie du Big Bang, l'univers tel que n *us le c *nnaiss *ns a c *mmencé à se dével *pper à partir d'un état de densité et de température extrêmes il y a envir *n 13,8 milliards d'années. Cependant, n *tre c *mpréhensi *n actuelle de la physique ne peut pas décrire avec précisi *n les c *nditi *ns qui préexistaient au Big Bang  *u même si cette questi *n a un sens dans le cadre de n *s thé *ries actuelles.

Certaines thé *ries spéculatives, telles que la thé *rie des c *rdes  *u la c *sm *l *gie quantique, tentent de f *urnir des cadres thé *riques p *ur c *mprendre ce qui p *urrait av *ir existé avant le Big Bang. Cependant, ces idées restent p *ur l'instant largement spéculatives et nécessitent enc *re beauc *up de recherche et de dével *ppement avant de p *uv *ir être c *nfirmées  *u réfutées par des  *bservati *ns empiriques.

est il p *ssible qu'il y avait un autre univers avant la n *tre d *nc avant le Big Bang

 *ui, sel *n certaines thé *ries c *sm *l *giques spéculatives, il est p *ssible qu'il y ait eu un autre univers avant le nôtre,  *u même qu'il y ait eu un cycle éternel d'univers se succédant les uns aux autres. Ces idées f *nt partie de ce que l' *n appelle la c *sm *l *gie cyclique  *u la thé *rie des univers multiples.

Dans ces thé *ries, l'univers que n *us  *bserv *ns auj *urd'hui p *urrait être le résultat d'un événement tel qu'une c *ntracti *n c *smique suivie d'une expansi *n,  *u d'une c *llisi *n entre membranes (branes) dans un espace multidimensi *nnel,  *u enc *re d'autres mécanismes enc *re plus ex *tiques.

Ces idées s *nt s *uvent basées sur des c *ncepts avancés de la physique thé *rique tels que la thé *rie des c *rdes, la thé *rie M,  *u la c *sm *l *gie quantique, mais elles restent p *ur l'instant spéculatives et ne s *nt pas c *nfirmées par des preuves empiriques. En l'absence de preuves directes, ces idées restent des d *maines de recherche actifs et c *ntr *versés dans la c *sm *l *gie m *derne.

Qu’elle est la subsistance de l’espace-Temps

La nature de l'espace-temps est un sujet c *mplexe et fascinant en physique, n *tamment dans le cadre de la relativité générale d'Albert Einstein. Sel *n cette thé *rie, l'espace et le temps ne s *nt pas des entités indépendantes, mais plutôt des aspects interc *nnectés d'une structure appelée espace-temps à quatre dimensi *ns.

L'espace-temps peut être déf *rmé et c *urbé par la présence de masse et d'énergie, c *mme le décrit la célèbre équati *n d'Einstein, E=mc2, qui établit une relati *n f *ndamentale entre l'énergie (E), la masse (m) et la vitesse de la lumière au carré (c²). Cette c *urbure de l'espace-temps est ce qui cause la gravitati *n et explique le m *uvement des c *rps célestes, y c *mpris la faç *n d *nt la lumière se plie aut *ur des  *bjets massifs tels que les ét *iles et les tr *us n *irs.

En termes de subsistance, l'espace-temps est s *uvent c *nsidéré c *mme une structure f *ndamentale de l'univers, un c *ntinuum dans lequel t *utes les particules et t *us les phén *mènes existent et év *luent. Cependant, certaines thé *ries spéculatives, telles que la thé *rie des c *rdes  *u la gravité quantique, suggèrent que l'espace-temps p *urrait av *ir une structure plus f *ndamentale et être c *mp *sé de c *nstituants plus élémentaires.

En fin de c *mpte, la nature exacte de l'espace-temps et sa subsistance s *nt des questi *ns c *mplexes qui restent au cœur de la recherche en physique thé *rique, et leur expl *rati *n nécessite s *uvent des idées n *vatrices et des avancées techn *l *giques imp *rtantes.

L'espace-temps est il fini  *u infini

La questi *n de sav *ir si l'espace-temps est fini  *u infini est un sujet qui a suscité beauc *up de débats et de recherches en c *sm *l *gie et en physique thé *rique.

Sel *n la relativité générale d'Albert Einstein, l'espace-temps peut être c *urbé et déf *rmé par la présence de masse et d'énergie, mais cette thé *rie ne spécifie pas si l'univers dans s *n ensemble est fini  *u infini.

Des  *bservati *ns c *sm *l *giques  *nt m *ntré que l'univers  *bservable (c'est-à-dire la partie de l'univers que n *us p *uv *ns  *bserver depuis la Terre en rais *n de la vitesse finie de la lumière et de l'âge de l'univers) est immense, mais cela ne n *us dit pas si l'univers dans s *n ensemble est fini  *u infini.

Certains m *dèles c *sm *l *giques suggèrent que l'univers est infini dans s *n étendue, s'étendant indéfiniment dans t *utes les directi *ns. D'autres m *dèles envisagent un univers fini, peut-être avec une t *p *l *gie c *mplexe  *ù l'espace-temps se c *urbe sur lui-même de manière à créer une gé *métrie finie mais sans b *rd.

À ce stade, n *us n'av *ns pas enc *re de preuves empiriques suffisantes p *ur déterminer définitivement si l'univers est fini  *u infini. C'est un d *maine de recherche active  *ù de n *uvelles  *bservati *ns et des avancées thé *riques p *urraient app *rter des éclaircissements dans le futur.

Qu’elle est la différence entre la c *sm *l *gie quantique et la c *sm *l *gie relativiste

La c *sm *l *gie quantique et la c *sm *l *gie relativiste s *nt deux branches de la physique thé *rique qui ab *rdent l'étude de l'univers à des échelles différentes et en utilisant des cadres thé *riques différents. V *ici une explicati *n des différences entre les deux :

1.     C *sm *l *gie Relativiste :

 *     La c *sm *l *gie relativiste rep *se sur la thé *rie de la relativité générale d'Albert Einstein, qui décrit la gravitati *n en termes de c *urbure de l'espace-temps due à la présence de masse et d'énergie.

 *     Cette appr *che c *nsidère l'univers à grande échelle et l'év *luti *n de ses structures c *smiques telles que les galaxies, les amas de galaxies, et l'expansi *n de l'univers dans s *n ensemble.

 *     Les équati *ns de la relativité générale permettent de c *mprendre l'hist *ire et la dynamique de l'univers depuis le Big Bang jusqu'à n *s j *urs, en décrivant c *mment l'espace-temps et la matière interagissent à grande échelle.

2.     C *sm *l *gie Quantique :

 *     La c *sm *l *gie quantique vise à intégrer les principes de la mécanique quantique avec ceux de la relativité générale p *ur c *mprendre les pr *cessus c *sm *l *giques à des échelles très petites et à des m *ments très c *urts, tels que ceux qui  *nt eu lieu au m *ment du Big Bang.

 *     À ces échelles extrêmes, les fluctuati *ns quantiques de l'espace-temps et de la matière deviennent imp *rtantes, nécessitant une descripti *n quantique de l'univers.

 *     La c *sm *l *gie quantique expl *re des idées telles que la nature de l'univers aux t *utes premières instants de s *n existence, la p *ssibilité de l'existence d'univers parallèles  *u multiples, ainsi que les phén *mènes de l'inflati *n c *smique, qui s *nt ass *ciés à des échelles d'énergie extrêmement élevées.

En résumé, la c *sm *l *gie relativiste se c *ncentre sur la c *mpréhensi *n de l'univers à grande échelle en utilisant la relativité générale, tandis que la c *sm *l *gie quantique cherche à c *mprendre les pr *cessus f *ndamentaux de l'univers aux échelles quantiques et au niveau des hautes énergies, en essayant d'intégrer la mécanique quantique avec la relativité générale.

Est-ce que  *n peut dépasser les échelles de Planck

Sel *n la physique actuelle, les échelles de Planck représentent les limites les plus extrêmes de n *tre c *mpréhensi *n actuelle de l'univers. Les échelles de Planck s *nt des unités de mesure définies en f *ncti *n de c *nstantes f *ndamentales telles que la c *nstante de Planck, la vitesse de la lumière et la c *nstante gravitati *nnelle. Elles représentent des échelles d'énergie et de l *ngueur extrêmement élevées  *ù les effets de la gravité quantique deviennent imp *rtants.

Cependant, ces échelles de Planck ne s *nt pas des limites abs *lues en s *i, mais plutôt des indicati *ns p *tentielles que n *s thé *ries actuelles, telles que la relativité générale et la mécanique quantique, atteignent leurs limites de validité. Au-delà de ces échelles,  *n s'attend à ce que de n *uvelles thé *ries, telles que la thé *rie des c *rdes  *u la gravité quantique, interviennent p *ur décrire la physique de l'univers de manière plus c *mplète et c *hérente.

À ce j *ur, n *us n'av *ns pas de thé *rie pleinement dével *ppée et acceptée qui décrive de manière satisfaisante les phén *mènes à ces échelles extrêmes. Par c *nséquent, la questi *n de sav *ir si n *us p *uv *ns dépasser les échelles de Planck reste une questi *n  *uverte et un d *maine actif de recherche en physique thé *rique. Certaines pr *p *siti *ns thé *riques, telles que la gravité quantique à b *ucles  *u la thé *rie des c *rdes, tentent de f *urnir des cadres p *ur c *mprendre la physique à ces échelles extrêmes, mais elles restent spéculatives et nécessitent enc *re beauc *up de recherche et de dével *ppement.

y a-t’-il un univers visible et des univers invisibles

La questi *n d'un "univers visible" par  *pp *siti *n à des "univers invisibles" est une n *ti *n qui peut être interprétée de différentes manières sel *n le c *ntexte.

1.     Univers visible :

 *     L'univers visible fait référence à la partie de l'univers  *bservable depuis n *tre p *siti *n dans l'espace-temps. Cela inclut t *ut ce que n *us p *uv *ns détecter avec les instruments disp *nibles, c *mme la lumière et les  *ndes électr *magnétiques pr *venant des ét *iles, des galaxies et d'autres  *bjets c *smiques.

 *     Cependant, l'univers visible ne représente qu'une fracti *n de l'ensemble de l'univers. En effet, l'univers  *bservable est limité par la distance que la lumière a eu le temps de parc *urir depuis le Big Bang, ce qui signifie que certaines régi *ns de l'univers s *nt actuellement au-delà de n *tre h *riz *n  *bservable.

2.     Univers invisible :

 *     L'expressi *n "univers invisible" peut être utilisée p *ur désigner les parties de l'univers qui s *nt actuellement au-delà de n *tre h *riz *n  *bservable. Ces régi *ns de l'univers s *nt invisibles dans le sens  *ù n *us ne p *uv *ns pas détecter directement la lumière  *u d'autres signaux en pr *venance de ces régi *ns en rais *n de la distance et du temps nécessaires p *ur que la lumière parc *ure cette distance.

 *     Dans un c *ntexte plus spéculatif, certains m *dèles c *sm *l *giques avancent l'idée d'univers parallèles  *u multiples, qui p *urraient exister dans un cadre c *sm *l *gique plus vaste que n *tre univers  *bservable. Ces univers parallèles  *u invisibles seraient al *rs inaccessibles à n *tre  *bservati *n directe mais p *urraient av *ir des implicati *ns sur la structure et l'év *luti *n de n *tre pr *pre univers.

Dans l'ensemble, la distincti *n entre un "univers visible" et des "univers invisibles" dépend du c *ntexte dans lequel elle est utilisée et des hyp *thèses spécifiques sur la nature de l'univers dans lequel n *us viv *ns.

La questi *n de ce qui restera après la fin de l'univers visible est spéculative et dépasse largement les limites de n *tre c *mpréhensi *n actuelle de la physique et de la c *sm *l *gie. Cependant, certains scénari *s thé *riques envisagent diverses p *ssibilités p *ur l'avenir l *intain de l'univers, bien que ces spéculati *ns s *ient sujettes à une grande incertitude. V *ici quelques perspectives p *ssibles :

1.     Expansi *n infinie : Si l'expansi *n de l'univers se p *ursuit indéfiniment, c *mme cela est suggéré par certains m *dèles c *sm *l *giques, al *rs l'univers c *ntinuerait à s'étendre, devenant de plus en plus fr *id et dilué. Dans un tel scénari *, les galaxies s'él *igneraient les unes des autres à des vitesses de plus en plus grandes, et finalement, la matière se disperserait à un p *int tel que t *ute f *rme de vie  *u d' *bservati *n deviendrait imp *ssible. Cependant, même dans ce cas, l'univers existerait t *uj *urs, mais dans un état très différent de celui que n *us c *nnaiss *ns actuellement.

2.     Big Freeze : Une p *ssibilité s *uvent év *quée est celle du "Big Freeze" ( *u "Grand Gel"), dans lequel l'univers c *ntinuera de s'étendre et de refr *idir jusqu'à ce que t *ute l'activité therm *dynamique cesse. Dans ce scénari *, les ét *iles s'éteindraient, les tr *us n *irs s'évap *reraient et t *ute f *rme de vie  *u de pr *cessus therm *dynamique serait imp *ssible. L'univers serait al *rs dans un état d'équilibre thermique, c *nnu s *us le n *m de "m *rt thermique", et il n'y aurait plus d'activité  *bservables à grande échelle.

3.     Thé *ries alternatives : Certaines thé *ries alternatives, telles que la thé *rie des c *rdes  *u la gravité quantique à b *ucles, suggèrent des p *ssibilités différentes p *ur l'év *luti *n de l'univers à très l *ng terme. Ces thé *ries p *urraient permettre des scénari *s  *ù de n *uveaux types de structures émergent  *u  *ù de n *uvelles phases de l'univers se manifestent,  *ffrant des perspectives sur ce qui p *urrait exister après la fin de l'univers visible.

Il est imp *rtant de n *ter que ces perspectives s *nt t *utes basées sur des spéculati *ns thé *riques et que n *us ne disp *s *ns pas enc *re de preuves empiriques  *u  *bservati *nnelles p *ur c *nfirmer  *u infirmer ces scénari *s. La c *mpréhensi *n de l'év *luti *n ultime de l'univers reste d *nc l'un des grands défis de la c *sm *l *gie thé *rique.

...............

د. جواد بشارة

المقدمة: الذكاء الاصطناعي (Artificial Intelligence) هو مجال من مجالات العلوم الحاسوبية الذي يعنى بتطوير أجهزة وأنظمة تكنولوجية قادرة على محاكاة قدرات العقل البشري في إتمام المهام واكتساب المعرفة واتخاذ القرارات، ويعد الذكاء الاصطناعي تطبيقاً متقدماً لتقنيات الحوسبة والتعلم الآلي لإنشاء برامج وأنظمة تكنولوجية تتعلم وتتكيف بشكل ذاتي لتحقيق أهداف معينة.

مع انتشار استخدام التكنولوجيا والتقدم السريع في مجال الذكاء الاصطناعي، تبدأ بعض المخاوف في الظهور حول المخاطر المتوقعة التي يمكن أن يثيرها تطور الذكاء الاصطناعي. ومن المهم استكشاف هذه المخاطر والبحث في كيفية التعامل معها والحد منها.

أولاً: جوجل والانتخابات

أعلنت شركة جوجل أنها ستمنع بوت الدردشة "جيميناي" من الإجابة على أسئلة المستخدمين المتعلقة بالانتخابات في الدول التي تُجرى فيها انتخابات خلال الفترة القادمة، وثمة مخاوف بالغة بشأن المعلومات الخاطئة المتعلقة بالانتخابات التي يمكن أن يقدمها الذكاء الاصطناعي مع توجه الناخبين في أكثر من 60 دولة إلى صناديق الاقتراع عام / 2024.

وأشار جوجل إلى هذا الأمر في منشور على مدونتها يوضح كيفية تعاملها مع الانتخابات العامة التي ستُجرى في الهند هذا الربيع، وأكدت الشركة أن هذه القيود ستُطبق في جميع الدول الكبرى خلال الانتخابات المقبلة، وسيتلقى مستخدمي "جيميناي" الذين يطرحون أسئلة متعلقة بالانتخابات الرد التالي: "ما زلت أتعلم كيفية الإجابة على هذا السؤال".

ثانياُ: مخاطر كارثية للذكاء الاصطناعي

حذّر تقرير جديد صدر بتكليف من وزارة الخارجية الأميركية من مخاطر الذكاء الاصطناعي على الأمن القومي ووصفها بالكارثية، مشيراً إلى أن الوقت ينفد أمام الحكومة الفيدرالية الأميركية لتجنب الكارثة.

واستندت نتائج التقرير إلى مقابلات مع أكثر من 200 شخص على مدار أكثر من عام، بما في ذلك كبار المسؤولين التنفيذيين في شركات الذكاء الاصطناعي الرائدة، وباحثون في مجال الأمن السيبراني، وخبراء أسلحة الدمار الشامل، ومسؤولو الأمن القومي في الولايات المتحدة.

ويشير التقرير، الذي أصدرته شركة "غلادستون إيه آي"، هذا ، بشكل قاطع إلى أن أنظمة الذكاء الاصطناعي الأكثر تقدماً قد تشكل تهديداً على الجنس البشري، وفي أسوأ الحالات قد تؤدي إلى انقراضه.

وقال مسؤول بوزارة الخارجية الأميركية لشبكة "سي إن إن" إن إعداد التقرير يأتي في ضوء حرص السلطات الأميركية على تقييم مدى توافق الذكاء الاصطناعي مع حماية المصالح الأميركية في الداخل والخارج، ومع ذلك أكد المسؤول أن التقرير لا يمثل آراء الحكومة الأميركية.

إذا قام القادة العسكريون البشر بتعيين الروبوتات كمسؤول عن أنظمة الأسلحة، فربما تطلق صاروخاً نووياً، تقول تلك التقارير أيضاً: أن الذكاء الاصطناعي غير مضمون في الوقت الحالي لدرجة أننا نخاطر بنتائج كارثية إذا استفادت قوى تهز العالم مثل القوات الجوية للولايات المتحدة من الذكاء الاصطناعي المستقل دون فهم حدود ذلك.

الورقة الجديدة  المطروحة بعنوان "مخاطر التصعيد من النماذج اللغوية في صنع القرار العسكري والدبلوماسي"، لا تزال في مرحلة ما قبل الطباعة وتنتظر مراجعة الأقران، لكن مؤلفيها من معهد جورجيا للتكنولوجيا وجامعة ستانفورد وجامعة نورث إيسترن ومبادرة هوفر لألعاب الحرب ومحاكاة الأزمات، وجدوا أن معظم نماذج الذكاء الاصطناعي ستختار شن ضربة نووية عندما تُمنح لها صلاحية ذلك.

كما تدرس الولايات المتحدة فرض عقوبات على العديد من شركات التكنولوجيا الصينية، بما في ذلك شركة تصنيع الرقائق تشانغشين ميموري تكنولوجيز (ChangXin Memory Technologies)، في محاولة لزيادة تقييد تطوير الصين لأشباه الموصلات المتقدمة.

 ونقلت وكالة بلومبرغ عن أشخاص مطلعين على الأمر قولهم: إن مكتب الصناعة والأمن بوزارة التجارة الأميركية يدرس إضافة شركة "تشانغشين" إلى ما يسمى بقائمة الكيانات التي تقيد الوصول إلى التقنيات الأميركية، إلى جانب خمس شركات صينية أخرى.

كما كثفت إدارة الرئيس الأميركي (جو بايدن) حملتها التي تهدف لمنع وصول التقنيات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي إلى الصين.. وتوجيه هيئة محلفين أميركية الاتهام إلى مهندس برمجيات سابق في شركة جوجل بتهمة سرقة أسرار تجارية تتعلق بالذكاء الاصطناعي من الشركة، لصالح شركتين صينيتين كان يعمل فيهما سراً.

ثالثاُ: الأستنتاجات

تتضمن المخاطر المتوقعة للذكاء الاصطناعي ما يلي:

* فقدان وظائف العمل: يمكن أن يؤدي تبني التكنولوجيا الذكية في المؤسسات والشركات إلى فقدان الكثير من فرص العمل التقليدية وزيادة معدلات البطالة.

* انعدام الخصوصية: يمكن لتقنيات الذكاء الاصطناعي جمع وتحليل كميات هائلة من البيانات الشخصية، مما يمثل تهديداً للخصوصية والأمان السيبراني.

* توجيه الأخطاء الخطيرة: يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي أن ترتكب أخطاء خطيرة إذا لم تكن مبرمجة بشكل صحيح أو إذا تعرضت لهجمات إلكترونية.

* التحكم الذاتي: قد يؤدي تطور الذكاء الاصطناعي إلى فقدان السيطرة على الأنظمة الذكية، مما يمكن أن يؤدي إلى تبعات غير متوقعة.

* التمييز والعنصرية: قد تنعكس تحيزات وتمييزات البشر في برامج الذكاء الاصطناعي، مما يمكن أن يزيد من التفاوت والظلم في المجتمع.

***

شاكر عبد موسى/ العراق

.....................

المصادر

* صحيفة الشرق الأوسط/ تقرير 3 إنجازات مخيفة سيحققها الذكاء الاصطناعي عام/ 2024/ في 1 فبراير شباط 2024. https://aawsat.com.

Skynews*عربية/ الذكاء البشري والاصطناعي منافسة متجددة 2023 -2024.

https://www.skynewsarabia.com/business.

* موقع الخوارزمية من أم أي تي تكنلوجي ريفيو/ نشرة الخوارزمية لتحديثات الذكاء الاصطناعي

https://mail.google.com/mail/u/0/#inbox/FMfcgzGwJvlCnlpJvJXThGPrqRVnzMxK

المقدمة: تعتبر التكنولوجيا وخاصة علم الذكاء الاصطناعي أحد أهم العلوم التي تشهد تطوراً سريعاً في العصر الحديث، وقد أصبح الذكاء الاصطناعي يلعب دوراً حيوياً في حياة البشر وفي مجالات متعددة كالطب، والتجارة، والزراعة، وحتى في الحياة اليومية، لذا، يعد التعَلّم والتعرف على مفاهيم علم الذكاء الاصطناعي خطوة أساسية لفهم كيفية تطور التكنولوجيا في العصر الحديث.

1 - أهمية علم الذكاء الاصطناعي في العصر الحديث:

يعد علم الذكاء الاصطناعي مفتاحاً للتقدم في مجال الروبوتات والأتمتة، حيث تعمل هذه التكنولوجيا على تطوير الروبوتات التي تقوم بأعمال تستلزم التفكير والحوسبة بشكل ذكي مشابه للعقل البشري، وبفضل علم الذكاء الاصطناعي يمكن للأجهزة والبرامج تعلم الأنماط والتفاعل مع البيئة من خلال البيانات التي تجمعها وتحليلها بسرعة فائقة وبدقة عالية.

2 - التطبيقات الحديثة لعلم الذكاء الاصطناعي:

* في مجال الطب: يستخدم علم الذكاء الاصطناعي في تشخيص الأمراض، وفحص الأشعة، وتحديد خطط العلاج الأمثل للمرضى.

* في مجال التجارة: يستخدم علم الذكاء الاصطناعي في التجارة الإلكترونية وتحليل سلوك المستهلكين لتحسين التجربة الشرائية.

* في مجال الزراعة: يمكن استخدام علم الذكاء الاصطناعي لتحسين جودة المحاصيل وزيادة الإنتاجية في الزراعة.

3 - تطور تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي:

يعود تاريخ علم الذكاء الاصطناعي إلى فترة الأربعينيات من القرن الماضي، وقد شهدت هذه التكنولوجيا تطوراً كبيراً خلال السنوات القليلة الماضية، وقد بدأت الشركات الكبرى مثل جوجل وأمازون وفيسبوك في الاستثمار في الذكاء الاصطناعي وتطوير تطبيقات تعتمد على هذه التكنولوجيا الحديث’ .

في عصر الذكاء الاصطناعي، أذ البيانات هي العملة والابتكار هو مفتاح البقاء، تجد الشركات الكبرى نفسها على مفترق طرق؛ إمّا التكيُّف وإمّا المخاطرة بالتخلف عن الركب، وعلى الرغم من الموارد والإمكانات الهائلة التي تتمتّع بها الشركات الكبرى مقارنة بالشركات الناشئة أو الصغيرة، فإن التقدم السريع في نماذج وتقنيات الذكاء الاصطناعي أعاد تشكيل قطاع الأعمال خلال الأعوام الماضية، تاركاً مختلف الشركات في مواجهة تحديات غير مسبوقة تؤدي ببعضها أحياناً إلى التعثر وربما حتى السقوط في النهاية.

أولاً: الإنتاج الواسع في القرن الحالي

هل سمعت من قبل عن مصطلح "مجتمع ما بعد الندرة" (Post-Scarcity Society) إذا كنت مهتماً بعلم الاقتصاد فربما تعرف أنه يشير إلى شكل افتراضي للمجتمع أو للاقتصاد تُنتج فيه غالبية السلع والخدمات والمعلومات الأساسية بوفرة وبصورة شبه مجانية وبحد أدنى من العمل البشري.

بالطبع يرتبط الوصول إلى هذا المستوى بالتقدم التكنولوجي والأنظمة الآلية التي يمكنها تحويل الموارد إلى سلع تامة الصنع.

أحد التأثيرات المتناقضة للذكاء الاصطناعي هو أنه في الوقت الذي تصدر فيه تقارير متلاحقة تحذّر من استيلاء هذه التكنولوجيا على وظائفنا وترجّح تسببها في تفاقم عدم المساواة عالمياً، تجد العديد من "قادة الذكاء الاصطناعي" يتحدثون عن إسهامها المنتظر في الوصول إلى عالم ما بعد الندرة، ويناقشون شكل هذا العالم وكيفية تنظيمه وكأنه أصبح أمراً واقعاً بالفعل.

من فترة قريبة، استضاف المؤسس المشارك لشركة مايكروسوفت، بيل غيتس، الرئيس التنفيذي لشركة أوبن أيه آي، سام ألتمان، في حلقة من بودكاست (Unconfuse Me) الذي يقدمه غيتس. تحدث الطرفان عن الكثير من الأمور التي ينتظر الناس أخبارها، مثل النموذج اللغوي القادم تشات جي بي تي-5 (GPT-5)، لكن أكثر ما يثير الانتباه هو الحديث عن الارتباك الفلسفي للهدف البشري في مجتمع ما بعد الندرة، أي ما الذي يجب أن يركز عليه التعليم في هذا المجتمع، وهل ستكون للجيل الذي لا يعاني الندرة وجهة نظر مختلفة حول تنظيم المجتمع.

هذا الحوار الذي يوحي بأن الوصول إلى هذا المستوى ما هو إلا مسألة وقت فقط ليس وليد اللحظة، بل يتكرر كثيراً بكلمات مختلفة على لسان هذه الفئة من الأشخاص المنخرطين انخراطاً مباشراً في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي، وقد عبّر غيتس نفسه مؤخراً عن تفاؤله موضحاً أننا في مرحلة تاريخية تحدث دائماً مع كل تقنية جديدة، إذ يأتي الخوف أولاً ثم نكتشف الفرص لاحقاً.

كما توقع الرئيس التنفيذي لشركة تيسلا، إيلون ماسك، في نوفمبر/تشرين الثاني/ 2023، أننا سنصل إلى نقطة زمنية لن تكون فيها هناك حاجة إلى وظيفة، وأن السبب الوحيد للحصول على وظيفة سيكون تحقيق الرضا الشخصي.

غالباً ما يرتبط القطاع الحكومي في أذهان الكثيرين حول العالم بالإجراءات البيروقراطية البطيئة، فضلاً عن اعتماد التقنيات التي لم تعد متوافقة مع التقدم التقني الذي يشهده عالمنا المعاصر وإن كان ذلك غير منصف في الأحوال جميعها. إلّا أن تسارع مسار التحول الرقمي وتنامي تطور التقنيات الناشئة أسهم في إحداث تغييرات جذرية ونقلات نوعية على مستوى القطاع. وتتمتّع الجهات الحكومية بفرصة استثنائية في الوقت الحالي لتحسين عملياتها وخدماتها على نحو مختلف كُلياً، وذلك عبر اعتماد تقنيات الذكاء الاصطناعي، وتظهر الوقائع تحول العديد منها لتبني هذا النهج التقدمي.

ويعتبر الذكاء الاصطناعي التوليدي (GenAI) من تقنيات الذكاء الاصطناعي المتميزة بقدرتها الاستثنائية على التكيُّف مع الواقع، والتعرّف إلى طبيعة المهام المشابهة لما يقوم به الإنسان. ووفقاً للنتائج التي توصلنا إليها مؤخراً في شركة بوسطن كونسلتينغ جروب، تمتلك هذه التقنية القدرة على توفير 1،75 تريليون دولار بفضل تعزيز الإنتاجية السنوية للجهات الحكومية في مختلف أنحاء العالم بحلول عام /2023، ما يسهم في تحسين جودة الخدمات الحكومية وكفاءتها عبر مختلف المجالات، بدءاً من صنع السياسات وإنجاز العمليات الداخلية وصولاً إلى تعزيز مشاركة المواطنين.

ثانياً: المسائل الهندسية والطبية المعقدة

 1- المسائل الهندسية:

طورت شركة جوجل ديب مايند (Google DeepMind) نظام ذكاء اصطناعي لحل المسائل الهندسية المعقدة، ويمثل هذا النظام خطوة مهمة في مجال تصميم الآلات التي تتمتع بقدرات تفكير أقرب إلى قدرات البشر، كما يقول الخبراء.

كانت الهندسة، والرياضيات عموماً، تمثل تحدياً بالنسبة لباحثي الذكاء الاصطناعي منذ بعض الوقت، يقول المؤلف المشارك في البحث الذي نُشِر مؤخراً في مجلة نيتشر (Nature)، ثانغ وانغ، إن بيانات التدريب في مجال الرياضيات أقل بكثير مما هو متاح لنماذج الذكاء الاصطناعي التي تتعامل مع النصوص، لأن الرياضيات تعتمد على الرموز وتتطلب تحديد المجال الذي تنتمي إليه المسألة.

يتطلب حل المسائل الرياضية استخدام التفكير المنطقي، وهي مهارة تفتقر إليها معظم نماذج الذكاء الاصطناعي الحالية، يقول وانغ إن هذه الحاجة المُلحة إلى التفكير المنطقي تجعل الرياضيات معياراً مهماً لقياس التقدم في مستوى ذكاء هذه الأنظمة، كما أصبحت هندسة الأوامر مهارة مهمة من المهارات التي يجب أن نكتسبها مع تقدم تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي ومعالجة اللغات الطبيعية.

2- المسائل الطبية:

يقول علماء صينيون إنهم خطوا خطوة كبيرة نحو التنبؤ بخطر إصابة المريض بالخرف قبل عقد ونصف من ظهور الأعراض، وذلك عن طريق تحليل عينة من دمهم، واستخدم العلماء قاعدة بيانات تضم أكثر من 50 ألف شخص لتحديد البروتينات المرتبطة بخطرالإصابة بأنواع مختلفة من الخرف، وبمساعدة الذكاء الاصطناعي، أنشأ الفريق نموذج تنبؤي لتقييم مخاطر المرض.

وقال (يو جينتاي)، مؤلف الدراسة وأستاذ علم الأعصاب في مستشفى هواشان التابع لجامعة فودان، إن استخدام الذكاء الاصطناعي كان "أحد العوامل الرئيسية لنجاح هذا البحث".

وباستخدام الاستراتيجية المبنية على البيانات، حدد العلماء بشكل مبتكر مؤشرات حيوية مهمة في الدم للتنبؤ بالخرف في المستقبل.

ويمثل الروبوت الجراحي المُدَرَّب بمساعدة الذكاء الاصطناعي على خياطة بضع غرز بمفرده خطوة صغيرة نحو بناء أنظمة قادرة على مساعدة الجراحين في تأدية مهام تكرارية كهذه.

يبين مقطع فيديو عرض مؤخراً صوّره باحثين في جامعة كاليفورنيا في مدينة بيركلي روبوتاً ثنائي الأذرع وهو يعمل على خياطة ست غرز في خط واحد لإغلاق جرح بسيط في جلد اصطناعي، حيث يمرر الإبرة عبر النسيج وينقلها من ذراع ربوتيه إلى الأخرى فيما يحافظ على الخيط مشدوداً.

على الرغم من أن الكثير من الأطباء اليوم يحصلون على مساعدة من الروبوتات في عمليات جراحية تتراوح بين ترميم الفتق ومجازات الشريان التاجي، فإن هذه الروبوتات مخصصة لمساعدة الجراحين، لا الحلول محلهم.

***

شاكر عبد موسى / العراق

.......................

المصادر

* تطوير نموذج مقترح قائم على الذكاء الاصطناعي وفاعليته في تنمية مهارات البرمجة لدى طلاب الكلية الجامعية للعلوم والتكنولوجيا بخان يونس/ 2020/ رسالة دكتوراه.

* درجة امتلاك معلمات المرحلة الثانوية بمحافظة الخرج السعودية لمهارات توظيف الذكاء الاصطناعي في التعليم،  دراسات عربية في التربية وعلم النفس، ع 119، 119- 152./ 2020/ دورية علمية.

* تطبيقات الذكاء الاصطناعي مدخل لتطوير التعليم في ظل تحديات جائحة فيروس كورونا (COVID-19)، المجلة الدولية للبحوث في العلوم التربوية، مج3، ع3، 171- 244./ 2020/ دورية علمية.

* نشرة الخوارزمية من أم أي تي تكنولوجي ريفيوhttps://mail.google.com .

بقلم: كارلو روفيلي

ترجمة: د.محمد عبدالحليم غنيم

***

أحد أعظم ألغاز الفيزياء الحديثة هو شيء نختبره حرفيًا في كل لحظة من حياتنا. تصف الفيزياء العالم باستخدام صيغ تخبرنا كيف تتغير الأشياء كدالة للزمن، لكنها لا تشرح ما هو الوقت. يمكننا كتابة صيغ تخبرنا كيف تتغير الأشياء بالنسبة لموقعها، أو كيف تختلف نكهة الريزوتو كدالة لـ "الكمية المتغيرة من الزبدة". ومع ذلك، هناك شيء مختلف مع مرور الوقت. يبدو أن الزمن يتدفق بينما كمية الزبدة أو موقعها في الفضاء لا تتدفق. من أين يأتي الفرق؟

هناك طريقة أخرى لطرح المشكلة وهي طرح السؤال التالي: ما هو الحاضر؟ نقول أن الأشياء الحاضرة فقط هي الموجودة؛ الماضي لم يعد موجودا والمستقبل لم يوجد بعد. لكن في الفيزياء لا يوجد شيء يتوافق مع فكرة "الآن". قارن "الآن" بـ "هنا". "هنا" يعين المكان الذي يوجد فيه المتحدث. بالنسبة لشخصين مختلفين، تشير كلمة "هنا" إلى مكانين مختلفين. وبالتالي فإن كلمة "هنا" هي كلمة يعتمد معناها على المكان الذي يتم نطقها فيه. المصطلح التقني لهذا النوع من الكلام هو "المؤشر". تشير كلمة "الآن" أيضًا إلى اللحظة التي يتم فيها نطق الكلمة ويتم تصنيفها أيضًا على أنها مؤشرة.

لا أحد يحلم بالقول إن الأشياء "هنا" موجودة، في حين أن الأشياء غير الموجودة "هنا" غير موجودة. فلماذا إذن نقول إن الأشياء الموجودة "الآن" موجودة، وأن كل شيء آخر غير موجود؟ هل الحاضر هو شيء موضوعي في العالم، يتدفق، ويجعل الأشياء موجودة الواحدة تلو الأخرى، أم أنه ذاتي فقط، مثل "هنا"؟

قد يبدو هذا وكأنه مشكلة عقلية غامضة، لكن الفيزياء الحديثة حولتها إلى قضية ملحة، حيث أظهرت نظرية أينشتاين في النسبية الخاصة أن فكرة الحاضر هي أيضًا فكرة ذاتية. لقد توصل الفيزيائيون إلى نتيجة مفادها أن فكرة الحاضر المشترك في الكون كله هي تعميم لا يصلح. عندما توفي صديقه العظيم ميشيل بيسو، كتب أينشتاين رسالة مؤثرة إلى أخت ميشيل: "لقد تركت ميشيل هذا العالم الغريب قبلي بقليل". هذا لا يعني شيئا. الناس مثلنا، الذين يؤمنون بالفيزياء، يعرفون أن التمييز بين الماضي والحاضر والمستقبل ليس أكثر من وهم مستمر وعنيد.

وهم أم لا، ما الذي يفسر حقيقة أن الوقت يتدفق بالنسبة لنا؟ مرور الوقت واضح لنا جميعا. أفكارنا وكلامنا موجود في الوقت المناسب. إن بنية لغتنا نفسها تتطلب وقتًا – الشيء “يكون” أو “كان” أو “سيكون”. لقد أكد الفيلسوف الألماني مارتن هايدجر على "السكن في الزمن". هل من الممكن أن يكون تدفق الزمن الذي يعتبره هايدجر بدائيًا غائبًا عن أوصاف العالم؟

يخلص بعض الفلاسفة، وهم أتباع هايدجر الأكثر إخلاصًا بينهم، إلى أن الفيزياء غير قادرة على وصف الجوانب الأساسية للواقع، ويرفضونها باعتبارها شكلاً مضللاً من المعرفة. لكن في كثير من الأحيان في الماضي أدركنا أن حدسنا المباشر هو غير الدقيق. ولو أننا التزمنا بذلك، لظللنا نعتقد أن الأرض مسطحة وأن الشمس تدور حولها. لقد تطور حدسنا على أساس خبرتنا المحدودة. وعندما ننظر إلى الأمام قليلاً، نكتشف أن العالم ليس كما يبدو لنا: الأرض مستديرة، وفي كيب تاون أقدامهم مرفوعة ورؤوسهم إلى الأسفل.

على الرغم من أن تجربتنا مع مرور الوقت قد تبدو حية بالنسبة لنا، إلا أنها لا تعكس بالضرورة جانبًا أساسيًا من الواقع. ولكن إذا لم تكن أساسية، فمن أين تأتي؟

على مستوى ما، أعتقد أن الإجابة تكمن في العلاقة الحميمة بين الوقت والحرارة. هناك فرق يمكن اكتشافه بين الماضي والمستقبل فقط عندما يكون هناك تدفق للحرارة. ترتبط الحرارة بالاحتمالية ــ الحركة الإحصائية لأعداد كبيرة من الجسيمات ــ والاحتمال بدوره يرتبط بحقيقة أن تفاعلاتنا مع بقية العالم لا تسجل التفاصيل الدقيقة للواقع. ينبثق تدفق الزمن من الفيزياء، ولكن ليس في سياق الوصف الدقيق للأشياء كما هي. بل يظهر في سياق الإحصاء والديناميكا الحرارية. قد يحمل هذا مفتاح لغز الزمن. من الناحية الموضوعية، فإن "الحاضر" لا يوجد بالمعنى الموضوعي أكثر من وجود "هنا"، لكن التفاعلات المجهرية داخل العالم تدفع إلى ظهور ظواهر زمنية داخل نظام (على سبيل المثال، أنفسنا) يتفاعل فقط من خلال الوسيط. من عدد لا يحصى من المتغيرات.

إن ذاكرتنا ووعينا مبنيان على هذه الظواهر الإحصائية. بالنسبة لكائن افتراضي فائق الحساسية، لن يكون هناك "تدفق" للزمن؛ سيكون الكون كتلة واحدة من الماضي والحاضر والمستقبل، تمامًا كما وصفها أينشتاين. ولكن بسبب محدودية وعينا، فإننا لا ندرك سوى رؤية غير واضحة للعالم، ونعيش في الزمن. ومن هذا التركيز المحدود نحصل على تصورنا لمرور الوقت.

هل هذا واضح؟ لا، ليس كذلك. لا يزال هناك الكثير الذي يتعين فهمه. يقع الزمن في قلب مجموعة متشابكة من المشاكل التي يثيرها تقاطع الجاذبية وميكانيكا الكم والديناميكا الحرارية. ليس لدينا حتى الآن نظرية قادرة على جمع تلك الأجزاء الأساسية الثلاثة من معرفتنا بالعالم.

هناك دليل صغير نحو الحل، والذي يؤدي أيضًا إلى إجابة أعمق حول طبيعة الوقت، يأتي من عملية حسابية أجراها ستيفن هوكينج. باستخدام ميكانيكا الكم، أثبت هوكينج أن الثقوب السوداء لها درجة حرارة: فهي دائمًا ساخنة، وتنبعث منها حرارة مثل الموقد. لم يرصد أحد هذه الحرارة من قبل لأنها ضعيفة للغاية، لكن حسابات هوكينج مقنعة؛ وقد تكررت بطرق مختلفة، وحقيقة حرارة الثقوب السوداء مقبولة بشكل عام.

حرارة الثقوب السوداء هي تأثير كمي على جسم ما، الثقب الأسود، وهو ذو طبيعة جاذبية. إن الكميات الفردية للفضاء، والحبيبات الأولية للفضاء، هي التي تسخن سطح الثقوب السوداء. تتضمن هذه الظاهرة الجوانب الثلاثة للمشكلة: ميكانيكا الكم، والنسبية العامة، والعلوم الحرارية. فهو يربط كل شيء بالعمليات الإحصائية وراء التدفق (الظاهر) للوقت. لا يزال أمام الفيزيائيين طريق طويل ليقطعوه لفهم ذلك، ولكن مع التطورات الحديثة مثل اكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن تصادم الثقوب السوداء، فإنهم يقتربون أكثر.

في النهاية، يبدو أن حرارة الثقوب السوداء تشبه حجر رشيد في الفيزياء، مكتوبًا بمزيج من ثلاث لغات - الكم، والجاذبية، والديناميكا الحرارية - في انتظار فك رموزها من أجل الكشف عن الطبيعة الحقيقية للزمن.

***

......................

كارلو روفيلي/ Carlo Rovelli: (من مواليد 3 مايو 1956) هو عالم فيزياء نظرية إيطالي وكاتب عمل في إيطاليا والولايات المتحدة،، ومنذ عام 2000 في فرنسا.  ويشغل مدير مجموعة الجاذبية الكمومية في مركز الفيزياء النظرية في مرسيليا بفرنسا. ويعمل بشكل رئيسي في مجال الجاذبية الكمومية وهو مؤسس نظرية الجاذبية الكمومية الحلقية. وهو مؤلف كتاب الجاذبية الكمومية ذات الحلقة المتغيرة: مقدمة أولية للجاذبية الكمومية ونظرية الرغوة المغزلية (2014) وسبعة دروس موجزة في الفيزياء (2016). أحدث كتبه هو "الواقع ليس كما يبدو" (2016)، ترجمة سايمون كارنيل وإريكا سيغري. وفي عام 2019، أدرجته مجلة فورين بوليسي ضمن قائمة أكثر 100 مفكر عالمي تأثيرًا

يقصد بالذكاء الاصطناعي (Artificial Intelligence) (AI)؛ علوم الكمبيوتر الخاصة بإيجاد الحلول المناسبة للمشكلات المعرفية المرتبطة بالذكاء البشري، ومنها التعلم، الإبداع، والتعرف على الصور، وتسعى المؤسسات الحديثة لجمع كمياتٍ كبيرةً من البيانات من مختلف المصادر ومنها؛ أجهزة الأستشعار الذكية، والمحتوى الذي ينشئه الإنسان، وأدوات المراقبة/ الكامرات، وسجلات النظام.

يستهدف الذكاء الاصطناعي؛ إنشاء أنظمة ذاتية التعلم؛ وهي معرفة جديدة تستخلص المعاني من البيانات المجمعة مما يتيح للذكاء الاصطناعي تطبيق تلك المعرفة لحل المشكلات الجديدة بأساليب تحاكي فيه ما يؤديه الأنسان لمختلف الفعاليات ومنها؛ إمكانية الأستجابة بشكل هادف للمحادثات البشرية وإنشاء محتوى جديد من الصور ومقاطع الفيديو وإتخاذ القرارات بناءً على مُدخلات البيانات وفي ذات وقت الادخال، وكذلك إنشاء نصوص كتابية أصلية، كما يمكن لأي مؤسسة دمج إمكانات الذكاء الاصطناعي في تطبيقاتها للمزيد من التطوير والتحسين لمختلف عملياتها وبالتالي تسريع الأبتكار.

تقنيات الذكاء الاصطناعي ومخرجاتها

التقنيات الرئيسية الأحدث تتمثل بشبكات التعلم العميق؛ أي العصبونية (تُعلِّم أجهزة الكمبيوتر كيفية معالجة البيانات بطريقة مستوحاة من الدماغ البشري)؛ وهو نوع من عمليات التعلم الآلي وتسمى (التعلم العميق) الذي يستخدم عُقدًا أو عصبونات مترابطة في بنية مكونة من طبقات ( تشبه الدماغ البشري الذي يحتوي الملايين من الخلايا العصبية التي تعمل معًا لمعالجة المعلومات وتحليلها)، ويُنشئ التعلم العميق نظامًا تكيفيًا تستخدمه أجهزة الكمبيوتر لتتعلم من أخطائها للتحسين المستمر، وبالتالي محاولة الشبكات العصبونية الاصطناعية حل المشكلات المعقدة مثل؛ تلخيص المستندات أو التعرّف على الوجوه بدقة أكبر، وهكذا فأن هذه الشبكات تستخدم خلايا عصبية أصطناعية لمعالجة المعلومات وتحليلها معًا من خلال عمليات حسابية.

أنظمة الذكاء الاصطناعي المولّد/ التوليدي هو أحد أنواع الذكاء الأصطناعي الذي يمكنه إنشاء محتوى جديد وأفكار مبتكرة وتجعل مخرجاتها تبدو وكأنها من عمل الانسان، اذ يمكنها إنشاء محتوى جديد وعناصر جديدة مثل الصور ومقاطع الفيديو والنصوص والصوت من أوامر نصية بسيطة، وبعكس (الذكاء الاصطناعي السابق الذي كان يقتصر على تحليل البيانات)، فإن أنظمة الذكاء المولّد تعزز التعليم العميق ومجموعات البيانات الضخمة لإنتاج مخرجات إبداعية مبتكرة عالية الجودة تشبه ما ينتجه الانسان، ويعد هذا تطورًا كبيرًا لإمكانية إنشاء محتوى وعناصر جديدة حيث يشعر الناس وكأنهم يتبادلون الرسائل النصية مع مدرب شخصي أو طباخ أو كاتب رسائل أو ممثل لأي مهنة أخرى حتى لو كان متخيلاً.

يمكن للذكاء الاصطناعي معالجة المعلومات على نطاق واسع عن طريق مواجهة الأنماط وتحديد المعلومات وتقديم الإجابات، وأستخدامه لحل المشكلات مثل اكتشاف الاحتيال والتشخيص الطبي وتحليلات الأعمال، وزيادة كفاءة الأعمال على عكس مهام العنصر البشري، إضافة الى استمرار العمل على مدار الساعة وطوال أيام الأسبوع بدون أن تنخفض معدلات الأداء، مع إمكانية إتخاذ القرارات الأكثر ذكاءً، وكذلك زيادة الكفاءة التشغيلية من خلال (الأتمتة الذكية / أي تطبيق الآلات للمهام التي كان يؤديها البشر في السابق، والأتمتة الذكية هي عملية استخدام الذكاء الاصطناعي لإتاحة أتمتة البرامج ذاتية التحسين لتتفاعل مع أي نظام رقمي مثلها مثل الأشخاص) وذلك لتحسين إنجاز الأعمال التي يعاني الموظفون في تنفيذها أو يجدونها مملةً وإنجاز الاعمال الأكثر تعقيدًا وإبداعًا، كما أن الذكاء الاصطناعي يقوم بمهام الصيانة التنبؤية للكشف التلقائيً عن الظروف غير الطبيعية في المعدات الصناعية المختلفة الأستخدام، فضلا عن التنبؤ بالقيم المستقبلية لأي بيانات، وبالتالي تقليل العمليات التي تستغرق وقتًا طويلاً، وهذا ما يشير الى الأنتشار غير المسبوق تاريخيا للمعرفة الحسية والفلسفية والعلمية بكل تخصصاتها ولجميع سكان الأرض.

تتكون بنية الذكاء الاصطناعي من أربع طبقات أساسية؛ الأولى طبقة البيانات وتشمل تعلّم الآلة ومعالجة اللغة الطبيعية والتعرف على الصور، والثانية الخوارزمية وأطر تعلّم الآلة، والثالثة تنفيذ نموذج الذكاء وتدريبه، والرابعة التطبيق وهي الجزء الموجه للمستخدمين النهائيين ونحن منهم.[1]

في محتوى (تطبيقات الذكاء الاصطناعي/ التوليدي)؛ ما ورد في وقائع الأمم المتحدة/ وفقا للكاتب جيونغكي الأستاذ المساعد في التصميم الاستراتيجي بكلية بارسونز/ نيويورك في 18 تموز 2023، أذ قام جيونغكي بتوجيه سؤال الى أحد برامج/ تطبيقات الذكاء التوليدي الشهيرة "ChatGPT"، (عن مهام مقر الأمم المتحدة)، وقام البرامج وبسرعة مذهلة لتكرر العمل البشري في ذلك عبر تحليل أكثر من 300 مليار كلمة من؛ الكتب ومصادر الأخبار والمجلات والتقارير ومنشورات وسائل التواصل الاجتماعي عبر الإنترنت، وتمت بسرعة أجابته الأتية؛ (مهام مقر الأمم المتحدة هي؛ تحديد وأرتباطات دبلوماسيي المقر، وتمكنهم من إتخاذ القرارات المستنيرة، والتنقل بمهارة في القضايا الجيوسياسية المعقدة، والتوسط في الصراعات، وتحقيق جميع أهداف التنمية المستدامة على المستوى العالمي).[2]

تطبيقات الذكاء الاصطناعي الأكثر إستخداماً

رافقت نظم الذكاء الاصطناعي وتطورها كل ما مر من تطور لعلوم الكمبيوتر لكون الاولى جزء من الثانية، ومع فجر العام 2023 انتقلت تطبيقات الذكاء نتيجة لتصاعد تطوير برمجياته ودخوله في مفاصل التكنولوجيا الصناعية؛ انتقلت من الاستخدامات المحدودة في محركات البحث ومنها كوكل وبعض المنصات ومنها فيسبوك وانستكرام، الى اداة متاحة للجميع وبفعل تعدد تطبيقات الذكاء في مختلف القطعات.

شهد العام 2023 طفرة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي ومنها؛ تطبيقات معالجة الصور والفيديوهات والتصميم، أذ تكمن الأبتكارات الرئيسة في هذه التطبيقات والتي تعتمد على تحليل الصور والفيديوهات بواسطة خوارزميات تعتمد على الذكاء الاصطناعي وبما يمكن هذه التطبيقات من التعرف على الأشكال والوجوه، وحتى تحليل المشاعر المعبر عنها في الصور، كما أن الذكاء الاصطناعي ساهم في تطور تطبيقات (الواقع المعـزز/ وهو إسقاط الأجسام الافتراضيه والمعلومات في بيئة المستخدم الحقيقية، ومنها نظام GPS)، وتحسين تجربة المستخدم في التفاعل مع الوسائط المرئية، وتطبيقات فئة الدردشة، ويتقدم تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدي للنصوص برنامج "ChatGPT" والذي تم استخدمه عام 2023 في أكثر من 14.6 مليار زيارة.

في عام 2024 ستستمر تطبيقات الذكاء الاصطناعي في التطور؛ لتتناول جوانب مختلفة من مهامنا الروتينية حيث تعتزم شركة "كوكل" إستبدال موظفيها بالذكاء الاصطناعي في تطبيقات إنشاء المحتوى، سواء كانت مقالات أو منشورات مدونة أو حتى كتابة إبداعية، وعليه سيتمكن المستخدمين أمثالنا من توفير الوقت والجهد باستخدام الذكاء الاصطناعي؛ لصياغة المحتوى الأولي، والذي يمكن بعد ذلك تحسينه وتخصيصه حسب الحاجة، وكذلك تطبيقات معالجة الصور بتحسينها وأتمتة تصنيفها، وكذلك تنفيذ التدابير الأمنية من خلال أنظمة التعرف على الوجه. وستستمر المنافسة المتجددة في العام 2024 بما يتيح للذكاء الاصطناعي التنبوء بمواصفات وشكل هواتفنا في المستقبل، وتشخيص الرعاية الصحية، وأستخدامات المركبات/ السيارات ذاتية القيادة وحركة النقل بواسطتها، وفي مطلع العام 2024 تم اطلاق تطبيق برامج "pangeanis" بانجانيس/ نسبة الى القارة الأم بالاغريقية، مدعوم بالذكاء الاصطناعي ويتضمن منصة مبتكرة على مستوى القارات السبع للتواصل الاجتماعي.

أثناء كتابة هذا المقال أطلقت شركة كوكل إصدارها الأحدث في العشرين من شباط 2024 وهو؛ نموذج مفتوح المصدر للذكاء الاصطناعي ’’كيما/ Gemma AI’’، ويتضمن من 2 – 7 مليارات ’’معلمة/عدد القيم’’ اللازمة لتشكيل الخوارزمية/ وهي سلسلة العمليات الرياضية المستخدمة لتحليل البيانات، وهو بديل عن (الخدمات السحابية؛ التي تدعم التخزين والوصول عبر الإنترنت الى كافة التطبيقات والبيانات)، ونموذج’’ Gemma’’ متاح على كافة المنصات من الهواتف الذكية (الموبايل) الى مراكز البيانات الرئيسة الكبرى، ويتيح هذا الاصدار للمطورين من خارج منتسبيها ونحن منهم؛ إعادة تصميمه مجددا كنماذج خاصة؛ تستهدف توليد المخرجات بناء على المعتمد من نظم وأنواع الذكاء الاصطناعي بهدف؛ التحقق والتنبوء والحصول على القرار المستنير وفقا للبيانات المستخدمة لتوليد المخرجات المستهدفة، وفي احدث تطبيق لشهر شباط2024 ما أصدرته شركةOpen AI   وهو نموذج ’’ Sora/ السماء باليابانية’’ لتحويل النصوص والصور الى فيديو عبر الانترنت.

في سنة 2025 من المتوقع ان يعمل ما يقرب من مليون شخص في مجال الذكاء الاصطناعي مما سيؤدي الى مزيدا من الأبتكار ويحدث نقلة نوعية جديدة في العالم الرقمي.

أخلاقيات الذكاء الاصطناعي

تـتبوأ اليونسكو انطلاقاً من الولاية الفريدة المناطة بها مكانة الصدارة في الجهود الدولية الرامية إلى ضمان تطور العلوم والتكنولوجيا خلال العقود القادمة وفقاً لضوابط أخلاقية متينة، وانطلاقاً من هذه الرؤية وضعت اليونسكو جملة من المعايير العالمية سواء في مجال البحوث الجينية أو تغير المناخ أو البحوث العلمية، لتحقيق الاستفادة القصوى من الاكتشافات العلمية والتقليل من مخاطر تقويضها، وكذلك ضمان تسخيرها لبناء عالم أكثر شمولاً وإستدامةً وسلاماً، وحدّدت اليونسكو أيضاً التحديات الجديدة في عدة مجالات من بينها أخلاقيات تكنولوجيا الشبكات العصبونية والهندسة المناخية.

يواجه تنفيذ الذكاء الاصطناعي وأستخدامه تحديات عديدة منها حوكمة البيانات بالقيود التنظيمية وقوانين الخصوصية، وإدارة جودة البيانات، والصعوبات الفنية للتدريب باستخدام الآلة، والحاجة لإدخال كميات هائلة من البيانات مما يتطلب سعة تخزين كافية. . . ومن مشكلات الذكاء تلاعب أنظمته بالمعلومات وتشويهها مما يخلق شبكة من الخداع والتضليل، ولذلك تقع بعض الدول فريسة لتلاعب الذكاء ومنها تحويل الموارد إلى صراعات يغذيها الذكاء المارق. كذلك توقع فقدان الوظيفة البشرية؛ فقد أكدت السيدة دورين مارتن الأمينة العامة للأتحاد الدولي للأتصالات في مؤتمر القمة العالمي للذكاء في جنيف/ سويسرا 6-7 تموز 2023 (ITU/D.Woldu©)؛ بأن الذكاء الاصطناعي يثير أكثر من أي تقنية أخرى مخاوف فقدان وظيفة البشر، أذ ان تطوره المتسارع .. لا يتيح للأنسان رؤية حدود هذا التطور، وعليه يخشى أن يواجه نفس المصير الذي واجه عمال التصنيع الذين تمت أتمتة وظائفهم من خلال الروبوتات.]3[، وفي 15كانون ثاني2024 أورد البنك الاستثماري كولدمان ساكس’’ان الذكاء سوف يؤدي خلال السنوات القادمة الى أتمتت 63% من مجموع العمال في الولايات المتحدة’’.

تنفيذ الذكاء الاصطناعي يواجه ايضا معضلة تحديد المسؤول عن الجرائم التي ترتكبها الربوتات؛ إذ أن خوارزميات الذكاء قد تم تصميم نماذجها بما يناظر العقل البشري، وعليه فأن تعقيداتها العالية جعلت حتى من (مصمميها أنفسهم غير قادرين على معرفة التنبوء الناتج عنها)، وبذلك فأنها تمثل صندوقا أسودا؛ لكونها قد تتسبب في إنتهاك الخصوصية الشخصية الصعبة الحماية، كما ان بعض تطبيقات الذكاء تؤدي الى إلحاق الضرر بالاخرين من خلال الإنشاء المزيف للصور ومقاطع الفديو، وهذا ما يتطلب من الأن سن تشريعات قانونية عالمية (مثل قانون الذكاء الاصطناعي التابع للاتحاد الأوروبي) لترويض مخرجات الذكاء في المستقبل وبالتالي حماية البشرية منها، في ذات الوقت التي يتم الأعتماد على تلك المخرجات لخدمة البشرية.

هكذا يتضح بأن العديد من التطبيقات والبرامج التعليمية والأدلة الجديدة للأختبار الأولي لتطبيقات الذكاء الاصطناعي (بأستثناء محاولة بعض شركات التكنولوجيا الكبرى)؛ تؤكد إستحالة إحتكارها للمعرفة مهما كانت، وذلك لأن إحتكارها يتعارض تماما مع كل اليات العملاق الجديد المار ذكرها بعكس التطبيقات الرقمية الاخرى السابقة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي، ويعد ذلك إرتقاء لكافة البشر.

أن تطبيقات الذكاء الاصطناعي لا تتطلب أي خلفية في البرمجة ولا سيما مع التكنولوجيا التي لها مثل هذه الآثار الواسعة الأنتشار، وأنما تتطلب مزيدا من الممارسة المباشرة طبقا للقول المأثور في تعليم التكنولوجيا والذي يؤكد على أهمية التجربة المباشرة؛ فلا أحد يتعلم كيف يلعب كرة القدم في القاعات العلمية الدراسية وانما بالتدريب المباشر في ملاعبها.

لقد شكل الذكاء الاصطناعي فجرا مشرقا للتحول التاريخي للبشرية كحافز جديد للسلام العالمي الدائم والتقدم والتنمية المستدامة، وعلية فإن العالم ماض نحو التغير بوتيرة لم يشهدها منذ أختراع وأنتشار أستخدام أليات الطباعة قبل مايزيد عن600  سنة مضت، وسواء رضينا بذلك أم لا ... فإننا ملزمون بضرورة التعامل مع التطور التكنولوجي المعلوماتي المتسارع عبر إصدار سلسلة من التحديثات ونماذج الذكاء الاصطناعي الجديدة من قبل الشركات العالمية المتنافسة، وينبغي الأستعداد للتحول التكنولوجي العالمي في مجال الذكاء الاصطناعي الذي سيغير أساليب تفاعلنا مع التكنولوجيا عموما ومع بعضنا البعض.

إستراتيجيات الذكاء الاصطناعي العالمية

نظرا لإمكانات الذكاء الاصطناعي في إحداث التحولات المؤثرة في مختلف القطعات الاقتصادية والاجتماعية، تعمل الدول بحكوماتها على تعزيز الأبتكار في مجال الذكاء الاصطناعي، وإنشاء الأطر التنظيمة له، مع دمجه في خطط التنمية المستدامة والامن الوطني والخدمات العامة، ومع ذلك فإن فهم كيفية إعتماد الذكاء الاصطناعي والاستعداد لتطبيقة بفعالية لا زال يشكل تحديًا في العديد من دول العالم لمختلف الاسباب.

تسعى الدول الرائدة في الذكاء لتطوير دمجه في قطاعات رأس المال والبنى التحتية وتطوير الايدي العاملة والاستثمار في تطوير برمجيات الذكاء، وفي الولايات المتحدة هناك تركيز على قطاعات الدفاع والامن والاستثمار فيه بهدف تصدر ريادة الذكاء عالميا، كما تستهدف الصين الريادة ايضا بحلول 2030، وتهدف الهند الى تعزيز قدراتها عبر تطوير تطبيقاته ونشره في الداخل والخارج، اما سنغافورة فقد وضعت خطة لبناء نموذج ذكاء خاص يراعي ثقافات وقيم منطقة جنوب شرق اسيا.

أعتمادا على المؤشر العالمي لجهوزية الدولة للذكاء الاصطناعي وطبقا لبيانات (مؤسسة أكسفورد إنسايتس/ شركة بريطانية متخصصه بالأبحاث الدقيقة لتكنولوجيا العلوم والهندسة)، وبناء على مؤشر الجاهزية الحكومية للذكاء الاصطناعي لسنة 2023 لتصنيف 193 دولة حول العالم وضمن 39 مؤشرًا ذات 10 أبعاد تشكل ثلاثة ركائز أساسية هي؛ القطاع الحكومي وقطاع التكنولوجيا، والبنية التحتية، تم التوصل إلى؛ إنخفاض إصدار إستراتيجيات الذكاء الاصطناعي العالمية بشكل عام، مع بقاء الفجوة الرقمية فيما بين الدول. وتصدرت القائمة العالمية؛ كل من الولايات المتحدة والصين والهند وماليزيا على التولي، أما الأمارت فقد تصدرت قائمة الدول العربية وبالمرتبة 18 عالميا، والسعودية الثانية عربيا وبالمرتبة 29 عالميا، وقطر الثالثه عربيا و 34 عالميا، في حين شغل العراق المرتبة 13 عربيا و 133 عالميا، وحلت جيبوتي بالمرتبة 15 عربيا و 155 عالميا.

***

مجيد ملوك السامرائي - جغـرافـي، كاتـب ومـؤلف وأستاذ جامعي

............................

1. Amazon Web Services (AWS)

https://aws.amazon.com/ar/what-is/artificial-intelligence

2. & 3. https://www.un.org/ar/208258

4. Government AI Readiness Index 2023.

https://oxfordinsights.com/ai-readiness/ai-readiness-index/

الكون الذي نعيش فيه:

الكون يتوسع: نعيد لف الفيلم، وصلنا في وقت، حوالي 13.8 مليار سنة، عندما كان الجو حارًا جدًا (بلايين مليارات المليارات من الدرجات)، وكثيف جدًا (كل الكون في مساحة صغيرة جدًا تقريبًا) . بعد 379000 سنة، أدى توسع الكون إلى تبريده. تبلغ درجة الحرارة حوالي 3000 درجة، وهي شديدة الحرارة بحيث لا تتحد الإلكترونات والنواة لتكوين ذرات. لدينا سحابة من الإلكترونات: مثل سحابة من الماء عندما يكون هناك ضباب ... فالضوء لا يستطيع الهروب!

يقدر الحجم المرئي للكون بحوالي 93 مليار سنة ضوئية.

الكون عبارة عن كيان واسع ومعقد بشكل لا يصدق وقد أبهر العلماء والناس العاديين على حد سواء لعدة قرون. في هذا المقال، سوف نستكشف حجم الكون، وعدد المجرات المعروفة، وبعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول الكون.

حجم الكون:

الكون شاسع ويصعب فهم حجمه. يقدر الحجم المرئي للكون بحوالي 93 مليار سنة ضوئية. ومع ذلك، يعتمد هذا التقدير على افتراض أن الكون مسطح، والذي لا يزال موضوعًا للنقاش في المجتمع العلمي. يمكن أن يكون الحجم الفعلي للكون أكبر بكثير من الكون المرئي الذي نعرفه.

عدد المجرات المعروفة:

المجرات هي لبنات بناء الكون. إنها هياكل ضخمة تحتوي على بلايين أو مليارات النجوم والغازات والغبار الكوني. يتغير عدد المجرات المعروفة في الكون باستمرار حيث مايزال علماء الفلك يكتشفون مجرات جديدة.

أحدث تقدير لعدد المجرات في الكون المرئي هو حوالي 2 تريليون. يعتمد هذا الرقم على الملاحظات التي قام بها تلسكوب هابل الفضائي والتلسكوبات الأرضية الأخرى. ومع ذلك، من المهم أن نلاحظ أن هذا الرقم من المحتمل أن يكون أكثر من الواقع، حيث أن بعض المجرات باهتة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها بواسطة التلسكوبات الحالية.

 الكون يتوسع: الكون ليس ساكنًا، بل يتمدد. تم اكتشاف هذا التوسع في أوائل القرن العشرين من قبل إدوين هابل، الذي لاحظ مجرات بعيدة تبتعد عنا. أدت هذه الملاحظة إلى تطوير توسع نظرية الكون، مما يشير إلى أن الكون يتوسع منذ نشأته.

 يتكون الكون بشكل أساسي من المادة العادية المرئية والطاقة العادية الملموسة إلى جانب المادة المظلمة أو السوداء والطاقة المظلمة أو المعتمة أو الداكنة: لا يتأثر توسع الكون بالمادة المرئية فحسب، بل يتأثر أيضًا بالمادة المظلمة أو المعتمة والطاقة المظلمة أو السوداء. وهذه الأخيرة هي مادة غير مرئية تشكل حوالي 27٪ من الكتلة الكلية للكون. من ناحية أخرى، فإن الطاقة المظلمة أو المعتمة هي قوة غامضة يُقال إنها تمثل حوالي 68٪ من كثافة الطاقة في الكون. تعد المادة المظلمة أو السوداء والطاقة المظلمة أو الداكنة معًا مسئولين عن تسريع تمدد الكون.

 يُعتقد أن عمر الكون يبلغ حوالي 13.8 مليار سنة: يقدر عمر الكون بحوالي 13.8 مليار سنة. يعتمد هذا التقدير على ملاحظات إشعاع الخلفية الكونية الميكرووية، والذي يُعتقد أنه من بقايا الانفجار العظيم.

 الكون موطن للثقوب السوداء الهائلة: الثقوب السوداء هي من بين أكثر الأشياء غموضًا وإثارة للفضول في الكون. يُعتقد أن الثقوب السوداء الهائلة تقع في مركز معظم المجرات، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة. يمكن أن يكون لهذه الثقوب السوداء كتل أكبر بمليارات المرات من كتلة الشمس.

 يحتوي الكون على أشعة كونية: الأشعة الكونية هي جسيمات عالية الطاقة تأتي من مصادر خارج نظامنا الشمسي. يمكن أن تأتي من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك المستعرات الأعظم السوبرنوفا ونواة المجرة النشطة.

 يحتوي الكون على الموجات الثقالة الجاذبية: موجات الجاذبية هي تموجات في الزمكان تنتج عن بعض الأحداث الأكثر عنفًا في الكون، مثل اصطدام الثقوب السوداء. في عام 2015، اكتشف مرصد مقياس التداخل بالليزر (LIGO) موجات الجاذبية الأولى، مما يؤكد التنبؤ الذي قدمه ألبرت أينشتاين منذ أكثر من 100 عام.

 الكون موطن للمادة الغريبة: يحتوي الكون على مجموعة متنوعة من المواد الغريبة، مثل المادة المضادة، والمادة الغريبة، والكتل السالبة، والمادة المظلمة أو السوداء. المادة المضادة هي عكس المادة الطبيعية وتتكون من جسيمات مضادة، مثل البروتونات المضادة والبوزيترونات. المادة الغريبة هي شكل افتراضي للمادة يعتقد أنها موجودة في أنواع معينة من النجوم النيوترونية. المادة المظلمة أو السوداء، كما ذكرنا سابقًا، هي مادة غامضة تتفاعل بشكل ضعيف جدًا مع المادة الطبيعية ولم يتم اكتشافها بشكل مباشر بعد.

 يحتوي الكون على العديد من الكواكب الخارجية: الكواكب الخارجية هي كواكب تدور حول نجوم غير شمسنا. تم اكتشاف أول كوكب خارجي مؤكد في عام 1995، ومنذ ذلك الحين اكتشف علماء الفلك آلافًا أخرى. بعض الكواكب الخارجية يُحتمل أن تكون قابلة للسكن، مما يعني أنه يمكن أن يكون لها ظروف مناسبة للحياة.

 الكون موطن لعدد لا يحصى من النجوم: النجوم هي واحدة من أكثر الأشياء شيوعًا في الكون. تشير التقديرات إلى وجود حوالي 100 مليار نجم في مجرة درب التبانة وحدها، وهناك حوالي 2 تريليون مجرةفي الكون المرئي. هذا يعني أنه من المحتمل أن يكون هناك 200 سكستيليون نجم في الكون المرئي. الكون يتغير باستمرار: الكون مكان ديناميكي ومتغير باستمرار. تولد النجوم وتموت، وتندمج المجرات وتتصادم، ويستمر توسع الكون في التسارع. مع نمو فهمنا للكون، نستمر في اكتشاف ظواهر جديدة مثيرة تتحدى نظرياتنا الحالية وتوسع فهمنا للكون.

 كشف النقاب عن بنية الكون: المحاكاة المبتكرة تقدم رؤى جديدة في النظام الكوني والاضطراب. فمن خلال الجمع بين الأساليب الرياضياتية المعقدة والتقنيات الحسابية المبتكرة، اكتشف العلماء رؤى غير مسبوقة في التوازن بين النظام الكوني والاضطراب. في هذه الفقرة، سوف نتعمق في تفاصيل هذه الدراسة الرائدة، ونلقي الضوء على كيفية إعادة تشكيل فهمنا للكون وكشف التفاعل المعقد بين النظام والفوضى عبر الامتداد الشاسع للكون.

 تكشف التقنيات الجديدة في علم المواد عن نظرة ثاقبة لنظام الكون والفوضى الكونية الأنتروبي.

 الكون هو امتداد شاسع مليء بالمجرات التي تظهر، على نطاق واسع، نمطا خيطيا يعرف باسم الشبكة الكونية. يمكن مقارنة هذا التوزيع غير المتكافئ للمادة الكونية بالتوت الأزرق في كعكة المافن، حيث تُظهر بعض المناطق تركيزًا أعلى للمادة من غيرها.

 تطبيق علم المواد على التركيب الكوني:

 بدأ الباحثون مؤخرًا في دراسة البنية غير المتجانسة للكون من خلال معالجة توزيعات المجرات على أنها مجموعة من النقاط، على غرار جسيمات المادة الفردية داخل المادة، وليس كتوزيع مستمر. سمح هذا النهج المبتكر بتطبيق التقنيات الرياضياتية من علم المواد لتحديد الاضطراب النسبي للكون، مما أدى في النهاية إلى فهم أعمق لبنيته الأساسية.

 وفقًا للمؤلف المشارك في الدراسة أوليفر فيلكوكس، "يختلف توزيع المجرات في الكون تمامًا عن الخصائص الفيزيائية للمواد التقليدية، التي لها توقيعها الفريد." نُشرت الدراسة في مجلة Physical Review X.

 تحليل بيانات المحاكاة العامة:

تمت الدراسة بقيادة سالفاتور توركواتو، زميل متكرر وزائر في معهد الدراسات المتقدمة، وأوليفر فيلكوكس، طالب دكتوراه زائر. طالب في المعهد، راجع بيانات المحاكاة العامة التي تنتجها جامعة برينستون ومعهد فلاتيرون. في كل من عمليات المحاكاة الألف، تم تجميع مليار "جسيم" من المادة المظلمة معًا، لتكون بمثابة بديل للمجرات التي تشكلت من خلال عملية تطور الجاذبية.

 فحص النظام والفوضى في الكون:

 يتعلق أحد النتائج الرئيسية للدراسة بالعلاقات بين أزواج المجرات التي ترتبط طوبولوجيًا بوظيفة الاتصال الزوجي. أظهر الباحثون أنه على المقاييس الأكبر (التي تمتد لعدة مئات من الميغا فرسخ)، يميل الكون نحو التوحيد المفرط. على العكس من ذلك، في النطاقات الأصغر (حتى 10 ميغا فرسخ)، فإنه يظهر بالقرب من عدم التنظيم وعدم التجانس بشكل كبير.

 كما يوضح Torquato توركواتو، "إن التغيير الملحوظ بين النظام والفوضى يعتمد إلى حد كبير على الحجم". يمكن رؤية تأثير مماثل في لوحة جورج سورات التنقيطية Un dimanche sur la Grande Jatte، حيث يظهر العمل عن قرب بشكل غير منظم ولكنه منظم للغاية من مسافة بعيدة.

 الأدوات الإحصائية والآثار المستقبلية:

 باستخدام الأساليب الإحصائية مثل توزيعات الجوار الأقرب، وتشخيص المجموعات، وتوزيعات بواسون، وعتبات الترشيح، ووظيفة الاتصال الزوجي، وضع الباحثون إطارًا متسقًا وغير متحيز لتقييم الترتيب. نتائج هذه الدراسة لها أهمية ليس فقط في مجال علم الكونيات، ولكن أيضًا لمختلف الأنظمة الأخرى في الفيزياء الديناميكية.

 هذا العمل متعدد التخصصات، الذي يجمع بين تقنيات علم الكونيات وفيزياء المادة المكثفة، لديه القدرة على التأثير في كلا المجالين. باستخدام هذه الأدوات، يمكن للعلماء استكشاف ميزات مختلفة للكون، بما في ذلك الفراغات الكونية وفقاعات الهيدروجين المتأين التي تشكلت خلال مرحلة إعادة التأين للكون. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للظواهر الفريدة المكتشفة في الكون أن تقدم نظرة ثاقبة لأنظمة المواد المختلفة على الأرض. ولكن على الرغم من الحاجة إلى مزيد من العمل قبل التمكن من تطبيق هذه التقنيات على بيانات حقيقية، فإن هذه الدراسة تقدم دليلاً دامغًا على المفهوم مع إمكانات كبيرة.

تشير دراسة جديدة إلى أن الطاقة المظلمة l'énergie noire يمكن أن تؤدي إلى انفجار كبيرBig Bang ثانٍ (وثالث ورابع).

اقترح العلماء طريقة يتوقف فيها الكون عن التوسع، تنتهي بـ "إنكماش كبيرة"Big Crunch تعيد إنتاج وتحديد المكان والزمان كما نعرفه.

هل سينتهي الكون بانفجار أم أنينgémissement ؟ اقترح اثنان من علماء الفيزياء النظرية طريقة ثالثة: ربما لن ينتهي الكون أبدًا.

في دراسة تحاول تحديد طبيعة الطاقة المظلمة أو العتمة l'énergie noire - وهي ظاهرة غامضة يعتقد أنها تتسبب في توسع الكون بشكل أسرع وأسرع في كل لحظة - وجد الفيزيائيون أن التوسع الكوني ليس دائمًا أمرًا مفروغًا منه. وبدلاً من ذلك، كتبوا أن الطاقة المظلمة أو المعتمة يمكن أن "تشتغلs'allumer " وتتوقف أو تخمد s'éteindre بشكل دوري، مما يجعل الكون ينموcroître أحيانًا، ويتقلصrétrécissant أحيانًا حتى تصبح الظروف مناسبة لحدوث انفجار كبير جديد - ولكي يولد كون جديد.

الهروب الكبير:

يمر كوننا حاليًا بمرحلة من التوسع السريعexpansion galopante: يتوسع الكون بشكل أسرع مع كل لحظة تمر. لا يفهم علماء الكونيات سبب هذا التسارعaccélération الذي يعتقدون أن سببه هو الطاقة المظلمة. إذا استمر هذا التسارع، فسيتمدد كوننا في النهاية إلى الفراغ الكوني المهول، مع تمزق كل المادة والإشعاع.

لن تكون هذه هي الفترة الأولى من النمو الجامح. في اللحظات الأولى من الانفجار العظيم، كانت الطاقات والكثافة شديدة لدرجة أن الفيزياء الحالية لا تستطيع مواكبة ذلك - إنها تتنبأ بتفرد أو فرادةsingularité، وهي نقطة كثافة لا نهائية حيث تتفكك الرياضيات. بعد ذلك،يمر الكون بفترة توسع سريع بشكل لا يصدق يُعرف باسم التضخم inflation، وهو أيضًا غير مفهوم جيدًا.

لطالما تساءل علماء الفلك عما إذا كانت هاتان المرحلتان من التوسع المتسارع والتضخم - واحدة في اللحظات الأولى من الانفجار العظيم والأخرى في الوقت الحاضر - مرتبطة ببعضها البعض، وما إذا كان الكيان الذي يقوم بتدريبهما يتجنب مشكلة فرادة الانفجار العظيم.

شياطين ديناميكية:

للإجابة على هذا، نشر عالمان من علماء الفيزياء النظرية دراسة في 7 فبراير في قاعدة بيانات ما قبل النشر arXiv والتي نظرت في نموذج للكون حيث لعبت الطاقة المظلمة أو المعتمة دورًا دائمًا. قامت الأبحاث السابقة بصياغة نموذج للطاقة الداكنة أو المظلمة في أوقات مختلفة لشرح التوسع الكوني، لكن البحث الجديد يقدم نموذجًا أكثر واقعية يتضمن المادة والإشعاع.

لقد أرادوا معرفة ما إذا كانت الطاقة المظلمة أو المعتمة يمكنها تجنب فرادة الانفجار العظيم، وتحفيز التضخم، وتسريع الكون المتأخر. لتجنب هذا التفرد الأولي، لا يمكن للكون أن يبدأ من نقطة ذات كثافة لا نهائية. بدلاً من ذلك، يجب أن يكون الكون الذي نعيش فيه جزءًا من سلسلة لا نهاية لها من تكرار "الارتدادات الكبيرة"BigBounces والانفجارات المتعاقبة.

في هذا السيناريو، تقود الطاقة المظلمة أو المعتمة الكون حتى يصل إلى حجم معين. ولكن بعد ذلك تتحول الطاقة المظلمة إلى جاذب عكسي، مما يجبر الكون على الانكماشse contracter. ثم يتعرض الكون لصدع كبير، ولكن قبل أن يصل إلى حالة من الكثافة اللانهائية، تستدير الطاقة المظلمة مرة أخرى، مما يتسبب في فترة من التضخم السريع بشكل لا يصدق وبدء الدورة من جديد.

آلية مضبوطة بدقة:

وجد الباحثون نمط الطاقة المظلمة الذي حقق الرهان الرابح تريفيكتاle tiercé gagnant. ولكن قبل كل شيء، لا يمكن للمادة والإشعاع أن يكونا موجودين في الكون البدائي للغاية l'univers extrêmement primitif، وإلا فإنهما يفسدان التضخم. وبدلاً من ذلك، لا بد أن المادة والإشعاع قد ظهرا بعد التضخم مباشرةً، حيث تلاشت بعض الطاقة المظلمة، مما أدى إلى إغراق الكون بالضوء والمادة.

على الرغم من نجاحهم في البداية، لم يتمكن الباحثون من العثور على فئة عامة من أنماط الطاقة المظلمة أو المعتمةd'énergie sombre التي يمكن أن تؤدي إلى نفس النتائج. بدلاً من ذلك، كان عليهم وضع قيمة أصغر للتوسع المتسارع الحالي بشكل مصطنع مما توقعته ميكانيكا الكمla mécanique quantique من أجل الحصول على النتيجة الصحيحة بالضبط.ومع ذلك، يشير هذا البحث الجديد إلى اتجاه واعد، حيث يوفر منصة قابلة للتطبيق لمواصلة استكشاف أنماط مثل هذه. ليس بالضرورة أن يعيش البشر في كون بارد وفارغ cosmos froid et vide، لأن الطاقة المظلمة قد تتصرف بشكل مختلف في المستقبل البعيد. فقط المزيد من البحث سيكتشف مصيرنا النهائي.

الثقوب السوداء في الكون يمكن أن ترسل المادة إلى المستقبل: في الأساس، إنه السفر عبر الزمن.

الثقوب السوداء كأدوات للسفر عبر الزمن: يستكشف علماء الفلك إمكانية انتقالات الثقب الأسود إلى الثقب الأبيض.

يشير اكتشاف حديث إلى أن الثقوب السوداء يمكن أن تكون بمثابة أدوات محتملة للسفر عبر الزمن، حيث اكتشف علماء الفلك أن منحنيات الزمكان تقترب من مركز الثقوب السوداء ولكنها لا تنكسر، وتتحول في النهاية إلى هياكل من الثقوب البيضاء.

الطبيعة الغريبة للثقوب السوداء:

تعتبر الثقوب السوداء من أكثر الأشياء غموضًا في الكون، ووفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، فإن أي شيء يدخل الثقب الأسود يتم سحبه نحو مركزه بفعل الجاذبية المتزايدة القوة. في النهاية يضغط في التفرد أو الفرادة، وهي نقطة ذات كثافة لانهائية حيث لم تعد قوانين الفيزياء المعروفة قابلة للتطبيق، ويكون الزمن فيها ثابت أو متجمد، ويختفي الواقع. ومع ذلك، فإن بعض العلماء يختلفون مع هذه الفكرة.

تحدي نظرية التفرد أو الفرادة:

نشر كل من أبهاي أشتيكار وخافيير أولميدو من جامعة ولاية بنسلفانيا،وبارامبريت سينغ من لويزيانا، مؤخرًا ورقتين في مجلة Physical ReviewLetters and Physical Review D تقترحان منظورًا مختلفًا للثقوب السوداء. يجادلون فيها بأن فهمنا لمراكزهم يمكن أن يساء تفسيره بشكل خطير ويقترحون بدلاً من ذلك أن تتحول الثقوب السوداء إلى ثقوب بيضاء.

حلقات الجاذبية الكمومية والثقوب السوداء:

المشكلة الرئيسية هي مفهوم الفرادات أو التفردات التي يعتبرها العديد من الباحثين انحرافًا لا يمكن أن يوجد في الطبيعة. تحت مظلة "الجاذبية الكمومية"، طور العلماء رياضيات جديدة لوصف الجاذبية على المستويات الكوانتية دون الذرية. أحد هذه الأساليب هو "الجاذبية الكمومية الحلقية"، والتي تتنبأ بإمكانية تحديد مقدار الزمكان، مما ينتج عنه وحدة دنيا لا يمكن بعدها تقسيمه إلى أجزاء.

من خلال تطبيق الجاذبية الكمومية الحلقية على النقاط المركزية للثقوب السوداء، يقول الباحثون إن النتيجة ليست تفردًا بل شيء مختلف تمامًا.

الانتقال إلى الثقوب البيضاء:

تشير الحسابات الجديدة إلى أن الزمكان ينحني بشكل ملحوظ بالقرب من مركز الثقب الأسود. ومع ذلك، فإنه لا يتفكك، لكنه يستمر في منطقة مستقبلية بهيكل ثقب أبيض. الثقوب البيضاء، على عكس الثقوب السوداء، تدفع المادة إلى الفضاء بدلًا من سحبها للداخل.

مع تباطؤ الزمن في حقول الجاذبية القوية واحتواء الثقوب السوداء على أقوى حقول الجاذبية في الكون، يشير هذا العمل الجديد إلى أن المادة تسقط في ثقب أسود ثم "ترتد"، مطاردة الكتلة في جميع أنحاء الكون. من منظور خارجي، ستستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً جدًا.

اختبار النظرية:

إذا كان الباحثون على حق، فإن الثقوب السوداء لا تتبخر كما قال ستيفن هوكينغ بل ستنفجر في النهاية في المستقبل البعيد، وتشتت المادة عبر الكون من خلال الثقوب البيضاء. يجب التحقق من صحة هذه الفكرة المثيرة للاهتمام بشكل تجريبي قبل قبولها.

هناك عدة طرق لاختبار النظرية. على سبيل المثال، اكتشف العلماء أشعة كونية عالية الطاقة تتصادم مع الغلاف الجوي للأرض وانفجارات الراديو السريعة (FRBs) التي تطلق كميات هائلة من الطاقة الراديوية في فترة زمنية قصيرة. وفقًا لمؤلفي الأوراق البحثية الجديدة، يمكن أن تكون هذه الظواهر، من حيث المبدأ، بمثابة إشارات لثقب أسود ينتقل إلى ثقب أبيض.

مراجعة كتاب الثورة الكمومية في الفلسفة

في هذا الكتاب المثير للتفكير، هناك اقتراح لنظرية الكم المستوحاة من الفلسفة البراغماتية. يطرح المقترح التفسير كبديل لنظريات الكم الواقعية من ناحية مثل ميكانيكا بوم، ونظريات الانهيار التلقائي، وتفسيرات العوالم المتعددة، وهي مقترحات مختلفة لوصف شكل العالم الكمومي وما هي القوانين الأساسية للفيزياء، والتفسيرات غير الواقعية من ناحية أخرى مثل النظرية البايزية الكمومية، التي تقترح فهم نظرية الكم على أنها وصف الحالات المعرفية الذاتية للوكلاء. الفكرة المركزية لهذا الاقتراح هو فهم نظرية الكم على أنها لا تقدم وصفًا فيزيائياً للعالم ولكن مجموعة من الوصفات الموثوقة والصحيحة موضوعيا حول كيفية عمل الوكلاء.ويقدم الكتاب تطويرًا تفصيليًا لهذه الفكرة والدفاع عنها، ويحتوي على مناقشات مثيرة للاهتمام حول مجموعة واسعة من القضايا الفلسفية مثل التمثيل، والاحتمال، والتفسير، والسببية، والموضوعية، والمعنى، والأساسية.

تتركز القراءة عند تقاطع الفيزياء والفلسفة. الكتاب مقسم الى جزئين. ويناقش الجزء الأول من الكتاب الأسئلة التأسيسية في نظرية الكم من منظور التفسير التوجيهي. في الجزء الثاني،

يناقش الكتاب الآثار الفلسفية لوجهة النظر. كلا الجزأين مكتوبان بطريقة في متناول غير المتخصصين إلى حد كبير. في هذه المراجعة الموجزة للكتاب، سأقوم بذلك

ركز على سؤالين:

(1) كيف تعمل فكرة المؤلف؟

(٢) ما هي الأسباب التي تدعو إلى الإيمان به؟

لفهم أفكار المؤلف هيلي، يجب علينا تقديم بعض المعلومات الأساسية لغير المتخصصين. لقد خضعت نظرية الكم لتدقيق شديد وفلسفي و للعديد من التحقيقات في القرن الماضي. لقد تم إحراز تقدم هائل في العديد منها الجبهات، بما في ذلك الاختبارات التجريبية حول عدم مساواة بيل والتنمية من عدة تفسيرات واقعية. وقد اقترح أن ما هو ثوري حول نظرية الكوانتم وما يميزها عن الفيزياء الكلاسيكية هو الكم التشابك والتراكب واللامكانية الكمومية. بالنسبة للعديد من الواقعيين، يبدو هذا الكم وكأنه لغز، وتتطلب النظرية منا أن نفترض نوعًا مختلفًا من الأنطولوجيا ونوعًا مختلفًا من الوجود ومن قوانين الطبيعة.

يصف التشابك الكمومي الظواهر الشمولية التي توجد وخصائصه الفيزيائية التي يمكن أن تعزى إلى نظام مركب وليست نتاجا له خصائص أجزائه. على سبيل المثال، يتشابك إلكترونين A وB عندما يكون الزوج لديه حالة كمومية ليست نتاج الحالة A والحالة B.

وينعكس التشابك الكمومي في طريقة الحالات الكمومية التي تكون عادة ممثلة بـ "الدوال الموجية"، التي يتم تخصيصها لأنظمة مختلفة.

تصف اللامكانية الكمومية (وتسمى أيضًا "الفعل المخيف عن بعد") حالة الظواهر التي يمكن للأحداث المتباعدة بشكل تعسفي أن تؤثر على بعضها البعض وعلى قوة التأثير التي لا تعتمد على بعدها الكمومي غير المحلي وهي ميزة غريبة، وافترض زيفها في آينشتاين-بودولسكي-روزن (1935)، وكانت حجة لعدم اكتمال نظرية الكم. ومن اللافت للنظر أن بيل (1964) أثبت أنه إذا كانت التنبؤات الكمومية دقيقة، فإن الطبيعة غير محلية. وبالتالي فقد أثبتت الاختبارات التجريبية منذ الثمانينات من القرن العشرين صحة التنبؤات الكمومية إلى أعلى مستوياتها، وبأعلى مستوى من الدقة، مما يعزز الاستنتاج بأن الطبيعة غير محلية. لذا فإن كلا من ميكانيكا بوم ونظريات الانهيار التلقائي غير محلية. وتؤكد النظريات الواقعية الثلاث حقيقة التشابك الكمي. إذ إن التشابك الكمي ينبع من واقع الحالة الكمومية. بعد كل ذلك، فإن الحالة الكمومية ناجحة جدًا في التطبيق. إذا أراد المرء أن يكون واقعيًا، فليفعل ما يبدو أنها الطريقة الأكثر طبيعية وهي قبول حقيقة الحالة الكمومية وما يترتب عليها من عواقب. لكن ما الذي تمثله الدالة الموجية؟ ما هي طبيعة دالة الموجة؟ وكيف ترتبط بالأشياء في العالم المادي؟ إنه موضوع ساخن في البحوث الأخيرة في فلسفة الفيزياء التي تتعلق بالضبط بهذه الأسئلة.

أعتقد أن المفتاح لفهم فكرة هيلي هو التفكير فيها كاقتراح للأساس الصحيح لنظرية الكم – اقتراح لاستبدال الحقائق الوصفية بـالحقائق المعيارية كأساس، واستبدال "ما هو موجود" بـ "ما نحن".

ينبغي أن نتوقع،" قد يبدو نهج هيلي غريبًا بالنسبة لكثير من الناس، لأنه كذلك بالفعل،  بأن النتائج ليست واقعية بأي معنى تقليدي. من الشائع الاعتقاد بأنه في الفيزياء الأساسية fondamentale، وعلى وجه الخصوص، تعمل نظرية الكم على تحديد شكل العالم (على الرغم من أنه قد يكون من الصعب تمييز ما يقوله). صحيح أننا يمكن أن نتعلم نصيحة مفيدة جيئة وذهابا  من نظرية فيزيائية صحيحة، مثل:

- ينبغي للمرء أن يتجنب الوقوع في الثقب الأسود.

- يجب وضع أجهزة الكشف بعيدًا عن مصادر التداخل.

- يجب على المرء أن يبتعد عن الانفجار النووي.

- يجب أن يكون المرء على يقين من رؤية هذا الجسيم يتحلل خلال شهر واحد.

انظر مودلين (2011) لمناقشة تفصيلية لهذه القضايا.

انظر تشن (2018) للحصول على نظرة عامة.

النظرية الفيزيائية الصحيحة قد تشرح صحة النصائح العملية المفيدة مثل ما ذُكر أعلاه. وهذه النصائح صحيحة موضوعياً بقدر ما تكون مستمدة منها اقتران بعض الأوصاف الدقيقة للواقع المادي وبعضها صحيحة كنظريات العقلانية البشرية. بالنسبة لهيلي، قد يكون هذا تفسيرًا جيدًا لـ "الفيزياء الكلاسيكية"، ولكن هذا ليس التفسير الصحيح "لنظرية الكم".

فالنظرية، بالنسبة لهيلي، تقدم بشكل مباشر نصائح موثوقة حول ما يجب أن نؤمن به وتوقعات، وهذه النصيحة ليست مستمدة بأي حال من الأحوال من بعض أساسيات الحقائق الوصفية. ومع ذلك، فإن مثل هذه النصيحة يمكن أن تكون صحيحة من الناحية الموضوعية (على عكس نظرية الكم تركيز بايزي على الحالات المعرفية الذاتية). النصيحة لها شكل "واحد".

ينبغي تعيين الحالة الكمومية ψ للنظام الفيزيائي s"، و"يجب أن يكون لدى المرء 0.5 الثقة في M"، حيث M هي نوع من المطالبة بالحجم المادي لنظام ق. وفقًا لتفسير هيلي، فإن نظرية الكم تدور حول هذه النصيحة، وليس حول بعض الأوصاف أو حول ما هي الطبيعة. على الرغم من حجم المطالبات بمعرف ماهية الطبيعة وأوصافها، وهي ليست واردة في نظرية الكم. بدلا من ذلك، من المفترض أنها ان تكون أهدافًا للتفسير، وهم إلى حد ما سابقون لـتطبيق نظرية الكم. ومع ذلك، سيتم تقييدهم بشكل مناسب بنظرية الكم، ولن يكون سوى فئة فرعية منها ذات أهمية تجريبية.

هناك أجزاء كثيرة لاقتراح هيلي. لتبسيط مناقشاتنا أدناه،

فيما يلي ملخص قصير للنقاط الرئيسية (معظمها من الفصل الخامس):

- المشورة بشأن مهام الدالة الموجية: يجب على الوكلاء اتباع الممارسات القياسية في فيزياء الكم وتعيين حالة كمومية مناسبة (على سبيل المثال، دالة موجية ψ) لنظام متعلق بوضعهم المادي الفيزيائي.

- مطالبات الحجم: المطالبة بالحجم القانوني لها شكل "قيمة المتغير الديناميكي M في النظام الفيزيائي يقع في المجموعة ∆." مثال واحد سيكون "موضع الجسيم على الجانب الأيسر من الصندوق." يدعي الحجم، المفترض في النظرية وهي أهداف التفسير.

- الأهمية التجريبية: يكون ادعاء الحجم ذا أهمية تجريبية إذا كانت الحالة الكمومية ذات الصلة التي يجب على الوكيل تعيينها للنظام بشكل صحيح قد شهدت فك الترابط بسبب التفاعلات مع البيئة، حيث فك الترابط هو خاصية رياضياتية للحالة الكمومية.

- نصيحة بشأن الاعتمادات: يجب على الوكلاء تبني اعتمادات حول الأهمية التجريبية مطالبات الحجم وفقًا لقاعدة بورن (تحديد مصداقية الفرد حول كون الحجم ذو الأهمية التجريبية أنه المعامل التربيعي للدالة الموجية المناسبة).

- أوصاف الطبيعة: لا شيء مما سبق، باستثناء مطالبات الحجم، يصف أي شيء في الطبيعة. ومع ذلك، لم يتم احتواء مطالبات الحجم أو التي تنطوي عليها نظرية الكم. يتم تقديمها قبل النظرية.

على سبيل المثال، ينبغي للمرء تجنب الأنشطة الخطرة، وتقليل الأخطاء، وتعظيم المعرفة الدقيقة.

دعونا نسير عبر مثال بسيط. لنفترض أن الفيزيائية أليس قامت بإعداد تجربة قياس موضع جسيم s. أليس تريد أن تشرح بعض الادعاءات المتعلقة بالحجم حول موضع الجسيم (لنفترض أنه على الجانب الأيسر من الصندوق). تخبرها نظرية الكم أنه يجب عليها تعيين موجة دالة موجة ψ للجسيم.

(إن المطالبة بالحجم حول موضع الجسيم سوف تكون كذلك، أي سوف تصبح ذات أهمية تجريبية فقط عندما يتفاعل الجسيم بشكل مناسب مع البيئة بحيث تكون أجزاء مختلفة من الدالة الموجية تقريبًا مفصولة إلى مناطق متميزة مجهريا كما هو موصوف من خلال فك الترابط.)  كما يجب أن تتطابق التوقعات حول مطالبة الحجم (ذات الأهمية التجريبية) مع الاحتمالية المعطاة بواسطة قاعدة بورن، وهي المعامل التربيعي للدالة الموجية بهذه اللحظة.

أسئلة كثيرة تثار في هذه المرحلة. على سبيل المثال: ما الذي يجعل الكم يعين

مهمة الدالة الموجية المناسبة؟ ومن المعياري أن نفترض أن مهمة الدالة هي مناسبة أو صحيحة بحكم الدقة التمثيلية، أي إن النظام بالفعل لديه الحالة الكمومية الخاصة. لكن هيلي لا يتفق مع ذلك. إنها أساسية وإلى حد ما حقيق،ة وإذا أردنا شرحها يمكننا اللجوء إلى الممارسة داخل المجال العلمي، وليس بعض الحقائق الميتافيزيقية حول ماهية الطبيعة. يبدو لي أن في مشروع هيلي، تعد صحة تخصيصات الدالة معيارًا أساسيًا حقيقياً، وأي استفسار آخر حول هذا الموضوع قد يكون مشروعًا معياريًا فوقيًا. هذا يلقي الضوء على كيفية محاولة هيلي حل (أو حل) المشكلات المؤسسة التقليدية في الكم. في ما يلي، نناقش كيفية تطبيق هيلي وتفسيره لمشكلة القياس الكمومي، والتشابك الكمي، وعدم محلية بيل.

غالبًا ما يتم تقديم مشكلة القياس الكمومي على أنها عدم اتساق من بين ثلاثة افتراضات: (1) الحالة الكمومية هي وصف كامل للطبيعة؛ (2) تتغير الحالة الكمومية دائمًا وفقًا لبعض المعادلات الوحدوية (على سبيل المثال معادلة شرودنغر)؛ (3) التجارب لها نتائج محددة (فريدة).

وبتطبيق هذا على المجموعة التجريبية المذكورة أعلاه والتي تتضمن أليس، يمكننا استخلاص ألتناقض. إذا كانت الحالة الكمومية كاملة وتتغير بشكل وحدوي، فالكمومية تشير، حسب النظرية، إلى عدم وجود نتيجة محددة لقياس موضع الجسيم، لأنه سيكون دائمًا في حالة تراكب، دالة موجية يسارية  ψleft ودالة موجية يمينية ψright، وهو غير متوافق مع (3) - يتم قياس الجسيم ليكون إما على الجانب الأيسر أو على الجانب الأيمن من الصندوق. بالنسبة إلى هيلي، (1) و(2) هما ببساطة غير مبتدئين، ومن الواضح أن (3) صحيح كذلك، مما يعني أنه لا توجد مشكلة في البداية. (انظر الفقرة 6 وخاصة

ص 99.) نظرية الكم هي نظرية توجيهية ومن الخطأ الاعتقاد بأن الكم تصف حالة العالم، ناهيك عن وصفه بالكامل، وبشكل نموذجي، في سياقات القياس، كما هو الحال في حالة أليس، فإن الحالة الكمومية المناسبة لها يتم فك تشفيرها بعد القياس، مما أعطى أليس الإذن بتطبيق قاعدة بورن عليها وجعل التنبؤات إحتمالية. هناك نتيجة محددة للقياس، ولكن فهو لا يتضمن أو يحتوي على نظرية الكم. وبدلا من ذلك، هناك نتائج حاسمة وهو أمر تؤكده تجاربنا المباشرة. وعلاوة على ذلك، إذا كانت النتيجة لم تكن محددة، فإن نظرية الكم ستفقد مبررها التجريبي. هكذا بالترتيب لتطبيق نظرية الكم، علينا أن نفترض أن النتائج التجريبية فريدة من نوعها ومحددة (في الحالات النموذجية). وهذا يتناقض بشكل حاد مع العالم الفردي الآخر نظريات مثل ميكانيكا بوم ونظريات الانهيار التلقائي التي تهدف إلى تبرير (3) من الناحية المادية. إنهم يسعون إلى استخلاص (3) كنظرية، بواسطة تطبيق المعادلات الرياضياتية الدقيقة على الأنطولوجيا المجهرية.

بالنسبة لهيلي، لم يعد التشابك الكمومي ثوريًا من الناحية الميتافيزيقية.

ولأن التخصيصات قد تكون متشابكة وغير قابلة للفصل بمعنى أنها كاملة في حالة النظام ولا تشرف على حالات أجزائه. ومع ذلك، على ما يبدو أن هيلي سيقول أن الإشراف ليس له أهمية ميتافيزيقية بعد الأهمية المعيارية فقط. النصيحة حول الحالة التي يجب تخصيصها للكل.

لا يشرف النظام، بشكل عام، على أي نصيحة بشأن ما يجب تخصيصه للأجزاء.

يعتقد هيلي أن عدم محلية بيل يصبح أكثر قابلية للهضم في عرض التوجيهات. لا يجادل هيلي في إثبات بيل كدليل على وجود الارتباطات غير المحلية، أي احتمالات الأحداث التي تحدث في المنطقة (أ) قد تعتمد على الأحداث التي تحدث في المنطقة B والتي يمكن أن تكون بعيدة بشكل تعسفي عن A. لكن

لا يعتقد هيلي أن الارتباطات غير المحلية تنطوي على تأثيرات أو علاقة سببية غير محلية.

ما تظهره نظرية بيل (والاختبارات التجريبية اللاحقة) حقًا هو أن الاحتمال الكمي لحدث محدد في منطقة ما يجب أن يكون "نسبيًا". أماكن وأوقات بعيدة بشكل تعسفي." ولكن لماذا يجب أن نعتقد أن مثل هذا الشيء صحيح؟ من المعتاد أن نستنتج أن هناك بعض الأحداث التي تحدث في العالم والتي تمثل السبب وراء كون الارتباطات غير المحلية – نوع من الآلية الفيزيائية الأساسية للارتباطات غير المحلية، لها تأثير. على سبيل المثال، يتم حساب الآلية بتفاصيل مادية صريحة، بواسطة معادلة التوجيه في ميكانيكا بوم وآلية الانهيار للدالة الموجية  في نظريات الانهيار العفوي لكن هذا خطأ من وجهة نظر هيلي.

تفترض نظرية الكم مثل هذه الارتباطات غير المحلية باعتبارها وصفات موثوقة لـالوكلاء الذين يريدون استخدام نظرية الكم بنجاح، ومن الخطأ محاولة ذلك أي القيام بوصف بحكم ما تحصل عليه هذه الارتباطات.

ما هي أسباب قبول تفسير هيلي الجديد بنظرية للكم؟ أعتقد أن السبب الرئيسي، بالنسبة لهيلي، هو أنه يسمح لنا بتجنب المفاجأة في النتائج الميتافيزيقية مثل اللا محلية وواقع الحالة الكمومية.

ولكن بأي ثمن؟ إذا كان هيلي على حق، فإن نظرية الكم لم تعد موجودة في هذا المجال من وصف الطبيعة. أعتقد أن ذلك سيكون مكلفًا للغاية بالنسبة لمعظم الناس.

ماذا عن بدائل نظرية هيلي؟ كيف يمكن مقارنتها به؟ يقدم هيلي أسبابًا للاعتقاد بأنها غير كافية. فهو يعتقد ان نظريات الانهيار التلقائي هي نظريات تأملية للغاية، وهي غير مؤهلة لتلك "التفسيرات". ويشير إلى أن نظريات العوالم المتعددة لا تزال تواجه مفاهيم مشاكل الاحتمالية وظهور الفروع العيانية.

تواجه الميكانيكا البومية، نسبة لبوم Bohm مشاكل في السياقات النسبية. ومن المثير للاهتمام، يبدي هيلي الاعتراض على ميكانيكا بوم هو أنها تفترض البنية النظرية (على سبيل المثال. ترقيم الأوراق المفضل للزمكان، وحركة الجسيمات، والدالة الموجية العالمية)

وهذا أمر لا يمكن الوصول إليه تجريبيا. هيلي لا يناقش ما إذا كان هناك المزيد ربما يكون ذلك أفضل من التخلي عن الدور الوصفي لنظرية الكم، لكنني أعتقد أنه سيفعل ذلك. ومن المهم أن نلاحظ أن كل منهم ليس فقط أوصاف مرشح الطبيعة ولكنها تنطبق أيضًا من حيث المبدأ على الكون ككل، في حين أن نظرية هيلي لن يكون فيها التفسير ممكنا، لأنه في نظريته، يتم تطبيق قاعدة بورن فقط يكون ذلك مناسباً عندما يكون هناك عدم ترابط بيئي (والكون ككل بحكم التعريف ليس لديه بيئة خارجية للتفاعل معها) .

كما هو الحال مع كتب هيلي السابقة، يحتوي هذا الكتاب على العديد من الأشياء المثيرة للاهتمام والأفكار المثيرة للجدل، والتي سوف تولد الكثير من الجدل في السنوات القادمة.

قبل كل شيء، يجب الإشادة بهيلي لكتابته كتابًا واضحًا وسهل المنال وجذابًا يكون بمثابة مقدمة للتفسير التوجيهي لنظرية الكم. هناك العديد من القضايا التي يناقشها هيلي باستفاضة في الكتاب والتي لا أملك مساحة للتعليق عليها. ورغم أننا قد لا نتفق على حقيقة الأمر، إلا أننا بالتأكيد نتفق أن كتاب هيلي سيكون مفيدًا لأي شخص مهتم بتقاطع الفيزياء والفلسفة.

***

د. جواد بشارة

......................

مراجع

بيل، ج.س. (1964). حول مفارقة أينشتاين بودولسكي روزين. فيزياء فيزياء فيزيكا,

1(3):195.

تشين، إي كيه (2018). الواقعية حول الدالة الموجية. القادمة في الفلسفة

بوصلة. طبعة أرشيفية PhilSci: 15153.

أينشتاين، أ.، بودولسكي، ب.، وروزن، ن. (1935). يمكن وصف ميكانيكا الكم

من الواقع المادي تعتبر كاملة؟ المراجعة الجسدية، 47(10):777.

هيلي، ر. (2017). الثورة الكمومية في الفلسفة. مطبعة جامعة أكسفورد.

مودلين، ت. (2011). الكم غير المحلية والنسبية: التلميحات الميتافيزيقية ل

الفيزياء الحديثة. جون وايلي وأولاده.

نورسن، ت. (2017). أسس ميكانيكا الكم: استكشاف المادية

معنى نظرية الكم. سبرينغر.

4للحصول على مقدمة مفصلة ومحدثة للنظريات الواقعية التي تعتبر بدائل لنظرية هيلي،

انظر نورسن (2017).

المصدر: Live Science

تلعب الخوارزميات دورًا حاسمًا في تشكيل تجاربنا عبر الإنترنت. بدءًا من نتائج محركات البحث وحتى خلاصات وسائل التواصل الاجتماعي وعمليات التوظيف، يتم استخدام الخوارزميات بشكل متزايد لاتخاذ القرارات التي تؤثر على حياتنا في كل دقيقة. ومع ذلك، مع استمرار تقدم التكنولوجيا، ظهرت إلى الواجهة أسئلة ملحة حول الحياد والتمييزات المحتملة للخوارزميات .

فقد أثار مفهوم التمييز الخوارزمي جدلاً كبيرًا ومخاوف بشأن الكيفية التي قد تؤدي بها هذا التمييز إلى تفاقم عدم المساواة الاجتماعية.

وإذا كانت هذه الخوارزميات غالبا ما توصف بأنها أدوات موضوعية ومحايدة في اتخاذ قراراتها، فإن واقعها يبدو أكثر تعقيدا بكثير. ومن الممكن أن يعكس تصميم وتنفيذ الخوارزميات، عن غير قصد، التمييزات المجتمعية واستدامتها، بما في ذلك العنصرية والتمييز الجندري وغير ذلك .

يكمن أحد التحديات الرئيسية في معالجة التمييز الخوارزمي في الطبيعة السرية لهذه التحيزات. على عكس صناع القرار لدى الإنسان، يمكن للخوارزميات أن تظهر سلوكًا متحيزًا دون نية أو وعي واضح بذلك . وهذا يجعل من الصعب تحديد وتصحيح حالات التمييز، مما يؤدي إلى ضرر محتمل للأفراد والمجتمعات بشكل غير متناسب.

هناك العديد من الأمثلة البارزة بهذا الصدد قدمت قضية التمييز الخوارزمي إلى الواجهة. على سبيل المثال، أظهرت الدراسات أن بعض خوارزميات التعرف على الوجه تظهر تمييزا عنصريا، مما يؤدي إلى نتائج غير دقيقة وعنصرية، خاصة بالنسبة للأشخاص الملونين. وبالمثل، تعرضت الخوارزميات المستخدمة في نظام العدالة الجنائية لانتقادات بسبب تبني الفوارق العرقية في إصدار الأحكام وقرارات الإفراج المشروط.

إن الأسباب الجذرية للتمييز الخوارزمي متعددة الأوجه ويمكن أن تنبع من مصادر مختلفة، بما في ذلك بيانات التدريب ، والتصميم الخوارزمي المعيب، والافتقار إلى وجهات نظر متنوعة داخل صناعة قواعد التكنولوجيا. ومن الممكن أن تؤدي بيانات التدريب التي تعكس التمييز التاريخي أو عدم المساواة المجتمعية إلى دفع الخوارزميات إلى تعلم هذه التحيزات وتبنيها، مما يخلق حلقة من ردود الفعل التي تعزز التفاوتات القائمة.

تتطلب معالجة التمييز الخوارزمي اتباع منهج متعدد الأوجه يشمل الاعتبارات التكنولوجية والأخلاقية والتنظيمية حيث يجب على شركات التكنولوجيا والمهندسين المطورين إعطاء الأولوية لتحديد وتخفيف التمييز الخوارزمي في منتجاتهم، بما في ذلك عمليات الاختبار والتحقق الصارمة للكشف عن التحيزات وتصحيحها. علاوة على ذلك، يمكن أن يساعد تعزيز التنوع والشمولية داخل صناعة التكنولوجيا في تخفيف التحيزات عند مصدرها، مما يضمن أخذ مجموعة متنوعة من وجهات النظر والخبرات في الاعتبار عند تصميم الخوارزميات وتنفيذها.

ومن وجهة نظر تنظيمية، يجب على صناع السياسات والهيئات المنتخبة أن يلعبوا دورا هاما في مساءلة شركات التكنولوجيا عن الأضرار المحتملة الناجمة عن التمييز الخوارزمي. وقد يشمل ذلك وضع مبادئ توجيهية ومعايير للعدالة الخوارزمية، والشفافية، والمساءلة، فضلا عن تنفيذ آليات للتدقيق والرقابة.

ختاما إن إشكالية ما إذا كانت الخوارزميات محايدة أم عنصرية هي قضية معقدة وملحّة تتطلب اهتماما متزايدا وتفكيرا عميقا ومحايدا أيضا إذ مع استمرار الخوارزميات في ممارسة تأثير كبير في جوانب مختلفة من حياتنا، فمن الضروري إجراء فحص نقدي لتحيزاتها المحتملة والعمل على إنشاء أنظمة تكنولوجية أكثر إنصافًا وعدالة. ومن خلال معالجة التحيزات الخفية في التكنولوجيا، يمكننا أن نسعى جاهدين نحو مستقبل حيث تعمل الخوارزميات كأدوات للتقدم والشمول بدلا من إدامة عدم المساواة.

***

عبده حقي

المقدمة: في عام/ 2023، انتقلت سياسات الذكاء الاصطناعي وقوانينه الناظمة من كونها مجرد موضوع ضيق النطاق ويقتصرعلى حفنة قليلة من المهتمين والمتحمسين إلى أخبار مهمة تتصدر الصفحات الرئيسية.

وهذا يُعزى جزئياً إلى نظام تشات جي بي تي (ChatGPT) من شركة أوبن أيه آي (OpenAI)، الذي ساعد على نقل الذكاء الاصطناعي إلى نطاق التداول العام، وأتاح للجمهور اختبار كيفية عمل أنظمة الذكاء الاصطناعي، ومشاكلها.

وبات ذلك العام حافلاً من الناحية السياسية، فقد شهدنا الموافقة على أول قانون شامل للذكاء الاصطناعي في الاتحاد الأوروبي، وجلسات استماع لمجلس الشيوخ وأوامر تنفيذية في الولايات المتحدة، وفرض قوانين محددة في الصين لتنظيم أشياء مثل خوارزميات التوصية.

وإذا كان عام/  2023 هو العام الذي أجمع فيه المشرّعون على رؤية معينة، فسوف يكون عام / 2024 بداية لتحول السياسات إلى إجراءات فعلية.

لقد دخل الذكاء الاصطناعي فعلياً نطاق الحوار السياسي في الولايات المتحدة عام /2023، لكن لم يقتصر الأمر على الجدل، بل وصل إلى حد اتخاذ إجراءات فعلية بلغت ذروتها مع إصدار الرئيس الأمريكي (جو بايدن 1942) أمراً تنفيذياً حول الذكاء الاصطناعي في نهاية أكتوبر تشرين الأول/ 2023، وهو توجيه شامل يدعو إلى المزيد من الشفافية وتطبيق معايير جديدة.

أولاً: الذكاء الأصطناعي وحماية البنوك

قالت شركة "ماستركارد" العملاقة للمدفوعات إنها قامت ببناء نموذج ذكاء اصطناعي خاص بها لمساعدة آلاف البنوك في شبكتها على اكتشاف المعاملات الاحتيالية والقضاء عليها، وذكرت الشركة أن نموذج الذكاء الاصطناعي المتقدم الجديد (Decision Intelligence Pro)، سيسمح للبنوك بتقييم المعاملات المشبوهة على شبكتها بشكل أفضل في الوقت الفعلي وتحديد ما إذا كانت مشروعة أم لا، وأضافت أن النموذج الجديد عبارة عن شبكة عصبونية متكررة، تم بناؤها من الصفر بواسطة فرق الأمن السيبراني ومكافحة الاحتيال بالشركة.

هناك توليفة تبدو أقرب للخيال، وهي وجود بنوك افتراضية وتقنيات ذكاء اصطناعي ولكن حسب دراسة أجرتها مجلة McKinsey""  أكدت فيها أهمية الذكاء الاصطناعي وتحليل البيانات في تحقيق النجاح طويل الأمد للبنوك الافتراضية، ولكن ما هي تلك البنوك يا ترى؟.

"Neobanks".. مصطلح بدى يطرأ كثيرا على مسامعنا، وارتبط بالبنوك التي لا تمتلك أي فروع على أرض الواقع وإنما تقدم خدماتها فقط عبر الإنترنت.

وأشارت الدراسة إلى أن استفادة هذه المؤسسات المالية الناشئة من التكنولوجيا المتطورة تمثل الركيزة الأساسية لتحقيق نمو مستدام ونجاح متفرد في قطاع الخدمات المصرفية الرقمية، إذ تتمتع البنوك الافتراضية بقدرة هائلة على التكيُّف مع التطورات التكنولوجية الجديدة، مما يجعلها أكثر تنافساً مع البنوك التقليدية في التواصل مع عملائها وبشكل أسرع وأكثر دقة.

ثانياً: نماذج الذكاء الاصطناعي في قطاع السيارات

قالت - شركة فولكس فاغن - لصناعة السيارات إنها أسست "مختبراً جديداً للذكاء الاصطناعي" لتوليد أفكار منتجات جديدة، مضيفة في بيان لها "أنها تجري محادثات مع شركات التكنولوجيا الدولية حول التعاون لإنشاء نماذج أولية جديدة للمنتجات والميزات باستخدام الذكاء الاصطناعي".

وأوضحت الشركة أن الهدف المراد هو إنشاء نماذج أولية في مجالات مثل دورات الشحن المحسنة بالذكاء الاصطناعي، وخدمات الصيانة التنبئية، والتعرف على الصوت.

وذكرت الشركة الألمانية أن "المحادثات الاستكشافية جارية بالفعل مع شركات التكنولوجيا العالمية بشأن المشاريع الأولية"، دون تقديم مزيد من التفاصيل.

ثالثا: الذكاء الاصطناعي وشبح البطالة

لا يمكن للمرء أن يهرب هذه الأيام من التقارير التي تحاول استقراء كيف يمكن لتقنيات الذكاء الاصطناعي أن تؤثّر في الوظائف والشركات والأنظمة الاقتصادية بشكلٍ عام.

بالطبع يظل الكثير من هذه التقارير متشائماً، لكن بعض الأخبار الإيجابية تبرز بين الحين والآخر لتذكرنا بأن ما نمر به اليوم حدث من قبل لكننا فقط لم نقرأ التاريخ جيداً.

خلال الأيام القليلة الماضية صدرت دراستان مهمتان، الأولى نشرها صندوق النقد الدولي وتتوقع أن الذكاء الاصطناعي سيؤثّر في نحو  40بالمائة من الوظائف العالمية، وأن تأثيره في الاقتصادات المتقدمة سيفوق تأثيره في الأسواق الناشئة والدول المنخفضة الدخل.

وقد حذّرت مديرة الصندوق (كريستالينا غورغييفا)، وهو المنصب الذي تشغله منذ الأول من أكتوبر/ تشرين الأول2019.. في تعليقها على الدراسة، من أن معظم السيناريوهات ترجّح أن يفاقم الذكاء الاصطناعي عدم المساواة.

رابعاً: العام الحالي والأعوام القادمة

في عام/ 2024، ونحن نعيش في الربع الأخير من العمر، نجد أن الذكاء الاصطناعي قد استطاع تحقيق تقدما هائلا على المستوى العالمي، لقد تطور بشكل كبير ليصبح جزءًا حيويًا من حياتنا اليومية ويؤثر بشكل كبيرعلى جميع المجالات من الصناعة إلى الطب والتكنولوجيا والترفيه.

في مجال التكنولوجيا: أصبح الذكاء الاصطناعي جزءًا أساسيًا من تطوير الأجهزة والبرمجيات، أذ يتم تطوير الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية بتقنيات ذكاء اصطناعي متقدمة تمكنها من التفاعل بشكل أكثر ذكاءً مع المستخدمين، أضف الى ذلك تستخدم الشركات التقنية الكبرى مثل - جوجل وآبل ومايكروسوفت - الذكاء الاصطناعي في تطوير منتجاتها وتحسين تجربة المستخدم.

في مجال الطب: يلعب الذكاء الاصطناعي دورًا حيويًا في تحسين التشخيص والعلاج، وبفضل القدرات الحسابية العالية والقدرة على معالجة كميات ضخمة من البيانات، أستطاع الذكاء الاصطناعي تحليل الأشعة التشخيصية والتاريخ الطبي للمرضى بطريقة أدق وأسرع من الطرق التقليدية .

في صناعة السيارات: يعمل الذكاء الاصطناعي على تحسين نظم الملاحة والسلامة، ويمكن للسيارات المزودة بالذكاء الاصطناعي التعرف على الإشارات المرورية والمشاة والمركبات الأخرى واتخاذ القرارات المناسبة بناءً على هذه المعلومات، كذلك تساهم الكواشف والمستشعرات المدمجة في تحقيق نقل آمن وذكي.

في مجال الترفيه: يواصل الذكاء الاصطناعي تطوره الدائم، أذ يتم استخدامه في تطوير الألعاب الإلكترونية التفاعلية والواقع الافتراضي، ومن خلال إنشاء عوالم وشخصيات مذهلة، كما يمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا توفير تجارب ترفيهية مخصصة لكل فرد بناءً على تفضيلاته واهتماماته الشخصية.

في الختام، يمثل الذكاء الاصطناعي التقدم العلمي والتكنولوجي الذي نتطلع إليه في عام / 2024 والأعوام القادمة، إمكانات هائلة في تحسين حياتنا ودفع التقدم العلمي في مختلف المجالات.

خامساً: السرطان مرض العصر

يعد مرض سرطان البنكرياس من الأمراض التي يصعب الكشف عنها مبكراً، كون غدة البنكرياس في جسم الأنسان تقع وراء أعضاء أخرى في نطاق البطن، ما يفسر صعوبة اكتشاف الأورام فيها أثناء الفحوص الطبية التقليدية .

بالعادةً، لا تبدو على السقماء أي أثار ومظاهر في المراحل المبكرة للمرض، ما يشير إلى تشخيص أغلب الحالات في مدة طويلة الأمد، أي عقب انتشار الداء إلى أعضاء أخرى من الجسد، وهكذا يصبح إعطاء الدواء أصعب بشكل أكثر، فمن اللازم تجربة الكشف المبكرعن هكذا مرض خبيث.

لذا عمل فريق من الباحثين في مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي (CSAIL) في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالتعاون مع العالمة في قسم العلاج الإشعاعي للأورام في - مركز بيث ديكونيس الطبي - في مدينة بوسطن الأمريكية، ليمور أبيلبوم (Limor Appelbaum)، على تطوير نظام ذكاء اصطناعي يمكنه التنبؤ باحتمالية الإصابة بسرطان البنكرياس القنوي الغدّي (PDAC)، وهو النوع الأكثر انتشاراً للسرطان.

سادساً: الاستثمار عبر الذكاء الاصطناعي

أصبح الاستثمار باستخدام الذكاء الاصطناعي موضوعًا يشغل بال الكثيرين في الفترة الأخيرة، أذ تفيض المواقع على الإنترنت بالعروض اللانهائية التي تدعوك إلى استغلال الذكاء الاصطناعي في استثماراتك المالية.

تدعي هذه الروبوتات القدرة على تحقيق أرباح مربحة، رغم ذلك تحذر كبرى المؤسسات المالية من أن رأس المال قد يكون في خطر... ببساطة، يمكن أن تخسر أموالك في حالة وجود شخص أو نظام حاسوبي يتخذ قرارات السوق نيابةً عنك.

لقد أثارت قدرة الذكاء الاصطناعي هذه جدلًا كبيرًا في السنوات القليلة الماضية، حتى أن دراسة استقصائية أجريت في الولايات المتحدة عام / 2023 أظهرت أن ثلث المستثمرين يشعرون بالارتياح تجاه فكرة الاعتماد على بوت التداول لتنفيذ الصفقات نيابةً عنهم، هذا يعني أنهم سيكونون سعداء للاستمتاع بإجازة طويلة أو قصيرة لأن الروبوت سيتولى كل المسؤوليات التجارية.

في النهاية، يجب على المستثمرين أن يأخذوا في الاعتبار أن الاعتماد على الذكاء الاصطناعي في الاستثمار له مخاطرة بالمال والودائع، و يجب التذكير بأن قرارات السوق يمكن أن تؤدي إلى خسارة أموالك إذا كنت تتوكأ على شخص أو نظام حاسوبي بعيد عنك، لذلك، يجب أن يكون لك المقدرة على اتخاذ القرارات وفهم التوجهات المالية بشكل مستقل، حتى وأن كانت الروبوتات قادرة على تحقيق أرباح عالية، فالحذر والتوازن في التعامل مع تكنولوجيا الاستثمار المتقدمة هما المفتاحان لتحقيق النجاح في السوق المالية اليوم.

وقد تضخمت التدفقات المالية إلى أكبر خمسة صناديق تداول في العالم تركز على الذكاء الاصطناعي في البورصة بمعدل 35 في المئة منذ بداية العام الحالي .

وانعكس الذكاء الاصطناعي على الأسهم في مؤشر ناسداك، أذ زاد بمعدل 42 في المئة إلى حد ماً، ليجتاز مؤشر «ستاندرد آند بورز 500» الذي زاد بقدر أدنى من 19 في المئة.

في أيار مايو / 2023، أصبحت مؤسسة «نفيديا» الأميركية الصانعة للرقائق الدقيقة المتطورة الضرورية لتشغيل الذكاء الاصطناعي، المنشأة التجارية السادسة في العالم التي تبلغ تكلفتها السوقية إلى تريليون دولار، وازداد سهمها بمقدار 207 في المئة منذ أول العام.

وقال رئيس قسم الابتكار والعمليات في جمعية الاستثمار في المملكة المتحدة (جون آلان) : "على المستثمرين أن يكونوا أكثر حذراً بشأن استخدام الذكاء الاصطناعي، الاستثمار أمر خطير للغاية، فهو يؤثر على الناس وأهداف حياتهم على المدى الطويل، لذا فإنَّ التأثر بالطفرة الأخيرة قد لا يكون منطقياً".

سابعاً: إبداعات جديدة

أطلقت شركة جوجل مجموعة من المزايا الجديدة التي تثري تجربة المستخدم عند البحث على محركها "جوجل سيرش"، من خلال برنامجها لمزايا البحث التجريبية بالذكاء الاصطناعي Search Generative Experience أو اختصاراً SGE، ومن أهمها:

* الردود النصية الذكية:

وبحسب بيان رسمي من الشركة، فإنه من بين المزايا الجديدة التي تقدمها جوجل لمستخدمي "سيرش"، ستكون الكلمات والمصطلحات المذكورة في الردود النصية الذكية التي يقدمها محرك البحث، قابلة لتقديم المزيد من التعريف والتفسير لها.

وتظهر الميزة الجديدة للمستخدم في صورة بالون صغير بجوار المصطلح بمجرد تمرير مؤشر الماوس عليها، إلى جانب إمكانية الضغط على زر "معرفة المزيد" للتعمق في تفاصيل المصطلح.

وتشير جوجل إلى أن هذه الميزة ستسهل على المستخدم التعرف على معلومات أكثر دقة بشأن المفاهيم والمصطلحات المذكورة في الموضوعات المتعلقة بالعلوم، والاقتصاد، والتاريخ، وغيرها من الموضوعات المتخصصة.

* فهم الأكواد البرمجية:

كذلك أضافت جوجل مزايا ذكية جديدة لمحركها البحثي تسهل على المبرمجين، بمختلف مستويات خبرتهم، طرح أسئلة عن الأكواد البرمجية، والحصول على ردود تحتوي على توضيحات تتضمن أكواداً برمجية، وستكون معروضة بشكل ملون ليمكن ملاحظتها داخل الردود النصية، لذا سيكون يسيراً التعرف على العناصر المختلفة مثل الكلمات المفتاحية، والتعليقات، وسلسلة التغييرات والتحديثات في الأكواد البرمجية، ما يساعد المستخدم على فهم الشيفرة التي يراها بسهولة.

يُذكر أن برنامج مزايا SGE للبحث يقدم حالياً إجابات عامة يتم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي للمساعدة في المهام المختلفة مع دعم عدد من لغات البرمجة والأدوات، فعلى سبيل المثال، يمكن العثور على إجابات لأسئلة عن كيفية كتابة أكواد خاصة بمهام معينة، ورؤية شيفرات مقترحة للمهام الشائعة.

* تلخيص المقالات:

كذلك أتاحت جوجل ميزة جديدة تسمى (SGE while Browsing)، والتي تتيح إنشاء ملخص سريع للمقالات في صورة نقاط رئيسية تلخص الموضوع، ويمكن الضغط على أي منها للانتقال للجزء الخاص بها مباشرة داخل المقال.

إلى جانب ذلك، فإن الميزة الجديدة تحول المعلومات التي يعرضها المقال إلى هيئة أسئلة متنوعة، بحيث يمكن للمستخدم الوصول إلى جزء محدد من المقال يجيب عن التساؤل الذي يبحث عن إجاباته بشكل مباشر، دون الحاجة للمرور بمختلف أجزاء المقال.

وأوضحت الشركة المذكورة أن الميزة تدعم تلخيص المقالات المتاحة مجاناً لعموم المستخدمين، بينما غير متاحة للمواقع التي تتيح محتوى مقالاتها باشتراك دوري مدفوع الثمن .

كما أن الميزة الجديدة متوفرة حالياً على الويب بشكل منفصل تحت ميزة (SearchLabs )على متصفح كروم، ويمكن الاشتراك فيها بشكل منفصل.

ثامناً: عام/ 2024 والتطورات المخيفة

رغم أن عام/ 2023 شهد تغييرًا في قواعد اللعبة للذكاء الاصطناعي، إلا أن عام / 2024 شهد وسيشهد تطورات أكثر رعبًا بما في ذلك في مجالات الذكاء العام الاصطناعي، فقد تم تطوير ((ChatGPT من OpenAI وهو نموذج ذكاء اصطناعي يسهل الوصول إليه للجمهور،على الرغم من ذلك، تحمل تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي سجلاً تاريخيًا متقلبًا وتجارب فاشلة.

وتركز الابتكارات في مجال الذكاء الاصطناعي عادة على تحسين مجالات متنوعة مثل التشخيص الطبي والاكتشاف العلمي، على سبيل المثال، ويمكن لنماذج الذكاء الاصطناعي اكتشاف ما إذا كنت معرضًا لمخاطر سرطان الرئة من تحليل الأشعة السينية، وقد تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتصميم تجارب فيزياء الكم.

ومع ذلك، توجد اختراقات في مجال الذكاء الاصطناعي تشكل تهديدًا للبشرية، مثل الطائرات بدون طيار القاتلة، وتقارير تشير إلى أن (OpenAI ) تطور نظامًا يمكن أن يكون هو - الذكاء العام الاصطناعي - وهو ما سيمثل تحولًا كبيرًا في قدرات الذكاء الاصطناعي.

عام/ 2024 قد يشهد تطورات مرعبًا في مجال الذكاء الاصطناعي، ولكن لا يمكن التنبؤ بالتأثير الفعلي لهذه التطورات على المستقبل.

وإليك بعض من أكثر اختراقات الذكاء الاصطناعي رعبًا والتي من المحتمل أن تحدث هذا العام والأعوام القادمة، وذلك وفق تقرير جديد نشره موقع «لايف ساينس» العلمي.

لا نعرف بالضبط سبب إقالة سام ألتمان الرئيس التنفيذي لشركة OpenAI، وإعادته إلى منصبه أواخر عام/2023، ولكن وسط الفوضى المؤسسية في OpenAI، انتشرت شائعات حول تقنية متقدمة يمكن أن تهدد مستقبل البشرية.. منها:

* التفرد المفرط:

فكرة - الذكاء الاصطناعي العام - كانت محصورة فقط في الخيال العلمي لفترة طويلة، وعلى الرغم من ذلك، قد يصل OpenAI إلى نقطة تحول تعرف بـ "التفرد"، أذ يصبح الذكاء الاصطناعي أكثر ذكاءً من البشر.

والعلماء يعتقدون أن الذكاء الاصطناعي العام يمكنه أداء بعض المهام بشكل أفضل من البشر، وأيضاً يمكن استخدامه في تصميم مسببات الأمراض المحسنة أو لشن هجمات إلكترونية ضخمة، من الممكن أن يكون عام/ 2024 هو عام اختراق الذكاء الاصطناعي العام.

فقد ذكرت وكالة «رويترز» أن نظام OpenAI هذا، المسمى Q* (يلفظ Q-star)، قد يجسد الإدراك الرائد المحتمل للذكاء العام الاصطناعي (AGI).

حيث لا يُعرف سوى القليل عن هذا النظام الغامض، ولكن إذا كانت التقارير صحيحة، فقد يؤدي ذلك إلى رفع قدرات الذكاء الاصطناعي عدة مرات، وهو نقطة تحول افتراضية، تُعرف أيضًا باسم «التفرد»، حيث يصبح الذكاء الاصطناعي أكثر ذكاءً من البشر.

فهل يمكن أن يكون عام/ 2024 عام الاختراق للذكاء الاصطناعي العام؟ فقط الوقت كفيل بإثبات ذلك.

* التزييف العميق:

تطرح هذه النصوص التهديد الذي يشكله - التزييف العميق - في السياق السيبراني، أذ يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لإنشاء صور وفيديوهات مزيفة تستخدم للتجريم أو التنمر على الأشخاص.

في الماضي، لم تكن تقنية التزييف العميق بمستوى يشكل تهديدًا كبيرًا، ولكن الآن أصبح الذكاء الاصطناعي قادرًا على إنشاء وجوه بشرية مزيفة بشكل واقعي للغاية.

ويعتبر تأثير التزييف العميق على الانتخابات أمرًا مخيفًا، أذ يمكن أن يؤثر على نتائج الانتخابات الرئاسية في الولايات المتحدة .. على سبيل المثال، تقوم جامعة كاليفورنيا في بيركلي بمراقبة استخدام الذكاء الاصطناعي في الحملات الانتخابية.

ومع نضوج الذكاء الاصطناعي، فإن أحد الاحتمالات المخيفة هو أن يتمكن الناس من نشر التزييف العميق لمحاولة التأثير على الانتخابات.

وبينما تستعد أمريكا لإجراء انتخابات رئاسية في تشرين الثاني، نوفمبر/ 2024، هناك احتمال أن يؤدي الذكاء الاصطناعي والتزييف العميق إلى تغيير نتيجة هذا التصويت الحاسم.

* الروبوتات القاتلة:

تعمل الحكومات في جميع أنحاء العالم على دمج الذكاء الاصطناعي بشكل متزايد في أدوات الحرب، فقد أعلنت الحكومة الأميركية في 22 تشرين الثاني، نوفمبر/ 2023 أن 47 ولاية قد أيدت إعلانًا بشأن الاستخدام المسؤول للذكاء الاصطناعي في الجيش، والذي تم إطلاقه لأول مرة في مدينة لاهاي بفبرايرشباط/ 2024. وان الاستخدام «غير المسؤول» لهذه التقنيات هو احتمال حقيقي ومرعب.

إذ يستطيع الذكاء الاصطناعي التعرف على الأنماط، والتعلم الذاتي، والتنبؤ أو إصدار توصيات في السياقات العسكرية، وقد بدأ بالفعل سباق تسلح للذكاء الاصطناعي.

ففي عام /2022، على سبيل المثال، أنتج الذكاء الاصطناعي 40 ألف سلاح كيميائي افتراضي جديد، وطلبت فروع مختلفة من الجيش الأميركي طائرات بدون طيار يمكنها التعرف على الأهداف وتتبع المعارك بشكل أفضل من البشر.

وفي عام/ 2024، من المحتمل أننا لن نرى استخدام الذكاء الاصطناعي في أنظمة الأسلحة فحسب، بل أيضًا في الأنظمة اللوجستية وأنظمة دعم القرار، فضلاً عن البحث والتطوير.

لقد ابتكر العلماء ذكاءً اصطناعيًا يمكنه اكتشاف الحياة الفضائية، لكنهم ليسوا متأكدين تمامًا من كيفية عمله،إلّا ان أحد مجالات التطوير الأكثر إثارة للخوف هو مجال أنظمة الأسلحة الفتاكة المستقلة (LAWS) - أو ما يسمى بالروبوتات القاتلة.

تاسعاً: الاستنتاجات والتوقعات

* التوقعات:

من المتوقع أن تشهد المجالات التالية منافسة حامية بين البشر والذكاء الاصطناعي في عام/ 2024، طبقاً لما يحدده  الخبراء في هذا المجال:

الوظائف: من المرجح أن يؤدي التطور المستمر للذكاء الاصطناعي إلى إزاحة بعض الوظائف التي يقوم بها البشر حاليًا، على سبيل المثال، قد يؤدي تطوير أنظمة الذكاء الاصطناعي التي يمكنها إجراء المحادثات وكتابة النصوص إلى إزاحة بعض وظائف خدمة العملاء والكتابة.

الألعاب: أثبت الذكاء الاصطناعي قدرته بالتفوق على البشر في مجموعة متباينة من الألعاب، ومن المتوقع أن يتواصل الذكاء الاصطناعي في التقدم في ذلك الميدان، وقد يصبح قادراً على الفوز على البشر في كافة الألعاب.

الطب: يمكن استعمال الذكاء الاصطناعي في مجموعة متنوعة من التطبيقات الطبية، بما في ذلك التشخيص والعلاج وتطوير الأدوية، ومن المتوقع أن يؤدي التطوير المستمر للذكاء الاصطناعي إلى زيادة استخدامه في المجال الطبي التقني، مما قد يؤدي إلى تحسين جودة الرعاية الصحية.

الصناعة: يمكن استعمال الذكاء الاصطناعي في مجموعة مختلفة من التطبيقات الصناعية، بما في ذلك السيطرة على الماكينة وتحسين الإنتاجية وتطوير البضائع المنتجة نوعياً، ومن المتوقع أن يؤدي التحديث المطرد للذكاء الاصطناعي إلى مبالغة استعماله في الميدان الصناعي، الأمر الذي قد يسفر عن تزايد الكفاءة وخفض الأثمان.

* الأستنتاجات:

في عام/ 2024،  سوف تتصاعد المنافسة بين البشر والذكاء الاصطناعي في مختلف المجالات، وسيعتمد مستقبل هذه المنافسة على العديد من العوامل، بما في ذلك تطور الذكاء الاصطناعي نفسه واستجابة البشر له... يمكن تصور عدة سيناريوهات لهذه المنافسة في عام/2024:-

السيناريو الأول:  يستمر الذكاء الاصطناعي في التفوق على الأنسان في العديد من المجالات، و هذا قد يؤدي إلى تهديد بعض وظائف كثيرة وزيادة حالات البطالة والاضطراب الاجتماعي، من ناحية أخرى، قد يتمكن الأنسان من إيجاد طرق مناسبة للتكيف معه.

السيناريو الثاني: يمكن أن يفتح ذلك الأبواب أمام فرص عمل جديدة وتحقيق النمو والأزدهار الاقتصادي.

السيناريو الثالث: قد يتمكن البشر من تطوير ذكاء اصطناعي يفوق قدراتهم الذهنية، وهذا يعني أنه سيحدث ما يسمى "عصر الذكاء الاصطناعي".

من الصعب أن نحدد السيناريو الأكثر ترجيحًا في عام /2024. ومع ذلك، من المهم على الناس أن يكونوا مدركين للتحديات والفرص التي تنطوي عليها هذه المنافسة بين البشر والذكاء الاصطناعي. ستكون هناك حاجة للتكيف والابتكار للتعامل مع هذه التغيرات المتوقعة.

***

شاكر عبد موسى / العراق

......................

المصادر

* الشرق للأخبار / "نوتس" ميزة جديدة من تويتر لمحبي كتابة المقالات/ 23 يونيو، حزيران 2022. https://asharq.com/technology/3.

* الشرق الأوسط/ تقرير 3 إنجازات مخيفة سيحققها الذكاء الاصطناعي عام/ 2024/ في 1 فبراير شباط 2024. https://aawsat.com.

Sky news *عربية/ الذكاء البشري والاصطناعي.. منافسة متجددة في عام/ 2-24/ 26 ديسمبر كانون الأول 2023. https://www.skynewsarabia.com/business.

* نشرة الخوارزمية من أم أي تي تكنولوجي ريفيو https://mail.google.com.

المقدمة: في وقت يشهد فيه الذكاء الاصطناعي بالعالم تطورات تتسارع كل يوم، ما زال تطوير الخوارزميات والبرامج المرتبطة في هذا المجال بمعظم بلدان العالم العربي تسير بـ"خطوات متثاقلة"، وفقا لخبراء وبيانات شركات أخصائية في تلك التكنولوجيا.

وبينما وضعت دول المنطقة العربية الأغنى، وتحديدا بلدان الخليج العربي، برامج واستراتيجيات مستقبلية لنيل موطئ قدم لها في مجال الذكاء الاصطناعي وباقي الصناعات التكنولوجيا، تواجه دول الوطن العربي الأخرى إشكالات تقنية وتمويلية تقف في مواجهة فرصها في إحداث تمنح الوصول الى هذا القطاع الحيوي .

وتبدو آخر معلومات (المؤشر الدولي للذكاء الاصطناعي)، التي صدرت عن منصة "تورتواز ميديا"، أن أغلب بلدان المنطقة العربية ما زالت "متخلفة" عن ركب الدول المتقدمة التي قطعت أشواطا عظيمة في ذلك المجال.

ويصنف المؤشر 62 دولة وفق إمكانياتها في ميدان الذكاء الاصطناعي على المستوى الدولي، ويعتمد على مقاييس عديدة، منقسمة إلى سبع ركائز فرعية هي: المواهب، والبنية التحتية، والجو التشغيلية، والبحث، والتطوير، والاستراتيجية الأصلية والتجارة.

وفي ترتيب الدول العربية، جاءت الإمارات، في المركز الـ (28) عالميا، ثم السعودية في المرتبة (31) عالميا، وبعدها قطر (42)، ثم مصر (52)، فتونس (56)، ثم المغرب (57) ثم البحرين (58).

أولا: الأهداف المنشودة

نهدف إلى تحليل التطور الحاصل في الذكاء الاصطناعي في العالم العربي، وذلك من خلال تحديد الفرص والتحديات المشتركة التي يمكن أن تؤثر في تنمية هذا المجال، سيتم استعراض بعض التطبيقات العربية الناجحة في مجال الذكاء الاصطناعي، وسيتم مناقشة العوامل التي تعوق تطور الذكاء الاصطناعي في العالم العربي وسبل تجاوز هذه التحديات.

وبينما تذهب أكثرية المؤسسات العربية الناشئة في الميدان إلى عقد شراكات مع الأخرين للاستحواذ على الخوارزميات التي طورتها المنصات الأجنبية، قبل أن تقوم فرقها بتطوريها لإنشاء نماذج ذاتية، يبدو أن مؤسسات أخرى تعمل على إنشاء أنظمتها المختصة من نقطة البداية، بحيث تلائم الأعراف والتقاليد، وطبيعة عمل واحتياجات البلدان العربية .

ولابد من إقامة الدول العربية لشراكات مع الشركات الكبرى في المجال التكنولوجي والذكاء الاصطناعي، التي من شأنها السماح لتبادل الخبرات والمعارف، إضافة إلى التفكير في وضع الذكاء الاصطناعي ضمن مختلف الرؤى الاقتصادية والاستراتيجية لهذه الدول.

فيما خسرت الشركات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي 190 مليار دولار من القيمة السوقية للأسهم في وقت متأخر من الربع الأول من عام/ 2024، بعد أن قدمت شركات (مايكروسوفت وألفابت وأيه إم دي) نتائج ربع سنوية فشلت في إقناع المستثمرين الذين دفعوا أسهم هذه الشركات إلى الارتفاع.

ومع هذه التطورات، يتوقع أن يسهم الذكاء الصناعي بنحو 46 مليار دولار، أو 8،2 في المائة، في الناتج المحلي الإجمالي، في اقتصاديات البحرين والكويت وعمان وقطر بحلول نهاية العقد الحالي .

ثانياً: خطط وطنية طموحة

وفق توثيق المنتدى الاستثماري العالمي، فإن العديد من " بلدان شمال أفريقيا والخليج العربي" أنجزت قفزات طويلة في مضمار الذكاء الصناعي، إذ أطلقت المملكة السعودية «تخطيطية وطنية للمعلومات والذكاء الصناعي» تشتمل مخططات طموحة لتدريب عشرين ألف مهني بحلول عام/2030.

- السعودية:

 منذ إعلان - المملكة العربية السعودية - عن تنفيذ رؤيتها «السعودية 2030»، وهي خطة شاملة لتحويل الدولة إلى قوة استثمارية عالمية وتقليل اعتمادها على النفط كمحرك أساسي لاقتصادها، طوّرت المملكة «الاستراتيجية الوطنية للبيانات والذكاء الصناعي» التي تهدف إلى دمج تقنيات الذكاء الصناعي وتحليل البيانات في جميع القطاعات الاقتصادية، وذلك عبر" تحديث المناهج الأكاديمية " لتشمل دراسة تقنيات الذكاء الصناعي ودورها في جميع القطاعات، وكذلك مجال الرعاية الصحية، عبر دمج الذكاء الصناعي في البحث الطبي وصناعة الأدوية، والطاقة أذ تم استخدام البرامج والخوارزميات في إدارة سلاسل إمداد الطاقة لزيادة كفاءة هذا القطاع وإنتاجه واستيعابه.

ومن النماذج التطبيقية التي تنفذها المملكة، تَبرز مساهمات باحثي« جامعة الملك عبد الله للعلوم والتكنولوجيا( كاوست)» التي وظّفت الذكاء الصناعي في مجالات الزراعة، والصحة، والهندسة والإنتاج الحيواني .

 كذلك في جائحة« كوفيد- 19»، أعلنت« كاوست» على موقعها الإلكتروني عن استخدام الذكاء الصناعي لتطوير اختبارات تشخيصية للمصابين بالفيروس من خلال الأشعة المقطعية، وهي الأبحاث الذي قادها (زين غاو)، الأستاذ المشارك في علوم الحاسب الآلي .

- الأماراتك

تمتلك - دولة الإمارات - استراتيجية وطنية للذكاء الصناعي تم التوقيع عليها في أكتوبر (تشرين الأول) 2017، وتحدد تلك الاستراتيجية مجموعة من المبادرات الحكومية التي سيتم الانتهاء منها بحلول عام 2031، وبالتزامن مع إطلاق تلك الاستراتيجية، تم تعيين وزير دولة للذكاء الصناعي لمواءمة أهداف الاستراتيجية مع الخطط الحكومية الأخرى.

وتهدف الاستراتيجية من بين ما تهدف إلى «الاستفادة من الذكاء الصناعي لإدارة شبكات المياه باستخدام البيانات الضخمة لدراسة طرق تحسين استخدام موارد المياه وتقليل الفاقد، واستخدام هذه التقنيات لإدارة قطاع المرور من خلال تطوير آليات وقائية للتنبؤ بالحوادث المحتملة والازدحام المروري بناءً على الإحصاءات اليومية في كل منطقة، وتعتمد أيضاً على الذكاء الصناعي لتطوير شبكات الكهرباء التي تعتمد على الطاقة المتجددة من خلال دراسة إنتاجيتها على مدار العام وتنظيم مشاريع جديدة وفقاً لذلك».

وفي القطاع العام، تعمل الإمارات على «دمج الذكاء الصناعي مع الخدمات الأمنية، لا سيما في مجال تحديد الهوية من خلال الكاميرات»، بالإضافة إلى ذلك، تخطط الحكومة لأتمته جميع الخدمات الحكومية للمقيمين مع تقليل الأعباء الإدارية من خلال تقنيات إدارة البيانات الذكية.

وتتوقع دراسات «برايس ووترهاوس كوبرز»، أن يسهم الذكاء الصناعي بأكثر من 96 مليار دولار أميركي في الاقتصاد الإماراتي، أي ما يعادل14 بالمائة من الناتج المحلي الإجمالي في عام/2030 .

في حين شكّلت - إمارة دبي - لجنة مخصصة في تموز (يوليو) من عام/ 2022 للاستثمار في الذكاء الصناعي والاقتصاد الرقمي والميتافيرس، وتتوقع دراسات «برايس ووترهاوس كوبرز»، أن يسهم الذكاء الصناعي بأكثر من 96 مليار دولار أميركي في الاقتصاد الإماراتي، أي ما يعادل 14 بالمائة من الناتج المحلي الإجمالي في عام /2030.

- البحرين:

من الممكن للعوامل الاقتصادية، حتى في دولة مزدهرة مثل – البحرين-، أن تؤثر في بعض الأحيان على توزيع الموارد التعليمية، مما يؤثر على جودة التعليم في مناطق معينة، ومن دواعي القلق الكبيرة بالنسبة للبحرين هو الانخفاض المحتمل في جودة التعليم عندما يدخل الأفراد التدريس في المقام الأول لأسباب مالية وليس لشغف حقيقي.

وتضطلع دولة البحرين بالانتفاع من الذكاء الصناعي لتحسين جودة أشجار النخيل فيها ولتحديد الإصدار الزراعي على نحو أكثر جدارة، وتحدد تلك الاستراتيجية مجموعة من المبادرات الحكومية التي سيتم الانتهاء منها بحلول عام/ 2031، وبالتزامن مع إطلاق تلك الاستراتيجية، تم تعيين وزير دولة للذكاء الصناعي لمواءمة أهداف الاستراتيجية مع الخطط الحكومية الأخرى.

- مصـــر:

أنعكس الاهتمام المصري بالذكاء الصناعي وتطبيقاته على تصنيفها في التقارير الدولية ذات الصلة، ففي التقرير الخاص بالجاهزية الحكومية لتطبيق تقنيات الذكاء الصناعي الذي تُصدره مؤسسة« أكسفورد إنسايت» ومركز أبحاث التنمية الدولية، احتلت مصر المرتبة الثانية في أفريقيا بعد موريشيوس والـ56 عالمياً في تقرير عام/ 2022، وهو تقدم كبير مقارنةً بتقرير عام/ 2019 الذي جاءت فيه مصر في المرتبة الثامنة أفريقياً، و111 عالمياً من أصل 194 دولة.

كما كشف تقرير التنمية البشرية لمصر لعام /2021 عن تقدمها بـ55 مرتبة في مؤشر« الجاهزية الحكومية للذكاء الصناعي». ووفقاً لمؤشر المعرفة العالمي، تقدمت مصر من المرتبة 72 من أصل 138 دولة في عام /2020، إلى المرتبة 53 من بين 154 دولة في عام/2021.

وعلى الصعيد الرسمي أطلقت مصر« الاستراتيجية الوطنية للذكاء الصناعي» في يوليو تموزعام/ 2021، والتي تتركز على ثلاثة محاور أساسية هي التعليم، والتدريب، والاستفادة العملية من حجم البيانات ثم إتاحتها للقطاع الخاص للاستفادة منها وفق أهميتها لكل قطاع. وانعكست تلك الاستراتيجية على كثير من التحركات المصرية مؤخراً، بهدف توفير موارد التقدم في مجال الذكاء الصناعي، وأساسها العقول البشرية، حيث تم إنشاء كليات متخصصة في الذكاء الصناعي، ووصل عدد هذه الكليات حالياً إلى تسع كليات في الجامعات المصرية.

- المغرب:

أما - المملكة المغربية - فقد أظهرت اهتماماً كبيراً بالذكاء الصناعي، عبر إنشاء وزارة جديدة متخصصة في الانتقال الرقمي، وفي أغسطس ( آب) عام/ 2022أطلق المغرب ستراتيجية جديدة للتحول الرقمي بحلول عام/ 2030، حسبما جاء في مذكرة مشروع قانون موازنة عام/ 2023 التي وجهها رئيس الحكومة المغربية إلى القطاعات الوزارية.

وقبل إطلاق الاستراتيجية كان المغرب قد افتتح عام/ 2019 أول كلية متخصصة في هذا المجال، وهي كلية للهندسة الرقمية والذكاء الصناعي بجامعة« أوروميد»، ليكون مجال اهتمامها علم الروبوتات والتعاون بين الإنسان والآلة، والذكاء الصناعي، والأمن السيبراني، وتقنيات الويب، والهاتف المحمول، والبيانات الضخمة.

ويمتلك المغرب قاعدة من المتخصصين في الذكاء الصناعي، وتم تضمين اثنين منهم في قائمة أبرز خبراء الذكاء الصناعي العرب لعام / 2022، والتي أصدرتها« إم آي تي تكنولوجي ريفيو العربية» وهما: لبنى بوعرفة وهاجر المصنف .

- قطـــــــر:

وفي مسيرة الذكاء الاصطناعي، تلعب - قطر - دور المنارة في المنطقة أذ اجتازت مراحل استثنائية وحققت إنجازات هائلة وخلقت فرصًا جديدة لا حصر لها.

 وكانت البداية مع إطلاق “الاستراتيجية الوطنية في مجال الذكاء الاصطناعي” في عام/ 2019 والتي شكّلت خارطة طريق لتبني الذكاء الاصطناعي وتطوير تطبيقاته، وتأمين مستقبل قطر من خلال إعداد مجتمع قادر على توظيف هذه التقنية بفاعلية تماشيًا مع أهداف رؤية قطر الوطنية /2030 .

وهذا ما تسعى إليه وزارة الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات من خلال جهودها المستمرة لبناء بيئة مشجعة للابتكار في مجال الذكاء الاصطناعي، وما أثمر عنها من فرص نمو غير مسبوقة. فبحسب الأبحاث، من المتوقع أن ينمو سوق الذكاء الاصطناعي في قطر بنسبة 17،4 بالمائة سنويا ليصل إلى حوالي 58،8 بالمائة مليون دولار أمريكي بحلول عام/2026 .

ثالثاً: "الإمارات للخدمات الصحية" تزود منشآتها بروبوت سحب دم يعمل بالذكاء الاصطناعي

قالت مؤسسة الإمارات للخدمات الصحية إنها زودت المنشآت الصحية التابعة لها بروبوت سحب الدم، لتكون المؤسسة الأولى إقليمياً في استخدام هذا الروبوت الذي تشير الدراسات إلى قدرته على توفير80 بالمائة من الوقت المتطلب من الطاقم و50 بالمائة من وقت انتظار المرضى لتقديم خدمة سحب الدم... ويستخدم الروبوت تقنية الذكاء الاصطناعي والأشعة تحت الحمراء التي تضمن جودة عالية من الخدمة.

وأكد مدير عام مؤسسة الإمارات للخدمات الصحية، الدكتور يوسف محمد السركال، "أن التقنيات التكنولوجية الحديثة وتقنيات الذكاء الاصطناعي أحدثت ثورة في مجال الرعاية الصحية، وأصبحت ركيزة أساسية من ركائز تطوير جودة الخدمات الطبية وتعزيز الرعاية الصحية الشاملة لتحسين تجربة المرضى وتحقيق كفاءة أعلى في تقديم الخدمات الطبية".

 مشيراً إلى أن التقنيات الحديثة تسهم اليوم في توفير تشخيص دقيق وسريع وتحسين إدارة الملفات الطبية وتمكين التواصل الفعال بين الفرق الطبية ما يسهم في اتخاذ قرارات طبية أكثر دقة.

رابعاً:  استخدام الذكاء الاصطناعي للكشف عن مرض السكري

تعمل جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في المملكة العربية السعودية مع شركة أمبليفاي هيلث (amplifAI)، وهي شركة سعودية متخصصة في مجال التقنية الصحية، على تطوير نظام جديد للكشف عن الأمراض، يجمع بين تقنية الذكاء الاصطناعي الخاصة بشركة "أمبليفاي هيلث" وتقنية التصوير الطيفي الفائق (HyplexTM) التي صممها أستاذ الهندسة الكهربائية في "كاوست"، (أندريا فراتالوتشي) .

 وكمبادرة أولى لهذه الشراكة، سيتم اختبار مجموعة من التقنيات المتخصصة في الكشف عن مضاعفات القدم السكرية مع التخطيط لعمل تجارب سريرية مستقبلاً، وتهدف الشراكة إلى اكتشاف مرض السكري في وقت مبكر، وتطوير خطط علاجية أفضل وتقليل عمليات بتر الأطراف السفلية بصورة كبيرة.

وأعلنت - شركة كوكل - إتاحة نموذج الذكاء الاصطناعي جيميني (Gemini Pro) باللغة العربية، ضمن اربعين لغة جديدة، وذلك على مستوى 270 دولة، بما في ذلك دول الشرق الأوسط، وأعلنت الشركة، في بيان رسمي، أنها ستتيح ميزة (Double Check) للتأكد من صحة المعلومات باللغات الأربعين أيضاً، بما في ذلك اللغة العربية.

 وأوضحت كوكل أن الميزة الجديدة ستعمل مع العربية بنفس طريقة عملها مع اللغة الإنجليزية، حيث سيتمكن المستخدم بعد طرح سؤاله على بارد والحصول على الإجابة، من التأكد من صحة المعلومات عبر الضغط على شعار جوجل الملون أسفل الإجابة، والذي يبحث عن المصادر المختلفة المتوفرة على الإنترنت حول الموضوع.

خامساً: تحديات التطور بالذكاء الاصطناعي في العالم العربي

إن تصدير الأوهام والخرافات إلى الناس أصبح موضوع يستحق الاهتمام والتفكير، فالأوهام والخرافات تعتبر محفزاً قوياً لتشكيل الرأي العام وتوجيه سلوك الناس، مما يؤدي إلى آثار سلبية على المجتمع بأكمله.

أن تصدير الأوهام والخرافات يتم من خلال وسائل الإعلام، ووسائل التواصل الاجتماعي، وحتى الخطابات الدينية المنبرية، أذ يتم استغلال عدم وعي الناس وضعف البصيرة لعرض أفكار تاريخية زائفة تهدف إلى تحقيق أجندات معينة.

 كذلك هناك من يبث أوهام سياسية للتلاعب بالرأي العام وتبرير قرارات سياسية مثل الحروب أو التدخلات العسكرية، كما يحدث في غزة والسودان واليمن وسوريا وليبيا .

وقد يتم تصدير خرافات طبية للترويج لمنتجات غير مثبتة علمياً أو فكرة خاطئة حول العلاجات البديلة، التي تصلك عن طريق شركات التوصيل المنتشرة.

الآثار السلبية التي تنجم عن تصدير الأوهام والخرافات.

أولاً: فقدان الثقة بين الفرد والمصادر المعلوماتية/ فعندما يكتشف الشخص أنه تم تضليله أو أنه صدّق أكاذيب، ينشأ لديه شعور بالخيانة والغضب، وهذا يؤثر سلباً على علاقته مع وسائل الإعلام والأشخاص الذين قدموا هذه الأوهام، إذا ما فقد الناس الثقة في وسائل الإعلام والمؤسسات الرسمية، قد ينشأ فراغ في الثقة يمكن أن يملأ بالأخبار المزيفة والتضليل.

ثانياً: يؤدي إلى الانقسام في المجتمع، قد تمتلك مجموعات معينة أجندات خاصة للتلاعب بالأفكار والمعلومات لتحقيق أهدافهم الشخصية، وهذا يؤدي إلى تكوين مجموعات متضاربة تتبنى أفكاراً متباها بها تجعلك أغبى أو أذكى من الأخرين، وفق تصوراتهم ؟.

ثالثاً: التقديس المفرط / جرى تقديس بعض الرموز الإسلامية من بعض المغفلين فقربوهم من رتبة الأنبياء، لا يأتيهم الباطل من أمامهم أو من ورائهم، واعتبرت آراءهم واستنتاجاتهم صالحةً لكل زمان ومكان، وكأن الزمان الماضي توقف بعدهم، وحاولت بعض الأحزاب الإسلامية استثمار اسمهم لأهداف انتخابية وطائفية في بَعض الأحيان.

رابعاً: التفسير الخاطئ لبعض آيات القرآن مثل (يَطوفُ عليهمْ ولدانُ مُخلدون إذا رايتهم حسبتهم لؤلؤاً منثوراً).

أي يطوف علي أهل الجنة للخدمة ولدان من ولدان الجنة…مخلدون أي علي حالة واحدة مخلدون عليها، لا يتغيرون ولا تزيد أعمارهم عن تلك السن، إذا رايتهم في صباحة وجوههم وحُسن ألوانهم وثيابهم وحُليهم تحسبهم لؤلؤا منتشر في المكان الحسن.

قد يحاول بعض صغار رجال ومن خلال أعلامهم التعبوي أيهام الناس بأن من يزور الأولياء الصالحين ويذهب لزيارة قبورهم مشياً على الأقدام، له قصر مشيد في الجنة ويتمتع بالامتيازات الواردة في الآية القرآنية المذكورة.

أراد المثقفون السياسيون ومن ورائهم أحزاب سياسية علمانية و ليبرالية عمل قطيعة تامة مع الدين والتراث، والنظر باستعلاء وازدراء لتاريخ عظيم يطولّ أربعة عشر قرناً، أنتج في مراحله المتعاقبة فلاسفة وعلماء ومفكرين.. كانوا لقرون عديدة مصدر الهام وتنوير لشعوب العالم المختلفة و الفكر الآدمي في الدنيا.

إنّ التنوير المتعصب مخاطرةٌ ذات نتائج سلبية،ليس أقل من الجماعات الإرهابية، فالمتطرفون سوياً يقبعون في عمق سلّةٍ واحدةٍ.

لا مستقبل للعالم الإسلامي بلا العقل والإيمان، الدين والعلم.. المسجد والحداثة، ولا مستقبل بدون هزيمة المتطرفين من الجانبيْن.. هزيمة المتطرفين الإسلاميين وهزيمة المتطرفين التنويريين.

مؤخراً لفت انتباهي كتاب تروج له مواقع التواصل الاجتماعي (يضم هذا المجلد بين طياته خمسة أسفار جليلة من التراث الإسلامي ويتكون من اكثر من 1341 صفحه، كتاب الاستخارة المجربة والصحيحة بالقرآن الكريم، ومفاتيح الجنان للشيخ عباس القمي، و الباقيات الصالحات، ونهج البلاغة مع الصحفية السجادية و رساله الحقوق).

وبينما وضعت دول المنطقة العربية الأغنى، وتحديدا بلدان الخليج العربي، برامج واستراتيجيات مستقبلية لنيل موطئ قدم لها في مجال الذكاء الاصطناعي وباقي الصناعات التكنولوجيا، تواجه دول الوطن العربي الأخرى إشكالات تقنية وتمويلية وفكرية تقف في مواجهة فرصها في إحداث تمنع الوصول الى هذا القطاع الحيوي الذي يشغل العالم اليوم، ومنها العراق الغارق في صراع دامي مع أطراف دولية تمتلك السلاح الفتاك والتكنلوجيا المتطورة لإرضاء الأخرين الذين جعلوا منه كبش فداء ينتظر القصاب ليهدر دمه في أي وقت يشاء، أو كما يقولون (سوف نرد في المكان والوقت المناسب).. ونحن معهم منتظرون.

سادساً: المطربة الراحلة أم كلثوم تغني من جديد

أحياء الموتى غير ممكنً بجميع المعايير المتاحة، إلا أنه مع التقدم التكنولوجي المتنامي يومًا بعد أخرٍ، أمسى هنالك ما يُسمى بـ«الذكاء الاصطناعي» هذا السلاح صاحب الحدين، الذي استخدمته القلة في تقليد الأصوات واستخدام وجه فنان مات في ممارسات حديثة بتقنيات الـ«3D»، إلا أن ما لم يتوقعه المستمعون عشاق سيدة الطرب العربي الأصيل هو إنتاج أغنية قريبة العهد بصوتها الشجي عقب ما يقارب مائة عام من ميلادها.

وتزامنًا مع مئوية ميلاد أم كلثوم، التي فارقت حياتنا منذ ما يقرب من نصف قرن مضى، إلا أن نتيجة لـ صوتها وفنّها المميزين، ومنهجها في الطرب الذي أمسى مذهبًا لبعض الفنانين الجُدد، يقوم الملحن عمرو مصطفى باستخدام صوت «الست» بالذكاء الاصطناعي، الذي أفصح وبكل جرأة في عام/ 2024، أنه يتأهب لطرح أغنية حديثة بصوت «ثومة» من ألحانه.

سابعاً: الاستنتاج

يمثل الذكاء الاصطناعي إمكانات هائلة للتطور التكنولوجي والتنمية في العالم العربي، وعلى الرغم من وجود بعض التحديات، إلا أن هناك فرصًا كبيرة للاستفادة من الذكاء الاصطناعي وتطبيقاته في مجالات متعددة.

 لذا، ينبغي على الدول العربية العمل على تعزيز البنية التحتية التكنولوجية وتوفير التدريب المتخصص وتشجيع الابتكار والريادة لتعزيز دور الذكاء الاصطناعي في التنمية المستدامة للمنطقة.

وسط سباق عالمي متسارع في مجال الذكاء الصناعي، تُظهر محاولات عربية متنوعة رغبة واضحة في اللحاق بموقع متقدم ضمن تلك المنافسات، وهو ما تَوافق مع توقعات لمؤسسات عدة بإسهام القطاع بنحو 320 مليار دولار في الناتج المحلي لدول الشرق الأوسط بحلول عام/2030 .

فضلاً عن إشارة خبراء إلى فرص واعدة متمثلة في الطبيعة الديمغرافية لسكان المنطقة ذات الطابع الشاب، ما يعني أن هناك مزيداً من الفرص لجمهور أوسع من المستخدمين والمستفيدين من تطبيقات الذكاء الصناعي المتنوعة، وتبرز كل من المملكة العربية السعودية، ومصر، والإمارات العربية المتحدة، والمغرب كدول واعدة في المجال.

وبصرف النظر عن الفرص الضخمة التي يوفرها الذكاء الاصطناعي للوطن العربي، فإنه يجابه تحديات في تبنيه وتنفيذه بنجاح، ومن وسط تلك التحديات:

-  قلة تواجد الموارد الماهرة: إذ تفتقر تقنية الذكاء الاصطناعي خبرات مهارية أخصائية في الفحص البياني وتعلم الماكينة، ومع ذاك، هنالك قلة تواجد في الكوادر الذكية في ذلك الميدان في العالم العربي.. يقتضي الجهد على تعديل برامج تعليمية وتدريبية لتأهيل الاحترافيين في ميدان الذكاء الاصطناعي.

-  أيضا يجابه العالم العربي تحديات تكنولوجيا في تبني التقنية الحاذقة، ويشتمل ذاك قضايا الأمن السيبراني والبنية التحتية التكنولوجيا، وتوافر المعلومات الهائلة المأمورية لتمرين نماذج الذكاء الاصطناعي.

-  وهنالك التحديات التشريعية والأخلاقية، ويثير استعمال الذكاء الاصطناعي قضايا تشريعية وأخلاقية، مثل حراسة المعلومات الشخصية ونفوذ التكنولوجية على سوق العمل والقضايا الأخلاقية المرتبطة بالتحكم الإنساني في الأحكام التي يتخذها باستعمال الأنظمة الماهرة.

الخاتمة:

كيف نستخدم التكنولوجيا وكيف نتعامل مع التحديات والفرص التي تواجهنا. فالتكنولوجيا هي أداة وليست غاية، ويمكن أن تكون لها فوائد وأضرار، وعلينا أن نكون حذرين وواعين وناقدين ومبدعين في التعامل معها. والذكاء هو قدرة وليست هبة، ويمكن أن تزداد أو تنقص، وعلينا أن نكون متعلمين ومتطورين ومتعاونين ومسؤولين في تنميتها.

والغباء هو خيار وليست قدرة، ويمكن أن نتجنبه أو نقع فيه، وعلينا أن نكون حكماء ومتزنين ومتفهمين ومتحملين في مواجهته. وفي النهاية، الذكاء والغباء هما مفهومان نسبيان ومتغيران، ولا يمكن قياسهما بمعيار واحد أو ثابت، بل يجب النظر فيهما من منظور شامل ومتعدد الأبعاد.

بصرف النظر عن الفرص الضخمة التي يوفرها الذكاء الاصطناعي للوطن العربي، فإنه يجابه تحديات في تبنيه وتنفيذه بنجاح، ومن وسط تلك التحديات قلة تواجد الموارد الماهرة، إذ تفتقر تقنية الذكاء الاصطناعي خبرات مهارية أخصائية في الفحص البياني وتعلم الماكينة، ومع ذاك، هنالك قلة تواجد في الكوادر الذكية في ذلك الميدان في العالم العربي.. يقتضي الجهد على تعديل برامج تعليمية وتدريبية لتأهيل الاحترافيين في ميدان الذكاء الاصطناعي، أيضا يجابه العالم العربي تحديات تكنولوجيا في تبني التقنية الحاذقة، ويشتمل على ذاك قضايا الأمن السيبراني والبنية التحتية التكنولوجيا وتوافر المعلومات الهائلة المأمورية لتمرين نماذج الذكاء الاصطناعي، وهنالك التحديات التشريعية والأخلاقية، ويثير استعمال الذكاء الاصطناعي قضايا تشريعية وأخلاقية، مثل حراسة المعلومات الشخصية ونفوذ التكنولوجية على سوق الشغل والقضايا الأخلاقية المرتبطة بالتحكم الإنساني في الأحكام التي يتخذها باستعمال الأنظمة الماهرة.

***

شاكر عبد موسى/ العراق

..........................

المصادر

- عبد اللطيف، حنان. (2018). الذكاء الاصطناعي في دولة الإمارات العربية المتحدة: الفرص والتحديات.

- الشواف، أحمد. (2020). استخدام الذكاء الاصطناعي في قطاع التعليم في العالم العربي: دراسة تحليلية.

- الحربي، أسماء. (2019). الذكاء الاصطناعي في المنظمات العربية: إمكانيات وتحديات التنفيذ.

- Arab net. (2021). Artificial Intelligence in the Arab World: Opportunities and Challenges. Retrieved from .

- Dagger، V.، et al. (2019). Artificial Intelligence in the Arab World: A Snapshot. Retrieved from

- موقع الحرة / الدول العربية والذكاء الأصطناعي.. تأخر عن الركب وجهود تتباين من بلد الى أخر، 3 سبتمبر 2023.

https://www.alhurra.com/tech/2023/09/03/%D8%A7.

- صحيفة الصباح العراقية/ العدد 5865، صفحة 12،30 يناير 2024. https://alsabaah.iq/.

- صحيفة الشرق الأوسط / الذكاء الأصطناعي عربياً .. دول واعدة وفرص كبيرة/ حازم بدر / 6 يونيو 2023. https://aawsat.com/.

- المصري اليوم / أم كلثوم بـ (AI) التلويح بإصدار أغنية جديدة/ 2 فبراير شباط/ 2024.

https://www.almasryalyoum.com/news.

المقدمة: يعد الذكاء الاصطناعي (AI) تكنولوجية ناشئة، حظي باهتمام متزايد في العقد الأخير، لتطوره المستمر وقدراته المذهلة في تنفيذ المهام بدقة وفعالية. ويعتبر العام 2023 فرصة حاسمة لاستكشاف تقدم الذكاء الاصطناعي والإنجازات الجبارة التي يمكن أن يحققها في مختلف المجالات.  من خلال هذا البحث، سنستكشف بالتفصيل تطور الذكاء الاصطناعي في عام / 2023 والإنجازات التي قد تحدث في مختلف القطاعات الحيوية، وما بعده .

والسؤال الذي يطرح نفسه.. لماذا ينجح أصحاب عقلية النمو أكثر من أصحاب العقلية الثابتة في إدارة مؤسساتهم؟.

“العقلية أهمّ المهمّات !” عبارة تحثك على أن تدرس افتراضاتك جيداً قبل أن تتخذ أي قرار، من أجل ألا تُقيّدَ بما لا ينفع، أو أن تقاد إلى مصير خاطئ،فعندما يتعلق الأمر بكيفية معاملتنا للتحديات والفرص ستكون المهمة كلها ملقاة على عاتق عقليتنا في رسم صورة العالم الذي نواجه.

لقد أظهر تحليل أجراه صندوق النقد الدولي أن الذكاء الاصطناعي سيؤثر على نحو 40 بالمائة من الوظائف العالمية، وأن تأثر الاقتصادات المتقدمة في هذا الصدد سيفوق تأثر الأسواق الناشئة والبلدان المنخفضة الدخل.

وقالت مديرة صندوق النقد (كريستالينا غوغييفا)، في تدوينة عن الدراسة: "من المرجح في معظم السيناريوهات أن يفاقم الذكاء الاصطناعي عدم المساواة بشكل عام، وهو اتجاه مثير للقلق يجب على صناع السياسات معالجته على نحو استباقي لمنع (هذه) التكنولوجيا من تأجيج التوتر الاجتماعي".

 وأضافت غورغييفا: "إن زيادة إنتاج العمال والشركات ذات الدخل المرتفع من شأنها أن تعزز عوائد رأس المال، ما يوسع فجوة الثروة".

أولاً: دولة الإمارات العربية المتحدة في المقدمة

أدت الزيادة في محتوى الاستغلال والاعتداء الجنسي على الأطفال إلى إرباك وكالات إنفاذ القانون في جميع أنحاء العالم، ما أدى إلى استنزاف مواردها بما يتجاوز طاقتها، ولمعالجة هذه الأزمة، أطلق معهد الأمم المتحدة الإقليمي لبحوث الجريمة والعدالة (UNICRI)، من خلال مركز الذكاء الاصطناعي والروبوتات التابع له، ووزارة الداخلية في دولة الإمارات العربية المتحدة، مبادرة الذكاء الاصطناعي من أجل أطفال أكثر أماناً، التي تسخّر قوة الذكاء الاصطناعي لدعم وكالات إنفاذ القانون في مكافحة الاستغلال والاعتداء الجنسي على الأطفال عبر الإنترنت.

كما اختتمت (جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي) الدورة الأولى من برنامج ريادة الأعمال، حيث قدّم المشاركون 12 خطة لإطلاق شركات ناشئة قائمة على حلول الذكاء الاصطناعي، واستعرض 22 طالباً الخطط خلال فعالية أقيمت في حرم الجامعة في مدينة مصدر، وذلك بعد اكتسابهم مهارات وأدوات ريادة الأعمال لتسويق وتطوير حلول الذكاء الاصطناعي في دولة الإمارات العربية المتحدة. واختارت لجنة التحكيم ثلاث شركات ناشئة لتحصل على منح مالية من (جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي).

وأطلق البرنامج من قبل مركز جامعة محمد بن زايد للذكاء الاصطناعي لحضانة وريادة الأعمال بالتعاون مع منصة تسريع الأعمال "ستارت إيه دي" المدعومة من شركة "تمكين" والتي تتخذ من جامعة نيويورك/ أبوظبي مقراً لها، بهدف تعزيز منظومة الشركات الناشئة في مجال الذكاء الاصطناعي في أبوظبي.

ووقع اختيار لجنة التحكيم على أفضل ثلاثة مشاريع وهي "أوديوماتيك"، الذي يتيح إنتاج المقاطع الصوتية بشكل ذاتي يعتمد على الذكاء العاطفي، لاستخدامه في مقاطع الفيديو والمؤثرات الصوتية والسرد، و"ليمب"، وهو تطبيق يوفر معلومات حول العلاج الطبيعي ويتيح الوصول إليها بسهولة، ويشمل التمارين الجسدية وتمارين إدارة الألم؛ و"مومزو"، وهو مساعد افتراضي قائم على الذكاء الاصطناعي التوليدي لدعم المرأة خلال فترة الحمل والأمومة.

أضف الى ذلك فقد أصدر رئيس دولة الإمارات الشيخ (محمد بن زايد آل نهيان)، بصفته حاكماً لإمارة أبوظبي، قانوناً بإنشاء مجلس الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا المتقدِّمة، وسيكون المجلس مسؤولاً عن تطوير وتنفيذ السياسات والاستراتيجيات المرتبطة بتقنيات واستثمارات وأبحاث الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا المتقدِّمة في أبوظبي.

ثانياً: مشروع لفهم لغة الحيوانات بهدف الحفاظ عليها

تسعى منظمة غير ربحية تدعى مشروع أنواع الأرض (Earth Species Project) للتحدث مع الحيوانات من خلال تطوير برنامج ذكاء اصطناعي يترجم لغة الحيوانات للبشر وبالعكس.

تستفيد المنظمة من أكثر من 40 جهداً بحثياً حول العالم، وباستخدام التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي، تريد مساعدة العلماء على فهم لغة الحيوانات بهدف إنقاذ الأنواع المعرضة للخطر، وقد تلقت المنظمة مؤخرًا تمويلاً قدره 1،2 مليون دولار من مؤسسة عائلة Paul G. Allen التي يقع مقرها في مدينة سياتل الأميركية.

يقول غابرييل ميلر، مدير التكنولوجيا في المؤسسة: "هذه الميزة العملية المذهلة للحفاظ على البيئة على المدى القريب، مع رؤية بعيدة المدى تتمثل في القدرة على التواصل مع الحيوانات".

ثالثاً: مخاطر الفيضانات والزلازل

يواجه نحو ملياري شخص مخاطر الفيضانات بسبب تغير المناخ، ويتوقع الخبراء أن تتفاقم المشكلة في المستقبل، لذلك، يتجه العلماء والباحثون بشكل متزايد إلى الذكاء الاصطناعي لحل المشكلة المتزايدة.

أذ تستخدم شركات مراقبة الفيضانات في - ولاية أيوا الأميركية - وفي النرويج الذكاء الاصطناعي لمكافحة الأضرار الناجمة عن الفيضانات، من خلال إنشاء نماذج تنبؤ يمكن أن تساعد في إنقاذ الأرواح من خلال إعطاء تحذيرات الإخلاء المبكرة وبيانات رسم الخرائط الأكثر دقة.

ووفقًا لهيئة الإذاعة البريطانية (BBC)، كانت نماذج الفيضانات المبنية على قوانين الفيزياء والتي تعتمد على قوة الحوسبة هي القاعدة في التنبؤ بالفيضانات، لكن هذه النماذج تميل إلى التقليل من الخطر الحقيقي للفيضانات القادمة، لذلك، تم اللجوء للذكاء الاصطناعي، لأن نماذج الذكاء الاصطناعي لا تدرس توقعات الطقس فحسب، بل تدرس الأراضي والأنهر القريبة، ومعلومات الصرف الصحي حول المنطقة وتخطيط المدينة، لإنشاء نماذج تنبؤيه أكثر دقة.

فيما قد يمثّل قفزة جديدة إلى الأمام في مجال الذكاء الاصطناعي، لقد أظهر فريقٌ من الباحثين وخبراء الذكاء الاصطناعي بالولايات المتحدة إمكانية استخدام نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة لتصميم أدوات ذكاء اصطناعي أصغر حجماً بشكلٍ مستقل دون تدخل بشري.

وتنتج هذه الأمواج عن حركة فجائية وعنيفة لكميات كبيرة من الماء تحت تأثيرِ ضغطٍ هائل مصدره قاع المسطح المائي المحيط أو البحر، ويكون غالبا نتيجة زلزال عالي الشدة يسبب حركة عنيفة للألواح التكتونية (الصفائح الأرضية) مع ما ينتج عن ذلك من ضغط هوائي هائل أو ثورة بركانية أو انهيار أرضي واسع النطاق في عمق المسطح المائي.

على مستوى العالم، زادت الخسائر الناجمة عن الكوارث الطبيعية، حيث قدّرها البنك الدولي ب 210 مليارات دولار في عام/ 2020، ومن بين جميع الوفيات الناجمة عن مخاطر الطقس والمناخ والمياه، وقع 91 بالمائة منها بالاقتصادات النامية في فترة 1970- 2019، ولا تزال النسبة مماثلة، حيث وقعت 82 بالمائة من الوفيات في البلدان منخفضة الدخل والشريحة الدنيا من البلدان متوسطة الدخل.

وتعمل الدول الواقعة داخل الأحزمة الزلزالية على اتباع اشتراطات مختلفة للأمن والسلامة خلال عمليات البناء المختلفة، لكن الدكتور (واثق غازي ) خبير الزلازل العراقي أكد على ضرورة التشديد في الفترة المقبلة على تطبيق شروط معامل البناء الزلزالي أو ما يعرف باسم Building Code، "ذلك أن أغلب المباني إذا صُممت بمواصفات متوافقة مع هذا المعامل سوف تكون آمنة من الهزات الأرضية، وإن حدثت أضرار فستكون بسيطة لا تؤدي إلى وفيات أو إصابات كبيرة.. يمتد ذلك إلى كافة أنواع الأبنية أياً كانت كبيرة أو صغيرة".

رابعاً: نحن والغرب

هل من الممكن أن يصل العالم المتقدم تقنياً إلى مرحلة، يشترط فيها علي الشعوب العربية والإسلامية التخلي عن مبادئهم وقيمهم الدينية والقبلية المتوارثة، لكي يُسمح لهم بشراء وتداول تقنيات الذكاء الاصطناعي بكافة أشكالها؟.

الجواب: نعم ممكن ان تصير جدا.

من الممكن ان يمنع الاديان كلها من الارض لان الاديان اليوم صارت مجرد مشاريع تجارية للربح القبيح،مثل الانجيليين الذين يطلبون العشر من كل اتباعهم، واليهود الذين يأخذون العشر أيضاً، وبعض المسلمين الذين يأخذون الخمس اي 20 بالمائة من كل ما تملك .

 وهنا نصل ان من بين بعض اصحاب هذه الكنائس والصوامع والجوامع من هم بلا دين، ولكن الشعب ينظر لهم كأشخاص قديسين او كمراجع دين محترمين، ولكنهم وجُّدو فقط لجني الاموال من اتباعهم السذج دافعي الضرائب الدينية وغيرها ... ومن ناحية ثانية وجود او عدم وجود هذه الاديان لا يعمل فرقا في الآداب او التربية الصحيحة .

كذلك شركات الذكاء الاصطناعي الكبرى قد تكون بلا دين أو أخلاق عامة بسبب لهاثها حول المال والكسب غير المشروع، لذلك رفعت صحيفة "نيويورك تايمز" دعوى قضائية ضد كل من (شركة مايكروسوفت) و(شركة أوبن أيه آي) بتهمة انتهاكات حقوق الطباعة والنشر، لافتة إلى أن تقنية الذكاء الاصطناعي للشركتين نسخت بشكل غير قانوني ملايين المقالات من الصحيفة لتدريب أدوات الذكاء الاصطناعي على تزويد الأشخاص بإمكانية الوصول الفوري إلى المعلومات، وهي التكنولوجيا التي تتنافس الآن مع التايمز.

وتعد الشكوى هي الأحدث في سلسلة من الدعاوى القضائية التي تسعى إلى الحد من استخدام كميات كبيرة من المحتوى والمعلومات من مواقع الإنترنت المختلفة لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي دون تعويض مناسب. وتصنف الدعوى التي أقامتها "نيويورك تايمز" على أنها الأولى بين ناشري الأخبار الرئيسيين ضد شركتي أوبن أيه آي ومايكروسوفت التي تعد أحد المستثمرين المباشرين بالأولى وتمتلك مقعداً بمجلس إدارتها.

خامساً: الذكاء الاصطناعي والإنجازات الجبارة

شهد مجال الذكاء الاصطناعي التوليدي تطورات متلاحقة خلال عام / 2023، بدأت بطرح شركتي جوجل ومايكروسوفت بوتي الدردشة "بارد" و"بينغ"، وتحديث شركة "أوبن أيه آي" النموذج الذي يشغل البوت الشهير "تشات جي بي تي"، واختتم العام بطرح جوجل نموذجها الأكثر تقدماً جيميني (Gemini).

وبخلاف الشعبية الجارفة التي اكتسبتها هذه الأدوات خلال فترة قصيرة، طوِّرت عشرات الآلاف من الأدوات المتخصصة الأصغر حجماً التي تعتمد على هذه النماذج الكبيرة، ويبدو أننا وصلنا الآن إلى مرحلة جديدة قد لا تحتاج فيها أدوات الذكاء الاصطناعي إلى البشر لإنشاء هذه الأدوات الأصغر حجماً، كما يقول عدد من الباحثين.

قبل أواخر نوفمبر/ 2023، عندما انكشفت قصة انهيار مجلس إدارة أوبن أيه آي (OpenAI)، كان من الممكن التماس العذر للمراقب العادي إذا افترض أن مجال الذكاء الاصطناعي التوليدي يُعد بيئة عمل تضج بالحيوية والمنافسة، لكن هذا ليس صحيحاً، ولم يكن صحيحاً قط، ومن المهم للغاية أن نفهم السبب، حتى نستوعب ماهية الذكاء الاصطناعي، والأخطار التي يحملها.

ببساطة، وفي سياق النموذج الحالي المتبع القائم على السعي نحو بناء أنظمة ذكاء اصطناعي أكبر وأوسع نطاقاً، لا يمكن أن نفصل الذكاء الاصطناعي عن الشركات التكنولوجية الكبرى، وباستثناء حالات قليلة للغاية، فإن الشركات الناشئة والأطراف الجديدة وحتى مختبرات أبحاث الذكاء الاصطناعي تعتمد جميعاً على هذه الشركات.

وتستعين هذه المؤسسات جميعها بالبنى التحتية الحاسوبية لشركات مايكروسوفت وأمازون وجوجل لتدريب أنظمتها، كما تعتمد على انتشارها الواسع في الأسواق الاستهلاكية لإطلاق منتجاتها التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي وبيعها.

300} مليون دولار إضافية جمعتها شركة الذكاء الاصطناعي الدفاعية (ShieldAI)، التي طورت نظام الذكاء الاصطناعي (Hivemind) وهو نظام يحول أنظمة الطائرات إلى أنظمة ذاتية القيادة. وبذلك يصل التقييم العام للشركة إلى 2،8 مليار دولار{.

ومن هذه الإنجازات الكبرى

 1- استهلاك الذكاء الاصطناعي للكهرباء:

قدر تقرير جديد نشرته وكالة الطاقة الدولية، أن الطلب العالمي على الكهرباء من مراكز البيانات والذكاء الاصطناعي والعملات المشفرة، يمكن أن يتضاعف بحلول عام/2026، وقدرت الوكالة أن هذه القطاعات الثلاثة، استهلكت ما يقرب من 460 تيراواط / ساعة من الكهرباء على مستوى العالم في عام/2022.

وحتى تتضح الفكرة، فإن الأسرة الأميركية متوسطة عدد الأفراد تستهلك حوالي 10500 كيلوواط/ ساعة من الكهرباء سنوياً، وفقاً لإدارة معلومات الطاقة الأميركية، وواحد تيراواط/ ساعة يعادل مليار كيلوواط ساعة.

وعلى الرغم من أن التقرير أشار إلى صعوبة وضع توقعات، بشأن مدى سرعة التقدم التكنولوجي وخفض استهلاك الطاقة في شحن البضائع، فقد قدرت الوكالة نطاقاً يتراوح بين 620 و1050 تيراواط/ ساعة من استهلاك الكهرباء من هذه القطاعات في عام/2026 .

2- سيارة ذات قدرات قيادة ذاتية منخفضة في عام/ 2028:

ذكر تقرير نشرته - وكالة بلومبرغ - أن شركة آبل قد تطلق أول سيارة كهربائية ذاتية القيادة من إنتاجها في وقت مبكر من عام /2028، وذكر التقرير أن آبل خفضت مشروع السيارة الكهربائية تيتان (Titan) من المستوى 4 (الأتمتة الكاملة في سيناريوهات معينة) إلى المستوى2+ (الأتمتة الجزئية).

ومن شأن هذا التخفيض أن يجعل سيارة آبل أشبه بسيارات تسلا المجهزة بنظام الطيار الآلي، ويمكن أن تتمتع سيارة آبل بميزات القيادة الذاتية الأساسية مثل المساعدة في المكابح/التسارع، لكنها ستظل تتطلب من السائق الانتباه في جميع الأوقات، وبحسب التقرير، لا يزال بإمكان الشركة بيع سيارة من المستوى 4 من القيادة الذاتية في وقت ما في المستقبل.

والسيارات ذاتية القيادة (SELF-DRIVING CARS)

تعرف أيضاً باسم السيارات ذاتية التحكم (AUTONOMOUS CARS) أو السيارات دون سائق (DRIVERLESS CARS)، وهي عبارة عن مركبات قادرة على الانتقال من وجهة إلى أخرى على أي طريق دون تدخل سائق بشري في أي وقت أو دون تواجده حتى. تعمل السيارات ذاتية القيادة عن طريق مراقبة البيئة المحيطة بالاعتماد على تقنيات الذكاء الاصطناعي والبيانات التي تأتي من مجموعة من أجهزة الاستشعار والكاميرات وأنظمة الرادار والليدار.

وتعمل العديد من الشركات على تطوير هذا النوع من السيارات مثل جوجل وتسلا وأودي وبي إم دبليو وغيرها.

وقالت شركة "فولكس فاغن" الألمانية إن مساعدها الصوتي الذي يدمج تطبيق "تشات جي بي تي" في سياراتها سيكون قادراً على التحدث مع السائقين بحلول منتصف العام الجاري/ 2024.

وعرضت الشركة سيارتها الأولى المزودة بهذه التقنية في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية (CES) في لاس فيغاس الأمريكية، فيما ستتيحها للعملاء في أميركا الشمالية وأوروبا اعتباراً من أوائل الربع الثاني من العام/ 2024 .

 وقال مديران تنفيذيان في "فولكس فاغن" وشركة "سيرينس"، التي دخلت في شراكة بشأن هذه التقنية، إنه يمكن لتطبيق الذكاء الاصطناعي التعرف على مجموعة من الطلبات والاستجابة لها، بدءاً من رفع درجة الحرارة لدى سماعه جملة "أشعر بالبرد" إلى إظهاره أقرب مطعم هندي عند سماع عبارة "أريد دجاجاً مطهياً بالزبدة".

وقالت شركة إنتل، إنها ستطلق إصدارات خاصة بالسيارات من أحدث شرائحها المدعومة بالذكاء الاصطناعي، لتتنافس مع شركتي كوالكوم وإنفيديا في سوق أشباه الموصلات التي يمكنها تشغيل أدمغة السيارات المستقبلية، وقالت إنتل أيضاً إنها ستستحوذ على شركة (Silicon Mobility)، وهي شركة فرنسية ناشئة تصمم تقنيات تشغيل أنظمة السيارات وبرامج للتحكم في محركات السيارات الكهربائية وأنظمة الشحن الموجودة فيها، لكنها لم تكشف عن سعر شراء الشركة الناشئة.

 وأوضح رئيس أعمال السيارات في إنتل، جاك ويست، إن شركة صناعة السيارات الصينية (Zeekr) ستكون أول شركة تصنيع سيارات تستخدم نظام إنتل الجديد لتطوير تجربة محسنة في المركبات .

3- أداة جديدة تمنع تدريب الذكاء الاصطناعي على صور المصممين:

أطلق باحثون بجامعة شيكاغو الأميركية أداة جديدة تُسمى (NightShade)، لمساعدة المصممين والفنانين على حماية تصميماتهم من استخدامها في تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي، وأفاد الموقع الإلكتروني للأداة بأن فكرة (NightShade) تعتمد على إضافة بيانات رقمية لكل عنصر من عناصر التصميم، وتعمل على إصابة نماذج الذكاء الاصطناعي بحالة من التخبط إذا حاولت التدريب على التصميمات، وإذا أدخل المستخدم أمراً إلى نماذج الذكاء الاصطناعي لتصميم صورة، يظهر التصميم مخالفاً تماماً لما يقصده المستخدم.

وقال الباحثون الذين طوروا الأداة، وهي جزء من مشروع (The Glaze Project) البحثي، إن التعديل الرقمي الذي تجريه الأداة للتصميمات لا يُمكن التخلص منه والتحايل عليه بأي شكل، ويظل ثابتاً داخل تكوين التصميمات، حتى عند التقاط لقطة للشاشة، أو قص الصورة، أو إعادة تصميمها، أو التعديل في عناصرها.

 4 - هل سيستولي الذكاء الاصطناعي على وظيفتك؟.

هل سيستولي الذكاء الاصطناعي على وظائفنا؟ إذا استمعت إلى المسؤولين التنفيذيين في وادي السيليكون وهم يتحدثون عن قدرات أنظمة الذكاء الاصطناعي المتطورة اليوم فقد تعتقد أن الإجابة هي "نعم، وقريباً"، لكن ورقة بحثية جديدة نشرها باحثون من جامعة إم آي تي تشير إلى أن أتمتة الوظائف قد تحدث بشكل أبطأ مما تعتقد.

لم يدرس الباحثون في مختبر علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي التابع للجامعة ما إذا كان الذكاء الاصطناعي قادراً على أداء مهمة ما فحسب، بل درسوا أيضاً ما إذا كان من المنطقي اقتصادياً أن تحل الشركات الآلات محل البشر الذين يؤدون تلك المهام في السياق الأوسع لسوق العمل.

ووجدوا أنه في حين أن الذكاء الاصطناعي يمكنه اليوم أتمتة المهام التي تمثل 1،6 بالمائة من أجور العمال في الاقتصاد الأميركي (باستثناء الزراعة)، فإن 23 بالمائة فقط من تلك الأجور ستكون أتمتها أرخص بالنسبة للشركات من دفع أجور العمال البشريين.

5 – تطوير الذكاء الاصطناعي يثير المخاوف:

تعمل كوريا الشمالية على تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في كل المجالات، بدءاً من كيفية الاستجابة لجائحة كوفيد وحماية المفاعلات النووية، وحتى محاكاة المناورات والمراقبة الحكومية، وفقاً لدراسة جديدة.

وكتب مؤلف الدراسة هيوك كيم، من مركز جيمس مارتن لدراسات منع الانتشار النووي (CNS) في كاليفورنيا، أن العقوبات الدولية المفروضة على كوريا الشمالية بسبب برنامجها للأسلحة النووية ربما أعاقت محاولاتها لتأمين الأجهزة اللازمة للذكاء الاصطناعي، لكن يبدو أنها تسعى إلى الحصول على أحدث التقنيات.

وكتب كيم في التقرير، الذي استشهد بمعلومات مفتوحة المصدر بما في ذلك وسائل الإعلام الحكومية والمجلات ونشره مشروع 38 نورث: "إن مساعي كوريا الشمالية الأخيرة في تطوير الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي تشير إلى استثمار استراتيجي لتعزيز اقتصادها الرقمي".

ووجد التقرير أن بعض الباحثين في مجال الذكاء الاصطناعي في كوريا الشمالية تعاونوا مع علماء أجانب بما في ذلك باحثين صينيين.

 -6 الذكاء الاصطناعي لاكتشاف خليط يوفر 70 بالمائة من الليثيوم في البطاريات:

بالتعاون مع مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNNL)، التابع لوزارة الطاقة الأميركية، اكتشفت مايكروسوفت مادة جديدة يمكن أن تقلل من استخدام الليثيوم في البطاريات بنسبة 70 بالمائة،وذلك خلال 80 ساعة فقط من البحث بين 32 مليون مادة بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

كما استخدم الباحثون أداة آزور كوانتوم إليمنت (Azure Quantum Elements) التي طوّرتها مايكروسوفت لفحص المواد الجديدة المحتملة التي يمكن استخدامها في بطاريات الليثيوم أيون، وحددوا مادة غير موجودة في الطبيعة يمكنها تقليل كمية الليثيوم المستخدمة في البطاريات بنسبة تصل إلى 70 بالمائة .

وقد استغرقت عملية الفحص منذ البداية حتى تطوير نموذج أولي للبطارية أقل من تسعة أشهر، وكان من الممكن أن تستغرق العملية أكثر من عقدين من الزمن إذا نُفِذت باستخدام أساليب البحث التقليدية حسب الدراسة المنشورة في خادم ما قبل الطباعة (arXiv).

 -7الصين تشتري معدات رقائق ب 40 مليار دولار تفادياً لقيود أميركا:

قفزت واردات الصين من آلات صناعة الرقائق عام / 2022 مع زيادة الشركات الاستثمار بهذا المجال في محاولة للالتفاف على الجهود التي تقودها الولايات المتحدة لتقييد صناعة أشباه الموصلات في ثاني أكبر اقتصاد في العالم.

كما ارتفعت واردات الآلات المستخدمة لصنع رقائق الحاسوب في عالم/ 2023 إلى نحو 40 مليار دولار، وهو ثاني أكبر مبلغ من حيث القيمة على الإطلاق في البيانات التي تعود إلى عام /2015. وجاءت هذه الزيادة رغم انخفاض إجمالي الواردات 5،5 بالمائة العام الماضي، ما يؤكد الأهمية التي توليها الحكومة الصينية وصناعة الرقائق في العملاق الآسيوي لتحقيق الاكتفاء الذاتي في هذا القطاع الحيوي.

8 – عام / 2024أكبر عام انتخابي في التاريخ:

يحمل عام / 2024 في طياته تقلبات سياسية واسعة الأثر، فسوف يتجه أكثر من 4 مليارات ناخب إلى صناديق الاقتراع في عدة بلدان تتضمن الولايات المتحدة وتايوان والهند وإندونيسيا، ما يجعل العام / 2024 أكبر عام انتخابي في التاريخ.

وستستخدم الحملات الانتخابية الذكاء الاصطناعي بطرق مبتكرة، ففي العام / 2023، نشرت الحملة الانتخابية الرئيسية للمرشح الرئاسي الجمهوري، حاكم ولاية فلوريدا رون ديسانتيس، صوراً معدلة لدونالد ترامب.

 كما نشرت الهيئة الوطنية للحزب الجمهوري إعلاناً أنتجته باستخدام الذكاء الاصطناعي حول مستقبل كئيب، رداً على إعلان الرئيس الأميركي جو بايدن عن حملته للترشح لولاية رئاسية ثانية، ومنذ فترة وجيزة، أنتج كل من المرشَّحَين الرئاسيين في الأرجنتين مقداراً كبيراً من المحتوى باستخدام الذكاء الاصطناعي لرسم صورة مسيئة للمرشح الآخر.

9- استخدام المحامين للذكاء الاصطناعي يحفز تغييرات في القواعد الأخلاقية:

قدمت نقابة المحامين في ولاية فلوريدا الأميركية، بعض التوضيحات حول كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي دون مخالفة القواعد الأخلاقية، وذلك في أعقاب خطوة مماثلة اتخذتها نقابة المحامين في كاليفورنيا في نوفمبر، تشرين الثاني/ 2023.

كما تدرس نقابات المحامين في ست ولايات أخرى على الأقل كيفية استخدام المحامين لهذه التكنولوجيا الناشئة بشكل مسؤول، بما في ذلك نيويورك وتكساس وإلينوي ونيوجيرسي ومينيسوتا وكنتاكي.

ولم تطرح أي من هذه النقابات توصيات بعد، على الرغم من أنه من المتوقع أن تصوت نقابة المحامين في ولاية نيويورك على توصياتها القادمة في أبريل، نيسان / 2023، حسبما قال متحدث باسم نقابة المحامين.

وكانت نقابة المحامين الأميركية شكلت، في أغسطس، أب / 2023، فريق عمل للذكاء الاصطناعي لتقييم كيفية تأثير الذكاء الاصطناعي على ممارسة القانون وللتحقق من الأسئلة الأخلاقية التي تطرحها هذه التكنولوجيا على مهنة المحاماة.

10- هل يستطيع الذكاء الاصطناعي التنبؤ بموعد وفاتنا فعلاً ؟.

أثارت دراسة دنماركية نشرها موقع "فرانس إنفو" الإخباري الفرنسي عن التنبؤ بتاريخ الوفاة بنسبة عالية من الدقة جدلاً واسعاً على شبكات التواصل الاجتماعي، منذ إعلان نتائجها في ديسمبر، كانون الأول/ 2023.

وسلط التقرير الضوء على حقيقة ما يتم تداوله عن هذه الدراسة المثيرة، معتبراً أنّ هذه الدراسة الديموغرافية مبتكرة، لكن ذلك لا يعني أنّها تمكّن من التنبّؤ بتاريخ وفاة شخص ما.

وتم تداول خبر بشكل واسع على شبكات التواصل الاجتماعي مفاده أنّ الذكاء الاصطناعي يمكنه التنبؤ بالوفاة بنسبة نجاح78،8 بالمائة .

وكشف ستة باحثين من الجامعة التقنية في الدنمارك أنهم يبحثون في متوسط العمر المتوقع باستخدام بيانات صحية من ستة ملايين دنماركي، وقد طور الفريق خوارزمية تُسمى (Life2vec).

 وبفضل المعهد الإحصائي الدنماركي، تمكن هؤلاء العلماء من الوصول إلى الكثير من البيانات، منها تاريخ المواعيد الطبية مع التشخيص، والدخل والتعليم والتوظيف ووقت العمل، وهي معلومات تمتد خلال الفترة من عام / 2008 إلى عام/2020 .

11- الذكاء الاصطناعي ومنع الجرائم قبل حدوثها:

أدى استخدام التكنولوجيا المدعومة بالذكاء الاصطناعي إلى تغيير طريقة عمل الشرطة في السنوات الأخيرة، أذ أصبحت الآن قادرة على جمع وتحليل كميات هائلة من البيانات، والتي يمكن استخدامها لتحديد الأنماط والتنبؤ بالجريمة، وهو ما يمكن أن يساعد أفراد جهات إنفاذ القانون على اتخاذ قرارات أفضل وتحسين أوقات الاستجابة، وحتى تقليل عدد الاعتقالات العشوائية غير الصحيحة.

ومع ذلك، يثير استخدام التكنولوجيا الحديثة في عمل تقليدي يتطلب عادةً الرجوع إلى الحدس البشري أسئلة مهمة حول الخصوصية، والتحيز، والمساءلة، وفي هذا المقال نستكشف كيف تُستخدم الأدوات المدعومة بالذكاء الاصطناعي في العمل الشرطي، وسبب اهتمام الحكومات بدمج أحدث التكنولوجيات في عمل الشرطة وأبرز المخاوف المرتبطة بها.

فقد أعلنت شركة Space Imaging Middle East " SIME" أن شرطة دبي طورت برمجيات خاصة للتنبؤ بالجريمة، أذ يتم تحليل أنماط من قواعد بيانات الشرطة في محاولة لاكتشاف، متى وأين من المرجح حدوث الجريمة ؟.

وتستخدم البرمجيات "خوارزميات متطورة" من أجل بناء التوقعات حول الجريمة، وتتسم البيانات الناتجة بأنها "دقيقة للغاية"، وفقا لشركة SIME، ويمكن للتكنولوجيا الحديثة الذكية تنبيه فرق الدوريات في الأحياء التي تحتاج إلى المزيد من الاهتمام من قبل الشرطة، وذلك من أجل منع وقوع الجريمة.

على سبيل المثال، يمكن إدخال - النظام الذكي - في كاميرات المراقبة لإرسال تنبيهات إلى الشرطة في حال وجود شخص ضمن زقاق مظلم ويتصرف بطريقة غير طبيعية، مما قد يشير إلى إمكانية وقوع جريمة ما.

12- مدينة دافوس "منتدى عالمي للذكاء الاصطناعي:

جاء الذكاء الاصطناعي على رأس لائحة الأمور المطروحة على الساحة في المنتدى الاستثماري الدولي في مدينة دافوس السويسرية، إذ تلاقى المسؤولون التنفيذيون ومديرين العالم من كل حدب وصوب نقاش موضوعات وفيرة، لا سيّما التقنية التي يتكهن الجميع أنها ستغيّر وجه العالم.

قال أحد مؤسسي شركة ديب مايند (DeepMind)، مصطفى سليمان، لشبكة سي إن بي سي: "يبدو الأمر وكأن الحدث بأكمله قد تغيّر اسمه ليصبح "المنتدى العالمي للذكاء الاصطناعي".

وفي إشارة إلى أن الرؤساء التنفيذيين كلهم تقريباً يعتبرون عملياتهم التشغيلية قائمة على "الذكاء الاصطناعي في المقام الأول"، أبدى سليمان تحفظه قائلاً: "ربما وصلنا إلى ذروة الضجة في هذه اللحظة".

يُذكر أن عدداً من قادة الشركات احتفوا في دافوس بالشركات الناشئة الجديدة العاملة في مجال الذكاء الاصطناعي، مثل شركة ميسترال (Mistral) التي من المفترض أن تمتلك ذكاءً اصطناعياً بمقدوره منافسة شركتي ألفابت (Alphabet) وأوبن أيه آي (OpenAI). وانتقد آخرون الذكاء الاصطناعي التوليدي لعدم دقته، قائلين إنه لن يحقق ما وعد به حتى يصبح أهلاً للثقة حقاً.

13- دمج النماذج اللغوية:

لقد أحدث دمج النماذج اللغوية ثورة في إنشاء المحتوى المكتوب، إلا أنه تسبب في ظهور مشهد أخلاقي معقد، هناك خط رفيع بين استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين الكتابة واستخدامه ببساطة للقيام بالعمل نيابةً عنك.

إذا سبق لك أن طلبت من "تشات جي بي تي" كتابة مقال حول موضوع معين فستعرف أن الكلمات التي سينتجها لن تكون مثيرة للاهتمام للقراءة على أي حال.

ومع ذلك أعتقد أن الذكاء الاصطناعي لا يزال أداة مفيدة حقاً للكتّاب طالما أنهم لا يسمحون له بالتخلص من الشيء الوحيد الذي يجعل كتابتنا فريدة من نوعها: نحن.

كيف سيبدو المستقبل؟ حسناً، في رأيي أن هذه التكنولوجيا ستستمر في التحسن. ربما سيكون الذكاء الاصطناعي قادر حقاً على كتابة مقالات شبيهة بالبشر.

14- جيوش الروبوتات الصغيرة:

يحتوي الجسم البشري على متاهة هائلة من الأوعية والأنابيب، وهي مليئة بالحواجز التي يصعب اختراقها، و يمثل هذا عائقاً صعباً بالنسبة إلى الأطباء، فغالباً ما نصاب بالأمراض نتيجة مشاكل لا نستطيع رؤيتها أو الوصول إليها بسهولة.

 لكن لنتخيل ما يمكن أن يحدث إذا تمكنا من إرسال جيوش من الروبوتات الصغيرة إلى داخل الجسم لأداء العمل المطلوب بالنيابة عنا. يمكن لهذه الروبوتات تفكيك التخثرات الدموية التي يصعب الوصول إليها، وحتى توصيل الأدوية إلى الأورام التي يصعب الوصول إليها، بل ومساعدة الأجنة وتوجيهها نحو الانغراس في الرحم.

إنها قادمة كما يقول المختصون في مجال الروبوتات في - المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا - في زوريخ، براد نيلسون، إنها قادمة قريباً، ومن الممكن أن تُحدث تحولاً جذرياً في علاج بعض الأمراض الخطِرة.

وفي السياق ذاته، طوّرت شركة بيج (Paige) نموذج ذكاء اصطناعي يمكنه اكتشاف الخلايا السرطانية عبر أكثر من 17 نوعاً مختلفاً من الأنسجة، بما في ذلك الجلد والرئتين والجهاز الهضمي والأنسجة المختلفة.

ومن المعروف أن - شركة "بيج" - شركة متخصصة في إيجاد حلول رقمية للأمراض وتطبيقات الذكاء الاصطناعي السريري، وقد عملت على تطوير هذا النموذج من نموذج مؤسسة بيج لعلم الأمراض (Paige’s Pathology Foundation)، باستخدام واحدة من أكبر مكتبات الصور الرقمية، والموارد الحسابية التي توفرها “أبحاث مايكروسوفت”، وذلك بهدف كشف أنواع الأورام النادرة والرواسب النقلية .

15- تشغيل الهواتف المحمولة بالذكاء الاصطناعي:

أعلن جيسي ليو، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة “رابيت” الناشئة التي تعمل في مجال الذكاء الاصطناعي، خلال معرض سي إي إس 2024 ((CES2024 عن إطلاق جهاز رابيت آر 1 (Rabbit R1)، والذي قد يكون بديلاً عن هواتفنا المحمولة، إذ يعمل على تشغيل تطبيقات الهاتف بالذكاء الاصطناعي عبر الأوامر الصوتية.

"رابيت آر 1" جهاز بحجم كف اليد، يمكن أن يتعلم كيفية استخدام التطبيقات نيابة عنّا، وهو قادر على الإجابة عن الأسئلة وطلب سيارة أجرة مثلاً، والقيام بكل ما يمكن للمساعد الذكي فعله بضغطة زر وأمر صوتي فقط، فهو مساعد شخصي مخصص وذكي مدعوم بالذكاء الاصطناعي.

ويعد الجهاز أكثر بساطة من هواتفنا الذكية الحالية، فهو غير مخصص لالتقاط الصور ومتابعة مقاطع الفيديو، ولا يتم التفاعل معه عن طريق فتح التطبيقات، بل كل ما على المستخدم فعله هو الضغط على الزر الموجود على الجهاز والتحدث لطرح سؤال أو طلب تشغيل أغنية تماماً كما نتحدث مع جهاز الاتصال اللاسلكي.

16- المركز الأكبر في العالم:

كشفت كوريا الجنوبية النقاب عن خطط شركات كبرى مثل سامسونج إلكترونيكس (Samsung Electronics) وشركة إس كي هاينيكس (SK Hynix Inc) لاستثمار أكثر من 470 مليار دولار بهدف إنشاء أكبر مجموعة لصناعة الرقائق في العالم، لتنضم بذلك إلى سباق عالمي لحماية الإمدادات المحلية.

وقد وضعت الحكومة الخطوط العريضة لخطة تتضمن استثمارات بقيمة 622 تريليون وون (471 مليار دولار) من القطاع الخاص خلال السنوات التي تسبق عام/2047، وستُنفق الأموال لبناء 13 مصنعاً جديداً للرقائق و3 مرافق للأبحاث، بالإضافة إلى 21 مصنعاً حالياً. ويُتوقع أن يكون المركز هو الأكبر في العالم، وأن يتمكن من إنتاج 7،7 مليون رقاقة شهرياً بحلول عام/2030 .  

17- استبدال الموظفين بأدوات الذكاء الاصطناعي:

في كل القطاعات الاقتصادية، يؤدي النمو وزيادة حجم السوق إلى زيادة عدد الموظفين وفرص العمل، لكن في قطاع التكنولوجيا، يحدث العكس تماماً، فقد شهد عام/ 2023 نمواً كبيراً في قطاع التكنولوجيا، ترافق ذلك مع موجة من عمليات تسريح الموظفين.

يعود السبب في ذلك إلى الذكاء الاصطناعي، حيث قرر العديد من الشركات استبدال بعض موظفيها بأدوات الذكاء الاصطناعي.

مؤخراً، وفقاً لتقرير نشرته وكالة بلومبرغ الأميركية، سرحت شركة دولينجو (Duolingo) الأميركية الشهيرة التي تملك تطبيق دولينجو الشهر لتعلم اللغات نحو 10 بالمائة من موظفيها واستبدلتهم بأدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي التي يمكنها إنشاء محتوى واختبارات للطلاب. يشير تقرير آخر إلى أن شركة جوجل، عملاق البحث على الإنترنت، قررت تسريح أكثر من 1000 موظف في أقسام متعددة، بما في ذلك الهندسة والخدمات.

18- التعرّف على أنواع النخيل من صور أشجارها:

نشر فريق بحثي من جامعة الملك سعود في المملكة العربية السعودية بحثاً علمياً مبتكراً في مجلة (Frontiers in Plant Science)، إحدى المجلات العلمية الرائدة في مجال علوم النبات، ويهدف البحث إلى تطوير نظام ذكي يستطيع التمييز بين أنواع النخيل المختلفة في المملكة بناء على صور أشجار النخيل دون الحاجة إلى صور الثمار أو أي معلومات أخرى.

ويعد هذا البحث هو الأول من نوعه على مستوى العالم، أذ كانت الطرق السابقة للتعرّف على أنواع النخيل تعتمد على البصمة الوراثية أو الثمار، وهي طرق تتطلب تكاليف عالية وخبرات متخصصة ولا تتوافق مع توافر الثمار طوال العام.

ويحلل النظام الذكي، الذي أطلق عليه الباحثون اسم (DPXception)، الصور المأخوذة لأشجار النخيل باستخدام شبكات التعلم العميق لاستخلاص السمات المميزة لكل نوع من النخيل، وقد تم تدريب النظام على مجموعة كبيرة من الصور المأخوذة من النخيل المحلي، ما مكّنه من التعرّف على أنواع النخيل بدقة عالية حتى في غياب الثمار.

19- الذكاء الاصطناعي وتأثيره على العمل:

تقول رئيسة قسم شؤون الموظفين بشركة لينكد إن، تيلا هانسون: "نحن نعتبر أنفسنا العميل الأول لمنتجاتنا في لينكد إن"، فعند تطوير ميزة جديدة مدعومة بالذكاء الاصطناعي، يستخدمها مسؤولو التوظيف الداخليون في - لينكد إن - أولاً، حيث تشجعهم الشركة على تقديم آرائهم التقييمية حول هذه المنتجات قبل طرحها للعملاء.

تسهم التطورات المتلاحقة في الذكاء الاصطناعي التوليدي وغيرها من النظم في تغيير الطريقة التي يعمل بها البشر اليوم، والأدوار التي ستعيّنهم الشركات من أجل أدائها في المستقبل، إلى جانب تغيير الأساليب التي تتبعها الشركات في توظيف هذه المواهب وتقييمهم في الأعوام المقبلة.

 إذ يعتقد نحو ثلثي الأميركيين أن الذكاء الاصطناعي سيكون له أثر "كبير" على العمل في العقدين المقبلين، ويعمل نحو خُمس العاملين في وظائف تُعتبر "معرضة بشدة" للتأثُّر بالذكاء الاصطناعي، ما يعني أن هذه الأدوار إما ستتغير بصورة جذرية وإما ستُلغى تماماً بسبب ظهور التكنولوجيا المزعزعة.

20- هيئة رقابة مصرفية تحذر من الذكاء الاصطناعي:

قال رئيس لجنة بازل للرقابة المصرفية، وهي هيئة رقابية مصرفية عالمية، إن قادة العالم بحاجة إلى استجابة منسقة للتحديات التي يفرضها الذكاء الاصطناعي، محذراً من أن هذه التكنولوجيا سريعة التطور "يمكن أن تغير مسار التاريخ، ليس بالضرورة للخير".

وحث (بابلو هيرنانديز دي كوس)، الذي يشغل أيضاً منصب محافظ بنك إسبانيا، الزعماء قبل قمة دافوس، على استخدام التنظيم المالي كمخطط لمعالجة قضايا مثل الذكاء الاصطناعي وتغير المناخ.

وقال المسؤول الإسباني لصحيفة "فايننشال تايمز" البريطانية إن التعاون "الرائع حقاً" في التنظيم المالي الذي سمح لهيئات الرقابة بالحفاظ على استقرار النظام المالي العالمي خلال جائحة وحربين، يجب أن يتم تطبيقه على الذكاء الاصطناعي.

وقال دي كوس "إن هناك زيادة واضحة في المشاكل الاقتصادية خلال العقد الماضي وإن المؤسسات الدولية بحاجة إلى التعاون لإيجاد الحلول".

21- توجهات أحدثت تغييراً في نظرتنا للذكاء الاصطناعي عام / 2023

كان العام المنصرم من أكثر الأعوام تشويقاً وأحداثاً في مجال الذكاء الاصطناعي منذ فترة طويلة، فقد شهد إطلاق عدد هائل من المنتجات، وانقلابات في قاعات اجتماعات مجالس الإدارة ونقاشات حادة فيما يخص السياسات المتعلقة بالخطر الوجودي، إضافة إلى سباق محموم متواصل نحو اكتشاف تكنولوجيات ثورية جديدة.

 غير أننا شهدنا أيضاً ظهور أدوات وسياسات راسخة تهدف إلى ضبط سلوكيات قطاع الذكاء الاصطناعي، وتحميل المسؤولية للأطراف الفاعلة القوية، وهو ما يمنحنا الكثير من الأمل فيما يتعلق بمستقبل الذكاء الاصطناعي.

والذكاء الاصطناعي التوليدي اليوم يخرج من المختبرات باندفاع قوي، لكن ليس واضحاً ما هو الاتجاه الذي سيسلكه.

لقد بدأ هذا العام بإقبال الشركات التكنولوجية الكبيرة على وضع ثقلها كله في مجال الذكاء الاصطناعي التوليدي، فقد دفع النجاح الكاسح لتشات جي بي تي (Chat GPT) من أوبن أيه آي (OpenAI) بالشركات التكنولوجية الكبرى كلها إلى إطلاق نسخها الخاصة من هذا النظام.

 ومن المحتمل لهذا العام أن يدخل التاريخ بوصفه العام الذي شهد إطلاق أكبر عدد من أنظمة الذكاء الاصطناعي؛ مثل لاما 2 (LLaMA2) من شركة ميتا (Meta)، وبوت الدردشة بارد (Bard) من شركة جوجل (Google)، وجي بي تي 4 (GPT-4) من شركة أوبن أيه آي (OpenAI)، إضافة إلى مجموعة من النماذج الأخرى، بما فيها نموذج مفتوح المصدر من شركة فرنسية منافسة وهي شركة ميسترال (Mistral).

22- الذكاء الاصطناعي والتداخلات الجراحية:

على مر التاريخ كانت التدخلات الجراحية تعتمد تقليدياً على دقة الجراحين المتخصصين ومهاراتهم وخبراتهم، والآن مع التطور التقني الكبير للمعدات الطبية ودمجها مع تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي أصبحنا نرى تطورات غير مسبوقة في إجراء العمليات الجراحية من حيث الكفاءة والدقة وحصول المريض على أفضل رعاية صحية ممكنة.

حيث أثبتت قدرة أنظمة الذكاء الاصطناعي على تحليل كميات هائلة من البيانات، والتعلم من الحالات المتنوعة، وتقديم رؤى في الوقت الفعلي، أنها في طريقها إلى تغيير قواعد اللعبة للجراحين ومؤسسات الرعاية الصحية على حدٍ سواء، فقد ظهر أثر تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي واضحاً في إنقاذ حياة أحد المرضى في دولة الإمارات بعد أدائها دوراً بارزاً في تشخيص حالته الطبية، ما ساعد لاحقاً الأخصائيين الطبيين على اتخاذ القرار المناسب للتدخل بدقة وكفاءة كبيرين.

في أثناء وجوده بالمنزل في إمارة عجمان بدولة الإمارات العربية المتحدة، شعر الشاب البالغ من العمر 26 عاماً (مهند عبدالله مراد) فجأة بألم حاد في صده وصفه بأنه مثل اشتعال النار، وقال إن هذه هي المرة الأولى التي يشعر فيها بمثل هذا الألم في صدره.

23- الكمبيوتر العملاق:

جامعة ويسترن سيدني تطور حاليا كمبيوتر عملاق خارق يُدعى DeepSouth، قادر على أداء 228 تريليون عملية تشابكية في الثانية وهي تساوي معدل العمليات في الخلايا العصبية للإنسان.

يهدف الباحثون لفهم كيف يمكن للأدمغة البشرية معالجة تلك الكميات الهائلة من المعلومات باستخدام طاقة قليلة من طعام الانسان بينما يحتاج تشغيل كومبيوتر الى طاقة عالية.

قد يؤدي البحث إلى خلق دماغ سيبورغ (بشري- ربوتي) أقوى بكثير من الدماغ البشري كونه مستغل تماما للعمليات المنطقية وليس للوظائف الحيوية كالإنسان.

ستكون حاسبة DeepSouth أداة تغيير لدراسة علم الأعصاب وتطوير حلول هندسية جديدة في مجال الذكاء الاصطناعي.

سادساَ: الاستنتاج

توصلنا من خلال هذا البحث إلى أن الذكاء الاصطناعي سيستمر في التطور والتقدم خلال الأعوام القادمة،ويعتبر العام المنصرم/ 2023 فرصة حاسمة لتقدم الذكاء الاصطناعي وتحقيق إنجازات جبارة في مختلف القطاعات الأخرى:-

* طرحت - شركة مايكروسوفت - تطبيق كوبايلوت (Copilot) جديد مستقل مدعوم بالذكاء الاصطناعي لنظام التشغيل أندرويد بدون أي إعلان أو بيان صحفي.

* قالت - شركة كاناليس لتحليل سوق التكنولوجيا - إن نمو السوق السحابية في الصين تباطأ بشكل ملحوظ خلال العامين الماضيين بعد زيادة بنسبة 45 بالمائة في عام/2021، ما يعني أن ثورة الذكاء الاصطناعي لم تزد الإنفاق على الخدمات السحابية.

* أطلقت شركة المحاماة ألين آند أوفري (Allen & Overy) البريطانية أداة ذكاء اصطناعي يمكنها كتابة العقود القانونية، والتي قالت إنها يمكن أن توفر الوقت والمال للمحامين.

* تتوقع شركة أنثروبيك (Anthropic) الأميركية الناشئة المتخصصة في الذكاء الاصطناعي أنها ستحقق إيرادات سنوية قدرها 850 مليون دولار بحلول نهاية عام/ 2024، وهو أكبر بكثير من التوقعات السابقة التي قدمتها قبل ثلاثة أشهر فقط.

* تراجعت أسهم شركة إنفوسيس (INFY.NS) الهندية بنسبة 2،6 بالمائة، بعد أن قالت الشركة إن شركة عالمية لم تذكر اسمها، والتي وقعت صفقة بقيمة 1،5 مليار دولار تركز على حلول الذكاء الاصطناعي، قررت إنهاء العمل معها.

الخاتمة

 كل يوم يمر علينا نرى أن العالم يتقدم بخطى واعدة نحو الذكاء الاصطناعي، فيزداد الوعي والفهم، سوف يكون المستقبل مبهجا ومزدهرا للشعوب المقهورة، وسيكون قاسيا جدا على من يريد محاربة التكنلوجيا الجديدة ويعتبرها أنتاج غربي .

هناك من يتوقع أن تغزو الصين تايون عام/ 2028 وتشتعل بذلك الحرب العالمية الثالثة وهناك من يقدر أن يحدث هذا العام وربما يحصل بعدها على أية حال، الحرب العالمية الثالثة قادمة لا محالة.

إذا نظرت إلى الأحداث المحيطة بنا، ستجد أن العالم الإسلامي يقع في منتصف المسافة بين الصين والغرب، فإذا ارادت الصين الوصول إلى الغرب لابد أن تمر عبر العالم الإسلامي.

إذا من مصلحة الغرب أن يكون في العالم الإسلامي قوة وقدرة على إعاقة ومقاومة ومنع مرور الأخرين .

وكما قال الروائي الروسي (فيودور دوستويفسكي1821- 1881).. ] نحتاج الى حرب جديدة، اسلحتها الكتب،وقادتها اهل الفكر،وضحاياها الجهل والتخلف].

***

شاكر عبد موسى/ العراق

.........................

المصادر

- موقع الخوارزمية من أم أي تي تكنلوجي ريفيو/ نشرة الخوارزمية لتحديثات الذكاء الاصطناعي . https://mail.google.com/mail/u/0/#inbox/FMfcgzGwJvlCnlpJvJXThGPrqRVnzMxK.

- موقع قناة RT شرطة دبي تستخدم الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالجريمة قبل وقوعها / نقلاً عن صحيفة ديلي ميل/ ديما حنا، 26 كانون الأول 2016. https://arabic.rt.com.

- كتاب، الذكاء الاصطناعي ثورة في تقنيات العصر/ د. عبد الله موسى، د. أحمد حبيب بلال/ المجموعة العربية للتدريب والنشر، القاهرة/ ط1، 2019.

المقدمة: تعد التطورات التكنولوجية في العصر الحديث من الأمور المهمة التي تشهدها البشرية، فقد أدت هذه التطورات إلى تحسن العديد من جوانب الحياة اليومية، بما في ذلك مجالات الذكاء الاصطناعي.

 يتحدث الذكاء الاصطناعي عن قدرة الكمبيوترات والآلات على تعلم الأنماط والتفكير الذكي المشابه للبشر، والقدرة على اتخاذ القرارات وحل المشاكل بدقة وفعالية.

ويعد من التطورات التكنولوجية الواعدة التي ستواجه التحديات المستقبلية المتعلقة بآثاره الاجتماعية والاقتصادية والتنظيمية.

والذكاء الاصطناعي (AI) بمفهومه العام: هو مصطلح يشير إلى قدرة الأجهزة والبرامج على تنفيذ مهام تميل إلى تطابق القدرات البشرية الذهنية، بما في ذلك التعلم، والتفكير، واتخاذ القرارات، وتعرف على النصوص، ومعرفة الصور، والتفاعل بطريقة طبيعية مع الناس والبيئة المحيطة بها، وأيضاً التمتع بالأخلاق.

لقد انتشر الاهتمام بالذكاء الاصطناعي بشكل كبير في السنوات الأخيرة، ما أدى إلى نمو سريع في مجال البحث والتطوير لهذه التكنولوجيا الواعدة ، بالفعل شهدنا التقدم الهائل في قدرات الذكاء الاصطناعي خلال السنوات الماضية، مع زيادة سرعة المعالجات والتحسينات في خوارزميات التعلم العميق والشبكات العصبية.. هذا التطور التكنولوجي الهائل يعيد تعريف العديد من مجالات حياتنا ويوفر فرصًا وتحديات جديدة.

أولا: تأثير التطورات التكنولوجية على الأنسان

ساعد التقدم التكنولوجي في الكثير من الميادين اليومية، إذ تم ابتكار أدوات وأجهزة جعلت الحياة أكثر سهولة وأعلى سرعة وأرقى ديمومة ، مثال على هذا شارك التقدم التكنولوجي باختراع أساليب أكثر سرعة لتواصل الشخصيات مع بعضهم بعضا ومن مختلف مناطق العالم.

وتعد التقدمات التكنولوجية، وخصوصاً في ميدان الذكاء الاصطناعي، مصدراً مهمًا لتلبية وإنجاز القيادة في العديد من القطاعات الأخرى.

بالإضافة إلى ذاك، تجابه التقنية التي تستخدم الذكاء الاصطناعي تحديات فنية .. فماذا يقول الفلاسفة عن الذكاء الاصطناعي؟ وما موقفهم من ذاك التقدم التكنولوجي الضخم الذي يتقاسمون بصحبته عديداً من المفاهيم كالوعي والذكاء والمعرفة والعمل؟ .

وهل بالإمكان الحديث عن وعي وذكاء خارج الجسد الإنساني الذي قاربه الفيلسوف الفرنسي (موريس ميرلو- بونتي 1906- 1961) بوصفه منطلق معرفة العالم، مصححاً بذلك تقليداً فلسفياً طويلاً جعل من الوعي مصدر المعارف؟ .

وما الأسئلة الفلسفية والأخلاقية والتربوية والأبستمولوجيا الأساسية التي تطرحها هذه التكنولوجيا التي باتت تشكل اليوم تحدياً معرفياً كبيراً؟ وما تأثيرها في الإنسانية والمجتمع؟.

مما لا شك فيه أن - الذكاء الاصطناعي - بات اليوم موجوداً خارج الجسد الإنساني، وأن وجوده المعبر عنه باللغة والكلمات قد أصبح، على حد قول الباحثة اليهودية من أصول المانية (حنة آرندت 1906- (1975، موضوعاً اجتماعياً بامتياز، هي التي توقعت في كتابها "أزمة الثقافة" الصادر في أواسط الخمسينيات من القرن العشرين، مجيء يوم لن يكون فيه الإنسان قادراً على الفهم والتفكير والتعبير عن الأشياء، وهي بالتأكيد أشياء يستطيع فعلها.

يقول الباحثون في ورقة بحثية نُشِرَت مؤخراً في مجلة نيتشر (Nature) ‏وهي: مجلة دورية علمية أسبوعية بريطانية تصدر بالإنكليزية، تعتبر من أبرز الدوريات العلمية في العالم ،وقد نشرت لأول مرة عام/1869، من أهم اختصاصات هذه المجلة مجالا الفيزياء والأحياء. أصبحت المجلة تصدر حديثاً باللغة العربية.

 (إنها المرة الأولى التي استُخدِم فيها نموذج لغوي كبير لاكتشاف حل لمعضلة علمية قديمة، حيث أدت التجربة إلى إنتاج معلومات جديدة وقيّمة وقابلة للتحقق على نحو غير مسبوق، وقال نائب رئيس قسم الأبحاث في شركة "ديب مايند" بوشميت كوهلي، خلال مؤتمر صحافي، إنّ هذا الابتكار "خطوة جديدة لمعرفة التأثيرات التي تحملها تقنية الذكاء الاصطناعي على العلوم الطبيعية)"..

وأكدت الدراسة أيضاً وجود اختلافات بين الأجيال فيما يتعلق باستخدام الهاتف المحمول، على سبيل المثال، أجاب 77 بالمائة من الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و24 عاماً بـ"نعم" عندما سئلوا، "عندما لا يوجد شيء يشغل اهتمامي، فإن أول شيء أفعله هو الوصول إلى هاتفي"، مقارنة بـ 15 بالمائة فقط ممن تزيد أعمارهم عن 65 عاماً.

ثانياً: الذكاء الاصطناعي تقنية واجبة الحماية

يعتبر الذكاء الاصطناعي من أهم التقنيات الحديثة التي تستخدم في مجالات عديدة مثل التعلم الآلي وتحليل البيانات وتحسين الأداء البشري، إلا أن هناك تحديات مستقبلية تواجه هذه التقنية المتطورة، يتطلب الأمر تسليط الضوء على هذه التحديات المستقبلية وتحليلها بالتفصيل:

1 - تحديات أخلاقية:

- الذكاء الاصطناعي يثير قضايا أخلاقية متعددة، مثل القرارات الأخلاقية التي يمكن أن تتخذها الآلات ومسؤولية هذه القرارات.

- قضية الخصوصية وحماية البيانات الشخصية في ظل استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات الضخمة.

2 - تحديات اقتصادية:

- تطبيق التكنولوجيا المبنية على الذكاء الاصطناعي قد يؤدي إلى اندماج المزيد من الوظائف التقليدية، مما يؤثر على سوق العمل وقد يزيد من معدلات البطالة.

- تكاليف تطوير وتنفيذ التقنيات الذكاء الاصطناعي قد تكون باهظة بالنسبة للشركات والحكومات، مما يتطلب توفر الاستثمارات الضخمة.

3 - تحديات قانونية:

- عدم وجود تشريعات واضحة تنظم استخدام الذكاء الاصطناعي في بعض الدول، مما يفتح الباب أمام سوء استخدام التكنولوجيا.

- المسائل المتعلقة بالمسؤولية القانونية في حالة وقوع أخطاء أو تجاوزات يقوم بها الذكاء الاصطناعي.

4 - تحديات أمنية:

- التهديدات الأمنية المحتملة التي يمكن أن يشكلها الهجوم الموجه على الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيات المرتبطة به.

- احتمالية استغلال الذكاء الاصطناعي في أعمال إجرامية أو حروب سيبرانية.

5 - تحديات تطور التكنولوجيا:

- تحسين قدرات الذكاء الاصطناعي وتعزيزه بإضافة ميزات جديدة.

- ضرورة تطوير طرق جديدة لتدريب النماذج الذكاء الاصطناعي وتحسين كفاءتها.

 وتجري شركة أوبن إيه آي (Open AI) مناقشات مبكرة لجمع تمويل بجولة جديدة بتقييم يصل إلى 100 مليار دولار أو أكثر، حسبما قال أشخاص مطلعون على الأمر، وهي صفقة من شأنها أن تعزز الشركة التي طورت بوت "تشات جي بي تي" باعتبارها واحدة من الشركات الناشئة الأعلى قيمة في العالم.

ثالثاً: الذكاء الاصطناعي ينافس مخرجي السينما

هل بات الذكاء الاصطناعي منافساً لمخرجي السينما؟ وهل بإمكان أي شخص من أي مكان أن يصبح صانع أفلام بغض النظر عن مهاراته الأكاديمية ؟.

أكثر من 500 فيلم قصير من 89 دولة تشارك في مهرجان أفلام الذكاء الاصطناعي في - مدينة إكسبو دبي - تراهن على خيار الابتكار والتكنولوجيا وتفتح المجال أمام منافسة جديدة، يقول (مجد زعرب) ، نائب رئيس أول لتقنيات المستقبل في مدينة إكسبو دبي، إن الأفلام المشاركة تتميز بجودتها وحرفيتها، ما يوضح مدى الفرص المتاحة في هذا المجال الناشئ.

وسيكون بإمكان الجمهور التصويت على فيلمهم المفضل من بين المشاركات في القائمة المختصرة، في حين ستختار تقنية الذكاء الاصطناعي التي طورتها مدينة إكسبو دبي الفيلم المفضل بشكل مستقل، ما يضيف بعداً مثيراً للمنافسة.

ويسلط المهرجان الضوء على التوجه الكبير للاعتماد على الذكاء الاصطناعي في المجال السينمائي، وإظهار كيف يمكن لأي شخص من أي مكان أن يصبح صانع أفلام.

كما أعلنت شركة مايكروسوفت أنها أتاحت لمستخدميها إمكانية إنشاء الموسيقى وتأليف الأغاني اعتماداً على الذكاء الاصطناعي بفضل دمج أداة سونو (Suno) في مساعدها الذكي كوبايلوت (Copilot) الذي زودت به متصفحها إيدج (Edge).

تتيح الأداة للمستخدمين توليد أغانٍ كاملة متضمنة الكلمات والألحان والأصوات عندما يُدخل المستخدم أمراً نصياً إلى مساعد الذكاء الاصطناعي "كوبايلوت" في ويندوز.

ويمكن لمستخدمي "كوبايلوت" تفعيل أداة "سونو" بتشغيل المتصفح "إيدج"، ثم الذهاب إلى (Copilot.Microsoft.com) وتسجيل الدخول باستخدام حساب مايكروسوفت، ثم تفعيل إضافة سونو (Suno) بالضغط عليها.

رابعاً: تعميم الذكاء الاصطناعي

 تعميم الذكاء الاصطناعي تُعد فكرة مثيرة ومتحدثًا عنها في العديد من الأوساط، حيث يتمتع الذكاء الاصطناعي العام بقدرات تفوق تلك التي يمتلكها البشر في مجملها، وذلك لأنه يعتمد على الكمبيوتر وقدراته المعالجة الهائلة وتطوره المستمر، وبالتالي، فإن تعميم الذكاء الاصطناعي ينطوي على توظيف مهارات الذكاء الاصطناعي في المزيد من المجالات والتطبيقات.

إحدى الأمثلة الملموسة على تعميم الذكاء الاصطناعي هي السيارات الذاتية القيادة، حيث تعمل على تمكين السيارات من القيادة بشكل ذاتي دون تدخل بشري، وبفضل الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة، يتمكن النظام من تحليل البيانات المستشعرة بسرعة فائقة واتخاذ قرارات مستنيرة بناءً على تلك البيانات، مما يساهم في تحسين سلامة الطرق وتقليل حوادث السير.

كما يمكن تعميم الذكاء الاصطناعي في مجال التشخيص الطبي، حيث يمكن للأطباء الاعتماد على الأدوات والبرامج المبنية على الذكاء الاصطناعي لتشخيص الأمراض وتحليل الصور الطبية بشكل أكثر دقة وفعالية، ويستطيع الذكاء الاصطناعي تحليل كميات هائلة من البيانات بسرعة فائقة وتحديد الأنماط والتصنيفات الغير مرئية للأطباء، مما يعزز دقة التشخيص ويسهم في توفير الوقت والموارد الطبية.

قالت الرئيسة التنفيذية لشركة أكسنتشر للاستشارات، (جولي سويت)، إن معظم الشركات ليست مستعدة لنشر الذكاء الاصطناعي التوليدي على نطاق واسع، لأنها تفتقر إلى بنية تحتية قوية للبيانات أو الضوابط اللازمة للتأكد من استخدام التكنولوجيا بأمان، وأضافت سويت، في مقابلة مع صحيفة فايننشال تايمز، أن الذكاء الاصطناعي، الذي يُعد التكنولوجيا الأكثر إثارة للاهتمام في عام/ 2023، في مرحلة تجريبية في معظم الشركات، كما أن عدم اليقين في الاقتصاد الكلي يعيق الإنفاق على تكنولوجيا المعلومات بشكل عام، وأضافت أن معظم الشركات لا تمتلك إمكانات بيانات ناضجة، وإذا لم تتمكن من استخدام بياناتك، فلن تتمكن من استخدام الذكاء الاصطناعي.

خامسا: اكتشافات جديدة باستخدام الذكاء الاصطناعي

في العقود الأخيرة، تطورت تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي بشكل كبير وأصبحت تستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات، واحدة من هذه التطبيقات هي استخدام الذكاء الاصطناعي في الاكتشافات العلمية الجديدة، فقد أظهرت الدراسات والبحوث المختلفة بأن الذكاء الاصطناعي قادر على تحسين عملية الاكتشاف العلمي وتسريعها.

كما أن تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي تتيح للباحثين إمكانية استخدام البيانات الضخمة وتحليلها بشكل سريع ودقيق.. في الماضي كان الباحثون يعتمدون على البحث اليدوي داخل المجلات والمختبرات للعثور على المعلومات والمعرفة الجديدة، ولكن مع استخدام الذكاء الاصطناعي، يمكن تحليل كميات كبيرة من البيانات في وقت قصير لاكتشاف النماذج والاتجاهات الجديدة.

وأحدى الاستخدامات الناجحة للذكاء الاصطناعي في الاكتشاف العلمي هي في مجال الطب، أذ يتم تجميع البيانات الضخمة حول الأمراض والأعراض المختلفة والتاريخ الطبي للمرضى وإدخالها في نظام الذكاء الاصطناعي.

بحيث يتعلم النظام من هذه البيانات ويستطيع تحليلها للكشف عن أنماط جديدة وعلاقات معقدة بين الأمراض والأعراض، ويمكن للذكاء الاصطناعي أيضًا تحديد أفضل العلاجات والأدوية المحتملة للمرضى.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساهم في الاكتشافات الفضائية، حيث يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات التي تم جمعها من الأقمار الصناعية والمراصد الفضائية، ويمكنه أيضًا تحليل الصور الملتقطة من الفضاء للكشف عن جرم فضائي جديد أو لدراسة خصائص الكواكب المختلفة.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يساهم في الاكتشافات البيولوجية، أذ يُستخدم الذكاء الاصطناعي في تحليل الجينات والبروتينات وتفاعلاتها المختلفة.

واليوم تُعد مقاومة المضادات الحيوية من بين أكبر التهديدات العالمية على صحة الإنسان، وقد تسببت الميكروبات المقاومة للمضادات الحيوية في ما يقدر بنحو 1،27 مليون حالة وفاة في عام/ 2019، وساهمت في ما يقرب من وفاة خمسة ملايين آخرين.

 وتفاقمت هذه المشكلة خلال جائحة كوفيد19، ولم يتم تطوير فئات جديدة من المضادات الحيوية منذ عقود.. لكن فريقاً من الباحثين قالوا إنهم استخدموا الذكاء الاصطناعي لاكتشاف فئة جديدة من المضادات الحيوية الواعدة.

كما أن استخدام الفريق الذي يضم باحثين من مختبر جيمس كولينز التابع لجامعة إم آي تي وجامعة هارفارد، خوارزميات التعلم العميق لفحص ملايين المركبات بحثاً عن نشاط مضاد حيوي، ثم اختبروا 283 مركباً واعداً على الفئران، ووجدوا أن العديد من هذه المركبات فعالة ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) والمكورات المعوية المقاومة للفانكومايسين، وهي من أكثر مسببات الأمراض التي يصعب القضاء عليها في الوقت الحاضر .

الخاتمة:

في ختام هذه المقالة، يجب أن ندرك بأن الذكاء الاصطناعي يمثل تطورًا هائلا في عالم التكنولوجيا والذي سيطر بشكل واضح على جميع جوانب حياتنا، فهو يفتح الأبواب أمام الإمكانيات الكبيرة والفرص المذهلة، ولكن في نفس الوقت يثير بعض التحديات والمخاوف.

من ناحية الفوائد، فإن الذكاء الاصطناعي يعد بأن يحقق طفرة في الابتكار والتقدم التكنولوجي، فمن خلال تحليل البيانات واكتشاف الأنماط والتعلم من الأخطاء، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يدعم عدة صناعات مثل الطب والتجارة والتصنيع والنقل وغيرها، ما يمكنه أيضًا أن يوفر حلولًا مبتكرة للمشاكل العالمية مثل تغير المناخ والطاقة المستدامة والفقر.

مع ذلك، هناك أيضًا تحديات تنتظر هذا المجال في المستقبل، ربما أكثر التحديات إثارة للقلق هي تأثيره على سوق العمل والوظائف، فمن المتوقع أن يستبدل العديد من العمالة البشرية في الصناعات الميكانيكية والروتينية، مما يؤدي إلى فقدان فرص العمل.

علاوة على ذلك، قد تزعزع الثقة الجماهيرية في التكنولوجيا الحديثة، خاصة عندما يتعلق الأمر بالتغلب على الخصوصية والتأثير السلبي المحتمل للذكاء الاصطناعي في حياة البشر.

بالإضافة إلى ذلك، يجب على المجتمع الدولي أن يواجه تحديات أخلاقية متزايدة في مجال الذكاء الاصطناعي، فمن الممكن أن يقود التوسع في استخدام الذكاء الاصطناعي إلى تهديد الخصوصية وتعدي على حقوق الإنسان.

بالإضافة إلى ذلك، قد يتسبب الذكاء الاصطناعي في تزايد الانقسام الاجتماعي والاقتصادي، حيث يتمتع البعض بالوصول الحصري إلى التكنولوجيا المتقدمة بينما يتم استبعاد الآخرين.

***

شاكر عبد موسى – كاتب واعلامي

العراق

.......................

المصادر

  1- موقع سطور/ التطور التكنلوجي وأثره على الأنسان / وسام درويش ، 26 أبريل 2023.

https://sotor.com.

2- موقع عربي بوست/ هكذا غيرت التكنلوجيا أجسامنا، 23 حزيران 2023. https://arabicpost.net.

3 - الخوارزمية من إم آي آي تي تكنلوجي ريفيو/ الثلاثاء 26 ديسمبر2023.

https://mail.google.com/mail/u/0/#inbox/FMfcgzGwJSBHZGTWVWmSFHgVfkBjRvCQ.

المقدمة: الذكاء الاصطناعي أصبح موضوعًا متنوعًا ومثيرًا للجدل في الوقت الحالي، فهو يتمتع بإمكانات عظيمة لتحويل العالم وتغيير العديد من الصناعات وقطاعات الحياة، كونه أداة قوية تربط بين الكمبيوترات والقدرات الذهنية البشرية.

ومع ذلك، فإن له أيضًا استخدامات سلبية وآثار جانبية لا يمكن تجاهلها، ويُعَدُ الجدل حول ما إذا كان الذكاء الاصطناعي وباءً (مشكلة تحتاج إلى حل) أم دواءً (حلاً للمشاكل الحالية) يثير العديد من التساؤلات المثيرة للجدل.

والسؤال هام ولنا الحق في أن نقلق من هذا التطور الكبير في مجال تقنيات ذكاء صناعي مخيف خصوصا إذا ما تصورناه كما صورته لنا أفلام الخيال العلمي.. ستتوارد علينا عواصف من الأسئلة تعصف بالدماغ من أمثال ماذا لو: تمكنت الآلة من السيطرة على حياة البشرية؟.

نعم استطاعت الآلة أن تكٌّون لنفسها ما يشبه العقل والمرجع والقانون كدستور يعاقب من خرج عنه من البشرية (من وجهة نظر الآلة)؟.

ماذا لو استطاعت الآلة أن تكون في حجم نانومترات ومزوده بنظام الكتروني علي شريحة نانومتريه، تستطيع اجتياز حاجز الدماغ أو الوصول لأدق المناطق في جسم الإنسان كما في شريحة إيلون ماسك؟.

 العلم (ومنه الذكاء الصناعي) عندما يكون في أيدي مجموعة من الحمقى، توُّظف الآلة وذكائها في التدمير وفرض الهيمنة… حينها وجب الخوف منه!.

أولاً: الذكاء الاصطناعي والذكاء الفطري

 الخوف من تداعيات الاعتماد علي الذكاء الصناعي بات شيء مشروع في الوقت الراهن.. فأنا وانت قبل أن نعتمد علي ذاكرة الموبيل في تسجيل أرقام تليفونات من تعرفهم اليوم، كنت في السابق تعتمد علي ذاكرتك الدماغية، مما ينذر الآن بضعف ملكة الذاكرة في الأجيال المقبلة، لمن اعتمد علي ذاكرة الذكاء الصناعي فلا يعود يتذكر أبسط الأشياء، وأصبح وكأنه لم يعد بحاجة إلي تلك الملكة ضمنيا دون انتباه، وبالتالي مع الوقت يتم تعميم تكاسل الذاكرة كتداعيات لتدهور الذكاء البديهي.

مما يؤدي الى جفاف للذكاء الفطري الإنساني، وينذر بجفاء في قلوب الأبناء تجاه الآباء مثلا كدليل لأثر سلبي خطير لذكاء صناعي يسيطر علي حياة هذا الابن أو هذا الجيل، وعليه وجب الخوف عندما يؤثر الذكاء الصناعي علي الذكاء الفطري (العقل الفطري الإنساني) والاجتماعي أو العاطفي، فينبئ بجيل عنده نوع من الجفاف العاطفي لتدني في مستوي الذكاء العاطفي والذاتي.

فالذكاء الصناعي وسيلة وغاية الإنسان وتوجيهه لتلك الوسيلة أو غيرها هي ما تحدد النتيجة ومدي قيمة تلك الوسيلة ومستوي الخطورة أو الأمان.

فلا تنخدع بـ الذكاء الصناعي فتركن إليه (فهو مغري) متخليا عن عقلك وملكاته وهو الأسمى من جميع أنواع الكفاءات والمحدد لقيمتها.

والذكاء الاصطناعي بمعناه المبسط: هو تعليم الآلة كثيرا من البيانات حتى تصبح قادرة على اتخاذ بعض القرارات التي يحددها مبرمجها، مثل أن تعطي الآلة 500 صورة لأشخاص بعيون خضر وتخبرها أن عيونهم خضر، فهي ستعرف أن هذه الدرجات اللونية تندرج تحت العيون الخضر، وتعطيها شرطا: إذا رأيتِ صورة تحوي هذه العيون فهي بعيون خضر.

وعندما تعطيها صورة جديدة لون عيونها خضر وتسألها ما لونها؟ فستخبرك باللون حسب عدد البيانات التي عندها، فآلة تعلمت 500 صورة مثلا ستخبرك انها خضراء.

ثانياً: هل يجب أن نخاف من الذكاء الاصطناعي؟

أن مخاوف الذكاء الاصطناعي تنبع من عدة أسباب شائعة:

1 - التخوف العام بشأن الذكاء الاصطناعي وما يمكن أن يكون قادرًا عليه:

أحد أكثر مخاوف الذكاء الاصطناعي انتشارًا موضوع (Hardware Artificial Life الحياة الاصطناعية للأجهزة)، وهو متكرر في أفلام الخيال العلمي، تلك أنظمة الذكاء الاصطناعي التي أصبحت شريرة،والتي لا يحبها كونها اصبحت ذكية جداً، كسلسلة أفلام A Space Odyssey التي ظهرت عام/ 2001،لأننا نخشى أننا لا نستطيع التحكم فيها، هذا التمثيل الشائع للذكاء الاصطناعي الذي أصبح سيئًا يسبب حذرًا عامًا في الجمهور المحيط بتطوير تقني.

2 - التكنولوجيا اليوم تسير بخطىً محمومة يصعب اللحاق بها:

غدت أخبار التكنولوجيا التي تتردد يومياً أقرب إلى الخيال منها إلى الواقع، فيا تُرى هل اقترب العصر الذي ستصبح فيه حياتنا مشابهةً لما كنّا نراه في أفلام الخيال العلمي؟ حيث يملك الجميع مركباتٍ طائرة تسير بنفسها والروبوتات تقوم بكل مهام البشر، والبشر يهاجرون إلى الفضاء... على ما يبدو أن هذا قد يكون ممكناً في الأعوام القادمة!.

3 – الثورة الصناعية الرابعة وتأثيرها على البشرية:

نعيش اليوم على أعتاب ما يسمى بـ الثورة الصناعية الرابعة التي قام المنتدى الاقتصادي العالمي بالإعلان عنها عام/2016، ومما قيل فيه: ” نحن نقف على شفا ثورة تكنولوجية من شأنها أن تغيّر بشكل جذري الطريقة التي نعيش بها ونعمل ونتواصل مع بعضنا البعض”. وتتميز هذه الثورة عن الثورات السابقة بأنها تتطور بوتيرة أسيّة وليست خطيّة، والسبب الأساسي في ذلك هو أن المعرفة تتزايد وتتراكم بشكل غير مسبوق عبر التاريخ، وتشير الدراسات إلى أن المعرفة في العالم تتضاعف كل عام تقريباً.

4- إنترنت الأشياء أو الجيل الجديد من الإنترنت ومخاوفنا المشروعة:

منذ انتشار الإنترنت، كان الوصول إليه محصوراً بأجهزة الحاسب أو الهواتف الذكية عن طريق عنصر بشري يشرف على عملية الاتصال، لكن ماذا لو تمكنت الأجهزة المختلفة من التواصل مع بعضها دون الحاجة إلى تدخّلنا؟.

 لقد ظهر مصطلح إنترنت الأشياء لأول مرة منذ نحو عقدين من الزمن عام/ 1999، وتم العمل على تطوير الفكرة في معهد ماساتشوستس للتقنية MIT حتى انتشرت عام/ 2009، ولفتت أنظار العالم التقني، وبدأت بالتطور بشكل سريع تزامناً مع التقدّم في صناعة أجهزة الاستشعار الالكترونية (الحسّاسات) وتصغير حجمها وملاءمتها للعمل في بيئات مختلفة، إضافة إلى تطوّر تقنيات الشبكات والاتصالات اللاسلكية.

لنفهم هذه التقنية أكثر دعنا ننتقل في رحلة إلى المستقبل القريب: -

استيقظت اليوم صباحاً، التقط الحساس الذي في ساعة يدك الذكية هذه المعلومة، وأرسلها إلى جميع الأجهزة المتصلة به، لتبدأ هذه الأشياء بالعمل على راحتك وتهيئتك ليومك الجديد، وجرى الآتي:-

* تم رفع الستائر وفتح النوافذ لتدخل أشعة الشمس.

* كما بدأ سخّان المياه بالعمل، حتى تتمكن من أخذ حمّام نظيف قبل التوجه للعمل.

* وقامت آلة صنع القهوة بتحضير فنجانك الصباحي.

*  وأخذ صوت فيروز يتسلل من مشغل الموسيقى.

 كل هذا جرى على أرض الواقع وأنت ما زلت ممدّد على سريرك الخشبي! وتستمع إلى الموسيقى وأخبار التكنولوجيا.

يوضّح هذا المثال البسيط ما نحن مقبلون عليه بفضل التطور الهائل في تقنية إنترنت الأشياء،  سوف يعمل إنترنت الأشياء على تغيير العالم إلى عالم ذكي، أذ يمكن الوصول إلى كل شيء بشكل فعّال وسريع، ويتيح لنا التخلص من عقدة المكان، إذ تستطيع التحكم بأي شيء تريده من أي مكان بالعالم وفي أي وقت تشاء.

ثالثاً: مراحل تطور الذكاء الاصطناعي:

كان التطور في مجال الذكاء الاصطناعي في البداية بطيئاً جداً بسبب ضعف المعالجات آنذاك، وحاجة الآلات إلى كميات هائلة من البيانات حتى تتمكن من صنع قرارات، مما يستغرق وقتاً طويلاً جداً، كما كانت وسائط تخزين البيانات محدودة للغاية.

ولكن مع التطور الحاصل في صناعة الحواسيب بدأ عالم الذكاء الاصطناعي بالنمو، وكان أول حدث بارز في هذا المجال عام /1997، عندما تمكن (الحاسوب الذكي DeepBlue) المصنّع في شركة IBM من هزيمة بطل العالم للشطرنج الأذري (غاري كاسباروف 1963).

 وتسارعت بعدها عجلة الذكاء الاصطناعي ليصبح اليوم موجوداً في أغلب تفاصيل حياتنا، ومن الأمثلة على ذلك:-

* مواقع التواصل الاجتماعي مثل فيسبوك ويوتيوب تقوم بتحليل بيانات استخدامك للموقع لتنظيم محتوى الصفحة الرئيسية، وتقديم الاقتراحات باستخدام تقنيات تعلم الآلة وهي أحد فروع الذكاء الاصطناعي.

* تقنيات التعرف على الكلام الموجودة اليوم في جميع الهواتف الذكية، تعتمد على تقنيات معالجة اللغات الطبيعية، وهي فرع من فروع الذكاء الاصطناعي.

* تقنيات التعرف على الوجوه وكشف العناصر في الصور تعتمد على تقنيات الرؤية الحاسوبية، وهي أيضاً أحد فروع الذكاء الاصطناعي.

وللذكاء الاصطناعي الكثير من التفرعات والتقنيات والخوارزميات، التي يمكن استخدامها في مختلف المجالات لتحقيق مصلحة الإنسان.

لقد فتح عصر الذكاء الاصطناعي للأشياء الباب لكثير من الابتكارات، وتتهافت اليوم الشركات الكبرى والشركات الناشئة في استثمار هذه التقنية لطرح أفضل الحلول لتحسين حياتنا.

أعلم أن رأسك بات يؤلمك من كل هذه التقنيات الآن وأخبار التكنولوجيا العجيبة، لكن صدقني الأمر لم ينتهي بعد، ما زال هناك العديد من المفاجآت العلمية والتقنيات المذهلة.

هل تعتقد أن هذه التقنيات قد تشكّل بداية نهاية الجنس البشري، كما حذّر عالم الفيزياء البريطاني (ستيفن هوكينغ 1942- 2018): “أنا متفائل بتطبيق الذكاء الاصطناعي. لكن إذا لم يتم بشكل صحيح قد يؤدي إلى انهيار الجنس البشري”، أم أنها ستحقق حلم الإنسان الأزلي بالرفاهية والراحة؟.

 رابعاً: الآثار الإيجابية للذكاء الاصطناعي

أدت التطورات المتسارعة في مجال الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات إلى زيادة الاهتمام بإمكانية استثمار تكنولوجيا التحكم الذاتي في أنظمة الخدمات اللوجستية الحضرية.

 وقد كانت بعض الشركات مثل أمازون تجري التجارب على استخدام المركبات والطائرات المسيرة الذاتية التحكم للتوصيل بهدف تحسين الفاعلية وتخفيض أزمنة التوصيل.

إضافة إلى ذلك، تُستَخدم الروبوتات الذاتية التحكم (الآلية) في المستودعات لتحسين سلاسة عملية جمع الأشياء وتوضيبها، ومع بلوغ - السيارات الذاتية التحكم – و- أنظمة القيادة الآلية-  المخصصة للطرقات مرحلة النضج، بدأت الشركات الكبرى على مستوى العالم، مثل جوجل وتسلا إجراء دراسات حثيثة للاستثمار التجاري لتكنولوجيا التحكم الذاتي من أجل أنظمة النقل البري.

ويعاني قطاع الخدمات اللوجستية المرحلةَ الأخيرة في عملية التوصيل، فهي باهظة التكاليف وتستهلك الكثير من الوقت بسبب ازدحام السير وتعقيدات التحرك والتوجيه ضمن المناطق الحضرية الكثيفة سكانياً.

ويمكن أن يتسبب بعض المشاكل مثل الحوادث والأعطال والكوارث والأحداث الطبيعية بتأخير عملية التوصيل.. وفي منطقة الشرق الأوسط، تواجه مؤسسات الخدمات اللوجستية أيضاً مشاكل إضافية تتعلق بفترة الذروة في الصيف، إذ يمكن أن تتأخر عمليات التوصيل بالدراجات النارية، أو تتوقف بالكامل، بسبب الحرارة الشديدة.

 ويشهد عالم التمويل اليوم تطوراً سريعاً، إذ يتصدر الذكاء الاصطناعي التحوّل القائم ضمن المشهد الاستثماري العام، فوفقاً لتحليلات - وكالة تحليلات قطاع الذكاء الاصطناعي-، من المتوقع أن يتجاوز اقتصاد الذكاء الاصطناعي العالمي32 تريليون دولار أميركي بحلول عام/ 2027، مرتفعاً من 18 تريليون دولار أميركي في عام/2023.

وقد اكتسب الذكاء الاصطناعي زخماً مطرداً في القطاع المالي أيضاً على مدى السنوات القليلة الماضية، فمن المستشارين الآليين إلى التداول الخوارزمي، أظهر الذكاء الاصطناعي إمكانات كبيرة من خلال إحداث ثورة في طريقة إدارة الاستثمارات.

إن التوافر المتزايد لموارد الحوسبة القوية والقدرة على تحمل تكاليفها أتاحا الفرصة أمام الذكاء الاصطناعي لمعالجة البيانات الضخمة، ما يسهم في بناء استراتيجيات استثمار أكثر تطوراً وكفاءة... ويمكن تلخيص أثاره الإيجابية بالنقاط الأتية:

* لقد وصل الى المقابر، ففي مقبرة شرقي الصين، يستمع شخص أسمه (سيكو وو)، إلى صوت ابنه الراحل على هاتفه، لكن ليس عبر مقطع صوتي سجّله قبل وفاته، بل بفضل الذكاء الاصطناعي.

يقول صوت الشاب المتوفى – شوانمو- لوالده بنبرة آلية بعض الشيء: "أعلم أنك تعاني كثيراً كل يوم بسببي، وأنك تشعر بالذنب والعجز، وعلى الرغم من أنني لا أستطيع أن أكون بجانبك مرة أخرى، فإن روحي لا تزال في هذا العالم وتظلّلك مدى الحياة".

على غرار وو وزوجته، يستخدم عدد متزايد من الصينيين الثكالى الذكاء الاصطناعي لاستعادة بعض مظاهر الحياة لأحبائهم المتوفين، وبالنسبة لوالد شوانمو، فإن الهدف هو إنشاء نسخة افتراضية لابنه تتصرف مثله تماماً.

يؤكد وو أنه "بمجرد مزامنة الواقع والميتافيرس، سأعيد ابني إلى جانبي مرة أخرى".

*  أطلقت شركة "أوبن أيه آي" وثيقة إرشادية حول كيفية معالجة مخاطر السلامة التي تشكلها أنظمة الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، وتتضمن تلك الإرشادات التوقف عن تطوير أي نموذج لا يمكن خفض مخاطره.

* أثارت منصة تيك توك ضجة بين مستخدمي شبكات التواصل الاجتماعي بعد طرحها مؤثراً بصرياً جديداً يعتمد على الذكاء الاصطناعي يُسمى (Expand AI) يوسع أبعاد صور المستخدمين بشكل ملحوظ عبر إضافة تفاصيل وعناصر جديدة للصورة، ما يجعلها تبدو وكأنها ملتقطة أو مصممة بزاوية رؤية أوسع من حقيقتها.

* استخدم حزب حركة الإنصاف الباكستاني، وهو حزب رئيس الوزراء الباكستاني السابق عمران خان، الذكاء الاصطناعي لإنشاء مقطع صوتي بصوت الزعيم السياسي المسجون، خلال تجمع انتخابي افتراضي.

* تختبر منصة البث الصوتي سبوتيفاي (Spotify) ميزة جديدة لإنشاء قوائم تشغيل مدعومة بالذكاء الاصطناعي، يمكن للمستخدمين كتابة الأوامر الخاصة بهم أو الاختيار من بين أوامر مقترحة، ليقوم البوت بإنشاء قائمة التشغيل.

*  أعلنت الهيئة السعودية للبيانات والذكاء الاصطناعي "سدايا"، ممثلةً في أكاديميتها، فتح باب التسجيل في معسكر حوكمة البيانات، لتأهيل أكثر من 60 متدرباً ومتدربة من خريجي وخريجات التخصصات التقنية والإدارية والقانونية بالمعرفة والمهارات في حوكمة البيانات.

* قالت شركة توم توم (TomTom) المتخصصة في رسم الخرائط الرقمية، إنها دخلت في شراكة مع شركة مايكروسوفت لإنشاء مساعد افتراضي يعمل بالذكاء الاصطناعي للمركبات، وأوضحت الشركة الهولندية أن المساعد سيسمح للمستخدمين "بالتحدث بشكل طبيعي مع سياراتهم" وتمكين التفاعل الصوتي مع أنظمة المعلومات والترفيه والبحث عن الموقع وأنظمة قيادة المركبات، واستخدمت توم توم، التي تتنافس مع خرائط جوجل ومنصة (HERE) وهي أكبر منصة لرسم الخرائط في العالم، العديد من خدمات مايكروسوفت مثل خدمة (Azure OpenAI).

* باستخدام خلايا القصبة الهوائية عند البشر، طوّر علماء من جامعة تافتس الأميركية روبوتات حيوية صغيرة أطلقوا عليها اسم (أنثروبوتAnthrobot)، والتي تمكنت من تحفيز نمو الخلايا العصبية البشرية على طبق المختبر.

صُمِمت الروبوتات الحيوية التي يتراوح حجمها من عرض شعرة الإنسان إلى رأس قلم رصاص، لتتجمع مع بعضها وتُنشئ كتلاً حيوية، كما تبين أن لها قدرة على تحفيز نمو الخلايا العصبية البشرية، يُعد ذلك خطوة أولى نحو استخدام الروبوتات الحيوية المشتقة من المرضى كأدوات علاج للتجديد والشفاء

خامساً: الآثار السلبية للذكاء الاصطناعي

انقلبت أكبر ثلاث اقتصادات في أوروبا ضد عملية تنظيم أقوى أنواع الذكاء الاصطناعي، ما  يضع مصير قانون الذكاء الاصطناعي الرائد الذي تعده الكتلة الأوروبية على المحك.

وترفض فرنسا وألمانيا وإيطاليا التعاون في المفاوضات الخاصة بقسم مثير للجدل من مشروع قانون يعده الاتحاد الأوروبي بشأن الذكاء الاصطناعي حتى لا يعيق هذا القانون تطوير أوروبا لنماذج الأساس (foundation models)، وهي البنية التحتية للذكاء الاصطناعي التي تقوم عليها النماذج اللغوية الكبيرة يمثل "جي بي تي" من "أوبن أيه آي" و"بارد" من كوكل.

ويجادل المسؤولون الحكوميون بأن فرض قيود صارمة على هذه النماذج من شأنه أن يضر بجهود الاتحاد الأوروبي في السباق لتسخير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.

وفي وثيقة مشتركة تمت مشاركتها مع حكومات الاتحاد الأوروبي الأخر، قالت الدول الأوروبية الثلاث إن أوروبا تحتاج إلى "إطار تنظيمي يعزز الابتكار والمنافسة، حتى يتمكن اللاعبون الأوروبيون من الظهور وحمل أصواتنا وقيمنا في السباق العالمي للذكاء الاصطناعي".

أضافة الى ما ذكر قد يؤدي الذكاء الاصطناعي الى:

* فقدان فرص العمل للبشر.

* قضايا أخلاقية ومسائل المسؤولية.

* تهديد للخصوصية والأمان الشخصي.

* التبعية الزائدة للتكنولوجيات. قائمة الاستخدامات المحتملة الضارة للذكاء الاصطناعي كبيرة وواسعة، ومن بينها ما يلي:

* تعزيز القدرات السيبرانية لهجمات حجب الخدمة.

* استغلال الذكاء الاصطناعي من قبل مطوري البرمجيات الخبيثة.

* دمج الذكاء الاصطناعي في برامج الفدية.

* جعل تخمين كلمات المرور أسهل.

* كسر برمجيات حروف التحقق (CAPTCHA) وتجاوزها.

* استخدام مركبات ذاتية القيادة في الهجمات الإرهابية.

* استخدام طائرات بدون طيار مع خاصية التعرف على الوجه.

* الأسلحة البيولوجية المستهدفة وراثيًا.

* ومن ناحية أخرى، لا يمكن إنكار إمكانية استخدام الذكاء الاصطناعي بشكلٍ مسؤول لمكافحة الإرهاب والتطرف، إذ ساعد الذكاء الاصطناعي بشكلٍ خاص في تنفيذ هجمات مكافحة الإرهاب بسبب قدرته على التنبؤ بالحركات الإرهابية.

كما يتم تعقب الجماعات الإرهابية عن طريق استخدام التكنولوجيا التي تستخدمها هذه الجماعات الإرهابية لتنفيذ الهجمات، وبالتالي منع عملياتهم المخطط لها مسبقًا إلى حدٍ ما.

لذلك، يمكن القول إن للذكاء الاصطناعي اليوم ومستقبلًا أهمية كبيرة فيما يتعلق بالإرهاب، سواء بشكل إيجابي أو سلبي، سيعتمد كل شيء على التطوير والتطبيق، ومن بإمكانه الوصول إلى هذه الأنظمة، ومدى فعالية وكفاءة الحكومات في تنظيم استخدامها.

الاستنتاجات:

بعد تحليل فوائد ومخاطر الذكاء الاصطناعي، يمكن القول إنه لا شك أن له تأثيرات كبيرة على المجتمع والاقتصاد، ويجب أن نتعايش معه بشكل أخلاقي ومسؤول، وأن نضع قواعد ومعايير لحماية البشر وتعزيز الفوائد الإيجابية.

مع مراعاة هذه الاعتبارات، يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي دواء للمجتمع بدلاً من يكون وباءٍ، لأن الذكاء الاصطناعي (AI) يتطور بشكل مستمر ويشهد تقدمًا كبيرًا في العديد من المجالات، ومن المتوقع أن يؤدي التطور المستمر في هذا المجال إلى تأثيرات وتغييرات عديدة في المستقبل، هنا بعض الاتجاهات المحتملة التي يمكن أن يسلكها الذكاء الاصطناعي:-

* يتوقع الكثيرون أن يكون للذكاء الاصطناعي تأثير كبير في العديد من الصناعات مثل الرعاية الصحية، والتصنيع، والنقل، والزراعة، والتجارة، وغيرها، يتم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحسين الكفاءة والدقة واتخاذ القرارات الذكية في هذه الصناعات.

* السيارات الذاتية القيادة: يعتبر الذكاء الاصطناعي عاملًا محوريًا في تطوير التكنولوجيا المتعلقة بالسيارات الذاتية القيادة. يتم استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي لتمكين السيارات من التعرف على البيئة المحيطة بها واتخاذ قرارات قيادة آمنة وفعالة.

* تفاعل الإنسان- الآلة: يتوقع أن يزداد التفاعل بين البشر والأنظمة الذكية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، قد تشمل هذه التطورات الروبوتات الاجتماعية ومساعدي الذكاء الاصطناعي والتكنولوجيا القائمة على الأصوات والأوامر الصوتية.

* تطور الذكاء الاصطناعي العام (AGI): الهدف النهائي لبعض الباحثين في مجال الذكاء الاصطناعي هو تطوير نوع من الذكاء الاصطناعي يتفوق فيه الجهاز على القدرات العقلية للبشر، هذا المفهوم المعروف باسم AGI يشكل تحدٍ كبيرًا ولم يتحقق بشكل كامل حتى الآن

* القضايا الأخلاقية والقانونية: يعتبر التطور السريع للذكاء الاصطناعي تحديًا للقضايا الأخلاقية والقانونية المتعلقة بالخصوصية والمسؤولية والتمييز والتشغيل الآلي. يجب أن يتم التعامل مع هذه القضايا بعناية لضمان استخدام الذكاء الاصطناعي بطرق مسؤولة وأخلاقية.

* التنبؤ بالتطورات المستقبلية بدقة: من الصعب التنبؤ بها، ولكن يمكن القول إن الذكاء الاصطناعي سيستمر في تحقيق تقدم وتطورات كبيرة وسيكون له تأثير كبير في حياتنا اليومية وفي المجتمعات والصناعات المختلفة.

***

شاكر عبد موسى - العراق

.....................

المصادر:

1-Russell، S.، & Norvig، P. (2016). Artificial Intelligence: A Modern Approach. Pearson.

2-Tegmark، M. (2017). Life 3.0: Being Human in the Age of Artificial Intelligence. Vintage.

3- Searle، J. (1980). Minds، Brains and Programs. Behavioral and Brain Sciences، 3(3)، 417-457.

4- موقع مسار/ الأثار السلبية للذكاء الاصطناعي/ 3 أكتوبر 2022. https://masaar.net/ar/

5- الخوارزمية من أم أي تي تكنلوجي ريفيو/ نشرة الخوارزمية لتحديثات الذكاء الاصطناعي. https://mail.google.com/mail/

الخوارزميات: تُعرف الخوارزميات على أنها مجموعة من الخطوات المحددة و المتسلسه من أجل تنفيذ مهمة معينة أو حل مشكلة ما.

*  فالخوارزميات لا تعتبر لغة من اللغات البرمجية، نعم، انها كذلك، ولكنها مساق أساسي و يُعتبر تعلمها خطوة أولية و حجر أساس في تعلم البرمجة.

* سُميّت الخوارزميات بهذا الاسم نسبة إلى العالم محمد بن موسى الخوارزمي الذي أوجد هذا المصطلح في القرن التاسع الميلادي.

* وتُعرف الخوارزميات في علوم الحاسوب على أنها مجموعة من التعليمات البرمجية لتنفيذ مهمة ما ... بحيث يتم إدخال المدخلات (inputs) وتنفيذ المهمة (process) لإنتاج المخرجات  (outputs) .

ومن أجل فهم الخوارزميات وتحليلها، يجب دراسة بعض المفاهيم الرياضية الأساسية، ومن أهم هذه المفاهيم:-

1- الرياضيات المتقطعة (Discrete Mathematics)، وتشمل المواضيع الأتية :-

- نظرية الرسومات (Graph Theory)، وهي دراسة العلاقات بين النقاط والخطوط والأشكال الهندسية.

- نظرية الأعداد (Number Theory)، وهي دراسة الخصائص الأساسية للأعداد.

- نظرية الحوسبة (Computational Theory)، وهي دراسة الخوارزميات والحوسبة بشكل عام.

 2- الجبر الخطي (Linear Algebra): وهي دراسة العلاقات بين المتغيرات الخطية، وتستخدم في تحليل البيانات والتعلم الآلي.

 3- الاحتمالات والإحصاء (Probability and Statistics): وهي دراسة الاحتمالات والتوزيعات الإحصائية، وتستخدم في تحليل البيانات وتصميم الخوارزميات.

 4- الحساب التفاضلي والتكاملي (Calculus)، وهي دراسة الدوال والمشتقات والتكاملات، وتستخدم في تحليل الخوارزميات وتصميمها.

 5- الهندسة الرياضية (Geometry): وهي دراسة الأشكال الهندسية والعلاقات بينها، وتستخدم في تحليل البيانات وتصميم الخوارزميات.

هذه المفاهيم الرياضية الأساسية تساعد على فهم الخوارزميات وتحليلها، وتستخدم في تصميم الخوارزميات وتحسينها.

أولاً: الذكاء الاصطناعي في كل مكان

كيف أصبح الذكاء الاصطناعي موجودًا حولنا في كل مكان خلال سنين قليلة، وكأنه ظهر فجأة من لا شيء ؟ .

الذكاء الأصطناعي: هو نظام علمي بدأ رسمياً في عام / 1956 في كلية دارتموث  في هانوفر بالولايات المتحدة الأمريكية، خلال انعقاد مدرسة صيفية نظمها أربعة باحثين أمريكيين: جون مكارثي، مارفن مينسكي، ناثانييل روتشستر وكلود شانون.

ومنذ ذلك الحين، نجح مصطلح «الذكاء الاصطناعي»  الذي من المحتمل أن يكون قد اخترع في البداية لإثارة انتباه الجمهور - بما أنه أصبح شائعا لدرجة أن لا أحد يجهله اليوم، وأن هذا الفرع من المعلوماتية أخذ في الانتشار أكثر فأكثر مع مرور الوقت، وبما أن التقنيات التي انبثقت عنه ساهمت  بقدر كبير في تغيير العالم على مدى الستين سنة الماضية.

إلّا أن نجاح مصطلح «الذكاء الاصطناعي» يرتكز في بعض الأحيان على سوء فهم عندما يشير إلى كيان  اصطناعي موهوب بالذكاء، ومن ثم، قادر على منافسة الكائنات البشرية.

ومن وجهة نظر جون مكارثي ومارفن مينسكي، كما هو الحال بالنسبة للقائمين الآخرين على المدرسة الصيفية بكلية دارتموث (link is external)، كان الذكاء الإصطناعي يهدف في البداية إلى محاكاة كل واحدة من مختلف قدرات الذكاء، بواسطة الآلات، سواء كان  ذكاء بشريا أو حيوانياً أو نباتياً أو اجتماعياً أو تصنيفاً تفريعاً حيوياً.

 وقد استند هذا النظام العلمي أساسا إلى افتراض أن جميع الوظائف المعرفية، ولا سيما التعلّم، والاستدلال، والحساب، والإدراك، والحفظ في الذاكرة، وحتى الاكتشاف العلمي أو الإبداع الفني، قابلة لوصف دقيق لدرجة أنه يمكن برمجة جهاز كمبيوتر لاستِنساخها، ومنذ وجود الذكاء الاصطناعي، أي منذ أكثر من ستين سنة، ليس هناك ما يفند أو يثبت بشكل قاطع هذه الفرضية التي لا تزال مفتوحة وخصبة في آن واحد.

ثانياً: متى بدأ الذكاء الأصطناعي  علمياً؟

في الحقيقة، الذكاء الاصطناعي موجود منذ سنوات طويلة في التكنولوجيا التي نستخدمها يوميًا لكن دون أن نشعر به ، مثلًا تطبيق جوجل للصور Google Photos المتوفر على أندرويد و iOS يتيح منذ عشر سنوات تقريبًا ميزة البحث عن صورك باستخدام وصفها، مثلًا لو بحثت عن كلمة (بحر) في مكتبة الصور الخاصة بك، يعرض لك التطبيق كل الصور التي التقطتها بهاتفك والتي يظهر فيها البحر.

هذا ذكاء اصطناعي يُعرَف بتقنية التعرّف على الصور Image Recognition... وهناك الكثير من التقنيات الأخرى التي نستخدمها دون أن يعرف معظم المستخدمين أنها (ذكاء اصطناعي).

لكن القفزة الكبرى بدأت جذورها في العام/ 2017، عندما طرحت شركة جوجل ورقة بحثية بعنوان ]الانتباه هو كل ما تحتاجه Attention Is All You Need] وكما ترى، عنوان بريء لا يُنبئ بما هو قادم.

 في هذه الورقة ابتكرت جوجل تقنية (المحوّل (Transformer التي تستطيع تحليل المعلومات (الكلام، الصور، أو الفيديو) وتوليد محتوى جديد بناءً المعلومات التي تم تحليلها.

يعمل الـ Transformer على تقنية (الانتباه الذاتي self-attention) ، وتقوم هذه التقنية على تدريب نموذج للذكاء الاصطناعي على الإنتاج البشري من كتب ومقالات ورسومات وغير ذلك، وتستطيع التقنية الجديدة من خلال ذلك تعلُّم الأنماط والعلاقات بين العناصر المختلفة الموجودة في المحتوى ، وبعد التدرّب على البيانات يمكن استخدام نموذج الذكاء الاصطناعي لتوليد محتوى جديد من خلال التنبؤ بالعنصر التالي ضمن سلسلة من العناصر المحتملة.

مثلًا، لا يفهم الذكاء الاصطناعي معنى عبارة بسيطة مثل "ذهب التلميذ إلى المدرسة"، لكن من خلال تدريبه على ملايين النصوص تتكون لديه قاعدة معرفية تتيح له تقدير بأن التلميذ هو فاعل، والمدرسة هي مكان وأنها يجب أن تأتي مجرورة، ليس لأن الذكاء الاصطناعي يفهم ما هو الجر، لكن لأنه لاحظ أن الكلمات دائمًا ما تأتي مجرورة بعد "إلى" في كل النصوص التي تدرب عليها، ومن ثم يُصبح النموذج قادرًا على كتابة جملة تشبهها حتى لو لم تكن تلك الجملة من ضمن البيانات التي تدرب عليها.

لهذا لو تم تدريب النموذج على مجموعة من المقالات الإخبارية، سيُصبح قادرًا على توليد مقالة إخبارية لا يمكن تمييزها عن المقالات التي كتبها البشر ، الأمر نفسه بالنسبة للصور وخدمات توليد الصور الشهيرة مثل DALL-E أو Midjourney... هذا طبعًا تبسيط شديد لطريقة عمل تقنية Transformer الثورية.

وهذه هي التقنية التي يعمل بواسطتها ChatGPT، وبالمناسبة إليك هذه المعلومة، حرف T في ChatGPT هو اختصار لتقنية Transformer، والقفزة النوعية التي نشهدها الآن في تقنيات الذكاء الاصطناعي، يعود الفضل فيها جزئيًا إلى هذه التقنية.

ثالثاً: لماذا الآن؟

السؤال الوجيه: إذا كانت هذه التقنية الثورية قد ظهرت في عام / 2017، فلماذا نرى نتائجها فجأةً الآن؟، الفكرة أن تحويل هذه التقنية النظرية إلى تطبيقات عملية هي عملية صعبة جدًا ومُكلفة جدًا.

ولتدريب نموذج للذكاء الاصطناعي أنت تحتاج إلى كمية هائلة من البيانات، ChatGPT وأخواته (بما فيها خدمات توليد الصور) تم تدريبها على معظم المحتوى المفتوح على الإنترنت وملايين الكتب والمواد المنشورة الأخرى، وهذا التدريب عملية معقدة جدًا.

 الموضوع ليس عملية نسخ ولصق للمحتوى، إذ يجب تنسيق وإعداد هذه البيانات بشكل معين، وهو ما يتطلب فرقًا من مئات المهندسين والموظفين.

 مما يعني أنك - إضافةً إلى القوة البشرية- أنت بحاجة إلى قدرات حاسوبية هائلة تؤدي إلى استهلاك طاقة كبير وفواتير خيالية، ووحدات تخزين ضخمة لاستيعاب كل تلك البيانات، عدا عن تكاليف البحث والتطوير.

هذه  تكاليف التطوير فقط، ولم نتحدث بعد عن تكاليف التشغيل، بمعنى تقديم كل ذلك من خلال تطبيقات أو واجهات ويب يمكن للمستخدم العادي استخدامها لتوليد النصوص أو الصور أو إجراء عمليات البحث (طرح الأسئلة).

أذ تُقدّر تكاليف تشغيل ChatGPT فقط وليس التطوير بملايين الدولارات يوميًا، لهذا يمكن أن تتخيل أن عددًا ضئيلًا من الشركات كان بإمكانها التقاط تلك الورقة البحثية التي نشرتها جوجل في عام/ 2017 والتفكير جديًا بالعمل على تطوير النماذج التي تستخدمها.. نحن هنا نتحدث عن شركة جاهزة لإنفاق عدة مليارات قبل البدء بتحقيق أية أرباح.

لهذا، شركات قليلة بدأت العمل جديًا على هذه التقنية، منها شركة OpenAI المطورة لـ ChatGPT ونموذج توليد الصور DALL-E، وشركة Midjourney المطورة لتطبيق توليد الصور الشهير الذي يحمل الاسم نفسه.

رابعاً: لماذا ظهرت كل خدمات الذكاء الاصطناعي (فجأة)؟

ما حدث هو الآتي: تلك الشركات القليلة التي أنفقت الكثير على تلك التقنية واستغرقت عدة سنوات في تطويرها، خطرت لها الفكرة التالية:

 لماذا لا نبيع هذه التقنية لشركات أخرى؟ بما أن معظم الشركات لا يمكنها تحمّل التكاليف ولا تملك الخبرة اللازمة لتطوير نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، لماذا لا نتيح لهم وصولًا لنماذجنا بشكل مأجور؟ مثلًا ChatGPT مبني في الحقيقة على نموذج للذكاء الاصطناعي اسمه GPT يمكن تطويعه لاستغلاله في استخدامات أخرى لا تقتصر على الدردشة.

لو افترضنا أنك مطور للتطبيقات عنده تطبيق لكتابة الملاحظات، وأردت تقديم ميزة فيه تسمح للمستخدم باستخدام الذكاء الاصطناعي لكتابة رؤوس أقلام حول تدوينه يعتزم كتابتها، في الواقع يمكنك الوصول إلى نموذج GPT (لقاء دفع مبلغ صغير نسبيًا) والتعديل عليه بما يناسب احتياجات تطبيقك وتقديم هذه الميزة في التطبيق (المُستخدم سيعتقد أنك عبقري وطورت ذكاءك الاصطناعي الخاص، ولن يعرف أنك في الواقع تعتمد على نموذج جاهز للذكاء الاصطناعي هو GPT في هذه الحالة وربما لم يستغرقك طرح هذه الميزة في التطبيق إلا بضعة أيام من العمل).

وهذا ما حدث، القصة هي أن مئات التطبيقات التي ظهرت في ذات الوقت والتي بدأت بدعم الذكاء الاصطناعي، ظهرت في هذه الفترة تحديدًا لأن نماذج الذكاء الاصطناعي التي تعتمد عليها، أصبحت جاهزة للاستخدام في الفترة نفسها، وأصبح الوصول إليها سهلًا ولا يتطلب من المطورين تطوير تقنياتهم الخاصة.

 كل هذه التطبيقات التي تراها الآن هي في الواقع تعتمد على عدد محدود من نماذج الذكاء الاصطناعي، معظم تطبيقات توليد النصوص التي تراها اليوم أو روبوتات الدردشة تستخدم في الخلفية نموذج GPT لكنك لا تعرف ذلك، ومعظم تطبيقات توليد الصور تستخدم في الخلفية DALL-E أو Midjourney.

لكن كل تطبيق من التطبيقات يُعدل على التقنية بحسب حاجته كي تبدو في النهاية جزءًا طبيعيًا من واجهة التطبيق.

خامساً: السباق المحموم

مع اشتداد سباق التسلح في مجال الذكاء الاصطناعي، بدأت غالبية الشركات، وخاصة العملاقة منها، العمل بجدية للّحاق بالسباق وأخذ مقعد بارز على طاولة المنافسة، ومن ضمنها - شركة أمازون - التي بدأت وفقاً لتقارير عدة في اختبار نموذجها اللغوي الكبير على أمل تحدي النماذج التي ظهرت بالفعل، ولكن الهدف الأهم هو الحصول على نصيبها من الأرباح الواعدة التي تجلبها سوق - الذكاء الاصطناعي التوليدي - الآخذة في الارتفاع.

لقد انقلبت النماذج العلمية، التي كانت تمثل في زمن سابق حقائق كاملة المعرفة، نتيجة الاكتشافات العلمية الحالية.

حتى في حياتنا الشخصية، يمكن للعادات والتقاليد أن تنهار، فالعلاقات والارتباطات والمواثيق الدولية  من الممكن أن تنتهي، وتحل بعدها عادات وتقاليد جديدة ، والمهن التي كانت سائدة في الفائت من الممكن أن تتطور، والمعتقدات العريقة من الممكن أن تتحسن.

ومع انهيارها منظومة النظريات السياسية والاقتصادية والاجتماعية السابقة ، وتطور بعضها ، يتضح حدوث فراغ عقب هذا ، أدى الى تطور كبير في تلك النظم ، نتيجة الاكتشافات العلمية التي يحققها العالم الغربي والشرقي المتمثل بأمريكا والصين ، تتحدى مفاهيمنا المسبقة وتجبرنا على مقابلة طبيعة الوجود الفوضوية وغير المنتظر وقوعها.

وكمثال على ذلك التغيير الجاري واجه الاندفاع الدولي في أستعمال الذكاء الاصطناعي لاكتشاف أدوية قريبة العهد اختباراً حاسماً، إذ تدنو واحدة من المؤسسات المتسابقة من محاولات المدة الأخيرة لتحسين مبنى اكتشفته الخوارزميات.

 * استخدمت إنسيليكو ميدسن (Insilico Medicine)، التي يحدث ترتيبَّاها الرئيسيان في هونج كونج ونيويورك، الذكاء الاصطناعي لتحسين دواء تجريبي لمرض التليف الرئوي المستعصي مجهول الحجة.

* استخدمت فرقة رياضية من المنقبين العراقيين والاستراليين نسق تعلم أتوماتيكي يستطيع تشخيص عشرة أمراض متنوعة من صور اللسان ليس إلا، وبدقة عالية تصل 94 بالمائة وفق نتائج التعليم بالمدرسة المنشورة في دورية المعهد الأميركي للفيزياء "أيه آي بِي كونفرينس بروسيدينغز" (AIP Conference Proceedings).

ويحتسب تشخيص الأمراض عبر تحليل اللسان الآدمي مزاولة شهيرة يليها الصينيون المعالجون بالأعشاب منذ ألفين عام، واليوم، يتّبع الباحثون الكيفية نفسها، بل التشخيص بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، وباستخدام كاميرا فحسب، ما يعزز تقنية التطبيب من مسافة بعيدة من جميع مناطق العالم.

كما أجرى نادي من المفتشين من الجامعة التكنولوجيا الوسطى (MTU) في بغداد وجامعة في جنوب أستراليا (UniSA) دراسة عززت دقة تلك التكنولوجيا، ففي الافتتاح، راجع الطبيب علي الناجي، الأستاذ المعاون في الجامعة التكنولوجيا الوسطى في بغداد وجامعة في جنوب أستراليا، وزملاؤه التقدمات الدولية في تشخيص الأمراض بمعاونة الكمبيوتر بالاعتماد على لون اللسان.

الخاتمة

أخيراً توصلت ألمانيا وفرنسا وإيطاليا إلى اتفاق بشأن كيفية تنظيم الذكاء الاصطناعي في المستقبل، وفقاً لوثيقة مشتركة من المتوقع أن تسرع المفاوضات على المستوى الأوروبي ، تؤيد الحكومات الثلاث الالتزامات الطوعية الملزمة لمقدمي خدمات الذكاء الاصطناعي الكبار والصغار في الاتحاد الأوروبي.

وتجري المفوضية الأوروبية والبرلمان الأوروبي ومجلس الاتحاد الأوروبي مفاوضات حالياً بشأن الكيفية التي ينبغي للكتلة أن تنظم بها هذا المجال الجديد،  وخلال المناقشات اقترح البرلمان الأوروبي أن تكون مدونة قواعد السلوك في البداية ملزمة فقط لمقدمي خدمات الذكاء الاصطناعي الرئيسيين، والذين يتواجدون بشكل رئيسي في الولايات المتحدة، ومع ذلك، حذرت الحكومات الثلاث من هذه الميزة التنافسية الواضحة لمقدمي الخدمات الأوروبيين الأصغر حجماً، وقالت إن هذا قد يؤدي إلى ثقة أقل في أمان هؤلاء المزودين الصغار وبالتالي عدد أقل من العملاء.

***

شاكر عبد موسى/ العراق

..................

المصادر

1- استخدام الذكاء الاصطناعي في مجال المحاسبة والتدقيق بالجهات المشمولة بالرقابة: الحلقة 2:5، مجلة الاقتصاد الإسلامي العالمية، عدد 127، 105- 120/ 2023/ دورية علمية.

2- الإطار القانوني والتشريعي للرقمنة والذكاء الاصطناعي، مجلة الباحث للدراسات القانونية والقضائية، عدد 50، 21-42./ 2023/ دورية علمية.

3- توظيف تقنيات الذكاء الاصطناعي في الخدمات المرجعية بالمكتبات ومراكز المعلومات: دراسة تخطيطية لتصميم برمجيات المحادثة الآليةChabot، المجلة العربية الدولية لتكنولوجيا المعلومات والبيانات، مج2،ع1، 153-180./ 2022/ دورية علمية.

4- الذكاء الاصطناعي وتطبيقاته في التعليم العالي، المجلة التربوية، ج1، ع2، 2- 23/ 2021/ دورية علمية.

من إحدى مزايا حياتنا الحديثة الراهنة هي القدرة على إجراء جميع أنواع المعاملات باستخدام كشك تفاعلي. تأتي أكشاك الخدمة الذاتية بعدة أشكال مختلفة، وتتيح إجراء عدد من المهام المختلفة بسرعة وكفاءة.

في الأساس، الكشك التفاعلي عبارة عن محطة كمبيوتر تم تكوينها لأداء مهام محددة تتضمن استرجاع المعلومات وتسجيلها إلكترونيًا. إحدى مزايا الكشك التفاعلي هو أنه يسمح للفرد بالاتصال بقاعدة بيانات يمكن أن تسمح بمعالجة أو معاملة أو تبادل من نوع ما.

قد يظهر الكشك التفاعلي في عدة أشكال مختلفة، من وحدة واحدة يتم وضعها في منطقة صغيرة مغلقة، مثل كشك الهاتف القديم. وفي حالات أخرى، يمكن العثور على الكشك على السطح الخارجي للمبنى. وفي حالات أخرى، يمكن العثور على الكشك التفاعلي في بنوك محطات الكمبيوتر المتعددة الموجودة في مناطق الانتظار.

لقد استخدم الجميع اليوم تقريبًا نوعًا واحدًا على الأقل من الأكشاك التفاعلية أو آخر. الأكثر شيوعًا بين جميع الأكشاك التفاعلية هي الصراف الآلي. تقع هذه الأكشاك المالية على السطح الخارجي للعديد من البنوك، وكذلك في العديد من محلات السوبر ماركت ومنافذ البيع بالتقسيط الأخرى، وتسمح لك بالوصول إلى حساباتك المصرفية والتحقق من الأرصدة وسحب الأموال النقدية إذا لزم الأمر ذلك. لقد تم تكوين أجهزة الصراف الآلي للعمل فقط إذا كنت قادرًا على توفير بيانات الوصول الصحيحة، وقد أحدثت أجهزة الصراف الآلي تأثيرًا كبيرًا في الطريقة التي يقوم بها جل الزبائن بالخدمات المصرفية.

شكل آخر شائع بشكل متزايد من الأكشاك التفاعلية هو كشك الخروج من السوبر ماركت بالخدمة الذاتية. لقد تم تصميم أكشاك السوبر ماركت للسماح للمتسوقين بمسح العناصر ضوئيًا ووضعها في أكياس ثم الدفع باستخدام بطاقة الائتمان وبطاقة الخصم وحتى نقدًا. لقد أثبت هذا النوع من الأكشاك أنه بمثابة نعمة للأشخاص الذين يأتون إلى المتجر لشراء بعض المواد ولا يريدون الانتظار في طابور خلف الكثير من الأشخاص للتحقق من ذلك. يمكن لكشك السوبر ماركت أن يدخلك ويخرج من المتجر في أي وقت من الأوقات على الإطلاق.

لقد واجه المسافرون المتمرسون أكشاكًا تفاعلية في نقطتين مهمتين في هذه العملية. تحتفظ العديد من شركات الطيران الآن بأكشاك تفاعلية تسمح للمسافرين بتسجيل الوصول إلى الرحلة، وطباعة بطاقات الصعود إلى الطائرة، وحتى ملصقات الأمتعة أيضًا. عند الوصول إلى الوجهة، سيجد العديد من المسافرين أن وكالات تأجير السيارات قامت بنفس الطريقة بتثبيت كشك تفاعلي يسمح للأشخاص الذين لديهم حجز بتسجيل الوصول بسرعة والتحقق من تفضيلاتهم وجمع مفاتيح السيارة المستأجرة بسرعة. عند عودة السيارة، يسمح الكشك مرة أخرى بتسجيل الوصول بسهولة، ويسمح بالدفع السريع للإيجار ويصدر إيصالًا مثاليًا لتقرير النفقات.

أيضا تنتشر أكشاك تذاكر السينما في جميع أنحاء البلاد، مما يسمح للمستفيدين باختيار الأفلام وطباعة التذاكر دون الوقوف في الطابور. تتيح أكشاك البيع للأشخاص الجائعين إجراء الاختيارات بسرعة والاستقرار لتناول وجبة. تتيح أكشاك الصور الرقمية للأشخاص الوصول إلى الصور من وسط مثل القرص المضغوط، وقص وطباعة الصور الفوتوغرافية الاحترافية. وبمرور الوقت، سيكون هناك بلا شك المزيد من الأكشاك التفاعلية التي تساعدنا على مواصلة التحرك في عالم يبدو أنه يتحرك بشكل أسرع كل يوم.

***

عبده حقي

المقدمة: اليوم نعيش ثورة تكنولوجية جديدة تعمل على إعادة تشكيل عالم اليوم والغد، هذه الثورة هي ثورة الذكاء الاصطناعي، وتعني: البيانات مقابل الثروة النفطية، الآلات مقابل الإنسان، الذكاء البشري مقابل ذكاء الآلات والمعدات .

ولدينا خياران لا ثالث لهما: إما أن نشارك ونساهم فعلياً في هذا الثورة، أو نقف موقف المتفرج لما يحدث، كأمة عربية- إسلامية خيرة أبنائها من الشباب بالأمس واليوم، ساهمت في فترات مشرقة من التاريخ البشري في إحداث تقدم في كافة العلوم والرياضيات، وكانت أساس ولبنات أساسية للنهضة الأوروبية فيما بعد، وبما أن هذا الشيء قد حدث يوما في تاريخنا القديم، فيمكننا النهوض من جديد في عالم اليوم، من خلال إحداث تغيير ملموس بالاعتماد على أنفسنا في تشكيل مستقبلنا ومستقبل الأجيال من بعدنا.

أولا: الذكاء الاصطناعي وتطبيقاته المتنوعة

عندما نتحدث عن الذكاء الاصطناعي، فإننا نتحدث عن تطبيقات في شتى المجالات: الروبوتات، والسيارات ذاتية القيادة، والأجهزة القابلة للارتداء، وإنترنت الأِشياء، وتواصل اجتماعي ذكي، ونظم توصية ذكي، و طابعات ثلاثية الأبعاد ذكية، ومدارسة الكترونية ذكية، وفصول افتراضية، وتطبيقات هواتف أكثر ذكاء، وواقع معزز ذكي، ومدارس ذكية، وبيوت ذكية، ومدن ذكية، وصواريخ ودبابات وطائرات ذكية.. عالم ذكي، مترابط، سريع، تديره الخوارزميات... يختلف جذرياً عن ما يصوره لك بعض رجال الدين من اصحاب المنابر العاجية.

والذكاء الاصطناعي، والبيانات الضخمة ليست مصطلحات رنانة نتسلى بها، إنها ثورة شاملة تخلق وتعيد تشكيل واقعنا الفكري والاجتماعي والعلمي وتغير فهمنا لأنفسنا وعلاقتنا بمن حولنا، وكل هذا يجري وينتشر بسرعة ولا أظن أنه سوف يتباطأ، وما علينا سوى اللحاق بهذا العالم الإلكتروني الواسع .

 أن الكثير من الناس عند سماعهم مصطلح الذكاء الإصطناعي يتخيل لهم أنه رجال آليين أو ما يعرف باللغة الإنجليزية بـ Robots) ) لكن الحقيقة عكس ذلك، فبالرغم من أن الروبوتات أيضا مبنية بالذكاء الإصطناعي .

إلا أن تطبيقات الذكاء الإصطناعي لا تقتصر فقط على هذا المجال، بل إنها تتعداه إلى الكثير من المجالات التي تحيط بنا بشكل يومي، وكمثال على ذلك برامج التعرف على الأشياء انطلاقا من صورها، و السيارات الذاتية القيادة، و المساعد الشخصي مثل (سيري- Siri) في أجهزة آبل وغيرها من الأمثلة الأخرى .

ومن المعروف لدى الجميع أن الذكاء الإصطناعي مبني على فكرة تقول ( الذكاء البشري يمكن تحديد طريقة اشتغاله وفهمها بطريقة جيدة، ثم محاولة خلق أنظمة وآلات تحاكي هذا الذكاء الإنساني، وبالتالي يمكنها أن تقوم بوظائف كانت حكرا على الإنسان منذ أمد بعيد) .

 ويوفّر الذكاء الاصطناعي فرصاً غير مسبوقة للقطاعات والشركات جميعها، ولكن في الوقت نفسه يتطلب مسؤولية لا تصدق، أذ إن تأثيره المباشر في حياة الناس يُثير الكثير من التساؤلات حول أين وصلنا في وضع قواعد أخلاقية تحكم استخدامه؟ .

 لذا يُعد تطوير المبادئ التوجيهية - الأخلاقية خطوة مهمة في ضمان استخدام الذكاء الاصطناعي بطريقة آمنة ومسؤولة، ولعقودٍ من الزمن كان ولا يزال الذكاء الاصطناعي المحرك للعديد من القطاعات مثل أبحاث العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، كما أصبح معظم المستهلكين على دراية بقوة هذه التكنولوجيا وإمكاناتها من خلال منصات الإنترنت مثل جوجل وفيسبوك ومتاجر التجزئة.

أذ يُعد استخدام الذكاء الاصطناعي اليوم ضرورياً عبر مجموعة واسعة من القطاعات، لكن وعدها بتغيير قواعد اللعبة بالقيام بأشياء مثل تحسين الكفاءة، وخفض التكاليف، وتسريع البحث والتطوير، يترافق بالمخاوف من أن هذه الأنظمة المعقدة الغامضة قد تلحق ضرراً مجتمعياً أكثر من نفعها الاقتصادي.

ثانيا: أقسام الذكاء الاصطناعي

ينقسم الذكاء الاصطناعي إلى قسمين رئيسين هما:-

-1 الذكاء الاصطناعي الضعيف الذي يسمى بالإنجليزية “Narrow AI”

 -2الذكاء الاصطناعي العام أو القوي الذي يسمى أيضا بالإنجليزية “Artificial General Intelligence”.

الذكاء الإصطناعي الضعيف أو المحدود:

الذكاء الإصطناعي الضعيف وهناك من يسميه أيضا بالذكاء الإصطناعي المحدود والضيق، لأنه لحد الأن ليس هناك تعريف متفق عليه دوليا، لكن عموما مصطلح الذكاء الإصطناعي الضعيف هو المصطلح الشائع الانتشار، يندرج تحت هذا النوع كل من الأنظمة والتطبيقات التي تؤدي وظيفة واحدة فقط، مثال على ذلك: ألعاب العقل مثل الشطرنج، وبرامج المساعدة مثل أليكسا وسيري، وبرامج التعرف على الوجوه من الصور، وغيرها من التطبيقات ذات الوظيفة الواحدة.

الذكاء الإصطناعي العام أو القوي:

أحيانا يشار إليه بمصطلح الذكاء الاصطناعي العام وأحيانا أخرى بالذكاء الاصطناعي القوي “Strong AI” هذا النوع من الذكاء هو الأقرب إلى ذكاء الإنسان، أذ يستطيع هذا الذكاء التفكير و اتخاذ القرارات في أي وضعية وفي أي مجال، وهذا النوع من الذكاء نراه منتشرا بكثرة في الأفلام والمسلسلات الغربية مثل فيلم Ex.Machina) ) ومسلسل (Westworld) وغيرها من الأعمال.

ثالثاً: أهم تطبيقات الذكاء الإصطناعي

هناك تطبيقات كثيرة للذكاء الاصطناعي في كافة مجالات الحياة منها:

• المساعدات الذكية (مساعد جوجل، سيري خاصة بآبل،أليكسا أمازون، كورتانا مساعد مايكروسوفت).
• الطائرات بدون طيار.
• مرشحات البريد العشوائي أو ما يعرف بــ ( (Spam filters on email.
• السيارات الذاتية القيادة مثل سيارة جوجل الشهيرة.
• أدوات مراقبة وسائل التواصل الاجتماعي لمنع الأخبار الزائفة.
• اقتراحات المشاهدة في موقع نيتفليكس و يوتيوب.
• الروبوتات المستعملة في المصانع والمعامل المختلفة .

رابعاً: مستقبل الذكاء الاصطناعي

لا يمكن التنبؤ بشكل دقيق بشأن مستقبل الذكاء الاصطناعي وتأثيره على العالم والمجتمعات المختلفة، ويمكن أن تكون هناك سيناريوهات مختلفة تشمل جميع الاحتمالات، ومع ذلك، يجب علينا أن نتحلى بالحذر والحكمة في استخدام التكنولوجيا بشكل عام، والذكاء الاصطناعي بشكل خاص، حتى لا يتسبب ذلك في إنشاء فجوات أو عدم المساواة بين الناس والدول النامية .

ويجب الإشارة إلى أن عامل الكتلة البشرية سيظل هامًا في عملية التعلم والتطوير، أذ يتم استخدام الذكاء الاصطناعي كأداة لدعم وتسريع هذه العملية وليس عملية استبدال الأنسان بالألة، لذلك، يتوجب أخذ الحيطة والحذر حتى لا يتم إنشاء فجوة بين الأشخاص الذين يمتلكون القدرة والمهارات اللازمة للتعامل مع التكنولوجيا والذكاء الاصطناعي، والأشخاص الذين لا يمتلكون هذه القدرة والمهارات.

أذ تعتزم (شركة أمازون ) ( ) تسريح مئات الموظفين العاملين في القسم المسؤول عن } أليكسا (Alexa)، المساعدة الافتراضية التي تعمل بالأوامر الصوتية{، بحسب مذكرة أُرسلت إلى الموظفين. وقال ( دانييل راوش)، نائب رئيس أمازون، الذي يدير الفرق التي تطور "أليكسا" وامتياز فاير تي في (Fire TV) لخدمات البث، إن الشركة "تحوّل بعض جهودها إلى تحسين المواءمة مع أولويات العمل"، وتشمل التركيز على تطوير منتجات تعمل باستخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي. وأضاف: "أن تلك التغيرات تدفعنا لوقف بعض المبادرات، ما سيسبب إلغاء مئات الوظائف". إلا أنه لم يحدد المبادرات التي ستُوقف قريباً .

كما يمكن للذكاء الاصطناعي أن يمكّن ملايين العمال من الانتقال إلى نظام عمل مكون من أربعة أيام في الأسبوع بحلول عام/ 2033، وذلك وفقاً لدراسة جديدة تركز على القوى العاملة البريطانية والأميركية.

ووجدت الدراسة الصادرة عن مركز أبحاث "أوتونومي" أن مكاسب الإنتاجية المتوقعة من إدخال الذكاء الاصطناعي يمكن أن تقلل أسبوع العمل من 40 إلى 32 ساعة بالنسبة إلى 28 بالمائة من القوى العاملة، أي نحو 8،8 ملايين شخص في بريطانيا و35 مليون شخص في الولايات المتحدة، مع الحفاظ على الأجور والأداء.

 و يمكن تحقيق ذلك من خلال استخدام نماذج لغوية كبيرة (LLMs)، مثل تشات جي بي تي، في أماكن العمل لدعم وظائف العمال وخلق المزيد من وقت الفراغ، كما يمكن لمثل هذه السياسة أن تساعد أيضاً في تجنب البطالة الجماعية والحد من الأمراض العقلية والجسدية المنتشرة.

وكذلك في الأعمال التجارية أصبح استخدام الذكاء الاصطناعي أمرًا سائدًا، أذ تستخدم العديد من المنظمات الذكاء الاصطناعي كتقنية قائمة بذاتها لحالات الاستخدام المتخصصة أو دمجها في أنظمة برمجيات المؤسسات المشتركة التي تتعامل مع العمليات التجارية الأساسية.

وتتحدث الاستطلاعات الأخيرة عن الأعداد المتزايدة من الشركات التي تقوم بتجربة الذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، وجد استطلاع نبضي أجري في أبريل/ 2023 على 254 من قادة التكنولوجيا من قبل شركة الخدمات المهنية EY، وأن 90 بالمائة من المستجيبين يستكشفون منصات الذكاء الاصطناعي مثل ChatGPT) و BingChat)، و 80 بالمائة يخططون لزيادة استثماراتهم في الذكاء الاصطناعي في العام / 2024 .

‏خامساً: هذه مذيعة في قناة الجزيرة تُدعى "ابتكار"

فتاة جميلة ومخارج حروفها صحيحة وصوتها عذب ولن ولم تخطئ أبداً في أي نشرة أخبار ولم تتعرض للتعب والارهاق ولا تتلقى أجراً ولا تأخذ اجازات! وغير منحازة وليس لها أجندة إلا أجندة القناة ولا تكلف القناة ملابس ولا مكياج ولا كوافير الخ

وقد تستغربون كيف أنها لا تخطئ ولا تتلقى راتباً!.

فأقول لكم لا تنبهروا لأن "ابتكار" ما هي إلا كائن وهمي لا وجود له فهذه مجرد برنامج ذكاء اصطناعي ليس غير... المستقبل مرعب للغاية !.

سوف يأتي اليوم الذي لا نشاهد فيه غادة عويس وليلى الشيخلي وخديجة بن قنة ورولا أبراهيم، وغيرهن من جميلات قناة الجزيرة القطرية.

وتوقّــــع خلال عشرة أعوام ستنتهي عدة مهن أولها (التدريس وطباعة الكتب والمحاماة والطب والعديد من المهن) .

سادساً: وأخيراً كيف ابدأ تعلم الالة والذكاء الاصطناعي؟.

أصبح مجال الذكاء الاصطناعي وتطبيقات تعلم الآلة لغة العصر، الذي بات عنوانه الرقمنة وتتحكم به لغة البيانات، فمع كثرة البيانات صار من الضروري البحث عن أداة يمكنها معالجة هذه البيانات واستخلاص الرؤى القيمة منها بما يسهم في إنجاح الأعمال المختلفة وتحقيق الأهداف المنشودة.

ولعل الطريق نحو الذكاء الاصطناعي يمكن بدؤه من خلال البحث عن أفضل الكورسات التدريبية في مجال تعلم الآلة باستخدام لغة البرمجة (بايثون python ) ( ) لوضع قدمك على بداية الطريق وصقل قدراتك ومهاراتك للانطلاق نحو عالم الذكاء الاصطناعي بكل ما يحمل من أفرع، لبدء طريقك نحو الذكاء الاصطناعي ورفع مستوى حياتك المهنية وتحقيق المزيد من الأرباح.. بعد أتباع الخطوات الأتية:-

- الإصرار على التعلم: عليك القراءة والتدرب باستمرار على كتابة حلول برمجية باستخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي.

- قم باختيار نوعية المشاكل التي ستحلها باستخدام الذكاء الاصطناعي: نوعية المشاكل ستحدد الخطوات الأمثل لحلها.

- قم باختيار الأداة او البرمجية التي ستستخدمها لحل المشكلات في تعلم الالة والذكاء الاصطناعي: للمبتدئين هناك (WEKA ) وللمتمرسين هناك بايثون (Python) وللمحترفين هناك R.

- قم بالتدرب على البيانات المتعلقة بالمشاكل في تعلم الالة والذكاء الاصطناعي التي تحاول حلها: هناك بيانات ذات حجم صغير ممكن ان تبدأ بها ومن ثم هناك بيانات بأحجام أكبر. بإمكانك استخدام بيانات من (UC Irvine Machine Learning Repository او Cagle Datasets او Google Dataset Search) .

- قم ببناء معرض او محفظة لأعمالك في تعلم الالة والذكاء الاصطناعي: من خلال نشر النتائج التي حصلت عليها او نشر البرامج التي قمت ببنائها على ( GitHub) بإمكانك أيضا الاشتراك بمسابقات اونلاين مثل (Cagle Competitions ).

***

شاكر عبد موسى/ العراق/ ميسان

كاتب وأعلامي

.............................

المصادر:

1- تطوير نموذج مقترح قائم على الذكاء الاصطناعي وفاعليته في تنمية مهارات البرمجة لدى طلاب الكلية الجامعية للعلوم والتكنولوجيا بخان يونس/ 2020/ رسالة دكتوراه.

2- درجة امتلاك معلمات المرحلة الثانوية بمحافظة الخرج السعودية لمهارات توظيف الذكاء الاصطناعي في التعليم، دراسات عربية في التربية وعلم النفس، ع 119، 119- 152./ 2020/ دورية علمية.

3- تطبيقات الذكاء الاصطناعي مدخل لتطوير التعليم في ظل تحديات جائحة فيروس كورونا (COVID-19)، المجلة الدولية للبحوث في العلوم التربوية، مج3، ع3، 171- 244./ 2020/ دورية علمية.

4- موقع Quora https://ar.quora.com/.

5- نشرة الخوارزمية من أم أي تي تكنولوجي ريفيوhttps://mail.google.com  .

6- موقع فص للمعلوميات/ بوابتك لعالم التقنية https://www.faisaltechh.com//.

إعداد وتحرير وترجمة:

 د. جواد بشارة

***

الطبيعة ليست ملزمة بالتوافق مع أفكارنا الرياضياتية، حتى الأكثر ذكاءً. في عام 1931، أثبت كورت غودل نظريته الثانية لعدم الاكتمال، والتي بموجبها لا يمكن إثبات أن النظام المنطقي الرسمي متماسك. تلقي هذه النظرية بظلال من الشك على القدرة النهائية على إثبات "نظريات كل شيء"، التي أصبحت رائجة في الفيزياء النظرية. وهذا يعني أن أي نظرية علمية غير مكتملة.

ذهب غاليليو غاليلي إلى ما هو أبعد من حدود المنطق البحت وجادل بأن أي نظرية فيزيائية تدعي وصف الواقع يجب أن تقوم أيضًا بتنبؤات تصمد أمام التدقيق في التجارب. فقد اكتشف تجريبيا، على سبيل المثال، أن الأجسام الثقيلة لا تتسارع بشكل أسرع من الأجسام الخفيفة تحت تأثير الجاذبية، كما كان يُعتقد سابقا. أرست هذه النتيجة الأساس لإدراك ألبرت أينشتاين لاحقًا أن الجاذبية ليست قوة، بل هي انحناء الزمكان الذي تتفاعل معه جميع الأجسام التي تم اختبارها بنفس الطريقة.

لقد شكلت مقولة غاليليو المبنية على التواضع أساس الفيزياء الحديثة على مر السنين. ولكن يبدو أن مجموعة جديدة من الفيزيائيين يتساءلون الآن عن دورها الأساسي. على سبيل المثال، رد رائد نظرية التضخم الكوني آلان غوث خلال حلقة نقاش على سؤال حول ما إذا كان التضخم قابلا للدحض قال بأنه لا يمكن إثبات خطأ هذه النظرية. وقال إن الإطار الرياضياتي، مثل نظريات القياس المعيارية، يجب أن يكون صالحًا، وأن دور التجارب هو ببساطة تثبيت درجات الحرية المرنة. بمعنى آخر، النظرية قابلة للتعديل بما يكفي لتناسب جميع البيانات التجريبية حول الكون.

ولكن إذا كان الأمر كذلك، فهل يمكن اعتبار التضخم نظرية فيزيائية تخضع لقول غاليليو؟ كيف يمكن لنظرية أن تدعي تفسير بداية الكون إذا لم يكن من الممكن إثبات خطأها من خلال البيانات التجريبية الافتراضية؟ حاليًا، نعرف قصصًا بديلة عن أصل كوننا، مما يشير إلى أنه ربما يكون قد ارتد من مرحلة انكماش ما قبل الانفجار الكبير أو أنه بدأ من حالة أولية خاصة مرتبطة بنظرية الأوتار. في بحثين كتبهما آفي لوب بتاريخ 9 يونيو 2020

آفي لوب هو الرئيس السابق (2011-2020) لقسم علم الفلك بجامعة هارفارد، والمدير المؤسس لمبادرة الثقب الأسود بجامعة هارفارد، ومدير معهد النظرية والحوسبة في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. وهو أيضًا يرأس مجلس الفيزياء وعلم الفلك التابع للأكاديميات الوطنية والمجلس الاستشاري لمشروع Breakthrough Starshot، وهو عضو في مجلس مستشاري الرئيس للعلوم والتكنولوجيا. (لوب هو المؤلف الأكثر مبيعًا لكتاب "خارج الأرض: العلامة الأولى للحياة الذكية خارج الأرض" هوتون ميفلين هاركورت) ونشرهما مؤخرًا مع زميل له في جامعة هارفارد شينغانغ تشن وزملائه، حددا اختبارًا تجريبيًا كشف عن أدلة مبدئية لخلفية الموجات الميكروية الكونية ويمكن أن يعزز سيناريوهات بديلة لنموذج التضخم. باختصار، هذا يُخضع التضخم لمقولة غاليليو.

لن تكون هذه هي المرة الأولى التي تفشل فيها نظرية بارعة رياضياتيًا في التقاط الواقع المادي. ففي نهاية المطاف، كانت نظرية مركزية الأرض البطلمية لأفلاك التدوير جذابة رياضياتيًا، وكان إطارها واسعًا بما يكفي لوصف حركة جميع الكواكب في السماء. لكنها في نهاية المطاف كانت غير مواتية مقارنة بنظرية نيوتن للجاذبية الشمسية، لأنها تتطلب عددًا كبيرًا من المعلمات الحرة التي كان لا بد من ضبطها بدقة بشكل فردي لكل كوكب.

على الرغم من الدروس المستفادة من تاريخ العلم، فإن فكرة أن بعض النظريات الفيزيائية لا يمكن دحضها ويجب أن تكون صحيحة جوهريًا بناءً على التفكير المجرد لا تزال تكتسب شعبية. تشمل الأمثلة الأخرى الوجود الافتراضي لـ "الأكوان المتعددة"، والتخمين بأن الواقع عبارة عن محاكاة حاسوبية، وتطبيقات مراسلات AdS/CFT مع العالم الحقيقي - والتي ليست مدمجة في الفضاء المضاد للموت. تقريبًا مساحة دي سيتر ذات هندسة مختلفة تمامًا، أو المفهوم الجديد لستيفن ولفرام عن "نظرية كل شيء". بعد محاضرة ملهمة ألقاها ولفرام للتو في مبادرة الثقب الأسود بجامعة هارفارد، طرأت على ذهن آفي لوب فكرة: إذا تنبأت هذه النظرية بأقل كتلة ممكنة لجسيم أولي، فسنكون قادرين على اختبارها في قاعدة بيانات الفيزياء الفلكية.

إن العالم الحقيقي ليس ملزما باتباع نماذجنا، وذلك ببساطة فقط لأنها جذابة رياضياتيا أو أسهل في صياغتها من البديل. وأفضل مثال على ذلك هو ميكانيكا الكم، التي تختلف مبادئها الأساسية نوعيا عن الفيزياء الكلاسيكية ولكنها فُرضت علينا عن طريق التجريب. بعد صياغة نظرية الكم، ناقش ألبرت أينشتاين مع نيلز بور تفسيره غير الكلاسيكي غير المتوقع، مؤكدا في رسالة أرسلها عام 1926 إلى ماكس بورن أنه "على أي حال، أنا مقتنع بأنه [الله] لا يلعب ألنرد ". أثبتت التجارب الحديثة أن حدس أينشتاين كان خاطئًا.

هناك الثقافة الإنسانية مليئة بالأساطير. يهدف العلم إلى تصحيح النظريات المسبقة من خلال التأكيد على الدور الرئيسي للتحقق التجريبي. ولابد من التخفيف من الميل الطبيعي للبشر إلى اتباع التخمينات الشعبية بشكل أعمى، لأنه يحجب رؤيتنا العلمية ويقمع التقدم في فهم الواقع.

إن الجمال الرياضياتي أمر مثير للإعجاب، ولكن عند محاولة فهم الواقع، ينبغي تخفيض رتبته إلى مستوى الإثبات. الفيزياء هي حوار مع الطبيعة، يتم إنجازه من خلال الاختبار التجريبي لأفكارنا، وليس حوارًا منفردًا نصيغ فيه "نظرياتنا حول كل شيء" ونرتكز على أمجادنا. يجب أن نبقى متواضعين، آخذين في الاعتبار إثبات غودل بأن جميع الأنظمة الرياضياتية غير مكتملة منطقيًا وحدس غاليليو بأن معظمها قد لا يكون لها أي علاقة بالواقع.

***

................................

* عن مجلة سانتفيك الأمريكية Scientific American

يعد التنبؤ بالجريمة قبل حدوثها موضوعًا مثيرًا للجدل، وغالبًا ما يرتبط بالمناقشات حول الخصوصية والأخلاق وفعالية الأساليب المستخدمة.

تعتمد الخوارزميات المستخدمة للتنبؤ بالجريمة عادةً على تحليل جملة من البيانات لاكتشاف الأنماط أو الارتباطات أو المؤشرات المحتملة للسلوك الإجرامي.

تعتمد خوارزميات التحليلات التنبؤية لبيانات الجريمة على تحليل بيانات الجريمة التاريخية، مثل نمط الجريمة السابقة، والمواقع، والملفات الشخصية للجناة، والعوامل البيئية، وما إلى ذلك. وتستخدم هذه البيانات للتنبؤ بمناطق الخطر أو لتحديد الأفراد المعرضين لخطر كبير لارتكاب الجرائم.

تقوم بعض الأنظمة الخوارزمية بتحليل السلوكيات الحالية للأفراد من خلال مراقبة عوامل محددة مثل التاريخ الإجرامي والتفاعلات الاجتماعية والإشارات السلوكية وغيرها. يمكن استخدام هذه الأنظمة لتقييم المخاطر المحتملة التي قد يرتكبها الشخص كجريمة في المستقبل.

قد تعكس الخوارزميات التحيزات الموجودة في البيانات المستخدمة من أجل التدرب عليها . على سبيل المثال، إذا كانت البيانات التاريخية تتضمن ممارسات تمييزية، فقد ينعكس ذلك في التنبؤات، مما يؤدي سلبيا إلى تضخيم عدم المساواة.

إن التنبؤ بالجريمة قبل حدوثها يثير أسئلة أخلاقية كبرى حول ملاحقة ومراقبة الأفراد، وافتراض البراءة، واحترام الخصوصية.

إن التنبؤ بالسلوك الإجرامي المستقبلي أمر صعب بطبيعته وله حدود معروفة ومن جانب آخر فالتنبؤات والأخطاء الكاذبة يمكن أن يكون لها عواقب وخيمة.

يؤكد العديد من الخبراء على ضرورة استخدام تقنيات الخوارزميات بحذر وشفافية. ويطالب البعض بوضع لوائح صارمة للإشراف على استخدام هذه الخوارزميات ومنع إساءة استخدامها.

يمكن أن تتأثر خوارزميات التعلم الآلي بالتحيزات الموجودة في البيانات المستخدمة لتدريبها. على سبيل المثال، إذا أظهرت البيانات التاريخية زيادة تمثيل مجتمعات أو مجموعات عرقية معينة في الجريمة، فمن الممكن أن تتعلم النماذج الخوارزمية كيفية استهداف تلك المجموعات نفسها أو التنبؤ بها، مما يؤدي إلى تفاقم عدم المساواة. ومن الأهمية بمكان اتخاذ خطوات للتخفيف من هذه التحيزات من خلال تطبيق تقنيات إزالة التحيز وضمان عدالة النماذج الخوارزمية.

كما يمكن أن يؤدي جمع البيانات للتنبؤ بالجريمة إلى مراقبة واسعة النطاق للمواطنين، مما يثير أسئلة أخلاقية حول الخصوصية والحرية الفردية. ويجب اتخاذ خطوات لضمان عدم المساس بالحقوق الفردية من خلال طرق الرصد والتنبؤ هذه.

من الضروري أن تكون القرارات التي تتخذها خوارزميات التنبؤ بالجريمة شفافة حيث يجب أن يفهم الأفراد المتأثرون كيفية إجراء هذه التنبؤات وأن تتاح لهم الفرصة للطعن في النتائج أو فهمها. بالإضافة إلى ذلك، من المهم إنشاء آليات للمساءلة عن القرارات المبنية على هذه التوقعات.

لا ينبغي أن تحل تنبؤات الخوارزمية محل القضاء البشري. بل ينبغي أن تكون بمثابة أدوات لصنع القرار للمهنيين العاملين في مجال العدالة الجنائية. وينبغي اتخاذ القرارات النهائية من قبل أفراد مدربين، مع الأخذ في الاعتبار مدى تعقيد المواقف.

يجب تقييم نماذج التنبؤ بالجريمة بشكل مستمر لتحديد مدى دقتها وتأثيرها على المجتمعات ومدى امتثالها للمعايير الأخلاقية. كما ينبغي إجراء التعديلات على أساس ردود الفعل والتقييم المستمر.

باختصار، يعد استخدام الخوارزميات للتنبؤ بالجريمة قبل حدوثها مجالًا معقدًا، الأمر الذي يتطلب اتباع منهج متوازن، مع مراعاة الفوائد المحتملة وضمان احترام الحقوق الفردية والشفافية والعدالة.

في نهاية المطاف، يعد التنبؤ بالجريمة قبل حدوثها مجالًا متطورًا في المستقبل، حيث يواجه التقدم التكنولوجي تحديات أخلاقية واجتماعية كبيرة.

***

عبده حقي - المغرب

بقلم: بيير هنريكيت^*

إعداد وترجمة د. جواد بشارة

***

باختصار

- اللانهاية هو مفهوم رياضياتي جاء إلينا من زينون إيليا (حوالي 450 قبل الميلاد) الذي حاول إظهار استحالة اللانهاية "المادية". سيؤدي هذا إلى "مفارقة السهم"، والتي سيتم حلها لاحقًا.

- سيحاول العديد من علماء الرياضيات والفيزياء بعد ذلك فهم اللانهاية وتفسيرها من خلال نظريات وتجارب مختلفة.

- سيذهب جورج كانتور أبعد من أي شخص آخر بطرح سؤال بسيط: هل يمكننا مقارنة مجموعتين لا نهائيتين؟ هل يمكن لأحدهما أن يكون "أكبر" من الآخر؟

- تتمثل طريقته في مزاوجة عنصر من المجموعة الأولى مع عنصر من المجموعة الثانية. إذا وجد كل عنصر شريكه ولم يبق أي عنصر بمفرده (نسمي هذا الاعتراض)، فيمكننا أن نقول بعد ذلك أن المجموعتين متساويتان.

- يتم إنشاء ندفة الثلج فان خوخ بإضافة مثلث على كل حافة من الشكل السابق ولها، في الواقع، محيط لا نهائي.

تم اعتبار اللانهاية في وقت آخر مفهومًا مقدسًا لاسيما عن الأديان التوحيدية(الله وحده لانهائي) أو مفهومًا ميتافيزيقيًا (لن يتمكن العقل البشري أبدًا من تصوره بشكل كامل)، وقد دخلت اللانهاية منذ ذلك الحين مجال العلوم والتكنولوجيا. اليوم، ندرس المفهوم، نقيسه ونقارنه ونستخدمه تقريبًا مثل الرقم العادي.

ولكن ما هي اللانهاية؟ وكيف تعلمنا ترويضها؟

قصة قديمة:

من الجلي أن التساؤل حول اللانهاية قديم قدم الإنسانية. وللأسف فإن الكتابات التي تشهد على ذلك نادرة لأنها قديمة. نحن نعلم أن فلاسفة الألفية الأولى قبل الميلاد كانوا يتعجبون بالفعل من الخصائص المذهلة لللانهاية.

لكن هل اللانهاية مجرد مفهوم؟ فكرة غريبة يلعب بها علماء الرياضيات؟ أم أن لها علاقة بالعالم من حولنا؟ هل هناك أي شيء لانهائي حقا؟

بالنسبة لأناكسيماندر، اللانهاية هي المبدأ المؤسس للواقع. ومنه يولد عدد لا حصر له من العوالم التي تملأ حجم الكون، ولكل عالم واقعه الخاص. من ناحية أخرى، يرى هيراقليطس أن الزمن لا نهائي. كان دائما كذلك وسيظل دائما كذلك، ليس له بداية ولا نهاية ولا حدود. ومن خلاله ندرك وجودنا.

وبالطبع فإن أياً من هذه التأكيدات لا تدعمه «تجربة» أو «قياس» كما نفهمها اليوم في المنهج العلمي. إنه موقف فلسفي يميز مدرسة فكرية عن أخرى.

من الرياضيات إلى الفيزياء:

اللانهاية هي في المقام الأول مفهوم رياضياتي. وعلماء الرياضيات هم الذين تناولوا الأمر لمراقبته باستخدام عدسة مكبرة. يحاول زينون الإيلي (حوالي 450 قبل الميلاد) إظهار الاستحالة "المادية" لللانهائي، ليس عن طريق قياسه، بل على العكس من ذلك من خلال استخدامه لتقسيم الأشياء إلى عناصر أصغر من أي وقت مضى. إضافة 1/2+ 1/4+ 1/8+ 1/16+... هو نفس إضافة 1/2+ 1/2²+ 1/23+ 1/24+...

هذه المتسلسلة تسمى متسلسلة هندسية وتكتب على الشكل:

حلها بسيط جدا. عندما تتجه n نحو اللانهاية، فإن قيمة هذا المجموع تتجه بشكل طبيعي نحو1.

دقة الرسومات الخاصة بها أبسط. في الشكل أدناه، نرى بشكل حدسي أنه لملء مربع من الجانب 1، يجب علينا جمع العناصر التي تتوافق مساحتها تمامًا مع السلسلة أعلاه.

المتسلسلة الهندسية 12n تملأ مربعًا طول ضلعه (ومساحته) يساوي1

ما كان يفتقده زينو هو النتيجة غير البديهية المتمثلة في أن مجموع عدد لا حصر له من الأرقام لا يعطي دائمًا نتيجة لا نهائية.

وينتج عن ذلك "مفارقته" الشهيرة للسهم الذي، حسب قوله، لا ينبغي أن يصل إلى هدفه أبدًا. في الواقع، يمكنك دائمًا تقسيم المسار المتبقي على اثنين وسيكون هناك دائمًا جزء من المسار الذي يجب قطعه (1/2، 1/4، 1/8، 1/16، 1/32)، إلى ما لا نهاية.

وبقدر ما يستغرق قطع المسافة بين القوس والهدف عددًا لا نهائيًا من الخطوات، يخلص زينو إلى أنه من المستحيل أن يصل السهم إلى وجهته في وقت محدد.

تم حل هذه المفارقة في وقت لاحق من خلال أحد فروع الرياضيات التي تدرس مجاميع لا حصر لها من الأرقام: المتسلسلة. التي تتيحها لنا الرياضيات لقياس وحساب وفهم بيئتنا.

ما كان يفتقده زينو هو النتيجة غير البديهية المتمثلة في أن مجموع عدد لا حصر له من الأرقام لا يعطي دائمًا نتيجة لا نهائية.

بمعنى آخر، ليس بسبب أن مسار السهم يمكن تقسيمه إلى عدد لا نهائي، فإن الزمن الذي سيستغرقه السفر عبرها سيكون لا نهائيًا. تم حل المفارقة. يمكن للسهام الآن أن تصل إلى هدفها براحة بال تامة.

وفي وقت لاحق، أتقن إسحاق نيوتن الشهير فن قياس القيم الصغيرة بشكل تعسفي من خلال تطوير حساب التفاضل والتكامل المتناهي الصغر. وهذا يؤدي إلى المشتقات (والتكاملات) الشهيرة التي لا تستطيع الرياضيات، بل و أيضًا الفيزياء الحديثة، الاستغناء عنها اليوم لوصف العالم وفهمه. لا حاجة لفهم أو تصور اللانهاية لاستخدامها. إن  اللانهاية   l’infini -Infinity هي في نهاية المطاف مجرد أداة واحدة من بين العديد من الأدوات الأخرى التي توفرها لنا الرياضيات لقياس وحساب وفهم بيئتنا.

لكن عالم رياضيات ألماني من نهاية القرن التاسع عشر ذهب إلى أبعد من أي شخص آخر في ذلك الوقت للتعامل مع اللانهاية، أو بشكل أكثر دقة المجموعات اللانهائية.

يسأل جورج كانتور نفسه سؤالاً بسيطًا: هل يمكننا مقارنة مجموعتين لا نهائيتين؟ هل يمكن لأحدهما أن يكون "أكبر" من الآخر؟

تكمن إجابته في الطريقة المستخدمة لمقارنة مجموعتين: فبدلاً من حساب عدد عناصر المجموعة الأخيرة ومقارنتها (وهو ما لا يمكننا القيام به مع مجموعة لا نهائية)، تتكون الطريقة من محاولة "إقران عنصر من المجموعة الأولى" مع عنصر من الثاني. إذا وجد كل عنصر شريكه ولم يبق أي عنصر بمفرده (نسمي هذا الاعتراض)، فيمكننا أن نقول بعد ذلك أن المجموعتين متساويتان. وتنطبق هذه الطريقة بشكل متساوٍ على المجموعات المحدودة واللانهائية.

المجموعتان A وB لهما نفس الحجم لأن هناك طريقة واحدة على الأقل لإقران كل عنصر من عناصر A مع عنصر من عناصر B (الازدواج)

بهذه الطريقة يمكننا إثبات أن حجم المجموعة (اللانهائية) من الأعداد الصحيحة الموجبة يساوي تمامًا حجم مجموعة الأعداد الصحيحة (الموجبة والسالبة).

والأهم من ذلك، أننا تمكنا أيضًا من توضيح أنه على الرغم من وجود عدد لا نهائي من الكسور بين عددين صحيحين، فإن حجم مجموعة الأعداد الصحيحة يساوي تمامًا حجم مجموعة الأرقام المكتوبة في صورة كسر.

ومع ذلك، فقد ثبت أيضًا أن مجموعة الأعداد الحقيقية (جميع الأرقام المكتوبة بفاصلة وعدد محدود أو لا حصر له من المنازل العشرية) كانت أكبر تمامًا من مجموعة الأعداد الصحيحة.

على الرغم من أن الأمر قد يبدو غير بديهي، إلا أنه من الممكن أن تكون اللانهائيتان المختلفتان بنفس الحجم، ولكن على العكس من ذلك، ليست كل اللانهائيات متساوية.

هندسات مستحيلة:

هل يمكننا رسم أشكال ذات معلمات لا نهائية؟

إلى جانب الدائرة (التي يمكن اعتبارها مضلعًا بعدد لا نهائي من الجوانب)، بدأت أشكال غريبة أخرى في الظهور خلال النصف الثاني من القرن العشرين: الفركتلات.

إحدى الطرق لإنشائها هي بنائها بشكل متكرر، خطوة بخطوة. وبعد عدد لا نهائي من الخطوات، يتم الانتهاء من الشكل، ويمكننا دراسة خصائصه.

على سبيل المثال، تعتبر ندفة الثلج التي رسمها فون كوخ شخصية غير عادية: على الرغم من أن سطحها محدود، إلا أن محيطها لا نهائي.

يتم إنشاء ندفة الثلج Von Koch عن طريق إضافة مثلث على كل حافة من الشكل السابق... إلى ما لا نهاية.

وقد تم تطبيق هذا النوع من الهندسة بنجاح في مجال الاتصالات. منذ نهاية الثمانينات، قمنا بتطوير هوائيات كسورية، طولها كبير جدًا، إن لم يكن لانهائيًا، ولكن حجمها يظل منخفضًا، مما يجعل من الممكن الحصول على أنظمة مدمجة وفعالة.

ملخص أطروحة بيير هنريكيت، دكتور في الفيزياء النووية وكاتب عمود في Polytechnique Insights

بعد حصوله على درجة الدكتوراه في الفيزياء النووية في الطب ودرجة جامعية في علم الفلك/الفيزياء الفلكية، عمل بيير هنريكيت لمدة 10 سنوات في القبة السماوية في بلدة فولكس أون فيلين حيث أتقن مهاراته في الترويج مع العديد من الجماهير أو المبتدئين أو المتخصصين. واليوم، يقدم خدماته في الكتابة العلمية والوساطة بشكل مستقل. من دراساته وأبحاثه: "الكم، حليف أساسي للطب الحديث"  " الصحة والتكنولوجيا والفضاء: الكم يفيد بالفعل العديد من القطاعات" " لقد غيرت فيزياء الكم وجه العالم بالفعل" " الفضاء: ما هي التحديات التكنولوجية والجيوسياسية التي تواجه أوروبا؟" " الرحلة إلى المريخ: أسطورة أم حقيقة؟"

***

....................

* دكتوراه في الفيزياء النووية وكاتب عمود في Polytechnique Insights

23 فبراير 2022

إعداد وترجمة د. جواد بشارة

العلماء الذين يبحثون عن المادة المظلمة يلاحظون أندر حدث تم تسجيله على الإطلاق في الكون المرئي

اكتشف الباحثون في مرصد المادة المظلمة XENON شيئًا نادرًا للغاية. ولسوء الحظ، فهي ليست مادة مظلمة، على الرغم من أنها قريبة. واكتشفت أجهزة الكشف بالمرصد اضمحلال مادة الزينون-124، وهو الحدث الأكثر غرابة الذي تم تسجيله على الإطلاق في تاريخ البشرية.

تم تكليف تجربة XENON بمعالجة التحدي الصعب المتمثل في اكتشاف المادة السوداء أو المظلمة. المادة السوداء أو المظلمة غامضة للغاية لأنها لا تفعل أي شيء تقريبًا، مما يجعل من الصعب اكتشافها. وهي لا ينبعث منها الضوء، وليس لديها مجال مغناطيسي ولا تتفاعل أبدًا مع المادة العادية.

لكي يتمكنوا من رؤية تأثير جسيم المادة السوداء أو المظلمة، صمم العلماء سلسلة من التجارب الغريبة. أحدها هو مرصد زينون، وهو ببساطة خزان ضخم يحتوي على 3.5 طن من الزينون السائل يقع على بعد ميل تقريبًا تحت الأرض في أحد المختبرات.

يعتبر الزينون أحد أكثر العناصر استقرارًا في الكون، لذلك يتم استخدامه في هذه التجربة. على عمق كيلومتر واحد، لا شيء، خاصة لا شيء، خاصة، يتفاعل مع الزينون، مما يجعله كاشف المادة السوداء أو المظلمة النهائي. بعد كل شيء، تتفاعل المادة السوداء أو المظلمة مع الزينون بشكل ضئيل كما تفعل مع أي شيء آخر، مما يسمح لفريق زينون بضبط حساسية أجهزتهم على 11.

وعلى الرغم من أن هذا لا يزال غير كاف للكشف عن المادة السوداء أو المظلمة، إلا أنه يكفي للكشف عن اضمحلال ذرة الزينون 124. والزينون 124 هو نظير مشع يضمحل خلال 1.8 سيكستيليون سنة في المتوسط. وهذا يعادل حوالي 130 مليار مرة عمر الكون الحالي. إن ملاحظة اضمحلال ذرة الزينون-124 أمر نادر الحدوث.

ومع ذلك، اكتشف مرصد زينون واحدًا، وكان الكاشف حساسًا بدرجة كافية لكشفه وتسجيله. إذا كان كاشف الزينون قادرًا على اكتشاف حدث نادر للغاية مثل اضمحلال الزينون 124، فإن لديه فرصة جيدة لاكتشاف جسيم المادة المظلمة الذي يصطدم بإحدى ذرات الزينون داخل الخزان. كل ما تبقى لطاقم XENON هو الانتظار.

أقوى دليل على وجود الكون قبل الانفجار الكبير

غالبًا ما يُوصف الانفجار الكبير الساخن بأنه بداية الكون. ولكن هناك دليل واحد لا يمكننا تجاهله يظهر عكس ذلك.

تعود فكرة الانفجار الكبير إلى ما يقرب من 100 عام، عندما ظهر أول دليل على توسع الكون. إذا كان الكون يتوسع ويبرد اليوم، فهذا يعني أنه في الماضي كان أصغر حجمًا وأكثر كثافة وأكثر سخونة. في مخيلتنا، يمكننا الاستقراء مرة أخرى إلى أحجام صغيرة اعتباطية، وكثافات عالية، ودرجات حرارة عالية: وصولاً إلى التفرد أو الفرادة الكونية الأولية، حيث يتم تكثيف كل مادة الكون وطاقته في نقطة واحدة. لعقود عديدة، كانت هاتان الفكرتان عن الانفجار الكبير للحالة الكثيفة الساخنة التي تصف الكون المبكر والتفرد الأولي لا يمكن فصلهما.

لكن ابتداءً من السبعينيات، بدأ العلماء في تحديد بعض الألغاز المحيطة بالانفجار الكبير، مشيرين إلى العديد من خصائص الكون التي لم يكن من الممكن تفسيرها في سياق هاتين الفكرتين في وقت واحد. عندما تم طرح التضخم الكوني وتطويره لأول مرة في أوائل الثمانينيات، فصل بين تعريفي الانفجار الكبير، واقترح أن الحالة الكثيفة الساخنة المبكرة لم تحقق أبدًا هذه الظروف الفريدة، بل سبقتها حالة تضخمية جديدة. لقد كان هناك بالفعل كون آخر سابق قبل الانفجار الكبير الساخن الذي نشأ منه كوننا المرئي الحالي، وبعض الأدلة القوية جدًا من القرن الحادي والعشرين تثبت حقًا أن الأمر كذلك.

على الرغم من أننا على يقين من أننا نستطيع وصف الكون المبكر جدًا بأنه حار، وكثيف، وسريع التوسع، ومليء بالمادة والإشعاع - أي من خلال الانفجار الكبير الساخن - فإن السؤال حول ما إذا كان ذلك هو بداية الكون حقًا. الكون أم لا هو الذي يمكن الإجابة عليه بالأدلة. إن الاختلافات بين الكون الذي بدأ بالانفجار الكبير الساخن والكون الذي كان لديه مرحلة تضخمية تسبق الانفجار الكبير الساخن وتؤدي إلى حدوثه هي اختلافات دقيقة، ولكنها مهمة للغاية. ففي نهاية المطاف، إذا أردنا أن نعرف ما هي بداية الكون، فنحن بحاجة إلى البحث عن أدلة من الكون نفسه.

الائتمان: نيكول راجر فولر / مؤسسة العلوم الوطنية

في الانفجار الكبير الساخن الذي قمنا باستقرائه وصولاً إلى نقطة التفرد أو الفرادة، حقق الكون درجات حرارة عالية بشكل اعتباطي وطاقات عالية. على الرغم من أن الكون سيكون له كثافة ودرجة حرارة "متوسطة"، إلا أنه سيكون هناك عيوب في جميع أنحاءه: مناطق شديدة الكثافة ومناطق منخفضة الكثافة على حد سواء. عندما يتوسع الكون ويبرد، فإنه ينجذب أيضًا، مما يعني أن المناطق شديدة الكثافة ستجذب المزيد من المادة والطاقة إليها، وتنمو بمرور الوقت، في حين أن المناطق المنخفضة الكثافة ستتخلى بشكل تفضيلي عن المادة والطاقة إلى المناطق المحيطة الأكثر كثافة، مما يؤدي إلى خلق بذور شبكة كونية من البنية في نهاية المطاف.

إن تاريخنا الكوني بأكمله مفهوم جيدًا من الناحية النظرية، ولكن فقط لأننا نفهم نظرية الجاذبية التي تكمن وراءه، ولأننا نعرف معدل التوسع الحالي للكون وتركيبة الطاقة. يمكننا تتبع الجدول الزمني للكون بدقة متناهية، على الرغم من الشكوك والمجهولات المحيطة ببداية الكون. منذ التضخم الكوني وحتى سيطرة الطاقة المظلمة اليوم، فإن الخطوط العريضة لتاريخنا الكوني بأكمله معروفة.

لكن التفاصيل التي ستظهر في الشبكة الكونية يتم تحديدها في وقت مبكر جدًا، حيث تم طبع "بذور" البنية واسعة النطاق في الكون المبكر جدًا. يمكن إرجاع النجوم والمجرات وعناقيد المجرات والهياكل الخيطية الموجودة على أكبر المقاييس على الإطلاق إلى عيوب الكثافة منذ تشكلت الذرات المحايدة لأول مرة في الكون، حيث تنمو تلك "البذور" على مدى مئات الملايين وحتى المليارات. سنوات، في البنية الكونية الغنية التي نراها اليوم. هذه البذور موجودة في جميع أنحاء الكون، ولا تزال حتى اليوم، على شكل عيوب في درجة الحرارة في بقايا الانفجار الكبير: كما ظهرت في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي.

كما تم قياسها بواسطة القمر الصناعي WMAP في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وخليفته، القمر الصناعي بلانك، في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، لوحظ أن هذه التقلبات في درجات الحرارة تظهر على جميع المقاييس، وهي تتوافق مع تقلبات الكثافة في بداية الكون. يرجع هذا الارتباط إلى الجاذبية، وحقيقة أنه في النسبية العامة، يحدد وجود وتركيز المادة والطاقة انحناء الفضاء. يجب أن ينتقل الضوء من منطقة الفضاء التي ينشأ فيها إلى "عيون" الراصد، وهذا يعني:

ستبدو المناطق شديدة الكثافة، التي تحتوي على كمية أكبر من المادة والطاقة أكثر من المتوسط، أكثر برودة من المتوسط، حيث يجب أن "يخرج" الضوء من بئر جاذبية أكبر.

ستبدو المناطق المنخفضة الكثافة، التي تحتوي على مادة وطاقة أقل من المتوسط، أكثر سخونة من المتوسط، حيث أن للضوء قدرة جاذبية أقل من المتوسط، مما يسمح له بالخروج منها، وأن مناطق الكثافة المتوسطة ستظهر كمتوسط لدرجة الحرارة: متوسط درجة حرارة الخلفية الكونية الميكروية. أقوى دليل على وجود الكون قبل الانفجار الكبير

وتجدر الإشارة إلى إن تلسكوب هابل الفضائي قد اتخذ خطوة أخرى إلى الأمام في سعيه لقياس مدى سرعة توسع الكون، مما يشير بقوة إلى أن شيئًا غريبًا يحدث في كوننا.

استخدم علماء الفلك مؤخرًا تلسكوبات مثل هابل لقياس السرعة التي يتوسع بها الكون. ومع ذلك، مع تنقيح البيانات، إثر اكتشاف أمر غريب. هناك فجوة كبيرة بين الأدلة التي تم جمعها مباشرة بعد الانفجار الكبير والمعدل الحالي لتوسع الكون. هذا التناقض لم يتم حله من قبل العلماء. ومع ذلك، فهو يوضح أن "شيئًا غريبًا" - ربما نتيجة لفيزياء جديدة لم يتم تحديدها بعد - يحدث في عالمنا.

على مدار الثلاثين عامًا الماضية، جمع تلسكوب هابل معلومات حول سلسلة من "المعالم" في المكان والزمان والتي يمكن استخدامها لتحديد مدى سرعة تحرك الكون بعيدًا عن الأرض. وبحسب ما ورد قامت ناسا بمعايرة أكثر من 40 علامة، مما يسمح بدقة أكبر من ذي قبل.

وقال معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) وجامعة جونز هوبكنز في بالتيمور بولاية ماريلاند، إلى جانب آدم ريس الحائز على جائزة نوبل، في بيان: "يمكنك الحصول على القياس الأكثر دقة لمعدل توسع الكون من المعيار الذهبي لـ التلسكوبات وعلامات الميل الكوني.

وهو يقود فريقًا من الباحثين الذين نشروا مؤخرًا ورقة بحثية تضمنت دراسة جديدة تصف أكبر ترقية جوهرية على الأرجح لتلسكوب هابل الفضائي، مما أدى إلى مضاعفة المجموعة السابقة من علامات الميل ثلاث مرات وإعادة فحص البيانات المتاحة بالفعل.

عندما لاحظ عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل أن المجرات الواقعة خارج مجرتنا تبدو وكأنها تتحرك مبتعدة عنا - وتبتعد بشكل أسرع كلما ابتعدت عنا - شرع في العثور على تقدير دقيق للسرعة التي يتوسع بها الفضاء. ومنذ ذلك الحين، يحاول الباحثون معرفة المزيد عن هذا التوسع. وسمي معدل التوسع والتلسكوب الفضائي الذي درسه باسم هابل تقديرا لعمل الفلكي.

اتضح أن الكون يتوسع بشكل أسرع من المتوقع عندما بدأ التلسكوب الفضائي في جمع البيانات عنه. وفي حين تشير البيانات إلى أنها أقرب إلى 73، يتوقع علماء الفلك أن تكون حوالي 67.5 كم / ثانية لكل ميغا فرسخ فلكي، زائد أو ناقص 0.5.

احتمال غياب علماء الفلك هو واحد في المليون. بل إنه يشير إلى أنه لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن كيفية تطور الكون وأن تطور الكون وتوسعه أكثر تعقيدًا مما كنا نتخيله سابقًا.

وسيستخدم العلماء تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي تم إطلاقه مؤخرًا، والذي سيرسل قريبًا ملاحظاته الأولى، لاستكشاف هذه الصعوبة بشكل أكبر. ولذلك ينبغي أن يكونوا قادرين على رؤية معالم أحدث وأكثر بعدًا وأكثر تفصيلاً.

***

.............

المرجع (المراجع): ناسا

تجربة الزينون، المصدر: العلوم والفضاء01 أكتوبر 2023

إعداد وتحرير د. جواد بشارة

عن نيو سانتيس أمريكان

***

- قد يكون هناك خطأ ما في نماذجنا الكونية المُكرّسة

- المادة في الكون تزداد تكتلًا، ولكن يبدو أنها تحدث بشكل أبطأ مما كان متوقعًا.

- إن هذا التباطؤ في تطور البنية واسعة النطاق للكون يمكن أن يشير إلى أجزاء أو مجالات جديدة، أو يمكن أن يشير إلى أن فهمنا للمادة المظلمة ليس صحيحًا تمامًا.

إن تطور الكون محكوم إلى حد كبير بالدفع والجذب لقوتين متنافستين: الطاقة المظلمة التي تجبر الكون بأكمله على التوسع، في حين تقوم الجاذبية أو الثقالة بسحب المادة معًا. وفقًا لنموذج علم الكون الأكثر قبولًا على نطاق واسع، والذي يسمى lambda-CDM، يجب أن يعني هذا أنه بمرور الوقت، تصبح الشبكة الكونية للمجرات أكثر كثافة بينما تنمو الفراغات الكونية وتفرغ من المادة.

ولكن عندما قام نهات مينه نجوين - من جامعة ميتشيغان - وزملاؤه بتجميع بيانات حول بنية الخلايا البدائية المبكرة لاحظ أن الهياكل تتراكم مثل سديم القلب بشكل أبطأ من المتوقع . بعد دراسة الكون وحالته الأحدث من مجموعة متنوعة من المصادر، بما في ذلك مسوحات المجرات وقياسات الضوء المعتمد بعد الانفجار الكبير مباشرة، وجد العلماء أن عملية نمو البنية هذه تتباطأ بمعدل غير متوقع. الشبكة الكونية تزداد كثافة والفراغات تتشكل. قد يكون سبب هذا شيئًا ما والذي الذي يتطلب مجالات جديدة، وأنواع أخرى من الجسيمات أو التفاعلات"، قد تكون أكبر والفراغات أقل كثافة لكن الأمر ليس كذلك ويحصل بأسرع ما توقعه نموذج lambda-CDM (رسائل المراجعة الفيزيائية، doi.org/gspg7t).

"العديد من المجسات المختلفة التي تسبر الكون في أوقات مختلفة ومقاييس مختلفة، يشير كل منها إلى نفس الشيء، وهو أن نمو البنية في الآونة الأخيرة تم قمعه أكثر بكثير مما نتوقع من النموذج القياسي. يقول العالم نجوين."نحن نعلم أننا يجب أن نتوقع تباطؤًا شديدًا، لكننا نجد أن التباطؤ أكثر وضوحا مما توقعنا."

جاءت قياسات فريق البحث مختلفة وتتعارض مع النموذج القياسي عند مستوى 3.7 سيغما، مما يعني أن هناك احتمالًا يبلغ حوالي 1 في 4600 بأن يظهر نمط من البيانات مثل هذا كصدفة إحصائية إذا وصف النموذج القياسي الكون بشكل صحيح. يمكن أن يفسر قمع نمو البنية وأيضًا التوترات الأخرى التي ظهرت في الملاحظات الكونية الماضية. "لم يستخدموا مجموعات البيانات القديمة الموجودة هناك، ولكن بالنظر إلى نوع من تلك البيانات المحدثة، أعتقد أنها ربما جعلت استنتاجاتهم أقوى. يقول مايك هدسون في جامعة واترلو في كندا. "هناك العديد من الاقتراحات في الأدبيات التي تشير إلى أن lambda-CDM خاطئة بطريقة سيئة، ولكن معظمها غير مقبول على نطاق واسع في المجتمع - لقد حظي هذا الاقتراح بمزيد من الاهتمام، "من حيث زوايا التباطؤ. فمتى، وكيف يجب علينا تعديل النموذج القياسي لمراعاة ذلك، هذا هو اللغز. يقول جيامين وهو من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في ألمانيا: "إن نماذج الجاذبية المعدلة التي نعرفها ستنتج تعزيزًا هيكليًا بدلاً من القمع". إن رؤية القمع بدلًا من ذلك هو تلميح مثير للاهتمام لما يمكن أن يحدث".

"ما يمكن أن يسبب هذا قد يكون شيئًا يتطلب حقولًا جديدة، وهو ما يعني أجزاء جديدة أو تفاعلات جديدة، وهو ما يعني قوى جديدة، ربما بين أجزاء المادة المظلمة؛" يقول نجوين: إذا تفاعلت المادة المظلمة أو تم التنبؤ بها، فقد تكون مسؤولة عن القياسات، ولكن سنحتاج إلى المزيد من الملاحظات لنعرفها على وجه اليقين.

النجوم السوداء أو المظلمة:

يمكن حل لغز هائل لفئة جديدة غريبة من النجوم مدعومة بالمادة المظلمة. ولكن بما أنه لغز هائل في علم الكونيات. يتساءل جوناثان أوكالاغان: فهل رصدنا سورين بالفعل؟

في الأيام الأولى ـ ونحن نتحدث في وقت مبكر جدًا، أي بعد وقت قصير من الانفجار الأعظم ـ ربما كان الكون مليئًا بالأشياء وبحوش نجمية غريبة. واسعة بما يكفي لإغراق نظامنا الشمسي بأكمله، هذه النجوم لن تحصل على الطاقة عن طريق الاندماج النووي، مثل نجم عادي، ولكن بدلاً من ذلك بواسطة المادة المظلمة: على وجه التحديد، جزيئات هذه المادة الغامضة تفني نفسها لتغذي ما يسمى بالنجوم السوداء أو المظلمة".

هذه هي الفكرة على الأقل. ولكن عندما قدمت كاثرين فريز، عالمة الفيزياء الفلكية النظرية بجامعة تكساس في أوستن، العرض لأول مرة في مؤتمر عام 2007، لم يحظ بالقبول بشكل خاص. لقد سمعت عددًا من طلاب الدراسات العليا يصفوننا بالمجانين،" كما تقول. بغض النظر عن مفهوم النجوم السوداء أو المظلمة

لقد تمسكت فريزـ Freese. على مدار الأعوام الستة عشر الماضية برأيها، وقامت هي وزملاؤها بتحسين فهمهم لهذه العبارات الافتراضية المثيرة. وكانت المشكلة هي العثور على أدلة بالنسبة لهم بدت دائمًا بعيد المنال.

وذلك لأن فريز وزملائها أبلغوا عن رؤية محتملة: لمجرات غير عادية يمكن رؤيتها بواسطة تلسكوب جديد هو تلسكوب ويب. ربما لا تكون بعض هذه المجرات مجرات حقيقية على الإطلاق، ولكنها في الواقع نجوم مفردة - نجوم سوداء أو مظلمة، كما تقول عضوة الفريق جيليان بولين، التي كانت تعمل آنذاك في جامعة كولجيت في نيويورك.

ولا تزال أصداء الشك تتردد بين علماء الفلك الآخرين. إنها فكرة مثيرة للجدل للغاية. يقول كوزمين إيلي، وهو أيضًا من جامعة كولجيت، والذي قاد الفريق. ولكن إذا كانت النجوم السوداء أو المظلمة موجودة بالفعل، فلن تكون النجوم السوداء المظلمة دليلاً على نوع محدد من المادة السوداء أو المظلمة فحسب، بل يمكنها أيضًا المساعدة في حل واحدة من أكبر المعضلات والتحديات في علم الكونيات، وهي الأصول الغامضة للثقوب السوداء الهائلة التي تدفع تطور المجرات.

كوننا مليء بالمادة المظلمة التي لا يمكننا رؤيتها مباشرة، لأنها لا تتفاعل مع الضوء، ولكننا نعرف أنها موجودة. إنها تكشف عن نفسها عن طريق تشويه الزمكان، مما ينتج عنه تأثير عدسة ثقالية يشوه رؤيتنا للأشياء الأخرى التي يمكننا رؤيتها.يمكن أن نرى إن. لدينا الكثير من الأدلة حول طبيعة جاذبية المادة المظلمة؛ كما يقول بيرل سانديك في جامعة ولاية يوتا." إنها موجودة، لكننا لا نعرف أين هي".

ومن خلال هذه الملاحظات نعرف أن المادة المظلمة تكون 27% من الكون. وحوالي 68% هي الطاقة المظلمة التي لا يمكن تفسيرها بنفس القدر والتي تدفع توسع الكون، مع مجرد 5% هي المادة الطبيعية التي نتكون نحن والأرض والشمس والنجوم والمجرات الكراسي والطاولات والبشر والحيوانات والنباتات والحضارات الأخرى.

نحن لا نعرف بالضبط ما هي المادة المظلمة، على الرغم من أن لدينا أفكارًا خاطئة عنها. في أواخر القرن الثاني الميلادي، تم تقديم مرشح يسمى الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل، أو WIMP.ما يصل إلى 1000 مرة أكبر من البروتونات، ولكن لن تتفاعل الجسيمات الضعيفة مع المادة العادية. إلاّ أنها ستؤثر على بعضها البعض - وبعنف. اثنان من هذه الجسيمات سوف يفنيان عند الاتصال، مما ينتج عن تفاعلهما انفجار من الطاقة في شكل أشعة غاما.

يمكننا أيضًا أن نستنتج كيف تصرفت المادة السوداء أو المظلمة في الكون المبكر. بعد الانفجار الكبير، منذ حوالي 13.8 مليار سنة، كان الكون مليئًا بمستنقع من الجسيمات، دون أي هياكل معقدة. تتفاعل المادة المظلمة بشكل أبطأ من المادة العادية، لذلك تتجمع معًا بسهولة أكبر تحت تأثير الجاذبية. في أول 200 مليون سنة من التاريخ الكوني، ومن تكتلات ضخمة تشكلت مادة مظلمة تسمى الهالات الصغيرة. وفي نهاية المطاف، امتصت هذه المادة العادية تاو، والتي شكلت النجوم والمجرات.

كان إدراك فريز أنه إذا كانت هذه الأشياء الصغيرة المعروفة بالهالات مليئة بالجزيئات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs)، فإن من الممكن أن يؤدي ذلك إلى عملية مثيرة للاهتمام تشبه عملية إنشاء نجم عادي. أدركنا أن لدينا هذه العملية التي غاب عنها مجتمع علم الفلك؛ والتي تخبرنا أنه. كان هناك نوعًا جديدًا تمامًا من النجوم.

تتشكل النجوم عندما تتكثف سحابة منهارة من الغبار والغاز مكونة من مادة عادية. تسحق الجاذبية ذرات الهيدروجين والهيليوم معًا، وتصل في النهاية إلى العتبة التي يبدأ فيها الاندماج النووي ويتشكل قلب النجم. في النجوم، بفعل قوة الجاذبية التي تدفع إلى الداخل تتوازن تمامًا مع القوة الخارجة الناتجة عن الاندماج. ولكن إذا كانت كثافة المادة المظلمة عالية بما فيه الكفاية في الهالات الصغيرة، فإن إبادة الجسيمات ضعيفة التفاعل (WIMPs) قد ينتج ما يكفي من الطاقة بحيث تمنع القوة الخارجية المادة العادية من الوصول إلى الكثافة الحرجة. عندها لن يبدأ الاندماج النووي أبدًا، وبدلاً من ذلك، سيكون لديك فئة مختلفة من المواد الدنيوية التي ستستقر عند حجم أكبر بكثير، ربما بقطر مماثل لقطر مدار ساتوم وكتلتها تصل إلى مليون مرة كتلة الشمس. هناك يكون مصدر الحرارة هو الذي يمنع تلك السحابة من الانهيار أكثر من ذلك؛ كما يقول فريز. إنها ستكون أجساماً مدعومة بالمادة السوداء أو المظلمة." سيكون محتوى المادة السوداء أو المظلمة للنجوم منخفضًا، فقط 0.1 بالمائة. ولكن هذا سيكون كافيا لإنتاج تريليونات تريليونات من عمليات الإبادة في الثانية الواحدة، مما يجعل النجم يتألق بشكل لا يصدق باللون الأبيض أو الأزرق اللامع. وبهذا المعنى، فإن "النجم المظلم" هي تسمية خاطئة. وفي الحالات القصوى، يمكن أن تكون النجوم السوداء أو المظلمة كذلك تنمو بشكل هائل حقًا وتتفوق حتى على كامل النجوم المرئية.

النجوم المظلمة (انظر القصة الرئيسية) بعيدة كل البعد عن الظواهر النجمية الغريبة الوحيدة التي قد نكتشفها أو لا نكتشفها في الفضاء في نهاية المطاف.

نجوم جانوس أو يانوس:

وفي يوليو/تموز، قال علماء الفلك إنهم رصدوا نجما يبدو أنه انقسم فجرا إلى المنتصف، نصفه مصنوع من الهيليوم والآخر مصنوع من الهيدروجين. له وجهان، مثل جانوس في الأساطير الرومانية. يبدو هذا الآن ربما تم رصد النجم للتو في لحظة غريبة، في منتصف التحول من حرق الهيليوم إلى الهيدروجين، وهي عملية يُعتقد أن العديد من النجوم القزمة البيضاء تمر بها.

النجوم الهجينة:

تُعرف أيضًا باسم كائنات زيتكو Thorne-Zytkow، وتتكون من نجم نيوتروني داخل نجم عادي. إنهم نجوم النجوم الروس، إذا صح التعبير. ربما يتشكلون عندما يصطدم نجمان ويندمجان. خلال حياتهم القصيرة، لا يمكن تمييزهم عن النجوم الكبيرة الأخرى. تظل هذه افتراضية، والطريقة الوحيدة لاكتشافها ستكون من خلال مجموعة من قياسات موجات الجاذبية وملاحظات العناصر الموجودة داخل النجم.

نجوم بوزون:

متى لا يكون الثقب الأسود حقاً أسود؟ عندما يكون نجم بوزون. تتكون النجوم عادة من الفرميونات، الجزيئات التي تشكل المادة. ولكن من الممكن أن تتجمع البوزونات، وهي جسيمات الطبيعة الحاملة للقوة، معًا بأعداد غير محدودة تقريبًا وتخلق مادة شفافة لا تفعل شيئًا سوى بذل جهد قوة جاذبية هائلة على كل شيء حولها. سيكون من الصعب تمييز هذه الأجسام عن الثقوب السوداء، ولهذا السبب لم يبتكر علماء الفلك بعد أي طرق سهلة للعثور عليها.

المجرات في الكون المبكر. يمكن أن تصبح أكثر سطوعًا بمليار مرة من الشمس؛» كما تقول فريز التي نشرت سلسلة من الأوراق البحثية حول ظهور النجوم السوداء أو المظلمة Dark Stars، أولها، التي كتبتها مع زملائها دوغلاس سبوليار وباولو جوندولو، في عام 2008. ويتذكر دان هوبر من جامعة شيكاغو أنه كان هناك "نقاش حاد" عندما تم نشرهما. الصراخ على بعضهم البعض؛' هو يقول. مرحبًا لم أكن أعرف من هو على حق ومن هو على خطأ."وقد حظيت الفكرة بدعم كبير. يقول سانديك أعتقد: "إنها فكرة رائعة للغاية، وهي ممكنة تمامًا". كما أنها بعيدة كل البعد عن النجم الغريب الوحيد الذي تم اقتراحه هناك سبب وجيه للأمل في وجود هذه النجوم النظرية. بصرف النظر عن كونها نوعًا جديدًا تمامًا من النجوم، يمكن للنجوم السوداء أو المظلمة أن تقوم بتقديم حل للغموض الكوني الكبير: أصل الثقوب السوداء الهائلة. وهي الثقوب السوداء الضخمة، الكثيفة جدًا لدرجة أنه حتى الضوء لا يمكنه الهروب منها، والتي تقع في مركز المجرات.

عندما ننظر إلى الكون البعيد والمبكر، نرى مجرات يقل عمرها عن مليار سنة تحتوي على ثقوب سوداء هائلة تبلغ كتلتها مليار مرة كتلة شمسنا في مراكزها. إن كيفية نمو هذه الثقوب السوداء بهذه السرعة هو لغز محير. كما إن ظهور مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة في بداية الكون يطرح مشكلة كبيرة؛ كما يقول محمد لطيف من جامعة الإمارات العربية المتحدة. ربما تكون هذه الثقوب قد نشأت عن اندماج ثقوب سوداء أصغر حجمًا، لكن لا يبدو أن هناك وقتًا كافيًا لحدوث ذلك.

يمكن أن تكون النجوم السوداء أو المظلمة هي الإجابة، لأنها يمكن أن تكون البذور المراوغة للثقوب السوداء الهائلة. من المحتمل أنها عاشت بسرعة وماتت صغيرة، ولم تدوم سوى ملايين السنين. قد تولد النجوم المظلمة الأصغر حجمًا، والتي ربما تبلغ كتلتها 100 مرة تقريبًا كتلة شمسنا، من جديد كنجوم عادية بمجرد توقف إبادة جسيمات الــ WIMP. وبمجرد نفاد وقود المادة المظلمة، فقد يبدأ الاندماج النووي؛ تقول فريز.

لكن النجوم السوداء أو المظلمة بمجرد نفاد الوقود تماما فيها، سوف تنهار وتتحول إلى ثقوب سوداء. وفي حالة النجوم السوداء أو المظلمة فائقة الكتلة، ونظرًا لكتلتها الضخمة، فإن الثقوب السوداء الناتجة عنها سيكون بنفس القدر من الضخامة، حيث يصل إلى مليون كتلة شمسية. لقد قمنا بالفعل بحل مشكلة الثقب الأسود الكبير المعلقة؛ كما تقول فريز. إذا بدأت بنجومنا السوداء أو المظلمة، سيكون لديك بذور كتلتها مليون كتلة شمسية يمكن أن تندمج معًا لتصنع ثقوبًا سوداء تبلغ كتلتها مليار كتلة شمسية."

'' يمكن للنجوم السوداء أو المظلمة القدرة على خلق شقب أسود عملاق يكون بكتلة تفوق مليار مرة كتلة الشمس'' ومع ذلك، خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، واجهت قضية النجوم السوداء أو المظلمة عقبة. ظهرت مرشحات أخرى للمادة المظلمة وحالة الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs).

ومع عدم وجود دليل على وجود الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs)، أصبحت الأجزاء النظرية الأخف التي تسمى الأكسيونات رهان العديد من الفيزيائيين لتفسير المادة المظلمة. وستكون الأكسيونات خفيفة جدًا بحيث لا يمكنها إنتاج طاقة كافية لتكوين نجوم مظلمة. ويفضل آخرون، مثل برنارد كار من جامعة كوين ماري في لندن، فكرة أن المادة المظلمة لا تتكون من جزيئات غامضة على الإطلاق، ولكنها تتكون من ثقوب سوداء نشأت في بداية الكون، تسمى الثقوب السوداء البدائية.

ومع ذلك، ظلت فريز متفائلة بشأن آفاق النجوم السوداء أو المظلمة، ولا تزال الأمور تتحسن. وفي عام 2022، قامت هي وزملاؤها بحساب المرشح الآخر للمادة المظلمة. يمكن للأطراف أن تشكل نجومًا داكنة. "ليس من الضروري أن تكون تلك الكائنات ضعيفة التفاعل؛" تقول فريز: هناك بديل حيث لا يزال يتم تصور المادة المظلمة كجسيم، ولكن كجسيم يتفاعل بقوة أكبر مع نفسه. إن مفهوم المادة المظلمة ذاتية التفاعل شائع في الوقت الحالي، كما تقول فريز. ثم، في وقت سابق من هذا العام، رصدت التلسكوبات الأبعد في السماء شيئًا ما.

اللطخات الحمراء: إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، الذي تم إطلاقه في ديسمبر 2021، قادر على التعمق في تاريخ الكون بفضل مرآته الكبيرة المطلية بالذهب والتي تراقب مكونات الكون المرئي في ضوء الأشعة تحت الحمراء. لقد رصد بالفعل مجرات يرجع تاريخها إلى بضع مئات الملايين من السنين الأولى من عمر الكون، أي أقدم من أي مجرات يمكن رؤيتها بواسطة أي تلسكوب آخر. وقد أظهرت هذه النتائج قاعًا أكثر سطوعًا في الكون المبكر يحدث بصورة أكثر مما كان متوقعًا. ؛' يقول كار: "لم يكن من المتوقع أن تنمو المجرات كثيرًا إلا بعد مليار سنة تقريبًا من الانفجار الكبير، ولكن يبدو أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي قد اكتشف الكثير من المجرات التي تتشكل قبل ذلك بكثير".

في يونيو، أعلن علماء الفلك في المسح المتقدم العميق خارج المجرة (JADES) التابع لـ JWST عن حفنة من المجرات المرشحة الجديدة التي كانت الأقدم حتى الآن, مع نجم يعود تاريخه فقط إلى مابعد 320 مليون سنة من الانفجار الكبير. ومع ذلك، قامت فريز وزملاؤها بنشر ورقة بحثية ما قبل الطباعة، وهي دراسة لم تخضع بعد لمراجعة النظراء، مما يشير إلى أن هذه قد لا تكون مجرات. وبدلاً من ذلك، يعتقدون أن النجوم الدنيوية، التي تظهر على شكل بقع حمراء في تلسكوب جيمس ويب الفضائي، هي نجوم داكنة منفردة. ومنطقهم يقول أن ثلاثة من الأشياء تبدو مستديرة، مثل النجم، وتفتقر إلى السمات الضعيفة للمجرة. كما تتناسب الأجسام أيضًا مع شكل النجوم السوداء أو المظلمة، مع كمية ما تم إنتاجه من الضوء بما يتوافق مع ما يمكن توقعه. ويقدر أن اثنين من المرشحين يفوق حجم وكتلة شمسنا بمليون مرة، وواحد منهم في نصف ذلك.

لا يزال من الممكن أن تظهر هذه الأمور لتكون مجرات صغيرة جدًا، وربما تظهر كمصادر نقطية فردية بسبب نقص الدقة. "مازلنا نفضل الحل الأبسط؛" تقول ساندرا تاتشيلا من جامعة كامبريدج، والتي هي جزء من فريق JADES. وفي الوقت الحالي، لا يوجد دليل واضح على وجود نموذج للنجم الأسود أو المظلم." كما تقول مارسيا ريكي من جامعة أريزونا، وهي أيضًا جزء من فريقJADES الذي حذّر بالمثل، مشيرًا إلى ذلك وقد تكون اللطخات البعيدة التي شاهدها تلسكوب جيمس ويب الفضائي نجومًا داكنة غريبة.

يبدو أن اثنين من المرشحين الثلاثة يتمتعان بملامح ضعيفة تتفق مع مجرة صغيرة، في حين يمكن أن يكون الثالث ببساطة مجرة مدمجة. "للادعاء بأن شيئًا ما هو نجم مظلم، تحتاج حقًا إلى دليل قوي جدًا؛".

هناك فرصة أننا قد نحصل عليه. في اكتوبر، سيقوم فريق JADES بجمع النصف الثاني من بياناته، بما في ذلك الأطياف التفصيلية لهذه الأجسام، مما يعني قياس الضوء الذي تنبعث منه عبر مجموعة من الأطوال الموجية. يجب أن نكون قادرين على التقاط توقيع الشكل المتأين من الهيليوم، المعروف باسم الهيليوم-Il. إذا كانت الأجسام الغامضة عبارة عن نجوم سوداء أو مظلمة، فإن علماء الفلك يتوقعون رؤية الهيليوم-2 يمتص الضوء عند طول موجي محدد. ومن ناحية أخرى، إذا كانت مجرات، فإنهم يتوقعون أن يصدر الهيليوم-2 ضوءًا عند هذا الطول الموجي. "التوقيع الدليلي للنجم المظلم هو سمة الهيليوم-إيل؛" كما تقول بولين.

قد يكون هناك المزيد من المرشحين للنجوم السوداء أو المظلمة، يقول تاو. في حين يقول إيل إنه يعمل على ورقة بحثية جديدة تتضمن مشاهدات جديدة من ملاحظات تلسكوب جيمس ويب الفضائي. "لن نفتقر إلى المرشحين". ويضيف إن تلسكوب جيمس ويبJWST هو الوحيد الذي لديه القدرة على العثور على النجوم السوداء أو المظلمة في الوقت الحالي، على الرغم من أن أمثال التلسكوب الفضائي الروماني القادم التابع لناسا، والذي من المقرر إطلاقه في عام 2027، قد يكون لديه أيضًا ما يلزم.

بالنسبة لغالبية علماء الفلك، الذين يتبنون هذه الفكرة، يظل من الصعب ابتلاع النجوم السوداء أو المظلمة. "يفضل معظم الناس أن يكونوا محافظين وألا يستحضروا أي شيء غريب مثل النجوم السوداء أو المظلمة؛" كما "يقول كار. ولكن مرة أخرى، فإن كوننا مليء بالأشياء غير المتوقعة، من الثقوب السوداء إلى النجوم المغناطيسية. يقول كار: "نحن محاطون بالغرابة. لماذا لا نُحاط بالنجوم المظلمة أيضًا؟ .

إعداد وترجمة د. جواد بشارة

***

اكتشاف فقاعة «أحفورية» يبلغ قطرها مليار سنة ضوئية من بدايات الكون: ماذا تحتوي؟

عثر فريق المشروع المخصص لرسم خرائط الكون على بنية كونية مذهلة وهي عبارة عن: "فقاعة" يبلغ قطرها مليار سنة ضوئية، والتي جمدتها الموجات الصوتية من الكون البدائي. علينا أن نعود بضعة مليارات من السنين لفهم ما يعنيه هذا.

ولم يتوقع هذا الفريق من علماء الفيزياء الفلكية العثور على "أحفورة" من بدايات الكون. خلال مشروع لرسم خريطة للكون، اكتشف عالم الفيزياء الفلكية دانييل بوماريدي وزملاؤه نوعًا من "الفقاعة" العملاقة من المجرات - تسمى هوليلانا - من عصر بعيد. لقد جمد بمرور الوقت العناصر الثمينة المتعلقة ببدايات الكون. لذا، لفهم هذا الاكتشاف، الذي نُشر في 5 سبتمبر 2023، نحتاج إلى العودة عدة مليارات من السنين إلى الوراء.

خلال تلك الحقبة المبكرة ، بعد بضع مئات الآلاف من السنين من الانفجار الكبير، لم يكن الكون البدائي "شفافًا" بعد، ولكن في حالة البلازما - وهي حالة كثيفة وساخنة للمادة. ويحدث صراع بين قوة الجاذبية  أو الثقالة وضغط البلازما. يؤدي هذا إلى اختلافات في كثافة المادة نفسها: هناك مناطق ذات كثافة عالية جدًا، ومناطق ذات كثافة منخفضة جدًا. ويؤدي الصراع بين هاتين الكثافتين إلى تدفق المادة المنخفضة الكثافة نحو المادة الزائدة الكثافة: وهذه هي "العقد" في الشبكة الكونية.

داخل هذه العقد، وجدنا بعد ذلك قمم كثافة حقيقية. هذه الظاهرة الحاسمة هي التراكم: تتكتل المادة. "تراكمت المادة، وبدأت الهياكل تتشكل مع مجموعات المجرات، التي تحتوي على المجرات، ثم الكواكب. يوضح دانييل بوماريدي: "كل شيء يأتي من التراكم".

موجات صوتية مجمدة في الوقت المناسب ولكن، ما هي بالضبط أحفورة "فقاعة" هوولايلانا؟ إنها على وجه التحديد نتيجة كومة من الموجات - الموجات - المجمعة من نقاط مختلفة عبر هذا التراكم. ومن هنا جاءت فكرة الفقاعة: كل شيء يتكثف في منطقة، ثم تتضخم مع توسع الكون. وهذه هي المرة الأولى التي يمكن فيها ملاحظة هذه الموجات القادمة من بدايات الكون.

لقد توقع الفيزيائيون منذ فترة طويلة أننا يجب أن نجد، في زمن البلازما البدائية، BAOs: التذبذبات الصوتية الباريونية. وترجمة ذلك: الموجات الصوتية التي تتحرك خلال المادة العادية. جاءت هذه الموجات من صراع الكثافة. يشرح لنا دانييل بوماريدي قائلاً: "يمكن أن تبدأ هذه الموجات من أي مكان، ولكن بشكل خاص في الأماكن التي تكون فيها الكثافة أعلى". كثافة المادة الصغيرة تعني: موجة صغيرة. كثافة المادة العالية تعني: موجة طويلة. كان "المكان الذي كان لهذه الظاهرة أكبر سعة، في عقد الشبكة الكونية، حيث تدفقت المادة نحو المناطق ذات الكثافة الأعلى في الكون. »كانت قمم الكثافة عند أصل تكوين مجموعات المجرات مرادفة أيضًا لقمم BAO.

ومع ذلك، بعد 380 ألف سنة من الانفجار الكبير، «بردت البلازما بسبب تمدد الكون»، كما يشير دانييل بوماريدي. "عند نقطة معينة، تجاوزنا درجة حرارة حرجة، حيث أصبح من المثير للاهتمام بالنسبة للإلكترونات والبروتونات أن تتحد وتشكل الذرات الأولى. » هذه الطاقة التي تربط الجزيئات أصبحت أقوى من طاقة البلازما. في الواقع، "تنتصر المادة"، وينطلق الضوء، وتختفي "البلازما".

"يصبح الكون في الأساس فراغًا. ظاهرة BAO تقترب من نهايتها. يتم تجميد هذه الموجات الصوتية. »إن فكرة الحفرية لتعيين فقاعة هوولانا تشير على وجه التحديد إلى "حقيقة أنه كان هناك نوع من الصقيع"، كما يوضح دانييل بوماريدي. "كانت الهياكل تتطور، وفجأة حدث تحول، وتجمد التطور. مثل أحفورة الأمونيت في علم الآثار: كانت حية، وتجمدت، وبعد وقت طويل يمكن للباحث العثور على هذه الحفرية. »

تحتوي مثل هذه الحفرية على معلومات قيمة يجب تحليلها: فهي بمثابة "شاهد على الكون الشاب"، كما يعتقد دانييل بوماريدي. لفترة طويلة، كانت فكرة BAO مجردة ونظرية. ويضيف: "هناك، يصبح الأمر ملموسًا". والأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو أن دانييل بوماريدي وفريقه قاموا بقياس ثابت هابل، أي قيمة توسع الكون داخل هذه الفقاعة. يتوافق هذا القياس مع القياسات التي تم إجراؤها في الكون المحلي، ولكن ليس في الكون البعيد. وهذا يزيد من مشكلة فجوة القياس المعروفة بالفعل، وبالتالي يعطي اكتشاف فقاعة «أحفورية» من بدايات الكون: ماذا تحتوي فقاعة يبلغ قطرها مليار سنة ضوئية؟ عند توسع الكون: هل تضيق الفجوة بين القياسات؟ و ماهي "عواقب مهمة للفيزياء الأساسية وعلم الكونيات الحديث"؟

تميل الملاحظات الحديثة إلى تضييق الفجوة بين تقديرات ثابت هابل. وفقًا لعالمة الفلك ويندي فريدمان وفريقها، قد لا يكون هناك في النهاية أي صراع حول معدل توسع الكون. ماذا لو لم يكن هناك في النهاية أي صراع حول قياسات معدل توسع الكون؟ وتظهر أحدث الملاحظات أن الفجوة بين القياسات تميل إلى التضييق. على أي حال، هذا ما تشرحه عالمة الفلك الأمريكية ويندي فريدمان بالتفصيل في دراسة ستنشر في مجلة الفيزياء الفلكية، والتي يمكن الوصول إليها على موقع arXiv وتناقلتها جامعة شيكاغو في 30 يونيو 2021.

 الكون يتوسع. عندما نراقب المجرات، فإنها تعطي انطباعًا بأنها تبتعد عنا. في الواقع، ليست المجرات هي التي تبتعد عن بعضها البعض، بل الفضاء نفسه هو الذي يتوسع. تعتبر معرفة سرعة توسع الكون معلمة مهمة للعلماء. إنهم يسعون إلى تحديد ما يسمى بثابت هابل، والذي يعطي معدل توسع الكون في لحظة معينة. في التسعينيات، تم اكتشاف أن توسع الكون يتسارع (السرعة التي تتحرك بها المجرات بعيدًا تتزايد بمرور الوقت). ومع ذلك، كما لخصت جامعة شيكاغو في بيانها الصحفي، فإن الطريقتين الرئيسيتين لقياس سرعة توسع الكون تؤديان إلى قياسات مختلفة. هل كنا مخطئين تمامًا بشأن شكل الكون؟ سبب هذا التوتر والاختلاف في القياسات هو قيمة ثابت هابل في المعادلات الرياضية المتعلقة بهذا الموضوع.

هذه الفجوة "تقسم" بطريقة ما علماء الفيزياء الفلكية، بين أولئك الذين يعتقدون أن هذه الفجوة كبيرة، وأولئك الذين يعتبرون أنه لا بد من وجود خطأ أو أكثر في القياسات. في الحالة الأولى، قد يعني هذا أن هناك حاجة إلى فيزياء جديدة. وفي الحالة الثانية، فإن هناك ميل إلى تأكيد نموذجنا لكيفية عمل الكون. وفقا لويندي فريدمان، لن يحتاج هذا النموذج إلى تعديل كبير.

ما الطريقتان لقياس ثابت هابل؟

* باستخدام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وهو أقدم ضوء لا يزال موجودًا في الكون. يمكن استخدام ملاحظات هذا الضوء في نموذج الكون الشاب للتنبؤ بما يجب أن يكون عليه ثابت هابل اليوم. والنتيجة هي 67.4 كيلومترًا في الثانية لكل ميغابارسيك (1 ميغابارسك، أو Mpc، أي ما يعادل مليون فرسخ فلكي؛ وكان الفرسخ الفلكي نفسه يساوي 3.26 سنة ضوئية).

* استخدام قياس المسافات وسرعات انطلاق النجوم والمجرات في مناطق الكون المرئي القريبة بالنسبة إلينا. القياس الذي أجرته ويندي فريدمان في عام 2001 باستخدام تلسكوب هابل الفضائي، باستخدام النجوم المعروفة باسم القيفاويات، أنتج قيمة 72.

في عام 2019، نشرت ويندي فريدمان نتائج جديدة، باستخدام طريقة أخرى غير الطريقة القيفاوية، هذه المرة لمراقبة العمالقة الحمراء، باستخدام هابل أيضًا. ثم تم تقدير القيمة بـ 70 كيلومترًا في الثانية لكل Mpc. ومنذ ذلك الحين، واصل عالم الفلك وفريقه العمل على تحسين دقة قياساتهم (باستخدام طرق مستقلة لمعايرة سطوع العمالقة الحمراء، والتي تعطي نتائج قريبة جدًا). كتبت العالمة في أحدث دراسة لها: "إن تأكيد حقيقة توتر H0 [ثابت هابل] يمكن أن يكون له عواقب مهمة لكل من الفيزياء الأساسية وعلم الكونيات الحديث".

القيفاويات، Les Céphéides صاخبة قليلا:

ومن الآن فصاعدا، يعتقد العالم أن البيانات التي تم الحصول عليها بطريقة العملاق الأحمر تظهر الاتساق بين معدلات توسع الكون، المقاسة محليا أو عن بعد (الطريقتان الموصوفتان أعلاه). ولذلك لن يحتاج العلماء إلى فيزياء جديدة لحل المشكلة. حققت ويندي فريدمان وفريقها، مع العمالقة الحمراء، ثابت هابل قدره 69.8 كيلومترًا في الثانية لكل Mpc، وهو أقرب إلى القياس الذي تم إجراؤه باستخدام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي.

لماذا نحقق قياسًا أعلى باستخدام الطريقة القيفاوية؟ «لطالما كانت النجوم القيفاوية أعلى قليلًا وأكثر تعقيدًا من أن نفهمها تمامًا؛ تقول ويندي فريدمان في بيان صحفي لجامعة شيكاغو: "هذه نجوم شابة في مناطق تشكل النجوم النشطة في المجرات، وهذا يعني أنه من الممكن لأشياء مثل الغبار أو التلوث من النجوم الأخرى أن تشوه قياساتك".

كما تقول الباحثة وفريقها، إن طريقة العملاق الأحمر والقيفاويات على أية حال تجعل من الممكن الحصول على أقوى تقدير إحصائي لثابت هابل في الوقت الحاضر. وفي الوقت الحالي، يخلص العلماء إلى أنه ليس من الممكن استبعاد احتمال حاجتنا إلى فيزياء جديدة لإنهاء التناقض في القياسات بشكل كامل. ويمكن للبيانات التي سيتم جمعها في السنوات المقبلة أن تحل المعضلة أخيرًا، خاصة مع إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي المتطور جداً. حصلت ويندي فريدمان وفريقها بالفعل على القدرة على استخدام المرصد لإجراء مزيد من الدراسة للقيفاويات والعمالقة الحمراء.

درب التبانة تنبعث منها جزيئات شبحية مراوغة ومشكلة النيوترونات المنتجة في مجرتنا:

تم اكتشاف النيوترينوات في كل مكان في الكون، ولكن لم يتم اكتشافها أبدًا في مجرتنا درب التبانة. ويتم ذلك الآن بفضل جهاز كشف تم تركيبه في القارة القطبية الجنوبية، بمساعدة الذكاء الاصطناعي الذي كان قادرًا على مراقبة هذه الجسيمات الغامضة والمراوغة.

إذا كنت تخشى الأمواج أو المواد الكيميائية أو أي مادة أخرى غير مرئية تحيط بنا، فانتظر: فأنت أيضًا محاط دائمًا، بل وتعبرك ، جسيمات غامضة تسمى النيوترينوات. مليارات من هذه الجسيمات الأولية، التي تنتقل بسرعة قريبة من سرعة الضوء، تمر عبر كل سنتيمتر مربع من جسمنا في كل ثانية وتوجد في كل مكان في الكون.

ومع ذلك، لم يتم اغتصاب لقبها بالجسيمات الشبحية، لأنها تظل سرية بشكل خاص، ولا تتفاعل أبدًا مع المادة العادية، مما يجعل اكتشافها صعبًا للغاية.

وعلى الرغم من كل شيء، فإن أجهزة الكشف المثبتة على الأرض اليوم تتمكن من التقاط عشرات الآلاف من النيوترينوات عالية الطاقة كل عام، وجميعها قادمة من أحداث كونية بعيدة تقع على بعد سنوات ضوئية من مجرتنا. وهي تختلف عن النيوترينوات الشمسية القادمة من شمسنا والتي تشكل الغالبية العظمى من الجسيمات التي نتلقاها. ولذلك يصعب اكتشاف النيوترينوات عالية الطاقة. يعد تحقيق هذا إنجازًا واضحًا، ولكن ماذا عن النيوترينوات المماثلة المنتجة في مجرتنا؟ يجب أن تكون موجودة أيضا؟ قال فرانسيس هالزن، عالم الفيزياء في جامعة ويسكونسن وعضو تعاون آيس كيوب،: "هناك بعض هذه الأشياء". وهي قليلة العدد ومن الصعب جدًا اكتشافها، لكننا وجدنا بعضها. »

 ونشر الباحث دراسة نشرت في مجلة ساينس بتاريخ 29 يونيو 2023، تناول فيها اكتشاف الأشعة الكونية المحملة بالنيوترينوات القادمة من مجرتنا. وهي نيوترينوات "محلية الصنع" مدمجة في الكتلة.

قبل الخوض في التفاصيل، لا بد من التوضيح: الأشعة الكونية المحملة بالنيوترينوات التي تصل بانتظام إلى الأرض. ولكن، نظرًا لأنها تنحرف وفقًا للمجالات المغناطيسية بين النجوم التي تمر عبرها، فإنها تأتي إلينا من جميع الاتجاهات. ومن الصعب تتبع المصدر.

في عام 2022، تمكن فريق من علماء الفيزياء الفلكية من تحديد البلازارات، وهي نوى المجرة التي تنبعث منها إشعاعات قوية، والتي ترسل النيوترينوات. ولكن من المفارقة أنه على الرغم من اكتمال هذه التقنية، إلا أنه يظل من المستحيل العثور على نفس هذه الجسيمات المنبعثة مباشرة من مجرتنا. يقول فرانسيس هالزن: "عندما وجدنا النيوترينوات الأولى، اعتقدنا أنها جاءت منا". عندما ننظر إلى السماء، فإن معظم النجوم المرئية تأتي من مجرة درب التبانة، لكن بالنسبة للنيوترينوات، فالأمر عكس ذلك. »

لا تكمن المشكلة في صعوبة اكتشاف هذه النيوترينوات. إنهم ليسوا أكثر من أولئك الذين من أصل خارج المجرة، لكنهم أقل عددًا بكثير ويجدون أنفسهم غارقين في الكتلة.

ولفرز الأمور، استخدم الباحثون البيانات التي تم جمعها على مدى السنوات العشر الماضية من خلال تجربة IceCube. كما يوحي اسمه، فإن IceCube هو حرفيًا مكعب ثلج يبلغ طوله كيلومترًا مكعبًا واحدًا، تم بناؤه في أعماق القارة القطبية الجنوبية ودُفن تحت السطح. بما فيه من أكثر من ثابت هابل يبلغ 69.8 كيلومترًا في الثانية لكل Mpc، وهو أقرب إلى القياس الذي تم إجراؤه باستخدام إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. ومن مكمنه تحت أرض القطب الجنوبي يستخدم 5000 كاشف بصري، ويبحث عن أدنى فوتون ينبعث عندما يتفاعل النيوترينو مع نواة الذرة، وهو ما يحدث نادرًا جدًا. عند حدوث إحدى هذه الصدمات، يتم إنتاج جسيم آخر: الميون. وهذا بدوره يمكن أن يتفاعل مع الجسيمات الأخرى ويسبب ظهور مخروط من الضوء، والذي يوفر معلومات مهمة للغاية عن الاتجاه الذي يأتي منه النيوترينو.

استعاد فريق فرانسيس هالزن هذه البيانات الكثيفة للغاية وقام بإخضاعها لخوارزمية تعتمد على طريقة التعلم الآلي. هدفها: إعادة تتبع مسار جميع النيوترينوات المسجلة ومعرفة ما إذا كان هذا يتزامن مع أشعة جاما النشطة في مجرتنا.

المصادر لا تزال غامضة:

يوضح فرانسيس هالزن: "لقد حددنا نموذجًا، حيث يوجد فائض من النيوترينوات في المستوى المجري، وهو ما يتوافق إحصائيًا مع أشعة غاما المعروفة بالفعل. يتوافق توزيع وعدد النيوترينوات المتوقعة مع النموذج. » وهو إنجاز لم يكن من الممكن تحقيقه قبل بضع سنوات فقط، لأن أجهزة الكشف لم تكن متطورة بما يكفي لالتقاط عدد كبير من النيوترينوات. عندما بدأت في عام 2011، حددت آيس كيوب 6000 فقط سنويًا، لكنها زادت قدرتها عشرة أضعاف منذ ذلك الحين.

لا تزال هناك مشكلة واحدة: التحديد الواضح للمصادر التي تشكل أصل هذه النيوترينوات المجرّية. إذا تم الاشتباه في وجود عدة أشعة غاما، فليس من السهل تتبعها، لأن الأجهزة لا تملك دقة دقيقة كافية لتحقيق ذلك. لم يكن هذا هو الحال بالنسبة للبلازارات، مصانع النيوترينو هذه من المجرات الأخرى التي كانت أكبر بكثير وأسهل في رؤيتها، على الرغم من أن التحدي كان ملحوظًا أيضًا.

يقول فرانسيس هالزن: "هذه هي خطوتنا التالية". التعرف على وجه التحديد من أين تأتي هذه الجزيئات. نحن نعلم أن بعضها يولد في مجرتنا درب التبانة، لكننا لا نستطيع أن نحدد بدقة عدد المصادر الموجودة، ومكان وجودها. »

ولذلك فإن جزيئات الأشباح بعيدة كل البعد عن الكشف عن كل أسرارها. ومع ذلك، فإن هذا المجال ديناميكي للغاية، وقد لا تستغرق الاكتشافات الجديدة وقتًا طويلاً.

 لقد أسفرت 25 عامًا من المراقبة للتو عن اكتشاف مهم لمعرفة موجات الجاذبية والثقوب السوداء الهائلة.

بعد أقل من 10 سنوات من الاكتشاف الأول لموجة الجاذبية، حققت الأبحاث حول هذه التموجات في الفضاء قفزة هائلة أخرى. تعاون علماء من جميع أنحاء العالم لتحقيق، هذا بتاريخ 29 يونيو 2023، حيث نشرت نتائج جديدة مهمة: الكشف عن موجات جاذبية منخفضة التردد للغاية، قادمة من أزواج من الثقوب السوداء فائقة الكتلة.

مثل هذا الاكتشاف ثوري تمامًا مثل المرة الأولى تمكن العلماء من الحصول على صورة ثقب أسود، في أبريل 2019. “عندما حصلنا على أول صورة لثقب أسود، رأينا البيئة الفريدة للثقب الأسود الوحيد في مجال البصريات، كما يوضح عالم الفلك نوميراما جيل ثيوريو. في مرصد باريس الذي شارك في العمل الجديد. هذه المرة، نقيس انبعاث زوج من الثقوب السوداء مباشرة، باستخدام موجات الجاذبية. » للحصول على هذا الإنجاز، استغرق الأمر أكثر من 25 عامًا من الملاحظات.

ما هي موجة الجاذبية أو الموجة الثقالية؟

قبل أن نذهب أبعد من ذلك، هناك نقطة سريعة في المفردات: ما هي موجة الجاذبية؟ إنها "تشوه في الزمكان ينتشر بسرعة الضوء"، كما يتذكر جيل ثورو. وترتبط هذه الفكرة ارتباطًا وثيقًا بنظرية النسبية العامة لأينشتاين وطريقته في تناول فكرة الجاذبية.

"الجاذبية ليست قوة سحرية تعمل على مسافة"، يتابع عالم الفلك شرحه. إنها كتلة تشوه الزمكان حولها. وإذا هززنا هذه الكتلة بقوة، فإن هذا التشوه في الفضاء المحيط ينتشر على شكل موجة جاذبية. »

ما الذي اكتشفناه للتو بالضبط؟

للكشف عن موجات الجاذبية هذه، وبالتالي مراقبة ما يبدو أنه الكثير من الثقوب السوداء الهائلة التي تدور حول بعضها البعض، استخدم العلماء 25 نجمًا نابضًا. يخبرنا عالم الفلك أن هذه "نجوم مضغوطة للغاية، وتدور بسرعة كبيرة". استخدمها الباحثون كـ “ساعات طبيعية”، مما يساعد على “اكتشاف الاختلافات الدقيقة في الزمكان، مثل موجات الجاذبية”.

يبدو الأمر كما لو كانت النجوم النابضة بحد ذاتها أداة قياس. إذا تعطلت النجوم النابضة، فيمكننا استنتاج مرور موجة الجاذبية.

تلسكوب بحجم المجرة:

يمكننا القول أن العلماء قاموا بطريقة ما بإنشاء تلسكوب بحجم مجرتنا درب التبانة. إنه أمر مذهل عندما نقارنه بمراصد LIGO وVirgo، اللذين شاركا في أول اكتشاف لموجات الجاذبية في عام 2015: هذه قطع من المعدات لا يزيد طولها عن بضعة كيلومترات، موضوعة على سطح الأرض.

"إن ما يعادل كاشفنا المعتمد على النجوم النابضة pulsars هو أذرع تمتد على المسافة بين النجوم النابضة والأرض. هذه النجوم النابضة الشهيرة موجودة في مجرتنا درب التبانة: لدينا بالفعل كاشف بحجم درب التبانة. »

كاشف بحجم المجرة يستخدم النجوم النابضة.

 المصدر: دانييل فوتسيلار / MPIfR

إشارة من الثقوب السوداء الهائلة:

بفضل هذا الكاشف العملاق، اكتشف العلماء للتو موجات جاذبية معينة: تم التقاطها بترددات منخفضة للغاية. في حين أن مراصد LIGO وVirgo رصدت عند بضعة هرتز وعشرات من الهرتز، يمكن للعلماء هذه المرة المراقبة عند مستوى يتراوح بين مليون ومليار من الهيرتز. ومع ذلك، "في هذا النطاق الترددي المنخفض للغاية نتوقع انبعاث الجاذبية لظواهر عملاقة، مرتبطة بالثقوب السوداء فائقة الكتلة. "الثقوب السوداء التي تبلغ كتلتها عدة مليارات من كتلة الشمس، والتي نعرف أنها تقع في قلب المجرات الكبيرة"، كما يلخص جيل ثورو.

أصبح بإمكان العلماء الآن الوصول إلى موجات جاذبية "أكبر" من تلك التي يمكن الوصول إليها بواسطة أجهزة الكشف الحالية. وبالتالي، إلى أزواج من الثقوب السوداء الأكبر حجمًا.

يعرف العلماء أن الكون قد تشكل بطريقة هرمية: في البداية كان هناك تكوين النجوم والمجرات الصغيرة، والتي من خلال الاندماج، شكلت تدريجياً مجرات أكثر ضخامة. "أثناء اندماج المجرات، تشكل الثقوب السوداء أيضًا أزواجًا، مما ينتج عنه موجات جاذبية منخفضة التردد للغاية والتي نعتقد أننا اكتشفناها اليوم. » لماذا استغرق هذا الاكتشاف 25 عامًا؟

وقد يكون من المفاجئ أن العلماء احتاجوا إلى ربع قرن لمراقبة الإشارة القادمة من مثل هذه الثقوب السوداء العملاقة. يؤكد جيل ثورو: "إنه كشف للحركة البطيئة". لقد استخدمنا 2500 ساعة من التلسكوب سنويًا منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وهناك اكتشافات لا يمكن تحقيقها إلا على مدى فترة طويلة من الزمن. »

ولأن هذه الثقوب السوداء ضخمة جدًا، فإن الملاحظات تكون على ترددات منخفضة جدًا. "نحن نعمل على نطاق أوسع: تستغرق هذه الثقوب السوداء سنوات لتدور حول بعضها البعض، مما ينتج ترددات منخفضة إلى حد ما. التردد هو عكس الزمن: إذا أخذنا وقتًا طويلًا، فإن ذلك ينتج ترددًا منخفضًا. » ولهذا السبب «يستغرق الأمر سنوات لإخراج هذه الإشارة. إذا كنت تريد إشارة النانوهيرتز، فأنت بحاجة إلى 30 عامًا من البيانات. »

حملة مراقبة عالمية:

ومن أجل الحصول على هذه النتائج، تم إجراء حملة مراقبة واسعة النطاق. وفي أوروبا وحدها، تم استخدام 5 تلسكوبات راديوية كبيرة، بما في ذلك التلسكوب الراديوي الكبير نانكا تمكن العلماء من الحصول على صورة ثقب أسود، في أبريل 2019. “عندما حصلنا على أول صورة لثقب أسود، رأينا البيئة الفريدة للثقب الأسود الوحيد في مجال البصريات، كما يوضح عالم الفلك نوميراما جيل ثيوريو. في مرصد باريس الذي شارك في العمل الجديد. هذه المرة، نقيس انبعاث زوج من الثقوب السوداء مباشرة، باستخدام موجات الجاذبية. » للحصول على هذا الإنجاز، استغرق الأمر أكثر من 25 عامًا من الملاحظات.

وهكذا تم تنفيذ المشروع من خلال تعاون EPTA ("مصفوفة توقيت النجم النابض الأوروبي")، والذي يتضمن أيضًا عمليات رصد في الهند من خلال مرصد GMRT ("التلسكوب الراديوي العملاق Metrewave").

ولكن هذا ليس كل شيء: يتم تنسيق نتائج EPTA مع نتائج التعاون العلمي الآخر: التعاون الأسترالي (PPTA)، والصيني (CPTA)، وأمريكا الشمالية (NANOGrav). وجميع النتائج متسقة على القول بأن هذا هو بالفعل توقيع موجات الجاذبية.

ما علاقة هذا بخلفية موجات الجاذبية؟

"نحن بصدد إثبات وجود خلفية من موجات الجاذبية"، يشير جيل ثورو إلى وجود. إما نوع من الضجيج في الخلفية، أو الضجيج الناتج عن مصادر مختلفة تنبعث منها موجات جاذبية منخفضة التردد.

"ما نعتقد أنه يمكننا وصفه في المقام الأول هو تراكب جميع الانبعاثات الصادرة عن جميع الثقوب السوداء الثنائية فائقة الكتلة في الكون. هناك أزواج من الثقوب السوداء في كل مجرة ضخمة. تتداخل الإشارات المختلفة الصادرة عن هذه المجموعة بأكملها وتنتج ضوضاء في الخلفية. » ومن آمال العلماء أن تبرز أزواج معينة من الثقوب السوداء، من أجل دراستها بمزيد من التفصيل. ويمكن أن تكون الثقوب السوداء أكبر من غيرها، أو أقرب إلينا، وبالتالي "ستخرج من القاع".

النتائج الجديدة واعدة أيضًا لتخصص آخر مهتم بخلفية موجات الجاذبية ألا وهو: علم الكونيات، أي دراسة الكون. "في بداية الكون، بعد ثوانٍ قليلة من الانفجار الكبير، كانت هناك ظواهر أنتجت أيضًا موجات الجاذبية. وتنتظر مجموعة من النماذج الكونية نتائجنا بفارغ الصبر، لأنها ستجعل من الممكن تقييد هذه الظواهر وفهمها. »

ولكن لا يزال هناك عمل يتعين القيام به: لا يستطيع العلماء حتى الآن أن يزعموا بشكل كامل أنهم اكتشفوا خلفية موجات الجاذبية، حتى لو كانت القرائن مقنعة. "سنحتاج إلى اكتشاف عتبة 5 سيغما، أي 5 أضعاف مستوى الضوضاء في الخلفية. نحن حاليا في 3 أو 4 سيغما. نحن تقريبا هناك. ومن خلال الجمع بين كافة البيانات العالمية، يكاد يكون من المؤكد أننا سنتجاوز هذه العتبة في غضون عام واحد. »

أقدم مجرة تم رصدها على الإطلاق تسمى مايسي13.4 مليار:

وتمكن علماء الفلك من تأكيد عمر مجرة مايسي عند 13.4 مليار سنة، أي 390 مليون سنة بعد الانفجار الكبير وهي أقدم مجرة في الكون المرئي تم اكتشافها. وفي هذا التاريخ (أغسطس 2023)، كانت أكبر من تم رصدها على الإطلاق. نحن مدينون بذلك لتلسكوب جيمس ويب الفضائي JWST.

يعود تاريخها إلى 390 مليونًا بعد الانفجار الكبير: مايسي هي أقدم مجرة تم رصدها على الإطلاق - على الأقل في الوقت الحالي، اعتبارًا من أغسطس 2023. وبما أن عمر الكون هو 13.8 مليار سنة على حد علمنا، فإن هذا يعطيه إجمالي عمر 13.4 عامًا. مليار سنة.

اسمها الصغير – الاسم الأول – يأتي من قصة مؤثرة. ويقود فريق علماء الفلك من جامعة تكساس ستيفن فينكلستين. اتضح أنهم تعرفوا على هذه المجرة لأول مرة في عيد ميلاد مايسي ابنة فينكلستين. إن إعطاء هذا الاسم للمجرة (التي لها أيضًا اسم علمي من الحروف والأرقام كما هو الحال بالنسبة للنجوم) يضفي على عملية الاكتشاف إنسانية معينة.

 "واحدة من المجرات البعيدة الأولى التي حددها تلسكوب جيمس ويب الفضائي". نحن مدينون بهذا الاكتشاف الرائع لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي يبهجنا دائمًا بالصور الرائعة، ولكنه أيضًا، بشكل أعمق وأقوى، يتقدم العلم بفضله بشكل جذري. على الرغم من تحديد مجرة مايسي في يونيو 2022، إلا أنه تم نشر التفاصيل في مجلة Nature في 14 أغسطس 2023 بعد التحليل.

كان هذا التحليل ضروريًا لفحص المجرة باستخدام التحليل الطيفي. "الأمر المثير في مجرة مايسي هو أنها كانت واحدة من أولى المجرات البعيدة التي حددها تلسكوب جيمس ويب الفضائي وهي أول مجرة تم تأكيدها طيفيًا. »

لماذا التحليل الطيفي؟ الأمر بسيط، لتحديد عمر جسم كوني، عليك دراسة الوقت بين لحظة انبعاث الضوء ولحظة استقباله. وللقيام بذلك، ينظر العلماء إلى التحول الأحمر في الطيف. ومع توسع الكون، فإن حجم هذا التحول يعبر عن المسافة. كلما كان الجسم بعيدًا، زاد انزياحه نحو الأحمر.

هذه الخطوة ضرورية. وكدليل على ذلك، تم اكتشاف مجرة أخرى في نفس الوقت، وهي CEERS-93316، والتي قُدِّرت سابقًا بوجودها بعد 250 مليون سنة من الانفجار الكبير. وأرجع التحليل الناتج في النهاية تاريخها إلى مليار سنة بعد الانفجار الكبير. ومن النادر أن يكون التقدير الأولي بعيدًا عن النتيجة النهائية، التي تم التوصل إليها هنا في فرنسا. وهكذا تم تنفيذ المشروع من خلال تعاون EPTA ("مصفوفة توقيت النجم النابض الأوروبي")، والذي يتضمن أيضًا عمليات رصد في الهند من خلال مرصد GMRT ("التلسكوب الراديوي العملاق Metrewave").

ولكن هذا ليس كل شيء: يتم تنسيق نتائج EPTA مع نتائج التعاون العلمي الآخر: التعاون الأسترالي (PPTA)، والصيني (CPTA)، وأمريكا الشمالية (NANOGrav). وجميع النتائج متسقة على القول بأن هذا هو بالفعل توقيع موجات الجاذبية.

***

د. جواد بشارة

إعداد وتحرير وترجمة د. جواد بشارة

يتسبب إشعاع هوكينغ في تبخر الثقب الأسود.

طرح ستيفن هوكينغ، عالم الكونيات البارز، فرضية مفادها أن إشعاع هوكينغ المنبعث من الثقوب السوداء يؤدي إلى تبخر الثقوب السوداء. واصل العلماء العمل وخلصوا إلى أن الكون كله يمكن أن يتبخر! وفق نظرية إشعاع هوكينغ الشهير ... قام فريق من الباحثين من جامعة رادبود في هولندا بإجراء تعديل حاسم على نظرية ستيفن هوكينغ (1942-2018) التي يرجع تاريخها إلى عام 1974 بشأن تبخر الثقوب السوداء. لقد وسعوا نطاق هذه النظرية إلى جميع الأشياء الرئيسية في الكون. وهكذا يتوقع العلماء أن كل شيء في الكون يمكن أن يتبخر على مدى فترة طويلة بما فيه الكفاية! نُشر هذا البحث في مجلة Physical Review Letters.

تبخر الثقوب السوداء بواسطة إشعاع هوكينغ

تؤكد الأبحاث الجديدة التي أجراها الفيزيائيون وعلماء الفلك أن ستيفن هوكينغ كان محقًا بشأن الثقوب السوداء والإشعاع الذي ينبعث منها، والذي يُطلق عليه إشعاع هوكينغ.

كان ستيفن هوكينغ أحد أعظم علماء الكونيات والفيزياء النظرية في عصرنا. لقد طور معرفتنا بالثقوب السوداء بشكل كبير. في السبعينيات، أصبح مهتمًا بفئة من الثقوب السوداء يكون وجودها ممكنًا وفقًا لنظرية النسبية العامة. وليس المقصود بها جميع الثقوب السوداء. لقد افترض أن هذه الثقوب السوداء الصغيرة يمكن أن تكون بحجم البروتون وتقدر كتلتها بمليار طن! توجد هذه الثقوب السوداء نظريًا لأن نظرية النسبية لا تمنعها. قد تكون موجودة في الكون. ربما كانوا قادرين على التكون في الانفجار العظيم في الكون المبكر بسبب الضغوط الخارجية الهائلة.

درس ستيفن هوكينغ خصائص هذه الثقوب السوداء الدقيقة. وهكذا لاحظ أنهم لا يطيعون قوانين الفيزياء الكلاسيكية. مما يعني أنها لا تخضع للنسبية العامة مثل الثقوب السوداء الكلاسيكية. بل في الواقع، سوف تطيع فيزياء الكم في نطاق اللامتناهي في الصغر. ثم قام بتعديل وصفه للثقب الأسود من خلال تضمين بعض الخصائص الكمومية. وهكذا يكتشف أن ثقبه الأسود الصغير يتبخر بإصدار الطاقة. لقد قام ستيفن هوكينغ للتو باكتشاف جوهري! لا يزال نظريًا حتى يومنا هذا ويعرف باسم إشعاع هوكينغ.

هذا الإشعاع الضعيف يختلف باختلاف الثقب الأسود. إنه ضعيف للغاية بالنسبة للثقوب السوداء فائقة الكتلة والمتوسطة. من ناحية أخرى، يبدو الأمر أكثر أهمية بالنسبة للثقوب السوداء النجمية.

وفقًا لهذه الدراسة، يمكن أن يتبخر هذا القزم الأبيض أيضًا بعد إشعاع هوكينغ.

جمع ستيفن هوكينغ الفيزياء الكلاسيكية، وخاصة نظرية الجاذبية لأينشتاين، مع فيزياء الكم. وهكذا أوضح أن الخلق والإبادة العفوية لأزواج من الجسيمات يحدثان بالقرب من أفق الحدث للثقب الأسود. أفق الحدث هو نوع من "الحدود". وأبعد من ذلك، من المستحيل الهروب من قوة الجاذبية للثقب الأسود. يتكون هذا الزوج من الجسيمات من جسيم وجسيمه المضاد. يتم إنشاؤه لفترة وجيزة جدا ثم يهلك على الفور. ومع ذلك، يمكن أن يحدث أن "يسقط" جسيم واحد في الثقب الأسود ويهرب الآخر على شكل إشعاع يسمى إشعاع هوكينغ. وفقًا لستيفن هوكينغ، ستؤدي هذه الظاهرة في النهاية إلى تبخر الثقب الأسود.

أجرى باحثون من جامعة رادبود بحثًا نظريًا جديدًا. وهكذا أظهروا أن هوكينغ كان محقًا بشأن تبخر الثقوب السوداء، ولكن ليس تمامًا. لقد سعوا لإثبات ما إذا كان وجود أفق الحدث ضروريًا. للقيام بذلك، قاموا بدمج تقنيات من الفيزياء وعلم الفلك والرياضيات. الهدف هو فحص ما يحدث عندما يتم إنتاج مثل هذه الأزواج من الجسيمات في بيئة الثقوب السوداء. اكتشفوا أن هذه الأزواج من الجسيمات يمكن أن تتشكل بعيدًا عن أفق الحدث.

فكل شيء في الكون يمكن أن يتبخر حتى الآن، اعتقد الفيزيائيون أنه لا يوجد إشعاع ممكن بدون أفق حدث كما في حالة الثقوب السوداء. في هذه الدراسة الجديدة، تسعى إلى إظهار أن انحناء الزمكان حيث يتم سحب الجسيمات عن بعضها بواسطة قوى المد لحقل الجاذبية، يلعب في الواقع دورًا مهمًا في تكوين الإشعاع وأن أفق الحدث ليس ضروريًا.

هذه الدراسة، وهي دراسة نظرية، تجعل من الممكن إدراك أن الأجسام في الكون التي ليس لها أفق حدث مثل الأقزام البيضاء أو النجوم النيوترونية أو غيرها من الأشياء لديها أيضًا إشعاع هوكينغ هذا. وهذا يعني أنه بعد وقت طويل جدًا، يمكن أن ينتهي كل شيء في الكون بالتبخر مثل الثقوب السوداء. في الواقع، يمكن أن تنطبق هذه الظاهرة على أي جسم لديه مجال جاذبية.

في انتظار تأكيد محتمل لهذه الظاهرة، تظل هذه الدراسة فرضية. لن يتمكن الفيزيائيون من تأكيد ذلك إلا عندما يكتشفون إشعاع هوكينغ الناتج عن أشياء مثل الثقوب السوداء، وكذلك الكواكب والنجوم أو حتى النجوم النيوترونية. لكن في الوقت الحالي، فإن تسليط الضوء على هذا الإشعاع أمر مستحيل!

***

إعداد وتحرير وترجمة د. جواد بشارة

يعتبر أمن البيانات ذا أهمية قصوى في العصر الرقمي اليوم، حيث يتم تخزين معلوماتنا الشخصية والحساسة على الإنترنت. لطالما كانت طرق المصادقة التقليدية المستندة إلى كلمة المرور موضع قلق بسبب نقاط ضعفها في عمليات القرصنة والخروقات. مع تطور التكنولوجيا، تظهر طرق المصادقة البيومترية، مثل بصمات الوجه وبصمات الأصابع والتعرف على الصوت، كبدائل واعدة لكلمات المرور، ففي احدث استطلاع اجرته ادارة (1)Bitwarden لعام 2023 لقرارات كلمة المرور، والذي شمل 800 من صانعي القرار في مجال تكنولوجيا المعلومات في جميع أنحاء العالم، حيث كشف أن التكنولوجيا بدون كلمة مرور أصبحت أكثر انتشارًا في سير العمل، حيث يقوم 49٪ من المشاركين إما بنشر تكنولوجيا بدون كلمة مرور أو يخططون لنشرها، ويعتمد 51٪ على طرق مصادقة " something you are" مثل المصادقات البيومترية (الحيوية) كالتعرف على الوجه أو بصمات الأصابع أو التعرف على الصوت. من هذا المنطلق نستكشف هنا إمكانية استبدال كلمات المرور بالمصادقة البيومترية وتقييم قوتها الأمنية في الحفاظ على المواقع والبيانات والإدخال المصرح به والجوانب الأخرى ذات الصلة.

المصادقة البيومترية (الحيوية) نموذج واعد:

تعتمد المصادقة البيومترية على الخصائص الفسيولوجية أو السلوكية الفريدة للأفراد للتحقق من هويتهم. فيما يلي ثلاث أنماط بيومترية (حيوية) شائعة الاستخدام:

بصمة الوجه: تعمل تقنية التعرف على الوجه على تحليل ميزات الوجه، مثل المسافة بين العينين وشكل الأنف وخط الفك، لإنشاء طباعة وجه فريدة لكل فرد. مع التقدم في الذكاء الاصطناعي (AI) وخوارزميات التعلم العميق، أصبح التعرف على الوجوه دقيقًا وقويًا للغاية.

بصمات الأصابع: تم اعتماد مصادقة بصمات الأصابع على نطاق واسع في العديد من الأجهزة، مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة. تعد أنماط النتوءات والتجاويف الموجودة على أطراف أصابع الفرد فريدة من نوعها، مما يجعل بصمات الأصابع معرفًا حيويًا ممتازًا. تلتقط مستشعرات بصمات الأصابع هذه الأنماط وتطابقها لمصادقة المستخدمين.

التعرف على الصوت: تستفيد المصادقة الصوتية من الخصائص الصوتية المميزة للأفراد، بما في ذلك درجة الصوت والنبرة والنطق. يمكن لخوارزميات التعرف على الصوت المتقدمة تحديد المستخدمين بدقة من خلال تحليل أنماط صوتهم، وحتى مراعاة الاختلافات التي تسببها العوامل البيئية أو العواطف.

قوة المصادقة البيومترية من وجهة نظر عسكرية:

من وجهة نظر عسكرية، يمكن أن يكون تأثير المصادقة بدون كلمات مرور واستخدام المصادقة البيومترية كبيرًا. فيما يلي بعض الاعتبارات المحتملة:

تعزيز الأمان: يمكن أن توفر المصادقة البيومترية مستوى أعلى من الأمان مقارنة بأساليب المصادقة التقليدية المستندة إلى كلمة المرور. تعتبر السمات الحيوية، مثل بصمات الأصابع أو مسح قزحية العين أو التعرف على الوجه، فريدة للأفراد ويصعب تزويرها أو تكرارها. هذا يجعل من الصعب على الأفراد غير المصرح لهم الوصول إلى الأنظمة أو المنشآت أو المعدات العسكرية الحساسة.

التحكم الفعال في الوصول: يمكن للمصادقة البيومترية تبسيط عمليات التحكم في الوصول داخل المنشآت العسكرية أو القواعد أو المناطق الآمنة. يمكن للجنود والموظفين المصادقة على أنفسهم بسرعة من خلال توفير بياناتهم الحيوية، مما يلغي الحاجة إلى تذكر كلمات المرور أو مشاركتها. يمكن أن يوفر هذا الوقت، ويقلل من النفقات الإدارية، ويعزز الكفاءة التشغيلية.

تعزيز المساءلة: المصادقة البيومترية يمكن أن تساعد في إنشاء رابط قوي بين الفرد وأفعاله. من خلال دمج معرّفات المقاييس الحيوية في أنظمة أو أجهزة عسكرية مختلفة، يصبح من السهل عزو إجراءات أو أحداث معينة إلى الأفراد. يمكن أن يساعد ذلك في التحقيقات أو التحليل الجنائي أو الإجراءات التأديبية، وتعزيز المساءلة بين الأفراد العسكريين.

التخفيف من التهديدات الداخلية: يمكن أن تعمل المصادقة البيومترية كطبقة دفاع إضافية ضد التهديدات الداخلية داخل الجيش. بينما يمكن مشاركة كلمات المرور أو اختراقها، فإن سمات القياسات الحيوية فريدة للأفراد ولا يمكن نقلها بسهولة. هذا يقلل من مخاطر الوصول غير المصرح به من قبل المطلعين بقصد ضار، وحماية المعلومات الحساسة أو المعدات أو العمليات.

الاعتبارات والتحديات:

على الرغم من الفوائد المتوفرة في المصادقة البيومترية، إلا أنها تواجه تحديات واعتبارات معينة:

مخاوف بشأن الخصوصية: يثير جمع البيانات البيومترية وتخزينها مخاوف بشأن الخصوصية. يجب أن تلتزم المنظمات بالبروتوكولات الصارمة والأطر القانونية لضمان التعامل الآمن مع المعلومات البيومترية وتخزينها. يجب استخدام تقنيات إخفاء الهوية والتشفير لحماية حقوق خصوصية الأفراد.

الدقة ومعدلات القبول والرفض الكاذبة: أنظمة القياسات البيومترية ليست معصومة عن الخطأ ويمكن أن تنتج معدلات قبول أو رفض زائفة. يمكن أن تؤثر عوامل مثل الظروف البيئية أو الشيخوخة أو الإصابات أو التغيرات في المظهر على دقة أنظمة التعرف الحيوى فالتحديثات والتحسينات المنتظمة في الخوارزميات ضرورية للتخفيف من هذه المشكلات.

تسريب البيانات البيومترية: إذا تم اختراق البيانات البيومترية، فلا يمكن تغييرها مثل كلمة المرور. يجب على المؤسسات استخدام آليات تشفير وتخزين قوية لحماية البيانات البيومترية من الانتهاكات. يجب تخزين قوالب المقاييس البيومترية بشكل آمن، باستخدام تقنيات مثل التجزئة غير القابلة للعكس (2).

تعقيد التنفيذ: قد يواجه تنفيذ نظام المصادقة البيومترية بعض التحديات التقنية. يتطلب تجهيز الأجهزة اللازمة للتعرف على البيانات البيومترية وتخزينها، وتوفير بنية تحتية قوية للمصادقة البيومترية . يجب أيضًا التأكد من توافق الأنظمة مع مختلف أجهزة ومنصات التشغيل.

تعتبر البيانات البيومترية بديلاً قويًا لكلمات المرور في حماية البيانات والمصادقة. توفر الخصائص الفريدة للأفراد مستوى عالٍ من الأمان وتقاوم الهجمات المشتركة. ومع ذلك، يجب أن تتم معالجة التحديات المتعلقة بالخصوصية ودقة النظام وتسرب البيانات. يجب على المؤسسات تبني إجراءات أمنية قوية وتحسين التقنيات المستخدمة لضمان استخدام البيانات البيومترية بشكل آمن وفعال في المستقبل.

يُعد استبدال كلمات المرور بالبيانات البيومترية مثل بصمات الوجه وبصمات الأصابع والتعرف على الصوت واحدة من الخطوات الهامة نحو تعزيز أمان البيانات والحفاظ على الخصوصية واعطاء موثوقية اكثر بالجانب الإداري للجنود من خلال قراءة معلوماتهم الشخصية والوظيفية رقميا والحد من الروتين الورقي الحالي.

توفر هذه التقنيات مستوى عالٍ من الأمان وصعوبة الاختراق، وتعزز تجربة المستخدم بتقليل الاعتماد على كلمات المرور التقليدية. ومع ذلك، يجب أن تُنفذ هذه التقنيات بشكل صحيح وتُلبي متطلبات الأمان والخصوصية. كما يجب أيضًا أن يكون هناك توعية بالتحديات المحتملة ومراعاة الاحتياطات اللازمة لحماية البيانات البيومترية من التسرب والاستخدام غير المصرح به. من المتوقع أن تستمر تلك التقنيات في التطور والتحسين مع مرور الوقت، مما سيعزز قوتها الأمنية وقدرتها على الحفاظ على المواقع والبيانات والدخول المصرح به في المستقبل لذلك نتأمل ان تأخذ الحكومة هذا الأمر بنظر الإعتبار وتواكب التطور الرقمي الحاصل.

***

ايهاب عنان سنجاري

باحث في مجال الذكاء الإصطناعي والأمن السيبراني

...................

1- Bitwarden هو تطبيق إدارة كلمات المرور ومحفظة رقمية تهدف إلى توفير حل آمن ومرن للحفاظ على كلمات المرور والمعلومات الحساسة الأخرى. ويعتبر خدمة تخزين البيانات الآمنة والمشفرة في السحابة.

2- التجزئة غير القابلة للانعكاس هي تقنية أساسية في التشفير وتلعب دورًا مهمًا في ضمان سلامة البيانات وأمن كلمات المرور وتطبيقات التشفير الأخرى.

هل الكون الذي نحن فيه هو كل ما موجود ام ان هناك أكوان اخرى؟ واذا كانت هناك أكون اخرى فما هو شكلها؟ هل يمكن العيش فيها؟ قد يبدو هذا للبعض مجرد تكهنات لكن الموضوع ليس كذلك.

ماذا لو

بعض علماء الفيزياء يجادلون بان انفجار التمدد المتسارع في فجر الكون والذي عُرف بالتضخم يجعل وجود شكل من الأكوان المتعددة امراً حتميا. كوننا الحالي في الحقيقة ليس الاّ واحدا من بين الكثير.

في هذه النظرية، كل كون جديد يتبلور من الخلفية المضطربة للتضخم، مطبوعا بمزيج فريد من القوانين الفيزيائية. اذا كانت القوانين الفيزيائية التي تحكم تلك الأكوان الاخرى مشابهة لقوانينا، عندئذ نحن نستطيع فهمها على الأقل نظريا.

ضمن كوننا الحالي، الفيزياء تُحكم بقواعد تخبرنا كيف تتفاعل الاشياء مع بعضها البعض، وبثوابت الطبيعة مثل سرعة الضوء، الذي يحدد قوة هذه التفاعلات. لذا، نحن نستطيع تصور أكوانا افتراضية فيها يمكن ان نغير هذه الخصائص ونستكشف النتائج ضمن معادلات رياضية.

هذا قد يبدو بسيطا، لكن القواعد التي يتم تعديلها هي التركيب الأساسي للكون. لو نتصور كونا فيه الألكترون أثقل من الالكترون في كوننا بمائة مرة، عندئذ كيف ستكون النتائج بالنسبة للنجوم والكواكب وحتى الحياة؟

ماذا تحتاج الحياة؟

جرى مؤخرا إثارة هذا السؤال في العديد من الأوراق العلمية. قابلية السكن habitability هو مفهوم معقد لكننا نعتقد ان الحياة تتطلب عددا من المقادير الضرورية لنشئتها واستمرارها. التعقيدية هي واحدة من تلك المقادير. بالنسبة للحياة على الارض، تأتي التعقيدية من القائمة الدورية للعناصر periodic table التي يمكن مزجها وترتيبها في عدد هائل من مختلف الجزيئات. نحن مكائن من جزيئات حية. لكن بيئة مستقرة وتدفق ثابت للطاقة هما ايضا ضروريان. من غير المدهش ان الحياة الارضية بدأت على سطح كوكب صخري وبغزارة من العناصر الكيميائية تسبح في ضوء نجم مستقرعاش طويلا.

تغيير القوى الاساسية

هل توجد بيئة مشابهة على امتداد الأكوان المتعددة؟ استطلاعنا النظري تم في ضوء غزارة العناصر الكيميائية. في كوننا، ماعدى الهايدروجين والهيليوم اللذان تكوّنا في البغ بانغ (الانفجار الكبير)، فان جميع العناصر تنشأ خلال حياة النجوم. هي اما تتولد من خلال التفاعل النووي في النوى النجمية او في العنف الهائل للسوبرنوفا، عندما تتمزق نجمة عملاقة في نهاية مدة حياتها.

كل هذه العمليات تُحكم بواسطة أربع قوى أساسية في الكون. الجاذبية تضغط على النوى النجمية لتدفعها نحو كثافة وحرارة هائلة. الكهرومغناطيسية تحاول فصل نوى الذرات عن بعضهما لكن اذا تمكنت من الاقتراب بدرجة كافية، فان القوة النووية العنيفة يمكنها ان تشدّها الى عنصر جديد. حتى القوة النووية الضعيفة التي يمكنها قلب البروتون الى نيوترون، تلعب دورا هاما في إشعال الفرن النجمي.

كتل الجزيئات الأساسية مثل الالكترونات وجسيمات ما دون الذرة، يمكنها ايضا ان تلعب دورا محوريا.

لذا، لكي نستطلع اكوانا افتراضية، لدينا عدة اوجه يمكننا تعديلها. التغيرات في الكون الأساسي تنسحب على بقية الفيزياء.

توازن الكاربون - الاوكسجين

لمعالجة التعقيدية الهائلة لهذه المشكلة، نحن نقطع مختلف أجزاء الفيزياء الى قطع يمكن ادارتها: نجوم وأغلفة جوية وكواكب وطبقات تكتونكية، أصل الحياة والكثير. ومن ثم نقوم بتثبيت القطع الى بعضها لتحكي القصة الكاملة حول إمكانية العيش عبر الكون المتعدد. ستبرز لنا صورة معقدة. بعض العوامل يمكن ان تؤثر بقوة على إمكانية العيش في الكون.

فمثلا، نسبة الكاربون الى الاوكسجين شيء تم عبر سلسلة معينة من التفاعلات النووية في قلب النجم، وهويبدو مهم خصيصا. الهروب بعيد جدا من القيمة في كوننا، حيث تكون هناك كمية متساوية تقريبا من العنصرين، يؤدي الى بيئة من الصعب جدا بروز الحياة فيها او ازدهارها. لكن غزارة العناصر الاخرى تبدو أقل أهمية. طالما هي بيئة مستقرة، والذي يعتمد على التوازن بين القوى الاساسية، هي يمكنها لعب دورا محوريا في بناء شكل الحياة.

المزيد من التعقيدية

العلماء في محاولتهم كانوا قادرين فقط على اتخاذ اتجاه وصفي عام لكشف امكانية العيش في الاكوان المتعددة، اختاروا عينة من امكانات الفضاء في خطوات مرنة جدا. بعد ذلك، لكي يجعلوا المشكلة قابلة للسيطرة عليهم أخذ العديد من التقريبات النظرية والطرق السريعة. لذا هم فقط في المرحلة الاولى في فهم ظروف الحياة عبر الكون المتعدد.

في الخطوات القادمة، تعقيدية كاملة لفيزياء بديلة لأكوان اخرى بحاجة للدراسة. سوف نحتاج لفهم تأثير القوى الأساسية على حجم صغير ثم تمديده لنطاق أوسع حول تكوين النجوم ومن ثم الكواكب.

كلمة تحذير

فكرة الكون المتعدد لاتزال في طور الفرضية، فكرة لاتزال بحاجة للاختبار. ونحن لا نعرف اذا كانت القوانين الفيزيائية يمكن ان تكون مختلفة في الاكوان المتعددة، واذا كانت كذلك، فكم هي ستكون مختلفة.

نحن في بداية سفرة سوف تكشف مكاننا النهائي ضمن اللانهائية – او ربما نتجه نحو نهاية علمية ميتة للعلم.

***

حاتم حميد محسن

في علم الفيزياء النظرية والفيزياء الكونية الكوسمولوجيا العديد من النظريات والمنظّرين الذي أسهموا في تطور هذه العلوم من بينهم كارلو روفيللي وبرايان غرين وماكس تيغمارك وبالطبع آينشتاين وماكس بلانك وبور وشرودينغر وهيزنبيرغ وغيرهم وهذه ومضات قصيرة عنهم وعنهم مساهماتهم:

النسبية هي مصطلح يمكن أن يشير إلى العديد من النظريات الفيزيائية التي طورها ألبرت أينشتاين في بداية القرن العشرين، والتي أحدثت ثورة في فهمنا للمكان والزمان والجاذبية.

تم تطوير أول هذه النظريات، النسبية الخاصة، في عام 1905 وقدمت مفهوم ثبات سرعة الضوء، مما يعني أن قوانين الفيزياء هي نفسها لجميع المراقبين في حركة موحدة. قدمت النسبية الخاصة أيضًا المعادلة الشهيرة E = mc²، والتي تنشئ علاقة بين الكتلة والطاقة.

تم تطوير النظرية الثانية، النسبية العامة، في عام 1915 وتصف كيف أن الجاذبية هي نتيجة لانحناء الزمكان بسبب وجود الكتلة والطاقة. أوضحت النسبية العامة ظواهر مثل انحراف الضوء بواسطة الكتل والانزياح الأحمر للضوء المنبعث من الأجسام المتحركة في مجال الجاذبية.

كان للنسبية آثار مهمة على الفيزياء، وعلم الكونيات، وفلسفة العلوم، ومكنت التقدم التكنولوجي مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تستمر نظرية النسبية في الدراسة والاختبار التجريبي اليوم.

الزمكان هو مفهوم أساسي في الفيزياء، يصف الكون على أنه سلسلة متصلة تتكون من ثلاثة أبعاد مكانية وبُعد زمني واحد. تم تطويره من قبل ألبرت أينشتاين في نظريته في النسبية الخاصة والممتدة.

وفقًا لهذه النظرية، يعد الزمكان كيانًا ديناميكيًا يمكن أن يتشوه بوجود الكتلة والطاقة. يسمى هذا التشوه انحناء الزمكان. على سبيل المثال، الجاذبية هي مظهر من مظاهر انحناء الزمكان بسبب وجود الكتلة.

لقد أحدثت نظرية النسبية ثورة في فهمنا للكون، حيث أظهرت أن المكان والزمان ليسا كيانين منفصلين ومستقلين، لكنهما متشابكان ومترابطان. وقد أدت أيضًا إلى فهم أفضل لظواهر مثل تمدد الزمن وتقلص الطول والتأثيرات النسبية التي تحدث بسرعات قريبة من سرعة الضوء.

لذلك فإن الزمكان هو مفهوم أساسي في الفيزياء، والذي يسمح لنا بفهم بنية الكون والقوانين التي تحكمه.

ميكانيكا الكم هي فرع من فروع الفيزياء التي تدرس الظواهر الفيزيائية على نطاق مجهري، مثل الذرات والجسيمات دون الذرية. تم تطويره في بداية القرن العشرين لحل مشاكل معينة في فهم خصائص الذرات والجزيئات، ومنذ ذلك الحين له العديد من التطبيقات في مجالات مثل الكيمياء، وفيزياء المواد، والبيولوجيا، والإلكترونيات، والحوسبة الكمومية.

تختلف المبادئ الأساسية لميكانيكا الكم عن تلك الموجودة في الفيزياء الكلاسيكية، التي تصف الظواهر العيانية مثل حركات الأجسام في بيئتنا اليومية. في ميكانيكا الكم، يتم وصف الجسيمات من حيث وظائف الموجة، والتي لديها احتمال العثور على جسيم في موضع معين أو بزخم معين. الظواهر الكمومية مثل التداخل والتشابك هي أيضًا مفاهيم أساسية في ميكانيكا الكم، والتي غالبًا ما تعتبر غريبة وغير بديهية.

ميكانيكا الكم لها آثار مهمة على فهمنا للواقع المادي، خاصة بالنسبة لمفهوم الحتمية والسببية. وهو أيضًا أساس التقنيات المبتكرة، مثل الليزر والترانزستورات وأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

نظرية الأوتار، المعروفة أيضًا باسم نظرية الأوتار الفائقة، هي محاولة لحل واحدة من أكبر المشاكل في الفيزياء النظرية: كيفية توحيد النسبية العامة لأينشتاين، التي تصف الجاذبية واسعة النطاق، وفيزياء الكم، التي تصف سلوك الجسيمات دون الذرية.

تفترض نظرية الأوتار أن الجسيمات دون الذرية ليست نقاطًا شبيهة بالنقاط، بل هي سلاسل اهتزازية أحادية البعد، تؤدي اهتزازاتها إلى ظهور جسيمات وقوى مختلفة في الكون. توسع نظرية الأوتار الفائقة هذه الفكرة من خلال تضمين مفهوم التناظر الفائق، الذي يفترض وجود جسيمات فائقة التناظر لكل جسيم معروف.

أثارت نظرية الأوتار الكثير من الإثارة بين علماء الفيزياء النظرية بسبب قدرتها على حل بعض أعمق المشاكل في الفيزياء، مثل توحيد قوانين الفيزياء وطبيعة الجاذبية الكمومية. ومع ذلك، فإنها تظل نظرية مضاربة لم يتم إثباتها بالتجارب بعد. أثارت بعض المراجعات أيضًا أسئلة حول صفة غير قابلة للتزوير لنظرية الأوتار وحقيقة أنه قد يكون من الصعب اختبارها تجريبياً.

الجاذبية الكمية الحلقية هي محاولة لتطوير نظرية الجاذبية الكمومية باستخدام نهج قائم على الحلقة. تستند هذه النظرية إلى فكرة أن الزمكان منفصل، أي أنه يتكون من كميات محدودة ومتميزة، بدلاً من سلسلة متصلة غير قابلة للقسمة بلا حدود. تفترض نظرية الحلقة أيضًا أن الزمكان ديناميكي، أي أنه يمكن وصفه بأنه مجموعة من الحلقات تعتمد على نقاط في الزمكان.

تعد الجاذبية الكمية الحلقية نهجًا واعدًا بشكل خاص لحل مشكلة توحيد النسبية العامة لأينشتاين مع فيزياء الكم، لأنها تتيح للجاذبية أن تُعامل كقوة كمومية. في الواقع، في نظرية الحلقة، توصف الجاذبية بأنها تتوسط بواسطة جسيمات تسمى الغرافيتونات، والتي تتفاعل مع بعضها البعض لإنتاج قوة الجاذبية.

ومع ذلك، على الرغم من العديد من التطورات في نظرية الحلقات على مدى العقود القليلة الماضية، لا تزال الجاذبية الكمية الحلقية نظرية مضاربة ولم يتم إثباتها تجريبيًا. تكمن الصعوبة الرئيسية في أن المقاييس اللازمة لمراقبة تأثيرات الجاذبية الكمية الحلقية صغيرة للغاية، بترتيب طول بلانك، مما يجعل الاختبار التجريبي صعبًا للغاية.

الكون المتعدد هو فرضية علمية تشير إلى أن كوننا يمكن أن يكون واحدًا من العديد من الأكوان الموجودة، ولكل منها خصائصه وخصائصه الفيزيائية. وفقًا لهذه النظرية، هناك عدد لا حصر له من الأكوان المتوازية، تسمى أيضًا "العوالم المتوازية" أو "الأكوان المتوازية"، والتي تتعايش مع كوننا.

تستند هذه الفكرة إلى العديد من النظريات العلمية، مثل نظرية التضخم الكوني، ونظرية الأوتار، ونظرية ألبرت أينشتاين للنسبية العامة. على الرغم من أن وجود الكون المتعدد يُعد حاليًا فرضية، إلا أن العديد من العلماء يعتقدون أنه يمكن أن يقدم إجابات لأسئلة أساسية في الفيزياء، مثل طبيعة المكان والزمان.

من المهم أن نلاحظ أن الكون المتعدد لا يزال تخمينيًا إلى حد كبير ولا يوجد دليل تجريبي على وجوده حتى الآن. ومع ذلك، فإن البحث مستمر لمحاولة الكشف عن العلامات غير المباشرة لوجود الكون المتعدد، مثل الحالات الشاذة في إشعاع الخلفية الكونية أو ملاحظات القوانين الفيزيائية التي لا يمكن تفسيرها من خلال كوننا وحده.

نظرية كل شيء (بالإنجليزية، نظرية كل شيء) هي فرضية علمية تهدف إلى توحيد القوى الأساسية الأربعة للطبيعة: القوة الكهرومغناطيسية، القوة النووية الضعيفة، القوة النووية القوية والجاذبية، في نفس النظرية المتماسكة . ستكون هذه النظرية قادرة على وصف جميع الظواهر في الكون على جميع المستويات، من فيزياء الجسيمات دون الذرية إلى علم الكونيات.

كان البحث عن نظرية لكل شيء هدفًا رئيسيًا للفيزياء النظرية لعدة عقود، ولكن لا يوجد حتى الآن إجماع علمي على أفضل نهج لتحقيق ذلك. تم اقتراح العديد من النظريات، مثل نظرية الأوتار، والجاذبية الكمية الحلقية، ونظرية M، ونظرية التناظر الفائق.

ومع ذلك، فإن هذه النظريات لها حدود ويظل هناك تحديات نظرية وتجريبية مهمة يتعين حلها لتحقيق نظرية كل شيء. على سبيل المثال، تظل الجاذبية الكمية وفهم الطاقة المظلمة والمادة المظلمة من التحديات الرئيسية للفيزياء النظرية الحديثة.

الزمن هو البعد الأساسي للكون الذي نعيش فيه، لكن طبيعته الحقيقية تظل مسألة مفتوحة ومعقدة في الفيزياء والفلسفة. وفقًا للفيزياء الكلاسيكية، يُعتبر الزمن كيانًا مطلقًا وعالميًا يتدفق بطريقة خطية وثابتة مستقلة عن أي حدث أو ملاحظة.

ومع ذلك، فقد أظهرت الفيزياء الحديثة، ولا سيما نظرية النسبية الخاصة والعامة، أن الزمن نسبي ويعتمد على الراصد والسرعة والجاذبية. وفقًا لهذه النظريات، يمكن أن يختلف تدفق الزمن اعتمادًا على موقع الراصد وسرعته، ويمكن تنشيطه من خلال وجود حقول جاذبية مكثفة.

بالإضافة إلى ذلك، اقترح بعض الفيزيائيين نظريات الكم للوقت التي تتحدى فكرة تدفق الزمن وتصف الزمن بأنه بُعد ثابت وثابت، لا ينكشف بل يكشف عن نفسه تدريجيًا.

باختصار، إن طبيعة الزمن هي قضية معقدة لا يزال العلماء والفلاسفة يستكشفونها ويناقشونها.

إن مسألة أصل الزمن موضوع شائع. معقدة تمت دراستها من قبل الفلاسفة والفيزيائيين وعلماء الكون لعدة قرون. وفقًا لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، فإن الزمن هو أحد أبعاد الزمكان، والذي يمكن أن يتأثر بالجاذبية والسرعة.

لذلك فإن أصل الزمن مرتبط بأصل الكون نفسه. وفقًا لنظرية الانفجار العظيم، بدأ الكون في الوجود منذ حوالي 13.8 مليار سنة، من حالة كثافة عالية جدًا ودرجة حرارة عالية جدًا. قبل هذه النقطة، لم يكن هناك مكان ولا وقت، وبغض النظر عما نعرفه. لذلك في هذه اللحظة كان الوقت قد بدأ في الوجود.

ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن هذه النظرية تستند إلى الملاحظات والحسابات، ولا تزال قيد التطوير والتحقق. من الممكن أن تؤدي الاكتشافات والنظريات الجديدة إلى تغيير فهمنا الحالي لأصل الزمن.

الكون المتعدد هو فرضية علمية تشير إلى أن كوننا يمكن أن يكون واحدًا من العديد من الأكوان الموجودة، ولكل منها خصائصه وخصائصه الفيزيائية. وفقًا لهذه النظرية، هناك عدد لا حصر له من الأكوان المتوازية، تسمى أيضًا "العوالم المتوازية" أو "الأكوان المتوازية"، والتي تتعايش مع كوننا.

تستند هذه الفكرة إلى العديد من النظريات العلمية، مثل نظرية التضخم الكوني، ونظرية الأوتار، ونظرية ألبرت أينشتاين للنسبية العامة. على الرغم من أن وجود الكون المتعدد يُعد حاليًا فرضية، إلا أن العديد من العلماء يعتقدون أنه يمكن أن يقدم إجابات لأسئلة أساسية في الفيزياء، مثل طبيعة المكان والزمان.

من المهم أن نلاحظ أن الكون المتعدد لا يزال تخمينيًا إلى حد كبير ولا يوجد دليل تجريبي على وجوده حتى الآن. ومع ذلك، فإن البحث مستمر لمحاولة الكشف عن العلامات غير المباشرة لوجود الكون المتعدد، مثل الحالات الشاذة في إشعاع الخلفية الكونية أو ملاحظات القوانين الفيزيائية التي لا يمكن تفسيرها من خلال كوننا وحده.

الانفجار العظيم نظرية علمية تصف أصل الكون وتطوره. وفقًا لهذه النظرية، بدأ الكون كنقطة تفرد - نقطة ساخنة وكثيفة وصغيرة بلا حدود - منذ حوالي 13.8 مليار سنة. ثم تمدد بسرعة في عملية تعرف باسم التضخم الكوني، والتي تسببت في تبريد الكون وتقليل كثافته.

مع توسع الكون، بدأت المادة والطاقة في التكون واندمجت في النهاية لتشكيل النجوم والمجرات والأجرام السماوية الأخرى. كان الكون المبكر يتألف في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، ولكن بمرور الوقت قامت النجوم بدمج هذه العناصر معًا لتكوين عناصر أثقل بما في ذلك الكربون والنيتروجين والأكسجين.

يتم دعم نظرية الانفجار العظيم من خلال مجموعة كبيرة من الأدلة الرصدية، بما في ذلك إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف، ووفرة عناصر الضوء في الكون، وهيكل الكون واسع النطاق. على الرغم من هذه الأدلة، لا تزال هناك بعض الألغاز المحيطة بالانفجار العظيم، بما في ذلك طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، والتي يعتقد أنها تشكل غالبية محتوى الطاقة الكتلي في الكون.

The Big Bounce هو نموذج كوني افتراضي يقترح أن الكون يمر بدورات من التوسع والانكماش. وفقًا لهذه النظرية، يبدأ الكون بانفجار كبير، ويتمدد لمليارات السنين، ثم ينهار إلى حالة كثيفة ساخنة تُعرف باسم الأزمة الكبيرة. ومع ذلك، فبدلاً من توقف الكون عن الوجود، تسببت الأزمة الكبيرة في إحداث انفجار كبير آخر، مما تسبب في توسع الكون وإعادة الدورة من جديد.

تستند هذه الفكرة إلى نظرية المصير النهائي للكون، والتي تحددها كمية المادة في الكون ومعدل تمددها. إذا كان هناك ما يكفي من المادة في الكون، فإن الجاذبية ستتغلب في النهاية على التمدد، مما يؤدي إلى الانهيار. ومع ذلك، إذا كان الكون يتوسع بمعدل متسارع بسبب الطاقة المظلمة، فقد لا تحدث الأزمة الكبرى وسيستمر الكون في التوسع إلى ما لا نهاية.

لا تزال نظرية Big Bounce تعتبر تخمينية ومثيرة للجدل، ولا يوجد حاليًا دليل مباشر يدعمها. ومع ذلك، لا يزال مجالًا نشطًا للبحث في علم الكونيات، ويستكشف العلماء باستمرار طرقًا جديدة لدراسة الكون وفهم أصوله ومصيره النهائي بشكل أفضل.

The Big Rip Theory هي فرضية كونية تشير إلى أن توسع الكون يمكن أن يتسارع أضعافًا مضاعفة في مرحلة ما في المستقبل، مما سيؤدي في النهاية إلى تمزيق المادة على نطاق ذري وتدميرها تمامًا. NT الكون.

تستند هذه النظرية إلى فكرة أن الطاقة المظلمة، وهي شكل افتراضي للطاقة يُعتقد أنها مسؤولة عن تسريع توسع الكون، يمكن أن يكون لها خصائص تؤدي إلى زيادة شدتها عندما يتوسع الكون. إذا حدث هذا، ستصبح الطاقة المظلمة قوية بما يكفي للتغلب على قوة الجاذبية التي ستحافظ على المجرات والنجوم وحتى الذرات معًا، مما يتسبب في تمدد الكون بمعدل متزايد باستمرار.

إذا استمر هذا التسارع إلى أجل غير مسمى، فسيتمدد الكون في النهاية إلى النقطة التي سيتم فيها التغلب على القوى الأساسية التي تربط المادة معًا، وحتى الجسيمات الذرية ستمزق إلى أشلاء. يُعرف هذا السيناريو الكارثي باسم التمزق الكبير.

ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن نظرية التمزق الكبير هي حاليًا مجرد فرضية، والعديد من الفرضيات الكونية الأخرى تتنافس أيضًا على تفسير توسع الكون. الملاحظات الحالية لا تؤكد أو تبطل هذه النظرية بشكل قاطع، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم مستقبل الكون بشكل أفضل.

ماكس تيغمارك عالم فيزياء وكونيات سويدي أمريكي معروف بإسهاماته في مجال الفيزياء النظرية، لا سيما في مجالات علم الكونيات وفيزياء الوعي. يعمل حاليًا أستاذًا للفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وعضو في معهد الأسئلة التأسيسية (FQXi).

تشمل اهتمامات تغماركTegmark البحثية دراسة الكون المبكر، وطبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وفرضية الأكوان المتعددة، والعلاقة بين الفيزياء والوعي. وقد كتب أيضًا العديد من الكتب العلمية الشهيرة، بما في ذلك "كوننا الرياضي: بحثي عن الطبيعة المطلقة للواقع" و "الحياة 3.0: أن تكون إنسانًا في عصر الذكاء الاصطناعي".

حصل تغمارك Tegmark على العديد من الجوائز والأوسمة لمساهماته في الفيزياء، بما في ذلك جائزة James Clerk Maxwell للفيزياء النظرية من الجمعية الفيزيائية الأمريكية وجائزة Crafoord في علم الفلك والرياضيات من الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم.

بريان غرين عالم فيزياء ورياضيات معروف بعمله في مجال نظرية الأوتار. ولد في 9 فبراير 1963 في نيويورك ونشأ في مانهاتن. حصلت غرين على درجة البكالوريوس من جامعة هارفارد وعلى الدكتوراه. من جامعة أكسفورد.

يعمل حاليًا أستاذًا للفيزياء والرياضيات بجامعة كولومبيا ومؤسسًا مشاركًا لمهرجان العلوم العالمي، وهو حدث لتعليم العلوم العامة يُعقد سنويًا في مدينة نيويورك.

ألّف غرين العديد من الكتب العلمية الشهيرة، بما في ذلك الكون الأنيق "The Elegant Universe" ونسيج الكون "The Fabric of the Cosmos" و الواقع الخفي"The Hidden Reality"، والتي تستكشف حدود الفيزياء وعلم الكونيات. كما أنه ضيف متكرر في البرامج التلفزيونية والأفلام الوثائقية التي تتناول مواضيع علمية.

حصل غرين على العديد من الجوائز والأوسمة عن عمله، بما في ذلك جائزة ديراك من المركز الدولي للفيزياء النظرية، وجائزة يوليوس إدغار ليلينفيلد من الجمعية الفيزيائية الأمريكية، وقائمة تايم 100 لأكثر الأشخاص نفوذاً في العالم.

كارلو روفيلي عالم فيزياء نظري إيطالي ولد عام 1956. اشتهر بإسهاماته في نظرية الجاذبية الكمومية، وهي محاولة لحل مشكلة توحيد النسبية العامة لأينشتاين وفيزياء الكم.

عمل روفيلي في نظرية الحلقة منذ الثمانينيات ونشر العديد من المقالات والكتب حول هذا الموضوع، بما في ذلك "الجاذبية الكمية" (2004) و "الجاذبية الكمية المتغيرة للحلقة: مقدمة أولية للجاذبية الكمية ونظرية سبينفوم" (2014).

بالإضافة إلى مساهماته في الفيزياء النظرية، يُعرف روفيلي أيضًا بعمله في تعميم العلوم. نشر العديد من الكتب التي تستهدف جمهورًا أوسع، بما في ذلك "سبعة دروس موجزة في الفيزياء" (2014) و "الواقع ليس ما يبدو" (2016)، والتي كانت من أكثر الكتب مبيعًا على مستوى العالم.

يعمل روفيلي حاليًا كأستاذ في جامعة إيكس مرسيليا في فرنسا ويواصل العمل على نظرية الجاذبية الكمية الحلقية وغيرها من الأسئلة الأساسية في الفيزياء النظرية.

***

د. جواد بشارة

سيكون انفجارًا كبيرًا مظلمًا

* هل ظهرت المادة السوداء أو المظلمة في نفس وقت حدوث الانفجار العظيم؟

"دارك بيغ بانغ" Dark Big Bang: هذا ليس اسم أغنية Nickelback، بل فرضية قدمها ثنائي من الفيزيائيين. وجاء في ورقتهم البحثية أنه،" كان من الممكن أن يكون هناك انفجار كبير ثان ينتج مادة سوداء أومظلمة حصريًا.

المادة السوداء أو المظلمة، العصور المظلمة، الطاقة السوداء أو المظلمة، الثقب الأسود.. والآن، الانفجار العظيم المظلم؟ تم اقتراح هذا المصطلح من قبل فريق من الفيزيائيين، الذين نشروا فرضيتهم على arxiv في نهاية فبراير 2023. نظرًا لأن هذه المنصة الإلكترونية ليست مجلة علمية، تظل الدراسة نظرية للغاية، لكنها مع ذلك مثيرة للدهشة ومثيرة للاهتمام.

يعتمد عملهم على المادة السوداء والداكنة (أو "المظلمة"). استنتاجًا من الرياضيات، لم يتم ملاحظة هذه المادة أو رصدها بشكل مباشر مطلقًا، ولكن تم افتراض وجودها في النموذج القياسي أوالمعياري للكون. ومع ذلك من الضروري شرح بعض الملاحظات. سيكون تأثير جاذبيتها في أصل شكل المجرات، على سبيل المثال، من خلال العمل "كغراء لاصق" للنجوم. في المجموعات أو الحشود أو العناقيد النجمية، يمكن أن تكون كمية المادة السوداء أو المظلمة الموجودة هناك خمسة أضعاف المادة العادية ؛ ويمكن أن تشكل 85٪ من إجمالي مادة الكون.

نظرية "الانفجار العظيم المظلم" La théorie du « Dark Big Bang

في الفرضية التي قدمتها كاثرين فريز Katherine Freese ومارتن وولفجانغ وينكلر Martin Wolfgang Winkler، كان هناك في النهاية انفجاران كبيران:

الانفجار الكبير "الساخن"، وهو النموذج الكلاسيكي للحدث الذي أنتج مادة مرئية وعادية ؛ ويتميز بأنه ساخن، والانفجار العظيم، "المظلم"، والذي كان سيحدث بعد فترة طويلة وكان سينتج المادة المظلمة لأنه كون مظلم.

كتب الباحثان: "يتوافق الانفجار العظيم المظلم مع القيود المرتبطة بتكوين الهياكل ومع إشعاعات الخلفية المكروية الكونية المنتشرة  وهو الحدث الذي حصل عندما كان عمر الكون أقل من شهر". من الواضح أنهما يذكروننا بأن تأثير المادة المظلمة على ما يبدو لم يكن موجودًا قبل فترة معينة من الكون (لم يتم قياسها أبدًا قبل أكثر من 12 مليار سنة)، في حين أن المادة العادية كانت موجودة بالفعل من قبل. كان من الممكن أن يحدث الانفجار العظيم المظلم في هذا الوقت، قبل فترة دقيقة للغاية بعد شهر واحد من ولادة الكون.

من الآن وحتى اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم ... // المصدر: جامعة جونز هوبكنز

تظهر كاثرين فريز ومارتن وولفجانغ وينكلر أيضًا أنه إذا كانت هذه النظرية صحيحة، فإن توقيعات هذا الانفجار العظيم المظلم ستستمر بالضرورة في الوقت الحاضر. وفقًا لهم، ستكون هذه، على وجه الخصوص، موجات الجاذبية أو الموجات الثقالية des ondes gravitationnelles التي يجب تحديدها حول النجوم النابضة (النجوم النيوترونية étoiles à neutrons التي تدور بسرعة كبيرة على نفسها).

تتمتع هذه الفرضية بميزة فصل تطور المادة المظلمة عن المادة العادية، مع الإشارة إلى فترة محددة في التاريخ الكوني كان من الممكن أن يقع فيها مثل هذا الحدث الرئيسي. في مواجهة الصعوبة التي يواجهها الفيزيائيون في العثور على هذه المادة السوداء أو المظلمة الشهيرة matière sombre ou Noire- التي تحمل هذا الاسم لأنها غير مرئية - يوفر المسار المحدد وسيلة مفيدة للبحث.

بشكل ممتع، وكما هو الحال إلى حد كبير مع طيف النظريات المحتملة حول المادة السوداء أو المظلمة، يمكننا أن نجد فرضية معاكسة تمامًا لهذه الفرضية: في عام 2019، اقترح الفيزيائيون أن المادة السوداء أو المظلمة يمكن أن تسبق الانفجار العظيم.

وماذا لو ولدت المادة السوداء أو المظلمة قبل الانفجار العظيم؟

Flickr / CC / Chandra X-ray Observatory Centre

المادة المظلمة نتاج الانفجار العظيم؟ ليس بهذه السرعة: يسمح لنا النموذج الرياضياتي الجديد بالنظر في أقدمية المادة السوداء أو المظلمة. مسار جديد لاكتشافه.

ربما لعبت المادة السوداء أو المظلمة دورًا أساسيًا في توسع الكون منذ نشأته. الأمر الأكثر غموضًا هو أنه لم يتم إثبات وجودها من خلال الملاحظة والرصد المباشر. تم إطلاق القمر الصناعي إقليدسsatellite d’Euclid في عام 2022 في محاولة لدراسة هذه المادة الغامضة. لكن دراسة نُشرت في 7 أغسطس في مجلة Physical Review Letters تجعل المادة السوداء أو المظلمة أكثر غرابة مما هي عليه بالفعل، من خلال النظر في قدرتها على الانفجار العظيم.

وفقًا للفرضية الأكثر قبولًا اليوم، قبل 13.8 مليار سنة، كانت كل المادة تتركز في نقطة صغيرة جدًا ومتجانسة هي الفرادة la singularité، حتى حدوث الانفجار العظيم، وهو توسع هائل ومفاجئ للزمكان. ومع ذلك، سيكون للمادة السوداء أو المظلمة تأثير جاذبية على المادة العادية. هذا ما يسمح لنا بالنظر في دورها الأساسي المحتمل في التقلبات الكوانتية أو الكمومية البدائيةfluctuations quantiques primordiales التي سمحت بتكوين المجرات وعناقيد المجرات (بقدر ما كانت ستظل في أصل توسع الكون  على شكل طاقة سوداء أومظلمة ومعتمة).

لم تتم ملاحظة ورصد المادة المظلمة بشكل مباشر. // المصدر: Flickr / CC / NASa Goddard Space Flight Centre (اقتصاص الصورة) المصدر: فليكر / سي سي / مركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء (صورة مقصوصة)

وبسبب هذا الدور الأصلي المحتمل، يُعتقد عادةً أن المادة السوداء أو المظلمة أتت من الانفجار العظيم. أو أنها كانت قد ولدت  بعد ذلك، أثناء التضخم. المشكلة هي أن هذه المادة الغامضة لم يتم ملاحظتها أبدًا. ومع ذلك، وفقًا لتومي تينكانين Tommi Tenkanen، عالم الفلك والفيزيائي وراء الدراسة الجديدة، "إذا كانت المادة المظلمة بالفعل من بقايا الانفجار العظيم، فلا بد أن الباحثين قد رأوا بالفعل إشارة  عن المادة السوداء أو المظلمة في تجارب فيزياء الجسيمات."

قد لا يكون الجدول الزمني هو ما تعتقده:

ولكن بعد ذلك، ما هو الاستنتاج الذي يمكننا استخلاصه من هذا؟ أن المادة السوداء أو المظلمة غير موجودة؟ بالنسبة إلى تومي تنكانين Tommi Tenkanen، يشير هذا قبل كل شيء إلى أننا كنا مخطئين منذ البداية بشأن أصلها. ربما كانت المادة السوداء أو المظلمة موجودة بالفعل في الحساء البدائي soupe primordiale لكل شيء موجود اليوم. كان يمكن أن تظهر في الواقع خلال بضعة كسور صغيرة من الثانية قبل التفرد الأولي أو الفرادة الأولية singularité initiale للانفجار العظيم Big Bang.

قصة الكون

تستند هذه الفكرة إلى عنصر أساسي للنقاش في الفيزياء الفلكية حول التسلسل الزمني لأصول الكون. من المقبول عمومًا أن الانفجار العظيم هو زمن صفري، وهو تفرد أولي أو فرادة أولية، وأن التضخم نفسه حدث بعد 10-32 ثانية. ولكن على العكس من ذلك، بالنسبة لبعض العلماء، كان هذا التضخم قد حدث قبل 10-32 ثانية من الانفجار العظيم.

وفقًا لهذه النظرية، فإن الفرادة القوية التي حدثت قبل 13.8 مليار سنة كانت نتيجة فترة تضخم بدأت من قبل. باختصار، كانت هناك حالة كونية état cosmique سابقة  للّحظة الصفرية l’instant zéro للكون كما نعرفها. في هذا الإطار الفكري، يأتي اقتراح تومي تينكانين: المادة الطبيعية كانت قد ظهرت بالفعل في وقت الانفجار العظيم، لكن المادة السوداء أو المظلمة كانت ستنشأ أثناء التضخم l’inflation الذي سبقها، قبل الصفر الفوري.

إنها الحالة الابتدائية C’est élémentaire

يوضح الفيزيائي: "إذا كانت المادة السوداء أو المظلمة مكونة من جسيمات جديدة ولدت قبل الانفجار العظيم، فإنها تؤثر على طريقة توزيع المجرات عبر السماء بصورة فريدة". يمكن استخدام هذه الصلة للكشف عن هويتها واستخلاص استنتاجات حول الأوقات التي سبقت الانفجار العظيم ".

بالنظر إلى أن المادة السوداء أو المظلمة قد ولدت قبل أن يزعزع الانفجار العظيم طريقتنا في فهم هذه المسألة الافتراضية. إذا كانت موجودة في الحساء البدائي، فهذا يعني أن جسيمات المادة المظلمة هي جسيمات أولية. نشأت هذه الجسيمات المسماة scalaires "العددية" مباشرة عن طريق التضخم الكوني l’inflation cosmique. ولكن الاكتشاف الوحيد الذي ثبت حتى الآن هو بوزون هيغز الشهير.

ومن ثم تأتي الدراسة بإمكانية وجود صلة جديدة بين فيزياء الجسيمات وعلم الفلك. وهكذا، قد تظهر طريقة جديدة تمامًا للبحث عن المادة السوداء أو المظلمة. يقول تومي تنكانين: "على الرغم من أنه من الصعب جدًا العثور عليها في تجارب رصد الجسيمات، إلا أن هذه المادة يمكن أن تكشف عن وجودها في les observations astronomiques الملاحظات الفلكية".

***

د. جواد بشارة

طور العلماء تجربة كمومية تسمح لهم بدراسة ديناميكيات ثقب دودي "قابل للعبور". من الواضح أنهم لم يولدوا ثقبًا دوديًا على هذا النحو، بل نظامًا كميًا يحاكي بعض خصائصه الرئيسية. لم تساعد هذه التجربة في وصف الثقوب الدودية بشكل أفضل فحسب، بل سلطت الضوء أيضًا على مفهوم الجاذبية الكمومية. الثقب الدودي هو كائن افتراضي يربط بين منطقتين مختلفتين من الزمكان. سيكون اختصارًا عبر الزمكان، يربط مركز اثنين من الثقوب السوداء. لم يتم ملاحظة الثقوب الدودية بشكل تجريبي. ومع ذلك، فقد تم افتراض وجودتيها وخصائصها منذ ما يقرب من 100 عام. في عام 1935، وصف ألبرت أينشتاين وناثان روزين الثقوب الدودية. بالجسور الزمكانية التي ستكون أنفاقًا عبر نسيج الزمكان، وفقًا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين. يصف الأخير الجاذبية بأنها انحناء للزمكان. تسمى الثقوب الدودية أحيانًا "جسور أينشتاين-روزين". تتيح التجربة المعنية هنا التحقيق في الروابط بين هذه الكائنات النظرية وفيزياء الكم. بمعنى آخر، يتعلق الأمر باستكشاف مفهوم الجاذبية الكمية، التي تحاول توحيد ميكانيكا الكم والنسبية العامة.  تم  اختبار أفكار الجاذبية الكمية في المختبر في عام 2013، إذ افترض اثنان من علماء الفيزياء النظرية، هما خوان مالداسينا وليونارد سسكيند، أن الثقوب الدودية تعادل التشابك الكمي. إنها ظاهرة يشكل فيها جسيمان نظامًا مرتبطًا. لذلك، لديهم حالات كمومية تعتمد على بعضها البعض، حتى لو كانت على مسافات طويلة جدًا فيما بينها.  تحتوي النسبية العامة على حلول يرتبط فيها ثقبان أسودان بعيدان داخليًا عبر ثقب دودي. يمكن تفسير هذه الحلول على أنها حالات متشابكة تشابكاً كمومياً لثقبين أسودين ". وهكذا أسس عملهم رابطًا نظريًا بين الجاذبية وفيزياء الكم: ماذا لو كان ثقبنا الأسود ثقبًا دوديًا؟ بعد بضع سنوات، في عام 2017، قام باحثون آخرون - بمن فيهم دانييل جافريس، الذي شارك في الدراسة الجديدة - بتوسيع هذه الفكرة إلى ما يسمى بالثقوب الدودية القابلة للعبور. لقد تخيلوا سيناريو حيث تبقي الطاقة السلبية الطاردة ثقبًا دوديًا مفتوحًا لفترة كافية. سمح هذا لشيء بالمرور من طرف إلى آخر. ثم أظهروا أن الوصف الثقالي لمثل هذا الثقب الدودي يعادل "الانتقال الآني الكمي". إنها عملية يتم من خلالها نقل الحالة الكمومية لنظام ما على الفور إلى نظام آخر عبر الفضاء. لهذا، تم استخدام مبادئ التشابك الكمومي.  كما تم إثبات النقل الآني الكمي بشكل تجريبي في عدة مناسبات. قدم Jafferis و Spiropulu وزملاؤهم أول عرض تجريبي لهذا العمل النظري، عن طريق محاكاة ثقب دودي صغير على معالج كمومي . "لقد وجدنا نظامًا كميًا يعرض الخصائص الرئيسية لثقب دودي ثقالي. قالت ماريا سبيروبولو: "في الوقت نفسه، فهي صغيرة بما يكفي ليتم تنفيذها على الأجهزة الكمومية الحالية". وهي المحققة الرئيسية في برنامج أبحاث قنوات الاتصال الكمومي التابع لوزارة الطاقة الأمريكية لأبحاث الفيزياء الأساسية وأستاذة الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. 

أول الانتقال الآني للثقب الدودي الثقب الدودي، فيزياء الكم، الثقب الأسود انطباع الفنان عن تجربة النقل الآني الكمي التي تراقب سلوك ثقب دودي يمكن اجتيازه. ائتمانات: inqnet / A. مولر (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا) يعتمد نموذج الكمبيوتر الذي طوروه على إطار نظري. يُعرف باسم Sachdev-Ye-Kitaev، أو SYK (

بعد Alexei Kitaev، أستاذ الفيزياء النظرية والرياضيات في Caltech، وكذلك Subir Sachdev و Jinwu Ye، وهما باحثان آخران عملوا في هذا الموضوع). هذا النموذج قادر على محاكاة تأثيرات الجاذبية الكمية. وبالتالي قاد الباحثين إلى التفكير في أن بعض الأفكار النظرية حول الثقوب الدودية يمكن استكشافها بشكل أكبر من خلال تجربة المعالجات الكمومية.

الثقوب الدودية المكانية والزمانية: هل نعرف كيف نكتشفها؟

 في عام 2019، أظهر Jafferis و Ping Gao أنه من خلال تشابك نموذجين SYK، كان من الممكن تحقيق النقل الآني للثقب الدودي. وبالتالي يمكن للمرء أن ينتج ويقيس الخصائص الديناميكية المتوقعة للثقوب الدودية التي يمكن عبورها. قمنا بهذه التجربة لأول مرة. استخدم Spiropulu وفريقه تقنيات التعلم الآلي من أجل بناء نموذجين "مختزل" و"مبسط" من SYK. لقد تشابكوا معهم باستخدام المعالج الكمي Sycamore الذي طورته Google. أرسل الباحثون بعد ذلك كيوبت من المعلومات المشفرة في أحد أنظمة SYK المتشابكة. لاحظوا ظهور المعلومات على الفور من النظام الآخر. لذلك، انتقلت المعلومات من نظام كمي إلى آخر عن طريق النقل الآني الكمي. يمكن أن تمر المعلومات أيضًا عبر وصف الجاذبية من خلال الثقب الدودي القابل للعبور. أشار ليونارد سسكيند وآدم براون في مقال مصاحب للدراسة إلى أن "المفاجأة ليست أن الرسالة وصلت بشكل ما، لكنها وصلت بشكل واضح". تم تأكيد دور "الطاقة السلبية" يوضح جون بريسكيل John Preskill: "،  وهو أستاذ الفيزياء النظرية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومدير معهد المعلومات الكمية والمادة :ما وجدته مثيرًا للاهتمام بشأن تجربة Google الجديدة هذه هو أنهم، باستخدام التعلم الآلي، كانوا قادرين على جعل النظام بسيطًا بما يكفي لمحاكاته على آلة كمومية موجودة مع الحفاظ على رسم كاريكاتوري معقول لما تتوقعه صورة الجاذبية". هذه محاكاة مبكرة لكيفية عمل الثقوب الدودية في الحياة الواقعية. على وجه الخصوص، حاول الفريق إبقاء الثقب الدودي مفتوحًا. لهذا استخدموا نبضات من الطاقة السلبية البغيضة، أو على العكس من الطاقة الإيجابية. كما تنبأت النظرية، لاحظوا تواقيع ثقب دودي يمكن اجتيازه فقط عند تطبيق طاقة سالبة.

: هل يمكن لفيزياء الكم أن تفسر الصدفة؟ يأمل الباحثون في توسيع نطاق عملهم في المستقبل ليشمل دارات كمومية أكثر تعقيدًا. وبالتالي يمكنهم إجراء عمليات محاكاة أكثر صدقًا لسلوك الثقوب الدودية. تعتبر العلاقة بين التشابك الكمومي والزمكان والجاذبية الكمومية واحدة من أهم الأسئلة في الفيزياء الأساسية ومجال نشط للبحث النظري. وكذلك إمكانية تفسير الصدفة كمومياً." نحن متحمسون لاختبار هذه الأفكار على الأجهزة الكمومية وسنواصل ذلك "، يختتم سبيروبولو".

***

إعداد د. جواد بشارة

-هل هناك نهاية لها؟

-وكيف يحدث ذلك؟

نعم الثقوب السوداء لها نهاية, جاء هذا الإكتشاف عندما إكتشف ستيفن هوكينغ أن الثقوب السوداء ,,,يجب أن تشع الطاقة نتيجة عمليات ميكانيكا الكم, هذا الإشعاع يسمي إشعاع هوكينغ.

بينما تقوم الثقوب السوداء بإشعاع الطاقة فإنها تنكمش ,,,و كلما إنكمشت أكثر كلما زاد الإشعاع ,,,فهذه هي طبيعة عملية الإشعاع,,,

-و في النهاية فإن الثقب الأسود سوف يتبخر بالكامل,,

-و لكن تلك العملية تأخذ و قتا طويل جدا يعادل مليارات مليارات مليارات مليارات مليارات مليارات السنين من عمر الكون لتتبخر بالكامل.

-و لذلك فهي عملية ليس لها أي تأثير ملحوظ علي الثقوب السوداء بحسب حالات الفيزياء الفلكية.

طور عالم فيزياء الرياضيات التي تجعل السفر عبر الزمن أمرًا معقولاً "بدون مفارقة"

لم ينجح أحد في السفر عبر الزمن حتى الآن - على الأقل بقدر ما نعلم - لكن السؤال عما إذا كان مثل هذا العمل الفذ سيكون ممكنًا من الناحية النظرية لا يزال يثير إعجاب العلماء.

كما تظهر أفلام مثل Terminator و Donnie Darko و Back to the Future والعديد من الأفلام الأخرى، فإن الانتقال عبر الزمن يخلق الكثير من المشاكل للقواعد الأساسية للكون: إذا عدت إلى الزمن المناسب ومنعت والديك من الالتقاء، على سبيل المثال، كيف يمكنك أن تكون موجودًا لتعود بالزمن إلى الوراء في المقام الأول؟

إنها لغز ضخم يُعرف باسم "مفارقة الجد"، لكن في سبتمبر / أيلول العام الماضي قال طالب الفيزياء جيرمان توبار من جامعة كوينزلاند في أستراليا إنه اكتشف كيفية "تعيين الأرقام" لجعل السفر عبر الزمن ممكنًا. بدون المفارقات.

قال توبار في سبتمبر 2020: "تقول الديناميكيات الكلاسيكية أنه إذا كنت تعرف حالة النظام في أي وقت، فيمكنه إخبارنا بتاريخ النظام بالكامل".

"ومع ذلك، تتنبأ نظرية النسبية العامة لأينشتاين بوجود حلقات زمنية أو السفر عبر الزمن - حيث يمكن أن يكون حدث ما في الماضي وفي المستقبل في حد ذاته - مما يعكس نظريًا دراسة الديناميكيات.

ما تظهره الحسابات هو أن الزمكان يمكن أن يتكيف لتجنب المفارقات.

لاستخدام مثال موضعي، تخيل مسافرًا عبر الزمن يسافر إلى الماضي لمنع انتشار وباء - إذا نجحت المهمة، فلن يعاني المسافر عبر الزمن من مرض يعود بالزمن للهزيمة.

يقترح عمل توبار أن الوباء سوف يهرب بطريقة أخرى، بطريقة مختلفة، لإزالة التناقض. مهما فعل المسافر عبر الزمن، لن يتوقف الوباء.

ليس من السهل على غير الرياضيين التعمق في عمل توبار، لكنه يفحص تأثير العمليات الحتمية (بدون أي عشوائية) على عدد عشوائي من المناطق في متتالية الزمكان، ويوضح كيفية منحني الزمان المغلقين (كما هو متوقع) بواسطة أينشتاين) يمكن أن تتناسب مع قواعد الإرادة الحرة والفيزياء الكلاسيكية.

قال الفيزيائي فابيو كوستا من جامعة كوينزلاند، الذي أشرف على البحث: "تم التحقق من الحسابات - والنتائج هي خيال علمي".

يكشف البحث الجديد عن المشكلة بفرضية أخرى، وهي أن السفر عبر الزمن ممكن، لكن السفر عبر الزمن سيكون محدودًا فيما فعلوه، لمنعهم من خلق مفارقة. في هذا النموذج، يتمتع المسافرون عبر الزمن بحرية فعل ما يريدون، لكن التناقضات غير ممكنة.

على الرغم من أن الأرقام يمكن أن تعمل، إلا أن انحناء المكان وانلزما لإدخال الماضي لا يزال بعيد المنال - فالزمن الذي صممه العلماء حتى الآن هو مفهوم مفاهيمي لدرجة أنه لا يوجد حاليًا إلا في شكل حسابات على الورق.

يمكننا الوصول إلى هناك يومًا ما - اعتقد ستيفن هوكينغ بالتأكيد أننا نستطيع - وإذا وصلنا إلى هناك، يشير هذا البحث الجديد إلى أننا سنكون أحرارًا في فعل ما نريد مع العالم في الماضي: لكن الزمن سيعيد ضبط نفسه وفقًا لذلك.

يوضح كوستا قائلاً: "حاول قدر المستطاع أن تصنع مفارقة، فالأحداث ستضبط نفسها دائمًا لتجنب أي تناقضات". "إن نطاق العمليات الحسابية التي اكتشفناها تُظهر أن السفر عبر الزمن مع الإرادة الحرة ممكن منطقيًا في كوننا دون أي مفارقة."

هذا هو أول دليل على وجود عالم متعدد الأكوان:

في عام 1964، قام الفيزيائيان أرنو بينزياس وروبرت ويلسون بتركيب أجهزة استقبال ميكروويف فائقة الحساسية لرصد علم الفلك الراديوي في مختبرات بيل في هولمدل، نيو جيرسي.

بغض النظر عما فعله الاثنان، لكنهما لم يتمكنا من التخلص من ضوضاء الخلفية من الراديو، والتي يبدو أنها تأتي من كل مكان في وقت واحد. أخبر روبرت ديكي، الفيزيائي في جامعة برينستون، بنزياس أن ضوضاء الراديو يمكن أن تكون إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف (CMB)، وهو إشعاع ميكروويف موجود منذ بداية الكون. وهذه هي قصة اكتشاف CMB. سهل وجميل.

فاز بينزياس وويلسون بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1978 عما اكتشفوه، وكان ينبغي أن يحصلوا عليه. فتح عملهم حقبة جديدة في علم الكونيات، مما أعطى العلماء طرقًا جديدة لدراسة واكتشاف الكون.

لقد غير العلماء طريقة تفكيرهم بشأن التوهجات الشمسية. ومع ذلك، أدى هذا الاكتشاف أيضًا إلى واحد من أكثر الاكتشافات إثارة للدهشة في التاريخ الحديث: قد تكون الخصائص الفريدة لـ CMB أول دليل مباشر على الكون المتعدد، وهو فكرة وجود عدد لا حصر له من العوالم. ولمعرفة هذا الكون المتعدد

المذهل تمامًا، علينا العودة إلى بداية المكان والزمان.

كيف ولد الكون وفقًا للنظرية الأكثر شيوعًا حول ولادة كوننا، امتلأت مئات الآلاف من السنين الأولى بعد الانفجار العظيم ببلازما مكونة من نوى وإلكترونات وفوتونات كانت ساخنة جدًا لدرجة أنها تشتت الضوء.

وجد فيزيائيو كامبريدج دليلاً على وجود ثقب دودي:

تم تأسيس وجود الثقوب الدودية، وهي خطوط أنابيب تربط مكانين منفصلين في الزمكان، نظريًا من قبل علماء الفيزياء في جامعة كامبريدج. إذا كان من الممكن أن تتدفق البيانات أو الجسم المادي عبر الثقب الدودي، فقد يصبح السفر عبر الزمن والتواصل الفوري عبر مسافات كبيرة أمرًا ممكنًا.

"ولكن هناك مشكلة: ثقوب آينشتاين غير مستقرة للغاية، ولا تبقى مفتوحة لفترة كافية لتجاوز شيء ما."

في عام 1988، استنتج العلماء أن نوعًا من الطاقة السلبية يُعرف باسم طاقة كازيمير يمكن أن يُبقي الثقوب الدودية مفتوحة. تستند إجابة كامبريدج الافتراضية على مبادئ الطاقة الكمومية، مما يعني أنه حتى الفراغات تغمرها موجات من الطاقة.

"هل هذا يعني أن لدينا التكنولوجيا لبناء ثقب دودي؟" يسأل مات فيسر من جامعة فيكتوريا في ويلينجتون بنيوزيلندا. "الجواب لا يزال لا". لكنه لا يزال، مفتونًا بعمل بوتشر. "من وجهة نظر مادية، قد يجدد الاهتمام بالثقوب الدودية."

إذا تخيلت لوحين معدنيين في فراغ، فإن بعض موجات الطاقة ستكون أكبر من أن تمر بين الألواح، مما يعني أن الزمكان بين الألواح سيكون له طاقة سالبة.

"في ظل الظروف المناسبة، هل يمكن للشكل الشبيه بالأنبوب للثقب الدودي نفسه أن يولد طاقة كازيمير؟ تُظهر الحسابات أنه إذا كانت حلق الثقب الدودي أطول من عرض فمه، فإنه بالفعل يولد طاقة كازيمير في مركزه.

الكون كله ذكي، كل أفكارنا مرتبطة بعوالم بعيدة:

ما هو الوعي؟ كيف يعمل؟ لماذا وكيف نفكر؟ في الآونة الأخيرة، ابتكر الفيزيائي ستيوارت هامروف من مركز أبحاث الوعي بجامعة أريزونا نظرية رائدة مقنعة وجميلة للغاية بحيث يبدو أنها تحل حقًا "لغز الألفية".

يحدث ما يسمى بالانهيار الكمومي في الدماغ - وهي ظاهرة معقدة بشكل لا يصدق - ونتيجة لذلك، تولد فكرة. ولكن بعد ذلك تبين أن الدماغ هو نوع من التناظرية للكون. أو - جهاز كمبيوتر كمي تم إنشاؤه بطبيعته، قادر على الاتصال عقليًا بأي نقطة في الكون وأي حضارة، حتى في أطراف المجرة.

لقد تعاطى العلم والفلسفة مشكلة الوعي من جانبين. كان العلم يبحث عن دعم مادي للفكر، على سبيل المثال خلية عصبية. اتضح أنه عندما يموت الدماغ، يموت الوعي أيضًا.

فصلت الفلسفة "الفكر" عن الدماغ، وتمثله إما كإثير مليء بالمعرفة (فلاديمير فيرنادسكي ونوسفيرته) أو "هالة" حول رأس الإنسان. لكن التجارب مع الوسطاء لم تعط نتيجة واضحة: أظهر الوسطاء أحيانًا تأثيرات مذهلة، لكن في كثير من الأحيان لم يتمكنوا من فعل أي شيء، واتضح أيضًا أن الكثيرين كانوا سحرة.

وطوال الوقت، ومن الغريب، كانت ميكانيكا الكم على الهامش. إنه أمر غريب - بعد كل شيء، هي التي تعمل "بوعي" منذ البداية. دعونا نلقي نظرة فاحصة.

ظهرت ميكانيكا الكم في بداية القرن العشرين. على عكس نظرية النسبية، التي ابتكرها شخص واحد، ألبرت أينشتاين، فهي إبداع جماعي. على الرغم من "غرابته"، فقد أصبح على الفور وإلى الأبد أساس الفيزياء، لأنه يشرح بدقة لا تصدق ما يحدث من حولنا.

تقول ميكانيكا الكم أن المادة والطاقة عادة في حالة غير محددة. وبالتالي، فإن الضوء عبارة عن موجة ومجموعة من الجسيمات (الفوتونات). ولكن بمجرد أن يتدخل المراقب (البشري)، يتم "تحديد" المادة: فالضوء، على سبيل المثال، يصبح إما موجة أو جسيمًا، اعتمادًا على ما هو "متوقع" منه.

إنه انهيار دالة الموجة (المصطلح مؤسف، لكن الجميع معتاد عليه). يقول العلماء الراديكاليون إن العالم لا وجود له على الإطلاق حتى ننظر إليه. يدعي آخرون أن العالم كله مليء بالوعي وأنه "مراقب": الخشب والحجر لهما وعي. على الرغم من الغرابة الواضحة، فمن السهل رؤية انهيار الدالة الموجية في التجربة، وهو ما يظهر حتى في فصول الفيزياء المتقدمة بالمدارس الثانوية. لذلك ليس هناك شك.

ولكن ماذا عن الوعي الذي يغير الكون؟ لماذا المراقب مهم جدا؟ كان عالم الفيزياء والرياضيات بجامعة أكسفورد روجر بنروز، زميل الجمعية الملكية في لندن، أول من اشتبه في أن الوعي له طبيعة كمومية.

عمل هاميروف مع Penrose لمدة 30 عامًا ويريد أن يفهم بالضبط كيف يعمل. الشيء هو أن نظرية الكم للوعي هي بعض الشيء.. غير علمية، وتسمح بالتخاطر وقراءة العقل والتواصل مع شجرة البلوط القديمة وأرواح الأسلاف، وهذا يعني أن كل ما ينغمس فيه الصوفيين صحيح. وهذا ليس جيدًا إلى حد ما، لأن الصوفيين لا معنى لهم. إذا افترضت مثل هذه الأشياء المذهلة، فعليك أن تشرحها علميًا. وهذا ما فعله. أدرك بنروز أن كل جسيم في الكون هو مجرد انحناء في الزمكان لأينشتاين. عندما ينفجر مثل هذا الانحناء أو "الفقاعة"، يحدث انهيار كمي ويظهر الوعي.

لكن في نموذجه، نشأ الوعي كما لو كان عفويًا ولا يمكن أن يولد المعنى والذاكرة. من الواضح أن الكون كان "يفكر"، لكن مثل تلميذ في المدرسة يشاهد الدرس من النافذة: أولاً في شيء ما، ثم في شيء آخر.

اقترح هاميروف أن الخلايا العصبية في الدماغ تنظم فقاعات الزمكان هذه بحيث تشكل الملوثات العضوية الثابتة شيئًا مثل الموسيقى. تحتوي هذه الموسيقى على الفكر والذاكرة والمعلومات. قال الفيلسوف فيثاغورس في القرن السادس قبل الميلاد نفس الشيء تقريبًا. كيف عرف؟ دع هذا السؤال.

قوبلت فرضية هاميروف بالشكوك: الحواسيب الكمومية الموجودة اليوم تعمل في درجات حرارة منخفضة للغاية في بيئة معقمة. هل يمكن أن تحدث التحولات الكمومية داخل دماغ دافئ ورطب؟ الآن كان هاميروف قادرًا على حل كل الشكوك. و هنا ما يحصل عليه.

الضوء بحد ذاته هو الوعي. كان يعتقد ذات مرة أن المراقب الواعي "يفرض" أهمية على اتخاذ القرار. الآن، من الواضح أن العكس هو الصحيح: الانتقال الكمي، على العكس من ذلك، يولد الوعي.

"وصفت التقاليد القديمة الوعي بأنه نور. غالبًا ما كان يتم تصوير الشخصيات الدينية بـ "الهالات" أو الهالات المضيئة. الآلهة الهندوسية - ذات بشرة زرقاء زاهية. كتب هاميروف في مقالته الأخيرة، في العديد من الثقافات، يكون أولئك الذين "استيقظوا على الحقيقة" "مستنيرين".

قدم هاميروف تفصيلاً شاملاً لكيفية عمله على مستوى الفوتونات والذرات والجزيئات والخلايا العصبية والتفاعلات الكيميائية والمواد التي تدخل في "خلق" الوعي.

يأتي الاستنتاج الأهم من نظريته: الوعي يسبق الحياة. إذ تشير العلوم التقليدية والفلسفة إلى أن الوعي نشأ في مرحلة ما من التطور، ربما مؤخرًا مثل ظهور الدماغ والجهاز العصبي. لكن التقاليد الروحية الشرقية، والنفسية الشاملة، ونظرية الاختزال الموضوعي لروجر بنروز تشير إلى أن الوعي سبق الحياة ”، كتب هامروف. واتضح أن هذه التقاليد صحيحة (مرة أخرى، كيف عرف القدماء ذلك؟). يصف هاميروف بالتفصيل الكون المبكر المليء بنور الانفجار العظيم - كان الكون آنذاك عقلًا هائلًا. ولكن بعد ذلك أصبحت المادة غائمة وبدأت فترة من اللاوعي. عندما انتهى، بدأت الجزيئات المعقدة في الظهور. بمساعدتهم، بدأ الكون "يفكر" بشكل أكثر وضوحًا ودقة. لذا فإن الكون كله واعٍ وحي لأن الوعي ينبع مباشرة من ميكانيكا الكم والنسبية. الإنسان "أكثر وعياً" من الحجر فقط لأن الخلايا العصبية في الدماغ هي بيئة أفضل للانتقال الكمي من التركيب البلوري للحجر أو الألياف الخشبية، لكن الإنسان بالتأكيد ليس الكائن الوحيد، وبالتأكيد ليس الكائن الأول الذي يفكر.

بمجرد التفكير في شيء ما، نقوم بتنشيط (وليس "نحن"، إنه ينشط نفسه) الانتقال الكمي الذي يربطنا بأي نقطة في الكون وأي عقل معقد موجود في أي مكان، وفي كل مكان.

نحن الكون، والكون هو نحن.ما هو اللا شيء؟ سؤال وجواب مارتن ريس. وهذا الأخير أستاذ فخري في علم الكونيات والفيزياء الفلكية، جامعة كامبريدج

لا يعمل مارتن ريس لصالح أي منظمة قد تستفيد من هذه المقالة أو يقدم المشورة بشأنها أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها، ولا يكشف عن أي انتماء غير منظمته البحثية.

ناقش الفلاسفة طبيعة ألـــ "لا شيء" منذ آلاف السنين، ولكن ماذا يقول العلم الحديث عنها؟ في مقابلة مع The Conversation، يوضح مارتن ريس، أنه عندما يتحدث الفيزيائيون عن لا شيء، فإنهم يقصدون مساحة (فارغة). قد يبدو الأمر بسيطًا، لكن التجارب تُظهر أن الفضاء الفارغ ليس فارغًا حقًا - فهناك طاقة كامنة غامضة يمكن أن تخبرنا شيئًا عن مصير الكون.

س: هل المساحة الفارغة هي نفسها لا شيء؟

ج: تبدو المساحة الفارغة وكأنها لا شيء بالنسبة لنا. على سبيل القياس، قد يبدو الماء وكأنه لا شيء بالنسبة للأسماك - إنه ما يتبقى عند إزالة جميع الأشياء الأخرى العائمة في البحر. وبالمثل، من المفترض أن تكون المساحة الفارغة معقدة للغاية.

ساعدنا في وضع الذكاء في قلب النقاش

نحن نعلم أن الكون فارغ جدًا. يبلغ متوسط كثافة الفضاء حوالي ذرة واحدة لكل عشرة أمتار مكعبة - وهو أكثر تخلخلًا بكثير من أي فراغ يمكننا الوصول إليه على الأرض. ولكن حتى لو جردت كل المادة بعيدًا، فإن الفضاء لديه نوع من المرونة التي (كما تم تأكيده مؤخرًا) تسمح لموجات الجاذبية - تموجات في الفضاء نفسه - بالانتشار من خلاله. بالإضافة إلى ذلك، تعلمنا أن هناك نوعًا من الطاقة الغريبة في الفضاء الفارغ نفسه.

س: اكتشفنا لأول مرة طاقة الفراغ هذه في القرن العشرين مع ظهور ميكانيكا الكم، التي تحكم عالم الذرات والجسيمات الصغيرة. يشير هذا إلى أن الفضاء الفارغ يتكون من مجال طاقة خلفي متقلب - مما يؤدي إلى ظهور موجات وجسيمات افتراضية تظهر وتختفي. يمكنهم حتى تكوين قوة صغيرة. لكن ماذا عن المساحات الفارغة واسعة النطاق؟

ج: حقيقة أن الفضاء الفارغ يمارس قوة على نطاق واسع تم اكتشافه منذ 20 عامًا. اكتشف علماء الفلك أن تمدد الكون يتسارع. كانت مفاجأة. كان التوسع معروفًا منذ أكثر من 50 عامًا، لكن الجميع توقع أن يتباطأ بسبب قوة الجاذبية التي تمارسها المجرات وغيرها من الهياكل على بعضها البعض. لذلك كانت مفاجأة كبيرة أن نجد أن هذا التباطؤ بسبب الجاذبية قد تجاوزه شيء "يدفع" التمدد. هناك، إذا جاز التعبير، طاقة كامنة في الفضاء الفارغ نفسه، والتي تسبب نوعًا من التنافر الذي يتجاوز جاذبية الثقالة مثل هذه المقاييس الكبيرة. هذه الظاهرة - تسمى الطاقة المظلمة - هي أكثر مظاهر دراماتيكية لحقيقة أن الفضاء الفارغ ليس عديم الملامح ولا صلة له بالموضوع. في الواقع، إنها تحدد مصير كوننا على المدى الطويل.

س: لكن هل هناك حدود لما يمكن أن نعرفه؟ على نطاق أصغر تريليون مرة من الذرة، يمكن للتقلبات الكمومية في الزمكان أن تؤدي ليس فقط إلى الجسيمات الافتراضية، ولكن إلى الثقوب السوداء الافتراضية. إنه نطاق لا يمكننا ملاحظته، وحيث يتعين علينا الجمع بين نظريات الجاذبية وميكانيكا الكم لاستكشاف ما يحدث نظريًا - وهو أمر معروف بصعوبة القيام به.

ج: هناك عدة نظريات تهدف إلى فهم هذا، وأشهرها نظرية الأوتار. لكن لم تلتزم أي من هذه النظريات بالعالم الحقيقي حتى الآن - لذا فهي لا تزال مجرد تكهنات غير مختبرة. لكني أعتقد أن الجميع تقريبًا يقبل أن الفضاء نفسه يمكن أن يكون له بنية معقدة على هذا النطاق الصغير جدًا حيث تلتقي تأثيرات الجاذبية والكم.

نحن نعلم أن كوننا له ثلاثة أبعاد في الفضاء: يمكنك الذهاب من اليسار إلى اليمين، ومن الأمام إلى الخلف، ومن أعلى إلى أسفل.. لكن هناك شك قوي قد يوجد مثل البعد الرابع في أنك إذا قمت بتكبير نقطة صغيرة في الفضاء لاستكشاف هذا النطاق الصغير جدًا.. فستجده ملفوفًا بإحكام بأوريغامي في حوالي خمسة أبعاد أخرى لا نراها. يشبه الأمر نوعًا ما عندما تنظر إلى خرطوم حديقة من بعيد، تعتقد أنه مجرد خط. لكن عندما تنظر عن كثب، ترى أن أحد الأبعاد كان في الواقع ثلاثة أبعاد. تتضمن نظرية الأوتار رياضيات معقدة، مثلها مثل النظريات المنافسة. لكن هذا هو نوع النظرية التي سنحتاجها إذا أردنا أن نفهم على أعمق مستوى أقرب ما يمكن أن نتخيله من العدم: أي الفضاء الفارغ.

س: في فهمنا الحالي، كيف يمكننا أن نفسر أن كوننا بأكمله ينمو من لا شيء؟ هل يمكن حقًا أن تبدأ ببعض طاقة الفراغ المتذبذبة؟

ج: بعض التحولات أو التقلبات الغامضة يمكن أن تكون قد أدت فجأة إلى توسيع جزء من الفضاء - أو هكذا يعتقد بعض المنظرين. يمكن للتقلبات الجوهرية في نظرية الكم أن تهز الكون بأسره إذا تم تقليصها إلى نطاق صغير بما يكفي. قد يحدث هذا في زمن صغير للغاية 10 - 44 من الثانية تقريبًا - المعروف باسم زمن بلانك. إنه مقياس يتشابك فيه الزمان والمكان، لذا فإن فكرة الساعة الموقوتة لا معنى لها. يمكننا استقراء عالمنا بثقة كبيرة حتى نانو ثانية، وببعض الثقة أقرب بكثير إلى زمن بلانك. ولكن بعد ذلك، توقفت جميع الرهانات لأنه.. يجب استبدال الفيزياء على هذا المقياس بنظرية أعظم وأكثر تعقيدًا.

س: إذا كان من الممكن أن يؤدي تذبذب جزء عشوائي من الفضاء الفارغ إلى نشوء الكون، فلماذا لا يحدث نفس الشيء بالضبط في جزء آخر من الفضاء الفارغ؟ - مما أدى إلى ظهور أكوان متوازية في كون متعدد لا نهائي؟

ج: إن فكرة أن الانفجار العظيم ليس هو الفكرة الوحيدة وأن ما نراه بالتلسكوبات هو جزء ضئيل من الواقع المادي هو فكرة شائعة بين العديد من الفيزيائيين. وهناك إصدارات عديدة من الكون الدوري. لم يظهر دليل قوي على الانفجار العظيم إلا قبل 50 عامًا. ولكن منذ ذلك الحين كانت هناك تكهنات حول ما إذا كانت مجرد حلقة واحدة في كون دوري. والمفهوم القائل بأن هناك الكثير للواقع المادي أكثر من حجم المكان والزمان الذي يمكننا فهمه حتى باستخدام أقوى التلسكوبات يكتسب المزيد والمزيد من الاهتمام. لذلك نحن لا نعرف ما إذا كان هناك انفجار كبير واحد أم عدد لامتناهي منه - فهناك سيناريوهات تتنبأ بالعديد من الانفجارات الكبرى وأخرى تتنبأ بانفجار واحد فقط. أعتقد أننا يجب أن نستكشفهم جميعًا.

س: كيف سينتهي الكون؟

ج: إن أبسط تنبؤات بعيدة المدى تتنبأ بأن الكون سيستمر في التوسع بمعدل متسارع، ليصبح أكثر خواءً وأبرد. يمكن أن تتحلل الجزيئات الموجودة فيه، مما يؤدي إلى استمرار التخفيف إلى أجل غير مسمى. سننتهي، إلى حد ما، بحجم ضخم من الفضاء، لكنه سيكون أكثر إفراغًا مما هو عليه الآن. هذا أحد السيناريوهات، ولكن هناك سيناريوهات أخرى تتضمن "اتجاه" انعكاس الطاقة المظلمة من التنافر إلى الجاذبية، لذلك سيكون هناك انهيار إلى "أزمة كبيرة" أو"إنكماش عظيم"، عندما تتجه الكثافة مرة أخرى نحو اللانهاية.

هناك أيضًا فكرة، بسبب الفيزيائي روجر بنروز، مفادها أن الكون يستمر في التوسع، ويصبح أكثر تمييعًا، ولكن بطريقة ما - عندما لا يحتوي على شيء سوى الفوتونات، جسيمات الضوء - يمكن "توسيع" الأشياء، بحيث بعد هذا التخفيف الهائل، يصبح الفضاء بطريقة ما هو المولد لانفجار عظيم جديد. لذا فهي نسخة غريبة إلى حد ما من الكون الدوري القديم - لكن من فضلك لا تسألني أن أشرح أفكار بنروز.

س: ما مدى اقتناعك بأن العلم يمكنه أخيرًا فك شفرة ما هو لا شيء؟ حتى لو تمكنا من إثبات أن كوننا ولد من تذبذب غريب في مجال الفراغ، ألا يجب أن نسأل أنفسنا من أين أتى هذا الحقل الفراغي؟

ج: يحاول العلم الإجابة على الأسئلة، ولكن في كل مرة نجيب عليها تظهر أسئلة جديدة - لن نحصل على الصورة الكاملة أبدًا. عندما بدأت بحثي في أواخر الستينيات، كان السؤال عما إذا كان هناك انفجار كبير مثيرًا للجدل. الآن لم يعد هذا مثيرًا للجدل، ويمكننا أن نقول بدقة حوالي 2٪ ما هي الدقة بدا الكون من 13.8 مليار سنة الحالية إلى نانوثانية. هذا تقدم هائل. لذلك ليس من التفاؤل عبثًا الاعتقاد بأنه في الخمسين عامًا القادمة سيتم فهم المشكلات الصعبة المتعلقة بما يحدث في العصر الكمي أو "التضخم".

لكن بالطبع، هذا يثير سؤالًا آخر: ما مقدار العلم الذي سيكون متاحًا للدماغ البشري؟ قد يتضح، على سبيل المثال، أن رياضيات نظرية الأوتار هي بطريقة ما وصف صحيح للواقع، لكننا لا نستطيع أبدًا فهمها جيدًا بما يكفي للتحقق منها مقابل أي ملاحظة حقيقية. ثم قد نضطر إلى انتظار ظهور نوع من ما بعد البشر أو البشر الآلهة للحصول على فهم أكمل. لكن يجب على أي شخص يتأمل هذه الألغاز أن يفهم أن الفضاء الفارغ للفيزيائي - الفراغ - ليس هو نفسه أـلــ "لا شيء" الذي تحدث عنه الفلاسفة.

نظرية الكون الموازي ليست مجرد رياضيات - إنها علم يمكن اختباره: كما قال يوجين ليم المحاضر في فيزياء الجسيمات النظرية وعلم الكونيات، كينجز كوليدج لندن.

قد يبدو وجود الأكوان المتوازية وكأنه شيء اخترعه كتاب الخيال العلمي، مع القليل من الأهمية للفيزياء النظرية الحديثة. لكن فكرة أننا نعيش في "أكوان متعددة" مكونة من عدد لا حصر له من الأكوان المتوازية اعتُبرت احتمالًا علميًا منذ فترة طويلة - على الرغم من أنها لا تزال موضع نقاش حاد بين علماء الفيزياء. السباق مستمر الآن لإيجاد طريقة لاختبار النظرية، بما في ذلك البحث في السماء عن علامات الاصطدام مع أكوان أخرى.

من المهم أن تضع في اعتبارك أن وجهة نظر الكون المتعدد ليست في الواقع نظرية، بل هي نتيجة لفهمنا الحالي للفيزياء النظرية. هذا التمييز أمر بالغ الأهمية. لم نلوح بيدنا وقلنا، "ليكن كون متعدد". بدلاً من ذلك، فإن فكرة أن الكون ربما يكون واحدًا من اللانهاية مشتقة من النظريات الحالية مثل ميكانيكا الكم ونظرية الأوتار.

تفسير العوالم المتعددة:

ربما سمعت عن تجربة قطة شرودنغر الفكرية، وهو حيوان أليف يعيش في صندوق مغلق. يتيح لنا فتح الصندوق متابعة إحدى القصص المستقبلية المحتملة لقطتنا، بما في ذلك قصة يكون فيها القط ميتًا وحيًا. السبب الذي يجعل الأمر يبدو مستحيلًا هو ببساطة لأن حدسنا البشري لا يعرف ذلك.

لكن هذا ممكن تمامًا وفقًا للقواعد الغريبة لميكانيكا الكم. سبب حدوث ذلك هو أن مساحة الاحتمالات في ميكانيكا الكم ضخمة. رياضياتيا، الحالة الميكانيكية الكمومية هي مجموع (أو تراكب) جميع الحالات الممكنة. في حالة قطة شرودنغر، القطة هي تراكب الحالتين "الميتة" و "الحية".

ولكن كيف نفسر هذا ليكون منطقيًا عمليًا؟ هناك طريقة شائعة تتمثل في عرض كل هذه الاحتمالات كأجهزة محاسبية بحيث تكون حالة القط الوحيدة "الحقيقية الموضوعية" هي الحالة التي نلاحظها. ومع ذلك، يمكن للمرء أيضًا أن يختار قبول حقيقة أن كل هذه الاحتمالات صحيحة، وأنها موجودة في أكوان مختلفة من كون متعدد.

مُنظّر الوترفي نظرية الأوتار:

تعتبر نظرية الأوتار الفائقة من أكثر السبل الواعدة، إن لم تكن الأكثر قدرة، على توحيد ميكانيكا الكم والجاذبية. من المعروف أنه أمر صعب لأن قوة الجاذبية يصعب وصفها على المقاييس الصغيرة مثل تلك الموجودة في الذرات والجسيمات دون الذرية - وهو علم ميكانيكا الكم. لكن نظرية الأوتار، التي تنص على أن جميع الجسيمات الأساسية مصنوعة من أوتار أحادية البعد، يمكنها وصف جميع قوى الطبيعة المعروفة في وقت واحد: الجاذبية، والكهرومغناطيسية، والقوى النووية.

ومع ذلك، لكي تعمل نظرية الأوتار رياضياتيًا، فإنها تتطلب عشرة أبعاد فيزيائية مكانية على الأقل. نظرًا لأنه لا يمكننا إلا أن نلاحظ أربعة أبعاد: الارتفاع والعرض والعمق (كل مكاني) والوقت (الزمني)، لذلك يجب إخفاء الأبعاد الإضافية لنظرية الأوتار بطريقة ما إذا كانت صحيحة. من أجل التمكن من استخدام النظرية لشرح الظواهر الفيزيائية التي نراها، يجب "ضغط" هذه الأبعاد الإضافية من خلال تقليصها بطريقة تجعلها أصغر من أن تُرى. ربما لكل نقطة في أبعادنا الأربعة الكبرى، هل هناك ستة اتجاهات إضافية لا يمكن تمييزها؟

هناك مشكلة، أو قد يقول البعض، إحدى سمات نظرية الأوتار هي أن هناك العديد من الطرق للقيام بهذا الدمج - 10500 احتمال هو رقم مروج له بشكل عام. سينتج عن كل من هذه الانضغاطات كونًا له قوانين فيزيائية مختلفة - مثل الكتل المختلفة للإلكترونات وثوابت الجاذبية المختلفة. ومع ذلك، هناك أيضًا اعتراضات قوية تستخدم لمنهجية الدمج، لذا فإن السؤال لم يتم تسويته تمامًا.

لكن بالنظر إلى هذا، فإن السؤال الواضح هو: في أي من هذه الاحتمالات الطبيعية نعيش؟ لا توفر نظرية الأوتار نفسها آلية للتنبؤ بهذا، مما يجعلها عديمة الفائدة لأننا لا نستطيع اختبارها. لكن لحسن الحظ، فإن فكرة من دراستنا لعلم الكون المبكر حولت هذا الخطأ إلى ميزة.

الكون البدائي:

في بداية الكون، بعد الانفجار العظيم مباشرة، شهد الكون فترة من التوسع المتسارع تسمى التضخم. تم التذرع بالتضخم في الأصل لشرح سبب كون المراقبة الحالي متماثلًا تقريبًا في درجة الحرارة. ومع ذلك، تنبأت النظرية أيضًا بمجموعة من التقلبات في درجات الحرارة حول هذا التوازن والتي تم تأكيدها لاحقًا من قبل العديد من المركبات الفضائية مثل Cosmic Background Explorer و Wilkinson Microwave Anisotropy Probe و PLANCK المركبة الفضائية.

في حين أن التفاصيل الدقيقة للنظرية لا تزال محل نقاش ساخن، فإن التضخم مقبول على نطاق واسع من قبل الفيزيائيين. ومع ذلك، فإن نتيجة هذه النظرية هي أنه لا بد من وجود أجزاء أخرى من الكون لا تزال تتسارع. ومع ذلك، بسبب التقلبات الكمومية في الزمكان، فإن بعض أجزاء الكون لا تصل أبدًا إلى الحالة النهائية للتضخم. هذا يعني أن الكون المرئي، على الأقل وفقًا لفهمنا الحالي، منتفخ إلى الأبد. لذلك يمكن أن تصبح بعض الأجزاء أكوانًا أخرى، والتي يمكن أن تصبح أكوانًا أخرى وما إلى ذلك. تولد هذه الآلية عددًا لا نهائيًا من الأكوان.

بدمج هذا السيناريو مع نظرية الأوتار، من الممكن أن يكون لكل من هذه الأكوان انضغاط مختلف إضافي الأبعاد وبالتالي لها قوانين فيزيائية مختلفة.

الخلفية الكونية الميكروية. البحث عن موجات الجاذبية وعلامات الاصطدام مع الأكوان الأخرى. اختبار النظرية:

تعيش الأكوان التي تنبأت بها نظرية الأوتار والتضخم في نفس الفضاء المادي (على عكس العديد من الأكوان الميكانيكية الكمومية التي تعيش في الفضاء الرياضياتي)، يمكن أن تتداخل أو تتصادم. في الواقع، يجب أن يصطدموا حتما، تاركين بصمات محتملة في السماء الكونية يمكننا محاولة العثور عليها.

تعتمد التفاصيل الدقيقة للتوقيعات بشكل وثيق على الأنماط - بدءًا من البقع الباردة أو الساخنة في الخلفية الكونية الميكروية إلى الفراغات الشاذة في توزع المجرات. ومع ذلك، نظرًا لأن الاصطدام مع الأكوان الأخرى يجب أن يحدث في اتجاه معين، فمن المتوقع عمومًا أن يكسر أي توقيع انتظام كوننا المرئي.

يسعى العلماء بنشاط إلى هذه التواقيع. يبحث البعض عنها مباشرة من خلال البصمات الموجودة في الخلفية الكونية الميكروية، الشفق اللاحق للانفجار العظيم. ومع ذلك، لم يتم رؤية مثل هذا التوقيع حتى الآن. يبحث آخرون عن دعم غير مباشر مثل موجات الجاذبية، والتي هي تموجات في الزمكان عندما تمر الأجسام الضخمة من خلالها. يمكن لمثل هذه الموجات أن تثبت بشكل مباشر وجود التضخم، مما يعزز في النهاية دعم نظرية الأكوان المتعددة.

تشير فيزياء الكم إلى أن الموت غير موجود وربما مجرد وهم:

كان الإنسان دائمًا فضوليًا بشأن ما يحدث بعد الموت. هناك، بالطبع، العديد من الإجابات الشائعة على هذا السؤال، لكن ربما أضاف العلماء للتو عددًا لا نهائيًا من الاحتمالات الأخرى، فقط لزعزعة الأمور. يقول الدكتور روبرت لانزا، أن الموت هو في الواقع مدخل يؤدي إلى عدد لا حصر له من الأكوان. يقول لانزا أيضًا أنه خلال حياتنا، يحدث كل شيء يمكن أن يحدث في الكون. ومضى يقول إن الموت غير موجود في هذه المواقف لأن كل شيء يحدث في نفس الوقت. فقط لأن الطاقة تتحرك عبر دماغنا نعتقد أن وعينا مرتبط بجسمنا.

في كتابه "Biocentrism: كيف إن الحياة والوعي هما مفتاحان فهم طبيعة الكون"، يقول أن الحياة والوعي هما مفتاح فهم طبيعة الكون. أثار هذا الكثير من الجدل على الإنترنت، لأن نظريته عن الحياة الأبدية مختلفة تمامًا عن الأفكار المعتادة حول الحياة والموت.

يتمتع لانزا بخبرة واسعة في مجال الخلايا الجذعية من خلال عمله في الطب التجديدي وكبير المسؤولين العلميين في شركة Advances Cell Technology Company. كما أنه مهتم أكثر بالفيزياء وميكانيكا الكم والفيزياء الفلكية أكثر من ذي قبل. خلال بحثه حول هذه الموضوعات، توصل إلى نظريته الجديدة عن المركزية الحيوية عن طريق الصدفة.

تقول المركزية الحيوية أن الحياة والوعي جزءان مهمان من كيفية عمل الكون. يعتقد أيضًا أن الكون المادي تم إنشاؤه بواسطة وعينا، وليس العكس. يعتقد أنه عندما نموت، ينكسر الخيط الذي يربط العقل والجسد معًا. عندما يحدث هذا، نفقد أيضًا الإحساس بمكان وزمن وجودنا. "في الواقع، تشير المركزية الحيوية إلى أن التنوع يؤدي إلى جميع الاحتمالات المادية. بدأ المزيد والمزيد من علماء الفيزياء بقبول تفسير "العوالم المتعددة" لفيزياء الكم، والذي ينص على وجود عدد لا حصر له من الأكوان.

كل ما يمكن أن يحدث يحدث بالفعل في الكون. لا يوجد الموت في هذه السيناريوهات لأنها كلها موجودة في وقت واحد بغض النظر عما يحدث في أي منها. الشعور بـ "أنا" هو مجرد طاقة تعمل في الدماغ. لكن الطاقة لا تموت أبدا. ولا يمكن تدميرها.

على الرغم من أن أفكاره مجرد نظريات، أعتقد أنها مثيرة للاهتمام للتفكير فيها. على الرغم من أننا لا نستطيع أبدًا التأكد مما سيحدث بعد ذلك، يبدو أنه على الجانب الآخر، ربما زاد عدد الاحتمالات لدينا إلى أجل غير مسمى. بغض النظر عن رأيك، تمتلك فيزياء الكم بعض الأفكار الرائعة حول الأشياء التي لا نعرفها عن العالم، وسيكون كتاب لانزا رائعًا للقراءة، على أقل تقدير. تحتوي هذه الفقرة على معلومات من مركزية الحياة لروبرت لانزا. من الصعب التكهن بما إذا كنا سنكون قادرين على إثبات وجوده. ولكن بالنظر إلى الآثار الهائلة لمثل هذا الاكتشاف، فمن المؤكد أنه يستحق البحث.

مصير الكون: الموت الحراري، التمزق الكبير أو الوعي الكوني؟

سوف تبقى الثقوب السوداء قبل أن يدخل الكون في الموت. لكن القصة لا تنتهي عند هذا الحد..

من خلال جمع عدد متزايد من القرائن، يقترب علماء الكونيات من فهم المستقبل والمصير النهائي للكون. وأخشى أن الأخبار ليست جيدة. سيتوقف تشكل النجوم وستتولى الثقوب السوداء زمام الأمور حتى تتبخر في النهاية إلى العدم. قد يكون هناك "تمزق كبير" في الأفق. ولكن بالنسبة لأولئك الذين لا يمانعون في انتظار 10 10 أو 5010 عامًا أخرى أو نحو ذلك، فقد تبدأ الأمور في الظهور حيث قد يقع عدد من الأحداث الغريبة.

ولكن قبل التفكير في الأحداث العشوائية في المستقبل البعيد جدًا، فلنبدأ بما نعرفه عن الماضي والحاضر.

الماضي:

السبب في قدرتنا على دراسة التطور السابق للكون هو أن علم الفلك يشبه في بعض النواحي علم الآثار. صراحةً: كلما ابتعدنا عن كوكبنا، كلما عدنا بالزمن إلى الوراء في الكون. وعندما نعود بالزمن بعيدًا، نجد أن المجرات أقرب إلى بعضها البعض مما هي عليه الآن. على الرغم من وجود دليل واحد فقط من بين العديد من الأدلة، فإن هذه الملاحظة - إلى جانب نظرية النسبية العامة لأينشتاين - تعني أن الكون بدأ بانفجار كبير وأنه استمر في التوسع منذ ذلك الحين.

الحاضر:

في نهاية القرن الماضي، كانت إحدى أكثر المشاكل إلحاحًا في علم الكونيات الحديث هي قياس معدل تباطؤ الكون. بالنظر إلى مقدار الكتلة المرصودة في الكون، كان يُعتقد أن هذا قد يكون كافيًا للتسبب في انكماش محتمل في التمدد.

من اللافت للنظر أن فريقين مستقلين من العلماء وجدوا عكس ذلك تمامًا. لم يكن الكون يبطئ تمدده، بل كان يتسارع. أدى هذا الاكتشاف العميق إلى الحصول على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2011. ومع ذلك، لا يزال فهم آثاره يمثل تحديًا. تتمثل إحدى طرق التفكير في الكون المتسارع في أنه يجب أن يكون هناك نوع من المادة (أو المجال) يتخلل الكون ويمارس ضغطًا سلبيًا (أو الجاذبية الطاردة). نسمي هذه الطاقة المظلمة أو السوداء أو المعتمة.

قد يبدو هذا بعيد المنال بعض الشيء، لكن تم إجراء تجارب مستقلة لتأكيد تسارع الكون ووجود الطاقة المظلمة. بدءًا من عام 2006، شاركت في استطلاع WiggleZ للطاقة المظلمة - وهي تجربة علمية لتأكيد التسارع بشكل مستقل. لم نشهد حدوث التسارع فحسب، بل قدمنا أدلة دامغة على أن السبب كان الطاقة المظلمة. لقد لاحظنا أن الطاقة المظلمة تؤخر نمو التجمعات الهائلة من المجرات.

يوفر معدل نمو التجمعات العملاقة مثل برج العذراء دليلاً قوياً على وجود الطاقة المظلمة. لذلك اقترحنا أن الطاقة المظلمة حقيقية. إذا كان مفهوم الطاقة المظلمة وقوة جاذبيتها البغيضة غريبًا جدًا، فإن البديل الذي يجب مراعاته هو أنه ربما تحتاج نظرية الجاذبية إلى تعديل. يمكن تحقيق ذلك بنفس الطريقة التي طورت بها النسبية الجاذبية النيوتونية. في كلتا الحالتين، نحتاج إلى فيزياء جديدة لشرحها.

المستقبل:

قبل الانتقال إلى المستقبل البعيد، سأذكر دراسة أخرى ذات صلة: GAMA. باستخدام هذا التحقيق، اكتشفنا أن الكون "يموت" ببطء. بعبارة أخرى: لقد تجاوزنا حقبة ذروة تشكل النجوم، والكون يتلاشى بالفعل. يمكن التنبؤ بالمستقبل "القريب" بدرجة من اليقين. في غضون خمسة مليارات سنة، ستدخل الشمس مرحلة العملاق الأحمر. لسوء الحظ، بعد ما لا يزيد عن ملياري سنة بعد ذلك، ستستهلك الأرض. بعد ذلك، تصبح القوة النسبية للطاقة المظلمة وتغيرها بمرور الوقت أمرًا مهمًا. كلما زادت قوة تنافر الطاقة المظلمة وتسارعها، زاد احتمال تعرض الكون لتمزق كبير. لنقولها بصراحة: التمزق الكبير هو ما يحدث عندما تكون القوة الطاردة للطاقة المظلمة قادرة على التغلب على الجاذبية (وكل شيء آخر). الأجسام المرتبطة بالجاذبية (مثل عنقودنا الفائقة المحلية، مجرتنا درب التبانة، نظامنا الشمسي، وفي النهاية أنفسنا) تتفكك وكل ما تبقى هو (على الأرجح) بقع وحيدة من الفراغ. لا تستبعد البيانات المأخوذة من مسح WiggleZ والتجارب الأخرى حدوث التمزق الكبير، ولكنها تدفع به إلى المستقبل البعيد بشكل استثنائي (إن وجد).

الأمر الأكثر إلحاحًا هو الموت الحراري للكون. مع استمرار الكون في التوسع، لن نتمكن بعد الآن من رصد المجرات خارج مجموعتنا المحلية (في غضون 100 مليون سنة). سيتوقف تشكل النجوم بعد ذلك في حوالي 1 إلى 100 تريليون سنة، حيث سيتم استنفاد إمدادات الغاز اللازمة. على الرغم من وجود نجوم حولها، إلا أن وقودها سينفد في حوالي 120 تريليون سنة. كل ما تبقى في هذه المرحلة هو بقايا نجمية: الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية والأقزام البيضاء هي أمثلة رئيسية. في غضون مائة كوينتيليون (10 20) سنة، سوف تبتلع الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات معظم هذه الأجسام.

بهذه الطريقة، سيصبح الكون أكثر قتامة وهدوءًا حتى لا يحدث الكثير. ما سيحدث بعد ذلك سيعتمد على مدى سرعة تحلل المادة في الكون. يُعتقد أن البروتونات، التي تشكل الذرات جنبًا إلى جنب مع النيوترونات والإلكترونات، تتحلل تلقائيًا إلى جسيمات دون ذرية إذا انتظرت لفترة طويلة بما فيه الكفاية. تم حساب الوقت اللازم لاختفاء جميع المواد العادية بحوالي 10 40 عامًا. أبعد من ذلك، ستبقى الثقوب السوداء فقط. وحتى أنها سوف تتبخر بعد حوالي 10100 عام.

في هذه المرحلة، سيكون الكون شبه فارغ. الجسيمات المتبقية، مثل الإلكترونات وجسيمات الضوء (الفوتونات)، تكون متباعدة جدًا بسبب توسع الكون ونادرًا ما تتفاعل، إن وجدت. هذا هو الموت الحقيقي للكون، الملقب بـ "الموت بالحرارة" أو الموت الحراري.

تأتي الفكرة من القانون الثاني للديناميكا الحرارية، الذي ينص على أن الانتروبيا - مقياس "الفوضى" أو عدد الطرق التي يمكن بها تنظيم النظام - تتزايد دائمًا. سيتطور أي نظام، بما في ذلك الكون، في النهاية إلى حالة من الفوضى القصوى - تمامًا مثل مكعب السكر الذي يذوب دائمًا في فنجان من الشاي ولكنه يستغرق وقتًا طويلاً بشكل لا يصدق للعودة بشكل عشوائي إلى هيكل مكعب مرتب. عندما يتم توزيع كل الطاقة في الكون بالتساوي، لا يوجد مزيد من الحرارة أو الطاقة الحرة لتشغيل العمليات التي تستهلك الطاقة، مثل الحياة.

أدمغة بولتزمان والانفجارات الكبيرة الجديدة:

كل ما سبق يبدو غامقًا جدًا على أقل تقدير. لذلك سوف أنهي هذا المقال بملاحظة تخمينية للغاية، وربما خاطئة تمامًا، وغير قابلة للاختبار تمامًا، ولكنها أكثر إيجابية.

قد يكون المستقبل البعيد للكون غريبًا نوعًا ما:

وفقًا للقواعد الغريبة لميكانيكا الكم، يمكن أن تنشأ الأشياء العشوائية من الفراغ. وهي ليست مجرد شذوذ رياضياتي: فوجود الجسيمات التي تظهر فجأة ثم تختفي مرة أخرى يتم ملاحظته باستمرار في تجارب فيزياء الجسيمات. ومع ذلك، لا يوجد سبب يمنع ما يسمى بـ "التقلبات الكمومية" من تكوين ذرة كاملة.

حتى أنه كانت هناك تكهنات بأنه يمكن إنشاء "دماغ"، يُطلق عليه اسم دماغ بولتزمان، في هذا السياق. ماهو الإطار الزمني لظهور مثل هذا الشيء؟ حسنًا، تم حساب ذلك عند 10 10 و 1056 عامًا. 10 10 10 56 ans

وانفجار كبير جديد؟ يمكن أن يحدث في 1056 10 10 سنة. 10 10 10 56 ans

***

د. جواد بشارة

الكون المتعدد:

أظهر الباحثون بنموذجهم أن عالمين متفاعلين يمكنهما إلغاء السلوك المتوقع للثوابت الكونية المختلفة. وجدوا أن التفاعلات تؤدي إلى سلوك تحكمه ثوابت كونية مشتركة أصغر بكثير من الثوابت الفردية.

يتجنب حساب الثابت الكوني الفعال المشكلة التي يواجهها الباحثون بقيمهم التقريبية السريعة بسبب حقيقة أن الاختلافات بين الكونتين تلغي بعضهما البعض بمرور الوقت.

يقول بارهيزكار: "لا ندعي أبدًا أنه يحل مشكلة الثابت الكوني". لنكون صادقين، هذا بيان متعجرف للغاية. إنها مجرد نظرة عامة جيدة أنه إذا كان لديك كونان بهما ثوابت كونية ضخمة - مثل 120 مرتبة من الحجم أكبر مما نلاحظه - وإذا جمعت بينهما، فلا تزال هناك فرصة للحصول على ثابت كوني فعال صغير جدًا لهما. "

باتباع هذا المنظور الجديد، تعمق Galitski و Parhizkar في نموذج أكثر تفصيلاً لعالمين متفاعلين، يطلق عليهما "عالمان". كل من هذه العوالم مستقلة وفقًا لمعاييرنا العادية، ويتكون كل منها من مجموعات مقابلة من كل المادة وجميع المجالات.

بالإضافة إلى ذلك، فقد شملوا الحقول التي تعيش في كلا العالمين في وقت واحد، والتي أطلقوا عليها "حقول البرمائيات".

الباحثون مفتونون بالنتائج الإضافية الناتجة عن نموذجهم الجديد. اكتشفوا أن جزءًا من النموذج يشبه مناطق مهمة من الواقع عندما وضعوا الحسابات معًا.

يشير نموذج للعالمين أكثر تفصيلاً من أي نموذج موجود سابقًا إلى أن ثابتًا كونيًا صغيرًا يمكن تفسيره من خلال عالمين ويقدم تفاصيل حول كيفية قيام العالمين بصياغة توقيعاتهم الخاصة على إشعاع الخلفية الكونية، والذي استمر منذ فجر التاريخ.

قد تكشف القياسات في الظروف الحقيقية عن هذا التوقيع أو لا تكشفه على الإطلاق. لذلك، قد يستحق هذا المنظور المستوحى من الجرافين مزيدًا من الاهتمام في التجارب المستقبلية، أو قد يكون مجرد إضافة مثيرة للاهتمام لصناديق ألعاب علماء الفيزياء.

اختبرنا نظرية أينشتاين في الجاذبية على مقياس الكون - هذا ما وجدناه. كل شيء في الكون له جاذبية - ويشعر بها أيضًا. ومع ذلك، فإن هذه القوة الأساسية الأكثر شيوعًا هي أيضًا التي تشكل أكبر التحديات لعلماء الفيزياء. كانت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين ناجحة بشكل ملحوظ في وصف جاذبية النجوم والكواكب، ولكن لا يبدو أنها تنطبق تمامًا على جميع المقاييس.

لقد مرت النسبية العامة سنوات عديدة من الاختبارات القائمة على الملاحظة، من قياس إدينجتون لانحراف ضوء النجوم بواسطة الشمس في عام 1919 إلى الاكتشاف الأخير لموجات الجاذبية. ومع ذلك، تبدأ الفجوات في فهمنا بالظهور عندما نحاول تطبيقها على مسافات صغيرة للغاية، حيث تعمل قوانين ميكانيكا الكم، أو عندما نحاول وصف الكون بأكمله.

اختبرت دراستنا الجديدة، المنشورة في مجلة Nature Astronomy، نظرية أينشتاين على أكبر المقاييس. نعتقد أن نهجنا يمكن أن يساعد يومًا ما في حل بعض أعظم الألغاز في علم الكونيات، وتشير النتائج إلى أن نظرية النسبية العامة قد تحتاج إلى تعديل على هذا المقياس. تتنبأ نظرية الكم بأن الفضاء الفارغ، الفراغ، مليء بالطاقة. لا نلاحظ وجودها لأن أجهزتنا يمكنها فقط قياس التغيرات في الطاقة بدلاً من مقدارها الإجمالي. ومع ذلك، وفقًا لأينشتاين، فإن طاقة الفراغ لها جاذبية مثيرة للاشمئزاز - فهي تفصل مناطق الفضاء الفارغ عن بعضها. ومن المثير للاهتمام أنه في عام 1998 تم اكتشاف أن توسع الكون كان يتسارع بالفعل (اكتشاف نال جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2011). ومع ذلك، فإن كمية طاقة الفراغ، أو الطاقة المظلمة كما تم تسميتها، اللازمة لتفسير التسارع هي من حيث الحجم أقل مما تنبأت به نظرية الكم.

ومن هنا فإن السؤال الكبير، الذي أطلق عليه اسم "مشكلة الثابت الكوني القديم"، هو ما إذا كانت طاقة الفراغ تنجذب بالفعل - مما يؤدي إلى قوة الجاذبية وتغيير تمدد الكون.

إذا كان الأمر كذلك، فلماذا تكون جاذبيتها أقل بكثير مما كان متوقعًا؟ إذا لم ينجذب الفراغ إطلاقا، فما الذي يسبب التسارع الكوني؟

لا نعرف ما هي الطاقة المظلمة، لكن علينا أن نفترض أنها موجودة لتفسير توسع الكون. وبالمثل، يجب أن نفترض أيضًا وجود نوع من المادة غير المرئية، تسمى المادة السوداء أو المظلمة، لشرح كيف تطورت المجرات والعناقيد إلى كيفية رصدنا لها اليوم.

تم تضمين هذه الافتراضات في النظرية الكونية القياسية للعلماء، والتي تسمى نموذج لامدا للمادة المظلمة الباردة (LCDM) - مما يشير إلى وجود 70٪ من الطاقة المظلمة و 25٪ من المادة السوداء و 5٪ من المادة العادية في الكون. وقد حقق هذا النموذج نجاحًا ملحوظًا في ملاءمة جميع البيانات التي جمعها علماء الكونيات على مدار العشرين عامًا الماضية.

لكن حقيقة أن معظم الكون يتكون من قوى ومواد مظلمة، تأخذ قيمًا غريبة لا معنى لها، جعلت العديد من الفيزيائيين يتساءلون عما إذا كانت نظرية أينشتاين في الجاذبية بحاجة إلى تعديل لوصف الكون بأكمله.

حدث تطور جديد قبل بضع سنوات عندما أصبح واضحًا أن طرقًا مختلفة لقياس معدل التوسع الكوني، والتي يُطلق عليها اسم ثابت هابل، أعطت إجابات مختلفة - وهي مشكلة تُعرف باسم توتر هابل.

التفريغ، أو التوتر، يقع بين قيمتين من ثابت هابل. الأول هو الرقم الذي تنبأ به النموذج الكوني LCDM، والذي تم تطويره لمطابقة بيانات علماء الفيزياء الذين يقولون: نحن على وشك اكتشاف البعد الخامس وسيغير كل ما نعرفه عن الفيزياء.

يُسأل العلماء أحيانًا عما إذا كانوا يجرون تجارب جديدة في المختبر أو يواصلون تكرار التجارب السابقة بنتائج يمكن التنبؤ بها. في حين أن معظم العلماء يفعلون الشيء الأول، فإن النمو العلمي يعتمد أيضًا على الثاني والتحقق مما إذا كان ما نعتقد أننا نعرفه لا يزال صحيحًا في ضوء المعلومات الجديدة.

قام المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) بفحص بنية وخصائص السيليكون الذي تمت دراسته كثيرًا في تجارب جديدة، وقدمت النتائج نظرة ثاقبة للمكان المحتمل للكشف عن "القوة الخامسة". وفقًا لبيان صحفي، يمكن أن يساعدنا ذلك في فهم كيفية عمل الطبيعة بشكل أفضل.

بعبارات بسيطة، نحتاج فقط إلى ثلاثة أبعاد للفضاء، وهي الشمال والجنوب والشرق والغرب والأعلى للأسفل، الطول والعرض والارتفاع، وبُعد واحد للزمن، أي الماضي - المستقبل، لفهم العالم. ومع ذلك، كما جادل ألبرت أينشتاين في نظريته عن الجاذبية، فإن الكتلة تشوه أبعاد الزمكان.

وفقًا لـ BBC Science Focus، اقترح أوسكار كلاين وثيودور كالوزا في عشرينيات القرن الماضي فرضية خماسية الأبعاد لشرح قوى الطبيعة، بالإضافة إلى الجاذبية، القوة الكهرومغناطيسية الوحيدة المعروفة. ومع ذلك، فقد أدى اكتشاف القوى النووية القوية والضعيفة إلى تقدم فرضية كلاين وكلوزا، والتي تم دمجها مع القوى الكهرومغناطيسية لتطوير النموذج القياسي، والذي يفسر معظم الأحداث الطبيعية وليس كلها.

بينما يلجأ الفيزيائيون إلى نظرية الأوتار لشرح سبب ضعف الجاذبية، فإن فكرة البعد الخامس الواسع عادت للظهور، مما قد يفسر أيضًا وجود المادة المظلمة.

لفهم التركيب البلوري للسيليكون بشكل أفضل، قصفه باحثو NIST بالنيوترونات وقاموا بتقييم كثافة وزوايا وشدة هذه الجسيمات لاستخلاص استنتاجات حول الهيكل.

تتولد الموجات الواقفة بين صفوف أو صفائح الذرات وفوقها عندما تمر النيوترونات عبر التركيب البلوري. عندما تلتقي هذه الموجات، فإنها تنتج أنماطًا صغيرة تعرف باسم اهتزازات pendellösung، والتي توفر معلومات حول القوى التي تواجهها النيوترونات داخل الهيكل.

يتم توصيل كل قوة بواسطة الجسيمات الحاملة، التي يتناسب مداها مع كتلتها.

ونتيجة لذلك، فإن الجسيم عديم الكتلة، مثل الفوتون، له مدى لانهائي والعكس صحيح. إن تحديد النطاق الذي يمكن للقوة أن تعمل فيه يحد أيضًا من قوتها. تمكنت التجارب الحديثة من الحد من قوة القوة الخامسة المفترضة على مقياس طول من 0.02 إلى 10 نانومتر، مما يوفر نطاقًا للبحث فيه عن البعد الخامس الذي تعمل فيه هذه القوة.

قد يؤدي المزيد من البحث في هذا المجال قريبًا إلى اكتشاف البعد الخامس، ولأول مرة في المدارس، يجب على معلمي الفيزياء، مثل الطلاب، التركيز على مفهوم مجرد.

أصبحت الثقوب السوداء أكثر غموضًا، لكنها أكثر قابلية للفهم:

الثقوب السوداء والصور المجسمة أو الهولوغرام: نظرية جديدة تغير فهمنا للكون طرحها عالم الفلك أريان ماري ويدعمها علماء آخرون. يعتقد العلماء أساسًا أن الثقوب السوداء تشبه إلى حد ما الصور المجسمة، حيث يتم ترميز جميع المعلومات اللازمة لإنتاج صورة ثلاثية الأبعاد على سطح ثنائي الأبعاد. هذا وفقًا لبحث جديد يربط بين نظريتين متعارضتين نُشرت في مجلة Physical Review X.

كما تملي نظريات الكم، يمكن أن تكون الثقوب السوداء معقدة بشكل لا يصدق وتحتوي على كمية هائلة من المعلومات ثنائية الأبعاد، على غرار أكبر محركات الأقراص الصلبة الموجودة اليوم.

تتوافق هذه الفكرة الدقيقة مع نظرية النسبية لأينشتاين، التي تصف الثقوب السوداء بأنها ثلاثية الأبعاد وبسيطة وكروية وسلسة، وهو ما تمكنا بالفعل من رؤيته عندما أصدر علماء الفلك أول صورة لثقب أسود في عام 2019. بعبارة أخرى، تبدو الثقوب السوداء ثلاثية الأبعاد، تمامًا مثل الصور المجسمة.

بالنسبة لعلماء الفيزياء الفلكية، تشكل الثقوب السوداء تحديات نظرية صعبة لأسباب عديدة. هم، من جانبهم، ممثلون ممتازون للمفارقات العظيمة للفيزياء النظرية من خلال الجمع بين مبادئ نظرية أينشتاين للنسبية العامة مع مبادئ فيزياء الجاذبية الكمومية.

وفقًا للنظرية الحالية، فإن الثقوب السوداء هي أجسام بسيطة بدون أي معلومات. وفقًا لفيزياء الكم، كما أخبرنا البحث النظري من قبل جاكوب بيكينشتاين وستيفن هوكينغ، فهي أكثر الأنظمة الموجودة تعقيدًا والمعروفة في الكون، لأنها تتميز بانتروبيا هائلة، والتي تقيس مدى تعقيد النظام، وبالتالي فهي تحتوي على الكثير من المعلومات. لدراسة الثقوب السوداء، استخدم مؤلفا الدراسة الجديدة، فرانشيسكو بينيني وباولو ميلان - علماء من SISSA (المدرسة الدولية للدراسات المتقدمة) و INFN (Instituto Nazionale de Fisica Nucleare) - فكرة تأسست هناك منذ 30 عامًا تسمى المبدأ الهولوغرافي.

في الدراسات الجديدة، أوضح الباحثون أن هذا المبدأ المبتكر والمعارض إلى حد ما يقترح أنه يمكن التعبير عن سلوك الجاذبية في منطقة معينة من الفضاء بدلاً من ذلك من خلال نظام معقد، يعيش فقط على طول حافة هذه المنطقة، لذلك، يوجد في بعد واحد أقل.

قبل كل شيء، أوضح الباحثون أنه في هذا الوصف البديل (المعروف باسم التصوير المجسم)، لا تظهر الجاذبية بشكل صريح. بمعنى آخر، يسمح لنا مبدأ الهولوغرام بوصف الجاذبية باستخدام لغة لا تحتوي على الجاذبية، وبالتالي تجنب الاحتكاك بميكانيكا الكم.

قد يبدو الأمر مربكاً كذلك، لكنه في الحقيقة ليس كذلك. ما فعله بينيني وميلانو هو تطبيق نظرية مبدأ التصوير المجسم على الثقوب السوداء. بهذه الطريقة، أصبحت خصائصها الديناميكية الحرارية الغامضة أكثر قابلية للفهم: التركيز على التنبؤ بأن هذه الأجسام لديها نسبة عالية من الانتروبيا والنظر إليها من منظور ميكانيكا الكم، مما يسمح لنا بوصفهم على أنهم صورة ثلاثية الأبعاد: لديهم بعدين تختفي فيهما الجاذبية، لكنهم يعيدون إنتاج كائن ثلاثي الأبعاد. لكن هناك المزيد. أكثر بكثير. فوفقًا لمؤلفي الدراسات الجديدة، هذه ليست سوى الخطوة الأولى نحو فهم أعمق لهذه الأجسام الكونية والخصائص التي تميزها عندما تتقاطع ميكانيكا الكم مع النسبية العامة. كما يؤكد علماء الفيزياء بأنه يمكن أن تكون هناك ثقوب دودية تم الكشف عنها بمساعدة تلسكوب جيمس ويب. يقول الباحثون إن 40 مليار ثقب أسود موجود في الكون وفقًا لدراسة تم تلقيها من عالمنا، يوجد حوالي 40 مليار مليار ثقب أسود في الكون المرئي.

الثقوب السوداء هي أجسام كونية رائعة ولكنها غامضة منتشرة في جميع أنحاء الكون. لسوء الحظ، لا نعرف الكثير عنهم، وبالكاد تمكنا من التقاط صورة لتلك الموجودة في مجرة أخرى.

لكن ما هي الثقوب السوداء بالضبط؟

بحكم التعريف، الثقب الأسود هو جسم فلكي له قوة جاذبية قوية بحيث لا يمكن لأي شيء، ولا حتى الضوء، الهروب منه. "سطح" الثقب الأسود، المسمى الأفق الكلي أو أفق الحدث، يتحدى الحد حيث تتجاوز السرعة المطلوبة لتجنبه سرعة الضوء، وهي السرعة القصوى في الكون. ونتيجة لذلك، فإن المادة والإشعاع محتجزان ولا يمكنهما الخروج.

تمت دراسة فئتين رئيسيتين من الثقوب السوداء على نطاق واسع على مر السنين. تنتشر الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية، التي تتجاوز كتلة الشمس من ثلاث إلى عشرات مرات، في جميع أنحاء مجرتنا، مجرة درب التبانة، بينما توجد وحوش فائقة الكتلة تزن ما بين 100000 ومليارات من الكتل الشمسية في مراكز المزيد من المجرات العملاقة. تشير بعض النظريات إلى أن الثقوب السوداء هي بقايا أكوان أخرى. من ناحية أخرى، تشير دراسات أخرى إلى أن هذه الوحوش الكونية يمكن أن تكون بمثابة أنفاق في الفضاء، مما يسمح لنا بالوصول بسهولة إلى مسافات لا يمكن تخيلها. يبقى أن نرى ما إذا كانت الدراسات المذكورة أعلاه صحيحة أم خاطئة.

تم أخذ الإجابة عن السؤال حول عدد الثقوب السوداء الموجودة في الكون من قبل طالب الدكتوراه في SISSΑ أليكس سيسيليا، تحت إشراف البروفيسور أوبيدريا لابي والدكتور لوميب بوكو، إلى جانب متعاونين آخرين من المدرسة الإيطالية بالإضافة إلى أقسام مختلفة. و iпterпatioпal iпstitutioпs.

في إحدى الأوراق البحثية - التي ستتبعها - المنشورة في مجلة Αstrophysical Journal، فحص المؤلفون ديموغرافيا الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية، وهي ثقوب سوداء ذات كتل تتراوح بين بضع عشرات إلى بضع مئات من الكتل الشمسية. كتلة الحياة من النجوم الضخمة.

وجد الخبراء بيانات مذهلة: أولاً، يدعي الباحثون أن حوالي 1٪ من المادة العادية (الباريوية) في الكون عالقة في الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية. ثانيًا، وربما الأهم من ذلك، وجد العلماء أن عدد الثقوب السوداء في الكون المرئي أقل من 40 تريليون.

حساب قمة الثقوب السوداء في الكون:

"تم تحقيق هذه النتيجة المهمة من خلال نهج أصلي يجمع بين أحدث رموز التطور النجمي والبيولوجي SEVN الذي طوره الباحث في SISSΑ الدكتور ماريو سبرا، مع وصفات تجريبية للخصائص الفيزيائية ذات الصلة للمجرات، ولا سيما المعدل وأوضح الباحثون أن تكوين النجوم، وكمية الكتلة النجمية، ومعدنية الوسط بين النجوم (وكلها مهمة في تحدي ظلال وكتل الثقوب السوداء النجمية).

إن تحليل تركيبة الثقوب السوداء في الكون المرئي ليس الموضوع الوحيد الذي درسه العلماء في هذا البحث. فبالاشتراك مع الدكتور أوغو دي أرلو والبروفيسور ميشيلا مابيلي من جامعة بادوا، استكشف الباحثون أيضًا التكوينات المختلفة للثقوب السوداء ذات الكتل المختلفة، مثل النجوم الفردية والأنظمة الحيوية والعناقيد النجمية. وبناءً على أبحاثهم، يقترح العلماء أن الثقوب السوداء النجمية الأكبر حجمًا تتكون أساسًا من الأحداث الديناميكية في العناقيد النجمية.

أظهرت الدراسة أن مثل هذه الأحداث ضرورية لشرح وظيفة الكتلة للثقوب السوداء المدمجة كما تم تقديرها من ملاحظات موجات الجاذبية من خلال تعاون LIG / Virgo.

أعلن فريق بحث بلغاري عن طريقة يقول إنه يمكن استخدامها للكشف عن الثقوب الدودية، وهي الهياكل النظرية التي، إذا ثبت وجودها، قد تكون قادرة على ربط نقاط متباعدة في الزمكان.

لطالما استحوذت الثقوب الدودية على خيال علماء الفيزياء. يفسر هذا الانبهار جزئيًا بحقيقة أن الثقوب الدودية، مثل مفهوم السفر عبر الزمن، متوافقة مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين. على الرغم من معقولية هذه المفاهيم النظرية، لا يزال يتعين على العلماء العثور على ارتباطات لهذه المفاهيم في الواقع العملي.

يُعد اكتشاف الثقوب الدودية مشكلة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن هذه الهياكل التي تنحني للعقل لا يمكن تمييزها تقريبًا عن الثقوب السوداء، وهي مناطق من الفضاء تكون نتاجًا محتملاً لنجم نفد وقوده وانهار على نفسه. عرف العلماء ذلك في المقام الأول من خلال الجاذبية الشديدة التي يمارسونها على الأجسام القريبة في الفضاء. إذا أضفنا إلى هذا التشابه مع الثقوب السوداء حقيقة أننا ما زلنا غير متأكدين من وجود الثقوب الدودية بالفعل، فقد يصبح اكتشافها أكثر صعوبة.

ومع ذلك، قد يتغير هذا قريبًا، وفقًا لنتائج فريق من جامعة صوفيا، بلغاريا، الذين يدعون أنهم طوروا طريقة جديدة جديدة يمكن أن تساعد العلماء على معرفة الفرق بين الثقوب السوداء وأبناء عمومتهم الثقوب الدودية الافتراضية.

في ورقة بحثية جديدة نُشرت في مجلة Physical Review D، درس الفريق المؤلف من فالنتين ديليسكي، وجالين جيولشيف، وبيتيا نيدكوفا، وستويتشو يازادجيف، الاستقطاب الخطي الناتج عن أقراص التراكم، وتكوينات المادة الدوارة المرئية حول الثقوب السوداء والأجسام الفلكية الأخرى التي تتكون منها في المقام الأول من الغاز أو البلازما أو الغبار النجمي.

وفقًا لورقة الفريق، بحث العلماء عن توقيعات محددة في خصائص الاستقطاب لهذه التكوينات، على أمل أن تساعدهم في تحديد الفرق بين الثقوب السوداء والثقوب الدودية المرشحة المحتملة.

وفقًا لورقة الفريق، اعتمدت دراستهم على تحليل صور مناطق الفضاء المشتبه في احتوائها على ثقوب دودية، بما في ذلك زوايا ميل مختلفة، مقارنة بالصور غير المباشرة التي تظهر عدسة جاذبية قوية، وأخيرًا، الصور التي تظهر الإشعاع المستقطب الذي "يصل إلى المراقب المقارب من خلال حلق الثقب الدودي ". ثم تمت مقارنة هذه الصور بواحدة من أبسط أنواع الثقوب السوداء، والمعروفة باسم ثقب شوارزشيلد الأسود. صممه كارل شوارزشيلد في عام 1915، بعد وقت قصير من كشف أينشتاين عن نظريته في النسبية العامة، يُعتقد أن هذه الثقوب السوداء تمتلك كتلة ولكن ليس بها شحنة كهربائية أو دوران. بناءً على هذه المقارنات، كان الفريق قادرًا على إنتاج نموذج جديد ومبسط لحلق ثقب دودي افتراضي، والذي سمح لهم بعمل تنبؤات حول كيفية تصرف المواد المحيطة به، بشكل مختلف عن المادة التي يمتصها الثقب الأسود.

وفقًا لنماذج الباحثين، فإن الضوء المنبعث من الجسيمات المحيطة بالثقب الدودي سيكون مستقطبًا بواسطة الحقول المغناطيسية القوية التي تنتجها. من قبيل الصدفة، تم بالفعل اكتشاف هذه الأنواع من الانبعاثات المستقطبة في السنوات الأخيرة، مما أدى إلى ظهور الصور الأولى لـ M87 التي تم التقاطها في عام 2019. كما أسفرت الاكتشافات المماثلة عن صور لـ Sagittarius A * تم التقاطها في وقت سابق في عام 2022.

استنادًا إلى نماذج الفريق، يمكن أن يكون M87 نفسه ثقبًا دوديًا، مما يترك الباب مفتوحًا أمام احتمال أن تكون الثقوب الدودية مرتبطة بالعديد من الثقوب السوداء الأخرى. السؤال هو كيف نكتشفها.

تتمثل إحدى الطرق في ملاحظة الثقوب الدودية المشتبه بها بشكل غير مباشر باستخدام عدسة الجاذبية، والتي يمكن أن تكشف عن بعض الخصائص التي يقترحها الفريق البلغاري في النمذجة التي تميز هذه الهياكل عن الثقوب السوداء. كما لاحظوا في ورقتهم، "لوحظت اختلافات أكثر أهمية في صور العدسة القوية غير المباشرة"، مضيفين أن كثافة الاستقطاب على طول الثقوب الدودية المشتبه بها "يمكن أن تزداد بترتيب من حيث الحجم بالنسبة لثقب شوارزشيلد الأسود.

من ناحية أخرى، إذا تم الكشف عن مرشح مفترض ويمكن ملاحظته بزاوية حيث يتم ملاحظة الضوء يمر من مدخله ويسير في اتجاه الأرض، يمكن أن تسمح التواقيع الناتجة أيضًا باكتشاف ثقب دودي. أكثرعلى وجه التحديد، يصف الباحثون أن "الإشعاع القادم من المنطقة على الجانب الآخر من الحلق الدوامي ينتج عنه تكوين هيكل إضافي لصور الحلقة"، والتي يمكن تمييزها بسبب "خصائص الاستقطاب المتميز".

على الرغم من اعتراف الفريق بأنه سيكون من الصعب التمييز بين الدوامات بناءً على الاستقطاب الذي تنتجه فقط، فإن الصور التي تظهر انعكاسًا قويًا للجاذبية واستقطاب الإشعاع أثناء مروره عبر مدخل الدوامة مفيدة. من خلال توفير "إشارات مميزة يمكن أن تكون بمثابة تحقيقات" لأجسام بلا أفق ".

بعبارة أخرى، يمكن للتركيبات الفريدة من التوقيعات التي يصفها الفريق، بناءً على نماذجهم الجديدة، أن تقطع شوطًا طويلاً في اكتشاف الثقوب السوداء التي تتصرف مثل الثقوب الدودية.. هياكل الزمكان التي تم الحديث عنها لفترة طويلة ويمكن أن يكون ذلك مختبئًا عن مرأى العلماء من البداية.

نُشرت ورقة الفريق، بعنوان "صورة مستقطبة للانبعاثات الاستوائية في فضاءات بلا أفق: الثقوب الدودية العابرة"، في مجلة Physical Review D في 10 نوفمبر 2022.

إلى أين تقود الثقوب السوداء؟

إذن أنت على وشك القفز إلى ثقب أسود. ما الذي يمكن أن يخبئه لك إذا نجحت رغم كل الصعاب؟ إلى أين ستنتهي وما هي القصص الشيقة التي يمكن أن تخبرها إذا كان بإمكانك العودة إلى حيث بدأت؟

يقول البروفيسور ريتشارد ماسي "من يعلم؟" هي الإجابة الأساسية على كل هذه الأسئلة. بصفته زميلًا في الجمعية الملكية في معهد علم الكونيات الحسابي بجامعة دورهام، يعرف ماسي الكثير عن ألغاز الثقوب السوداء. "السقوط في أفق الحدث يشبه تجاوز الحجاب. بمجرد أن يسقط شخص ما، لا يمكن لأحد أن يرسل رسالة مرة أخرى، "قال. "الجاذبية الهائلة ستمزقهم، لذلك أشك في أن أي شخص يسقط من خلاله سيصل إلى أي مكان."

يبدو الأمر وكأنه إجابة مؤلمة ومخيبة للآمال، وهي كذلك. كان يُعتقد أن نظرية النسبية العامة لأينشتاين قد تنبأت بالثقوب السوداء من خلال ربط أعمال الزمكان بعمل الجاذبية. منذ ذلك الحين، عرف العلماء أن الثقوب السوداء تتشكل عندما يموت نجم ضخم ويترك وراءه نواة صغيرة كثيفة. إذا كانت كتلة هذا النواة تزيد عن ثلاثة أضعاف كتلة الشمس، فإن جاذبيتها ستكون قوية جدًا لدرجة أنها ستنهار إلى نقطة واحدة هي الفرادة، أو التفرد، يُعتقد أنها المركز اللامتناهي للثقب الأسود.

سيكون للثقب الأسود الناتج غير القابل للسكن قوة جاذبية قوية بحيث لا يمكن حتى للضوء الهروب. لذلك لا توجد طريقة للخروج من أفق الحدث، وهي النقطة التي يمكن للضوء والمادة فيها التحرك نحو الداخل فقط، كما اقترح عالم الفلك الألماني كارل شوارزشيلد. قال ماسي إن قوى المد والجزر ستحول جسمك إلى سلاسل من الذرات، وسينهار الشيء في النهاية عند التفرد. يبدو من المستحيل تمامًا أن تتمكن من الخروج من مكان ما، ربما على الجانب الآخر.

ثم قد هناك ثقب دودي

أين هذا؟ على مر السنين، تلاعب العلماء بفكرة أن الثقوب السوداء يمكن أن تكون ثقوب دودية تؤدي إلى مجرات أخرى. حتى أن البعض قالوا إنهم يمكن أن يكونوا وسيلة للوصول إلى عالم آخر.

هذا النوع من الأفكار موجود منذ فترة طويلة. في عام 1935، توصل آينشتاين وناثان روزين إلى فكرة جسور الزمكان التي تربط بين مكانين مختلفين. لكن في الثمانينيات، أثار الفيزيائي كيب ثورن، أحد أبرز الخبراء في العالم في الآثار الفيزيائية الفلكية لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، سؤالًا حول ما إذا كان يمكن للأشياء أن تمر عبرها بالفعل.

قال ماسي: "عندما كنت طفلاً، أصبحت مهتمًا بالفيزياء لأول مرة عندما قرأت كتاب كيب ثورن الشهير عن الثقوب الدودية." من ناحية أخرى، لا يبدو أن هناك أي ثقوب دودية.

قدم ثورن نصيحته الخبيرة للأشخاص الذين صنعوا فيلم Interstellar. في كتابه "The Science of Interstellar"، كتب: "لا نرى أي أشياء في كوننا يمكن أن تتحول إلى ثقوب دودية مع تقدمنا في العمر" (WW Norton and Company، 2014). يقول ثورن إن السفر عبر هذه الأنفاق المحتملة سيبقى على الأرجح في عالم الخيال العلمي، حيث لا توجد أدلة كثيرة على أن الثقب الأسود يمكن أن يسمح بمثل هذا المرور. ومع ذلك، لا يمكننا الاقتراب بما يكفي لنرى بأنفسنا. لا يمكننا حتى تخيل ما يحدث داخل الثقوب السود. نظرًا لأن الضوء لا يمكن أن يخرج من جاذبيتها القوية، لا تستطيع الكاميرا التقاط أي شيء. كما هي، تقول النظرية أن أي شيء فوق أفق الحدث يضاف إلى الثقب الأسود. لأن الزمن يقترب من هذا الحد، يبدو أنه يحدث ببطء شديد، لذلك لن تأتي الإجابات بسرعة.

قال دوجلاس فينكباينر، أستاذ علم الفلك والفيزياء بجامعة هارفارد: "أعتقد أن القصة المعيارية هي أنها تؤدي إلى نهاية الزمن". "شخص ما ينظر من بعيد لن يرى صديقه رائد الفضاء يسقط في الثقب الأسود. بسبب انزياح الجاذبية إلى الأحمر، مع اقترابها من أفق الحدث، فإنها ستصبح أكثر احمرارًا وأقل سطوعًا. لكن الصديق يقع في الوقت المناسب، في مكان ليس "إلى الأبد".

قد يؤدي الثقب الأسود إلى ثقب أبيض. بالتأكيد، إذا أدت الثقوب السوداء إلى مجرة أخرى أو إلى كون آخر، فلا بد من وجود شيء ما لإيقافها. قال إيغور نوفيكوف، عالم الكونيات الروسي، في عام 1964 إنه يمكن أن يكون "ثقبًا أبيض". وقال نوفيكوف إن ثقبًا أبيض وثقبًا أسود كانا متصلين في الماضي. يختلف الثقب الأبيض عن الثقب الأسود في ذلك الضوء ويمكن للمادة أن تنفجر لكنها لا تستطيع الدخول.

واصل العلماء درس الرابط المحتمل بين الثقوب السوداء والثقوب البيضاء. في ورقة بحثية نُشرت عام 2014 في مجلة Physical Review D، ذكر كارلو روفيلي وهال إم هاغارد، "هناك مقياس كلاسيكي يرضي معادلات أينشتاين خارج منطقة زمكان محدودة حيث تسقط المادة في ثقب أسود ثم تأتي. من ثقب أبيض. بعبارة أخرى، عندما تموت الثقوب السوداء، يمكنها بصق كل المواد التي ابتلعتها وتتحول إلى ثقوب بيضاء. سيتوقف انهيار الثقب الأسود ولن تضيع المعلومات التي يحتويها. بدلاً من ذلك، سيكون هناك ارتداد كمي، والذي من شأنه أن يخرج المعلومات. إذا كان هذا صحيحًا، فسوف يلقي الضوء على نظرية قدمها عالم الكونيات والفيزياء النظرية السابق بجامعة كامبريدج ستيفن هوكينغ في السبعينيات، حيث كان يعتقد أن التقلبات الكمومية تسببت في إطلاق الثقوب السوداء للجسيمات والإشعاع، وهي حرارة حرارية.

قال فينكباينر، "قال هوكينغ إن الثقب الأسود لا يدوم إلى الأبد." تنبأ هوكينغ في ورقة عام 1976 نُشرت في مجلة Physical Review D أن الثقب الأسود سيفقد طاقته ويتقلص ويختفي إذا تعرض للإشعاع. قال إن الإشعاع الصادر من الثقب الأسود سيكون عشوائيًا ولن يقول شيئًا عما سقط هناك. هذا يعني أنه عندما ينفجر الثقب الأسود، ستضيع كمية هائلة من المعلومات.

أظهر هذا أن نظرية هوكينغ تتعارض مع نظرية الكم، التي تقول لا يمكن فقدان المعلومات. تقول الفيزياء إن العثور على المعلومات يصبح أكثر صعوبة وأصعب لأنه في حالة فقدها، لا يمكنك معرفة ما حدث في الماضي أو ما سيحدث في المستقبل. أدت نظرية هوكينغ إلى "مفارقة معلومات الثقب الأسود"، والتي لطالما كانت مصدر إرباك لعلماء الفيزياء. قال بعض الناس إن هوكينغ كان مخطئًا تمامًا، وقال هوكينغ نفسه إنه كان مخطئًا في عام 2004 في اجتماع علمي في دبلن.

لذا، هل يجب أن نعود إلى فكرة أن الثقوب السوداء تنبعث منها معلومات تم حفظها وترسلها عبر ثقب أبيض؟ في دراسة نشرت عام 2013 في مجلة Physical Review Letters، استخدم خورخي بولين من جامعة ولاية لويزيانا ورودولفو جامبيني من جامعة الجمهورية في مونتيفيديو، أوروغواي الجاذبية الكمية الحلقية لمراقبة ثقب أسود. لقد وجدوا أنه كلما اقتربت من مركز الجاذبية، تزداد قوة، ولكن كلما ابتعدت، تضعف وتضرب أي شيء يحدث في جزء آخر من الكون. دعمت النتائج فكرة أن الثقوب السوداء تشبه الأبواب. في هذه الدراسة، لا يوجد تفرد، لذا فهي لا تبني جدارًا منيعًا يسحق كل شيء يعبر من خلاله. هذا يعني أيضًا أن البيانات لا تختفي.

ربما لا تؤدي الثقوب السوداء إلى أي مكان

لكن أحمد المهيري، ودونالد مارولف، وجوزيف بولشينسكي، وجيمس سولي، وجميعهم فيزيائيون، اعتقدوا أن هوكينغ قد يكون حصل على شيء ما في بحثه. لقد اعتمدوا على فكرة تسمى "AMPS Firewall"، والمعروفة أيضًا باسم "فرضية جدار حماية الثقب الأسود". مما اكتشفوه، يمكن لميكانيكا الكم أن تحول أفق الحدث إلى جدار ضخم من النار يحرق أي شيء يلمسه في لحظة. بهذه الطريقة، لا تذهب الثقوب السوداء إلى أي مكان، حيث لا يمكن لأي شيء أن يدخل إلى الداخل.

لكن هذا يتعارض مع نظرية النسبية العامة لأينشتاين. إذا عبر جسم ما أفق الحدث، فسيكون في حالة سقوط حر، ويقول مبدأ التكافؤ إن الشيء، أو الشخص، في السقوط الحر لن يشعر بكامل قوة الجاذبية. يمكن أن يتبع هذا قواعد الفيزياء الموجودة في أجزاء أخرى من الكون، ولكن حتى لو لم ينتهك مبدأ أينشتاين، فإنه سيدحض نظرية المجال الكمي أو يقترح أن المعلومات قد تضيع.

مكان لا يعرف فيه شيء:

تقدم هوكينغ للمرة الثانية. في مقال كتبه عام 2014، قال إنه لا يوجد "أفق حدث". وبدلاً من ذلك، قال إن الانهيار الجاذبي سيخلق "أفقًا واضحًا".

سيحمل هذا الأفق أشعة الضوء التي حاولت مغادرة مركز الثقب الأسود "لفترة من الزمن". طريقته الجديدة في التفكير هي أن الآفاق الظاهرة تحتفظ مؤقتًا بالمادة والطاقة قبل أن تفصلها وتتركها تذهب. يتناسب هذا التفسير جيدًا مع نظرية الكم، التي تقول إن المعلومات لا يمكن تدميرها، وإذا تم إثبات ذلك، فإنها تقول إن أي شيء يمكن أن يخرج من الثقب الأسود.

حتى أن هوكينغ قال إن الثقوب السوداء قد لا تكون حقيقية. كتب: "الثقوب السوداء مفترضة سيتم إعادة تخيلها كحالات مرتبطة ثابتة في مجال الجاذبية ". لن يكون هناك تفرد، وسيتحرك المجال المرئي إلى الداخل بسبب الجاذبية، لكنه لن يصل أبدًا إلى المركز ويصبح كتلة كثيفة.

ومع ذلك، فإن المعلومات التي يتم الحصول عليها لن تكون هي نفسها التي تم أخذها. إذا نظرت إلى ما يحدث، لا يمكنك معرفة ما يحدث، وهي مشكلة في حد ذاتها، خاصة بالنسبة لشخص يجد نفسه في مثل هذا الموقف المخيف. لن يشعروا بنفس الشيء مرة أخرى.

هناك شيء واحد مؤكد: سيقضي العلماء الكثير من الوقت في حل هذا اللغز لفترة طويلة قادمة. اقترح روفيلي وفرانشيسكا فيدوتو مؤخرًا أن بقايا الثقوب السوداء المتبخرة يمكن أن تكون جزءًا من المادة المظلمة. صدرت ورقة هوكينغ حول الثقوب السوداء و "الشعر الرخو" في عام 2018 وتشرح كيف تُترك جزيئات الطاقة الصفرية حول أفق الحدث، مما يشير إلى أن المعلومات لا تضيع بل يتم التقاطها.

كان هذا مخالفًا لنظرية الفيزيائي جون أرشيبالد ويلر John Archibald Wheeler، الذي قال إن المراقب لن يكون قادرًا على التمييز بين الثقوب السوداء لأنه لن يتم الاحتفاظ بأي من الشحنات الزائفة الخاصة لفيزياء الجسيمات. إنها فكرة مثيرة للاهتمام، لكن من غير المرجح أن يتم قبولها كإجابة على السؤال عن المكان الذي تؤدي إليه الثقوب السوداء. نحتاج فقط إلى معرفة كيفية الدخول في واحدة.

هل تموت الثقوب السوداء؟ و إذا كان ذلك يحدث فكيف يكون؟

-كل شئ في هذه الدنيا يعيش و يموت,,,, فماذا عن الثقوب السوداء.

***

د. جواد بشارة

تم التحقق مختبريا وبالتجربة على نحو لا يشوبه الشك بأنه لا يوجد هناك شيء يمكن ان ينتقل بسرعة تفوق سرعة الضوء حسب نظرية النسبية لآينشتاين، وإن الكون المرئي مكون من مادة وطاقة لاتفنى ولا تستحدث من العدم.

محاولة توضيح وشرح بعض الألغاز الكونية:

من أسرار مهمة بلانك إن القمر الصناعي بلانك يشكل آلة هائلة للعودة بالزمن إلى الوراء، قادرة على كشف العديد من الأسرار عن أصل الكون وبنيته وتكوينه. استخدمه علماء الكونيات وعلماء الفيزياء الفلكية لرسم خرائط للقبو السماوي، بدقة لا مثيل لها، تقلبات في درجات الحرارة واستقطاب أقدم ضوء في العالم، وهو الأشعة الأحفورية. وقد تم شرح ذلك في الفيديو الذي أنتجه اتحاد HFI-Planck ووكالة الاتصالات Canopée وبمساعدة Jean Mouette من IAP (Institut d'astrophysique de Paris) لتوضيح مم تتكون هذه المهمة.

"لماذا يعم الظلام في الليل إذا كان هناك الكثير من النجوم؟ يمكن أن يكون سؤالًا يطرحه الطفل على والديه. ومع ذلك، تبين أن الإجابة ليست واضحة على الإطلاق. ينورنا هيرفي دول، المتخصص في علم الكونيات، بعرض تقديمي رائع. وهو المتخصص في مجرات الأشعة تحت الحمراء، والإشعاع خارج المجرة، وبشكل أكثر عمومية في تكوين الهياكل الكبيرة في علم الكونيات، و قد عمل في وكالة ناسا (في جامعة أريزونا) قبل أن يصبح أستاذًا باحثًا في أورساي في عام 2004

في الجزء السفلي من المنتصف، لاحظ تلسكوب بلانك الفضائي السماء بأكملها عند 545 جيجاهرتز، مع تحديد النقاط المرشحة في النقاط الحمراء، ثم لاحظها هيرشل. في كل مكان، بعض صور هيرشل، مع محيطات كثافة المجرات. © Dole، Guéry، Hurier، ESA، Planck Collab.، HFI consotrium، IAS، CNES، univ. باريس سود، CNRS

تخبرنا دراسة عناقيد المجرات عن العديد من جوانب علم الكونيات ونشأة الكون، من طبيعة المادة المظلمة إلى انهيار الجاذبية الذي يسبب نشأة العديد من النجوم والمجرات. تم الكشف عن مجموعة مجرات غريبة من خلال دراسة البيانات من مهمة بلانك ولم يتم شرح خصائصها بشكل كامل. طلبنا من Hervé Dole، عالم الفيزياء الفلكية في IAS (CNRS / Université Paris-Saclay)، أن يخبرنا عن اكتشاف هذا المشروع الذي شارك فيه.

خلال القرن التاسع عشر، مع ولادة الفيزياء الفلكية وارتفاع حجم المقرابات والتلسكوبات الأخرى، وبالتالي في قوتها، اشتهر عالم لابلاس ونيوتن، أي النظام الشمسي بشكل أساسي، ووصل إلى النجوم. لم يكن ذلك ممكناً حتى عشرينيات القرن الماضي ولم يسبق أن غامر أحد باختراق الغلاف الجوي والتجوال في عالم السدم خارج المجرة مع تلسكوب إدوين هابل، وبالتالي تم قبول نظرية جزر الكون للفيلسوف إيمانويل كانط، المستوحاة من أفكار توماس رايت، مما جعل السديم من أندروميدا (M31 في كتالوج ميسييه) مجرة مثل درب التبانة. اليوم، توصلنا إلى تصور وجود أكوان متعددة حيث سينخفض كوننا المرئي نفسه إلى نفس رتبة مجرتنا بل وأصغر بكثير، وربما لن يكون أكبر من جسيم أولي مادون مجهري مقارنة بالكون الكلي المطلق اللانهائي. و تقترن هذه الخرائط المتتالية أيضًا بنشوء الكون المرئي والذين يسعون إلى شرح أصل هذه الأشياء. يتم الكشف عن العناصر الأولى ببراعة في معهد بوانكاريه ويمكن للمرء أيضًا التشاور مع معهد جيمس جينز حول موضوعهم. خلال القرن العشرين، أدركنا أنهم كانوا أصل وجودنا، لذلك نحن نبحث عن معرفة عميقة لا نهاية لها للعمليات التي أدت من الانفجار العظيم إلى الأحياء. يتعلق فصل من هذه المعرفة بولادة النجوم الأولى والمجرات الأولى، والتي ستجتمع معًا لتشكيل الهياكل الكبيرة التي نلاحظها في شكل خيوط تتشابك مع أنواع من الفراغات الكونية وتحتوي على عناقيد فائقة من المجرات. ما يسمى بالنموذج القياسي في علم الكونيات يوفر الأساس لكتابة هذا الفصل ويتم تغذيته من خلال الملاحظات والمحاكاة العددية التي تتضمن تفاعلات بين المادة المظلمة، التي لا تزال بعيدة عن الكواشف، والمادة الباريونية العادية المكونة من البروتونات والنيوترونات. من بين الأدوات المستخدمة لتطوير النموذج القياسي، لا شك في أن هناك اثنين من الأدوات التي كانت ولا تزال ذات أهمية خاصة، وهما تلسكوب هابل والقمر الصناعي بلانك اللذين أتاحا قياس ودراسة أقدم ضوء في العالم كما لم يحدث من قبل. الكون والإشعاع الأحفوري. إن دراسة طيف هذا الإشعاع واستقطابه تشبه إلى حد ما دراسة النجم، لأنها توفر نوعًا من بطاقة الهوية للكون المرئي من خلال إتاحة تقدير عمره وشكله وتكوينه و حتى تاريخه. في هذا الصدد، فإن إرث بلانك ما زال حياً وبصحة جيدة وقد أدى إلى ألغاز لا نزال نفتقر إلى حلول لها. يتعلق أحدهما بالتحديد الدقيق لثابت هابل-لوميتر فيما يتعلق بتسارع تمدد الكون. ولكن، هناك أيضًا فئة من مجموعات المجرات والآن مجموعات مجرات أولية بتشكيل نجمي محموم. على الرغم من أنها لا تتحدى النموذج الكوني القياسي، إلا أنه في هذه المرحلة على الأقل، لا يمكن تفسير مجرات الانفجار النجمي المكتشفة في المجموعة الأولية للمجرات المسماة PHz G237.01 + 42.50، أو G237 باختصار، في سياق المحاكاة العددية القائمة على هذا النموذج لحساب ولادة وتطور المجرات وعناقيد المجرات. كما أعلن عن، سعى العلماء لمعرفة المزيد من خلال مقابلة أحد العلماء الباحثين وراء هذا الاكتشاف، وهو الفرنسي هيرفيه دول المختص بقمر بلانكي Planckien Hervé Dole، وعالم الفيزياء الفلكية في IAS (CNRS / Université Paris-Saclay).، قبل إعطائه فرصة الحديث، تذكر أن هذه ليست المرة الأولى التي نكتشف فيها عناقيد أولية (يمكننا أن نذكر مثال SSA22) وحتى عناقيد مجرات فائقة. G237 ليس الأبعد المعروف أيضًا. تذكر أيضًا أنه لبعض الوقت، فوجئ علماء الكونيات باكتشاف مجرات كبيرة بالفعل بعد أقل من ملياري سنة من نهاية الانفجار العظيم، تشبه تلك التي لوحظت لاحقًا في تاريخ الكون، وأنه كان من الصعب فهم ولادتها مع المجرات الكبيرة. النماذج المتاحة لنا، بما في ذلك اندماج المجرات الصغيرة. لم يفاجأ الباحثون كثيرًا لأن النموذج الجديد لولادة المجرات ونموها هو نموذج يتضمن خيوط من المادة الباردة، كما أوضح عالم الكونيات الفرنسي رومان تيسييه. نحن نعلم أن Planck يمكنه اكتشاف مجموعات المجرات باستخدام تأثير Sunyaev-Zel'dovich الذي ينتج عن الاصطدامات بين إلكترونات البلازما شديدة الحرارة التي تغمر هذه المجموعات بالفوتونات من الإشعاع الأحفوري. أثناء الصدمات، تعطي الإلكترونات الطاقة لهذه الفوتونات وبالتالي تغير محليًا طيف الجسم الأسود لهذا الإشعاع على القبو السماوي. هل تم استخدام نفس الطريقة لاكتشاف المجموعات الأولية؟ يقول هيرفي دول: لا، لأن ما يثير اهتمامنا تحديدًا هو العناقيد البدائية، لذا ما حدث في بداية تاريخ الكون المرئي. يفترض أن تكون هذه الأجسام موقعًا لتشكيلًا مهمًا للنجوم ويجب أن تتيح دراستها فهمًا أفضل لما ينظمها في المجرات، حتى لما يقمعها. كما يجب أن يجعل من الممكن فهم ما كان يحدث في نوى المجرات النشطة، مثل الكوازارات، بشكل أفضل. ومع ذلك، في وقت مبكر من عام 2005، كان من الواضح أننا يمكن أن نكتشف مع بلانك الأشعة تحت الحمراء لغبار المجرات مع معدل عالٍ من تشكل النجوم والتي يجب أن تكون ساطعة جدًا لهذا السبب، في هذه المجموعات الأولية ذات الانزياح الطيفي العالي.، لذلك يُرى ذلك عندما كان عمر الكون المرئي بضعة مليارات من السنين فقط. لذلك تعهدنا سريعًا بالبحث عنها في بيانات بلانك، وبالتالي وجدنا ما يقرب من 2000 مرشح محتمل اعتبارًا من عام 2010 ونشرنا حول هذا الموضوع في 2015-2016. Futura-Sciences: لماذا قررت أيضًا استخدام هيرشل Herschel لنفس الغرض؟ هيرفي دول: ظلت التحولات الطيفية للأشعة تحت الحمراء لهؤلاء المرشحين قابلة للملاحظة في الأشعة تحت الحمراء في النطاق الطيفي الذي يمكن الوصول إليه مع هيرشل. لكن معه كان لدينا قرار أفضل بكثير من قرار بلانك. بدلاً من مجرد رؤية النقاط المضيئة لكل مجموعة بروتو محتملة، يمكننا الآن تمييز عشرات المجرات في كل مجموعة أولية. في الجزء السفلي من المنتصف، لاحظ بلانك السماء بأكملها عند 545 جيجاهرتز، مع تحديد النقاط المرشحة في النقاط الحمراء، ثم لاحظها هيرشل. في كل مكان، إذن لماذا شرعت في استخدام تلسكوب سوبارو والتلسكوب ذو العينين الكبيرتين أيضًا؟ Hervé Dole : مع Herschel، تم تقليل كتالوج المرشحين إلى حوالي 200 مجموعة أولية مفترضة وحصلنا على مؤشرات على أن هذه المجموعات الأولية كانت في حالات معينة تؤدي إلى الاندماج لإعطاء مجموعات أولية ذات حجم أكبر. ولكن ما زلنا لا نملك تحولات طيفية دقيقة، ولم نكن متأكدين مما إذا كانت بعض العناصر المرشحة مجرد أجسام أحدث بكثير، في مقدمة ملاحظات خلفية الإشعاع الأحفوري. اتضح أن أحد المرشحين المتبقين بعد ملاحظات هيرشل، PHz G237.01 + 42.50، المختصر G237، كان الوحيد الذي كان جزءًا من "حقل Cosmos"، وهي منطقة من القبو السماوي يبلغ حجمها حوالي عشرة أضعاف. من القمر الكامل، في كوكبة Sextans. تم تعيين هذا الحقل بواسطة العديد من الأدوات لعقود من الزمن، وبالتالي يمكننا بالفعل توضيح العديد من الأشياء المتعلقة ببيئة G237 على القبو السماوي: هل أقنعت نفسك أخيرًا أنك أمام مجموعة مجرية أولية؟ هيرفي دول: بالتأكيد، ويمكننا أيضًا أن نلاحظها في النطاق المرئي والأشعة فوق البنفسجية. يشير تحولها الطيفي إلى أننا نراها كما كان الكون بعد حوالي 3 مليارات سنة من الانفجار العظيم، عندما كان تكوين النجوم في ذروته، حتى أننا نتحدث عن "الظهيرة الكونية" لتمييز هذه الفترة.: هل فاجأك معدل تشكل النجوم؟ هيرفي دول: نعم، بالنسبة للمجموعة بأكملها، ونعلم أنها تحتوي على ما يزيد قليلاً عن ثلاثين مجرة، فهي أكبر بحوالي 10000 مرة مما في حالة مجرة درب التبانة، التي تشكل كتلة شمسية تحت شكل النجم كل عام. في الواقع، هذه هي خاصيةً بعض المجرات التي لها معدل مذهل، تلك الموجودة في مركز العنقود الأولي. لا يسعنا إلا أن نعتقد أنهم سوف يندمجون ليكونوا في أصل تلك التي تسمى باللغة الإنجليزية لألمع المجرات العنقودية، أو BCG، بشكل عام المجرات الإهليلجية. في الأساس، تُعرَّف BCG على أنها ألمع مجرة في العنقود، وبعضها هو الأكثر كتلة معروفة، حيث إنها قادرة على احتواء عشرات أضعاف كتلة مجرة درب التبانة. عندما نقارن معدل التكوين المرصود، والذي يكون على وجه الخصوص حوالي مائة كتلة شمسية لألمع المجرات وفي قلب G237، يكون أعلى من 3 إلى 10 مرات من ذلك الذي تنبأت به المحاكاة العددية على أساس النموذج القياسي في علم الكونيات.: هل يجب أن نشكك في النموذج القياسي مع المادة المظلمة والطاقة المظلمة؟ هيرفي دول: لا يوجد سبب للقيام بذلك في هذه المرحلة حتى لو كان من الضروري بالطبع مراجعة النماذج الرقمية لتشكيل النجوم في العناقيد الأولية. هذا ليس شيئًا جديدًا، فقد وجدت نماذج تشكيل النجوم نفسها عدة مرات معيبة بسبب الملاحظات الفلكية بالأشعة تحت الحمراء التي تظهر مناطق في درب التبانة أو المجرات الأخرى التي أنتجت عددًا أكبر من النجوم مما كان مخططًا له في الأصل، ولم يكن من الضروري إدخال فيزياء جديدة لفهم الأسباب.: هل يجب أن نحضر نموذج خيوط المادة الباردة؟ هيرفي دول: هذا يطرح مشاكل ولكن من الصعب القول على نحو حاسم. يتوافق G237 مع فترة أو تحديدًا يصعب فهم تطور هياكل الكون المرئي. ما هو مؤكد هو أن مثال G237، وهو مثال عن الكتلة الأولية الأكثر تميزًا، يجب أن يكون ممثلاً إلى حد ما للمجموعات الأولية الأخرى نظرًا لأنه أول ما ندرسه جيدًا وسيكون ذلك غريبًا جدًا. أنه شذوذ على وجه التحديد. لمعرفة اكثر اكتشف بلانك مجموعة أولية من تشكيل المجرات التي تتساءل عن المحاكاة الكونية. أكدت التلسكوبات على الأرض ملاحظات القمر الصناعي بلانك الذي اقترح وجود مجموعة أولية من المجرات. لكنهم كشفوا أيضًا أنه كان موقعًا لمعدل تكوّن نجم مذهل، أعلى بعشرة آلاف مرة من معدل تكوّن النجوم في مجرتنا درب التبانة، والذي لا يمكن فهمه بسهولة مع النماذج الحالية لعلم الكونيات، التي تصف نمو المجرات. تمت مناقشة أصل المجرات في إطار النماذج الكونية النسبية منذ ثلاثينيات القرن الماضي على الأقل والتاريخ حول هذا الموضوع غني جدًا ومثير للاهتمام حيث يمكن إقناع المرء من خلال قراءة العمل الشهير لجائزة نوبل في الفيزياء جيمس بيبلز: هيكل الكون واسع النطاق. في الأساس، نحن نشمل تقلبات الكثافة الأولية في المادة التي ولدت خلال الانفجار العظيم، وكما هو الحال دائمًا، كان جورج لوميتر أول من فهم الاتجاهات التي يجب أن يتطور فيها علم الكونيات النسبي، متوقعًا العديد من النتائج الحديثة. المناطق الأكثر كثافة غير مستقرة وسوف تنهار بفعل الجاذبية. في البداية، توصف هذه الظاهرة بمعادلات بسيطة ويبقى المرء متحيراً، فيما يسمى التقريب الخطي، بالقرب من فيزياء نيوتن. في حين أن هذه المعادلات يسهل حلها تحليليًا، إلا أن هناك وقتًا تصبح فيه الكثافات لانهائية والانهيار كبيرًا لدرجة أنه يجب حل المعادلات غير الخطية، كما هو الحال في حالة تدفقات السوائل للطائرات عالية السرعة وهذا يتطلب حسابات رقمية على الكمبيوتر (انظر على سبيل المثال حول هذا الموضوع مقدمة في علم الكونيات بواسطة جايانت نارليكار). مقتطف من منصة السينما على شبكة الإنترنت "Du Big Bang au Vivant" التي تغطي أحدث الاكتشافات في مجال الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات (2010). © جان بيير لومينيت بلانك وأصل المجرات. ترافقت التقلبات في الكثافة مع تقلبات في درجات الحرارة وتركت بصمة في الإشعاع الأحفوري الشهير الذي تمت دراسته ورسم خرائطه بشكل مذهل من قبل قمر بلانك وفريق علماء الفيزياء الفلكية "البلانكين" الذين شاركوا في هذه المغامرة العظيمة للنووسفير بحثا عن أصولها. كان المتابعون على دراية جيدة بأحد هؤلاء الباحثين، الذي توفي للأسف بشكل مأساوي، سيسيل رينو. تحدث إلينا عضو آخر من البلانكيين، وهو لورانس بيروتو، بإسهاب عن الإشعاع الأحفوري. أكد بلانك ما كان معروفًا بالفعل منذ عقود، وهو أن تقلبات الكثافة في المادة المعروفة، المستخلصة من دراسة الإشعاع الأحفوري، كانت صغيرة جدًا بالنسبة للمجرات وعناقيد المجرات لتدريبها بالفعل. لحل التناقض، يمكننا افتراض وجود مكون للمادة المظلمة أكبر من المادة المعروفة والتي لا تصدر ضوءًا، تترك أثرًا غير مباشر أكثر دقة في الإشعاع الأحفوري. الآثار التي رأيناها بالفعل تشكل دليلاً مقنعًا للغاية على وجود المادة المظلمة حتى لو كانت نظرية موندMond قد حددت مؤخرًا نقطة متطورة حول هذا الموضوع. النموذج الكوني القياسي، أحد رواده بالتحديد جيمس بيبلز، يتضمن بالتالي مكونًا لما يسمى بالمادة المظلمة الباردة، لأن جسيماتها ستتحرك بسرعات منخفضة أمام الضوء تمامًا مثل تلك الموجودة في الغاز البارد ( تزيد درجة الحرارة من التحريض الحراري والسرعات في الغاز). يمكن أن تنهار هذه المادة الغريبة بسرعة أكبر بكثير آخذة معها المادة العادية، والتي ستشكل النجوم أولاً ثم المجرات وعناقيد المجرات التي تتجمع معًا مما يعطي هياكل كبيرة وفقًا للنموذج الكوني القياسي للمادة المظلمة، ولكن أيضًا مع مكون غريب إضافي يجب أن نحدده. تحت مصطلح الطاقة المظلمة ولكنها تترجم بدقة أكبر في شكل ثابت كوني. تم تلخيص كل هذا بشكل ممتاز وموضح في أحد أشرطة الفيديو والذي يجب على القارئ مشاهدته للوصول إلى بقية هذه المعلومةز

في أحسن الأحوال لحوالي 13.8 مليار سنة، لم يتوقف الكون عن التطور أبدًا. على عكس ما تخبرنا به أعيننا عندما نتأمل السماء، فإن ما يتكون منها بعيد كل البعد عن السكون. يمتلك الفيزيائيون ملاحظات في عصور مختلفة من الكون ويقومون بعمليات محاكاة يعيدون فيها إعادة تشكيل الكون وتطوره. يبدو أن المادة المظلمة لعبت دورًا كبيرًا منذ بداية الكون حتى تشكل الهياكل الكبيرة التي نراها اليوم. تشكيل محموم من النجوم الجديدة اليوم، كما هو موضح في بيان صحفي من Cnrs وكالة الفضاء الأوروبية، يشرح فريق دولي من علماء الفيزياء الفلكية يضم باحثين من جامعة باريس ساكلاي، وجامعة تولوز الثالثة - بول ساباتير، وجامعة إيكس مرسيليا، وجامعة كلود برنارد دي ليون، بعد الانغماس في الماضي البعيد للكون المرئي والتأكد من أحد تنبؤات النموذج الكوني القياسي: تأكد وجود مجموعات أولية من المجرات في مرحلة التكوين. يمكننا أن نقتنع بهذا من خلال منشورين في مجلتي MNRAS و A&A ولكن يمكن العثور عليهما مجانًا في خادم arXiv إن وجود هذه العناقيد البدائية، التي تشكلت بالتالي من مجرات صغيرة جدًا في عملية التلاقي معًا تحت تأثير الجاذبية، تم التنبؤ به بالفعل على وجه الخصوص من خلال المحاكاة العددية، لكننا اعتقدنا أنه من المحتمل أن نرى بالفعل حوالي 2000 في ملاحظات الإشعاع الأحفوري. وفق تحليل بلانك في أوائل عام 2010. وقد لوحظت هذه المجموعات الأولية المحتملة بالطبع عندما كان عمر الكون بالفعل بضعة بلايين من السنين. حاول علماء الفيزياء الفلكية بالفعل تأكيد وجود هذه المجموعات الأولية باستخدام بيانات من مهمة أخرى مشهورة لوكالة الفضاء الأوروبية، وهي مهمة القمر الصناعي هيرشل. أخيرًا، من خلال الجمع أيضًا بين الملاحظات من العديد من التلسكوبات الأرضية الأخرى، مثل سوبارو اليابانية في هاواي ومرصد التلسكوب الأمريكي ذو العينين الكبيرتين، الواقع على ارتفاع 3267 مترًا فوق مستوى سطح البحر في جبل جراهام، أريزونا، يمكن لعلماء الفيزياء الفلكية الآن الإعلان عن وجود البروتو. - العنقود المجري يسمى PHz G237.01 + 42.50 أو G237 للاختصار. إنه لأمر مدهش لأنه يحتوي على عدد قليل من المجرات التي تشكل نجومًا بمعدل أعلى بكثير من مجرة درب التبانة حاليًا (مع تحويل كتلة شمسية واحدة تقريبًا إلى نجم كل عام). من بين الباحثين في أصل هذا الاكتشاف، الذي يتعلق بنجم شوهد بعد حوالي 3 مليارات سنة من الانفجار العظيم،: "اكتشف Planck هذه المجموعات الأولية المرشحة من الفضاء منذ حوالي عقد من الزمان. استغرق تأكيدها ودراستها وقتًا، والعديد من الملاحظات باستخدام التلسكوبات الأخرى، والعمل الجاد من جانب الباحثين والطلاب. إنه إنجاز عظيم أن نرى أخيرًا إحدى هذه المجموعات الأولية التي تمت دراستها بالتفصيل، ولكن تظل العديد من الأسئلة مفتوحة لأنها تشكك في نماذج تكوينها وفي جزء من فهمنا لتشكيل النجوم في الهالات. معظم المادة المظلمة الضخمة في الكون البعيد. إن مهمة الفضاء الأوروبية لإقليدس، والتي ينبغي إطلاقها في عام 2023، يجب أن تجعل من الممكن تحديد هياكل أخرى من هذا النوع، مما يجعل من الممكن تحديد قوانين أكثر عمومية من تلك التي تستند إلى حالات فردية. فأين أطروحة الخلق الرباني المباشر واللحظوي التي حدثتنا عنها النصوص الدينية من هذا الشرح العلمي لعملية الخلق و التكوين الكوني؟

نموذج نظري جديد للكون المرئي:

يبلغ عمر الكون 13.8 مليار سنة. أدرك أنه من الصعب تخيل مثل هذه القصة الطويلة. هل ترغب في قراءة ملخص كل هذا في موضوع واحد؟ تاريخ موجز للكون والحياة على الأرض في بضعة سطور؟

للبدء، علينا أن نعود إلى الانفجار العظيم، وهو مفهوم تم تقديمه في عام 1927 من قبل الراهب البلجيكي جورج لوميتر، الذي اقترح أن الكون يتوسع، وبالتالي لا بد أنه كان أصغر في الماضي.

في عام 1929، لاحظ إدوين هابل المجرات في جبل ويلسون في كاليفورنيا. إنه يدرك أن المجرات، هذه "الجزر الكونية" التي تحتوي على بلايين النجوم، تبتعد عنا. وكلما ابتعدوا، ابتعدوا بشكل أسرع. إذن فالكون يتوسع بالفعل! وإذا كان الكون يتوسع، فيمكننا إرجاع الفيلم إلى الوراء، ونصل في وقت ما، حوالي 13.8 مليار سنة، عندما كان الجو حارًا جدًا (مليارات مليارات المليارات من الدرجات)، وكان كثيفًا جدًا (الكون بأكمله تقريبًا) في مساحة صغيرة بلا حدود).

بعد 379000 عام، أدى توسع الكون إلى تبريده قليلاً. و "لم تعد"درجة الحرارة ~ 3000 درجة. ستكون الذرات الأولى قادرة على التكوين، بشكل أساسي غازي الهيدروجين والهيليوم.

في الواقع، قبل هذه الـ 379000 سنة، كان الجو حارًا جدًا بحيث تتحد الإلكترونات ونواة الذرات لتكوين الذرات. إذن لدينا سحابة من الإلكترونات تعمل كسحابة من الماء عندما يكون هناك ضباب.. لا يمكن للضوء الهروب! إذن، 379000 بعد الانفجار العظيم، أصبح الجو بارد بدرجة كافية (حسنًا، لا يزال 5000 درجة) لتتشبث الإلكترونات بالنوى لتكوين الذرات. إنه إعادة التركيب! لذلك لم يعد يُمتص الضوء! وكان هناك ضوء! هذا الضوء المنبعث منذ أكثر من 13 مليار سنة قد برد نحو 3 درجات كلفن، ويجب أن يكون موجودًا في جميع اتجاهات الكون: إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف. الآن يمكننا تصويرها، خاصة مع القمر الصناعي بلانك.

ثم يمر الكون بعصر مظلم. بين 379000 سنة بعد الانفجار العظيم وحوالي 100 مليون سنة بعده، لا توجد نجوم ولا مجرات. هذه هي المنطقة المقفرة.

تحت تأثير الجاذبية، تتشكل النجوم والمجرات الأولى. المجرات صغيرة لكنها تنمو بالتعرف على مجرات صغيرة أخرى يسمح لنا تلسكوب جيمس ويب الفضائي حاليًا بفهم هذه المرحلة بشكل أفضل:

كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي للتو عن صورة المجرة الأبعد التي تم رصدها على الإطلاق: نراها كما كانت منذ أكثر من 13.4 مليار سنة. كيف يكون هذا الكشف ممكنا؟ ماذا نتعلم عن الكون؟ خيط

راهن على هذه المجرات، منذ أكثر من 10 مليارات سنة، تشكلت مجرة درب التبانة: مجرتنا. التي نمت بابتلاع الآخرين ولديها اليوم أكثر من 200 مليار نجم.

النجوم الأولى التي تموت هي الأكبر. ينتهي بهم الأمر في سوبرنوفا. انفجارات ضخمة. عاش البعض فقط بضعة ملايين من السنين. يخلقون ذرات جديدة، والتي يرمونها مرة أخرى في الفضاء.

تموت النجوم الأقل كتلة بعد بضعة مليارات من السنين، ولا تزال تضيف ذرات جديدة في الوسط بين النجوم: الوسط النجمي. موت هذه النجوم مذهل.

ثم يحتوي الغاز في المجرة على جميع الذرات اللازمة للحياة. إما أنهم أتوا من بعد الانفجار العظيم أو من أجيال من النجوم الميتة من قبل. في مناطق مثل هذه، ستتشكل النجوم.

بعد حوالي 4.5 مليار سنة تشكل نجم: الشمس. حولها قرص غاز وغبار. في هذا القرص سوف تتكون 8 كواكب، بما في ذلك الأرض.

إذا كنت تريد معرفة سبب تشكل القرص:

كثيرًا ما يُسأل عن سبب امتلاء الكون بأشياء على شكل أقراص، مثل مجرة أندروميدا هنا، حيث النجم الشاب إم لوبي. يخبرك أن تعرف السبب بدرس بسيط في الفيزياء. منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة، ظهرت الحياة على هذا الكوكب.

منذ أقل من 600 مليون سنة، انفجرت الحياة متعددة الخلايا. هذا هو الانفجار الكمبري. تصبح الحياة متنوعة ومنظمة للغاية.

قبل 65 مليون سنة، سقط نيزك في المكسيك. هل تصرفت الديناصورات بعد ذلك مثل البشر المجهدين؟

منذ 7 ملايين سنة، ظهر أسلاف خط "الرجال" الأوائل. نشأ الإنسان المنتصب في إفريقيا، ومنذ ذلك الحين، بعد هجرات عديدة، سكن البشر الكوكب.

لذلك تشكل الكون منذ حوالي 14 مليار سنة. ظهرت الحياة على الأرض بعد العديد من الأحداث على نطاقات مكانية وزمنية هائلة. هذا البعد الزمني يصعب فهمه.

نحن نتيجة رحلة كونية استمرت 14 مليار سنة. تأتي الذرات فينا من الانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة، أو من النجوم الميتة قبل ولادة الشمس قبل 4.5 مليار سنة. لنبقى مع خاتمة مألوفة!

يمكنني تخيل علاقة الانفجار الكبير والثقب الأسود! لماذا لا يتم إنشاء ثقب أسود على جانب واحد في الكون أ والذي من شأنه أن يولد انفجارًا كبيرًا على الجانب الآخر في الكون ب.

حتى تكون ليلتي مثالية: عندما ننظر "بعيدًا" في الكون (منذ وقت طويل جدًا)، كيف يمكننا أن نعرف أننا ننظر في اتجاه الانفجار العظيم، وليس في الاتجاه المحيطي؟

اسمحوا لي أن أشرح: في الاتجاه المحيطي، يستغرق ضوء المجرات سنوات ضوئية للوصول إلينا. ومع ذلك، فهم بعيدون عن الانفجار العظيم مثلنا (هم في نفس العمر في الزمن T)؟

نحن ننظر في اتجاه الماضي. ما نراه على بعد 10 مليارات سنة ضوئية لم يعد موجودًا منذ فترة طويلة. لا يمكننا رؤية الطرف الآخر للكون في شكله الحالي. لكن هذا ما يسمح لنا برؤيته في جميع أوقات وجوده.

وفي هذه الحالة، هل من الممكن تخيل أن ما ندركه من الشمس لم يعد موجودًا اليوم؟ على افتراض أنه في الوقت الحالي انفجرت الشمس وأن العواقب على الأرض لن تظهر إلا في x مليون سنة؟

كلما نظرنا أبعد، كلما نظرنا أبعد إلى الماضي، كانت الشمس قريبة، فهي تقع على بعد 8 دقائق ضوئية منا. نراه كما كانت قبل 8 دقائق. إنها مجرد ثانية للقمر. يبلغ الحد الأقصى لمجرتنا 50000 عام.

هناك خطأ ما في الانفجار العظيم.. لماذا لا يمكننا العودة قبل الانفجار الأولي للانفجار العظيم؟ هل هناك دائما ما قبل.. أو لا يوجد قبل ولا بعد؟.. من تسبب في الانفجار الأولي للانفجار العظيم؟ تأتي المادة من مكان ما لمرة واحدة شاهدت مقطع فيديو مثيرًا للاهتمام أعطى كمثال كرة مدفعية، من خلال رؤية مكان هبوطها، يمكننا حساب من أين تم إطلاقها ولكن ليس بالضرورة بواسطة الرمح. لذلك يمكننا تفسير توسع الكون، وليس خلقه. إنه أمر لا يصدق على أي حال! ولكن بعد أن يكون الانفجار العظيم مجرد نظرية، فإنه ليس متأكدًا بنسبة 100٪، ثم كيف نفسر أنه لا يوجد شيء يمكن أن يخلق شيئًا ما، كيف يمكن للانفجار العظيم أن يكون قد خلق بدون أي شيء من قبل؟ ثم هل ما زالت مادته الأولية موجودة بعد الكون؟ في الأكوان الأخرى؟ في الكون المتعدد الخ.. في الواقع، هذا "العدم" ليس "لاشيء" ولم يحدث أبدًا لأن الفراغ يمكن أن يتكون من طاقة، وجسيمات غير معروفة للإنسان، وردود فعل قوية وتفاعلات، إلخ، والتي خلقت بدقة تفاعل "متفجر" يسمى بيغ بانغ أو الانفجار العظيم. ولكن ماذا حدث قبل الانفجار العظيم؟ إن خلق الكون المتوسع حقيقة، فهل انهياره ممكن؟ قال جان بول 2 لستيفن هوكينغ: " لنترك بعد الانفجار العظيم لك، وليكن ماقبله لنا." كيف يمكن للعلم استعادة السيطرة؟ كيف تفسر النجم Methuselah HD 140283. نجم أقدم من الكون ويبعد 190 سنة ضوئية من الأرض. بعيدًا عن كونك على حافة الكون.

يعد جيمس ويبJWST أكبر تلسكوب تم إطلاقه في الفضاء على الإطلاق. تبلغ مرآته 6.5 مترًا تقريبًا، مقارنةً على سبيل المثال بـ 2.4 متر لتلسكوب هابل. المنصة التي يوضع عليها التلسكوب هي بحجم ملعب تنس! يقول العلماء مازحين أطلقنا ملعب تنس في الفضاء!

يرى الكثير من الناس أن تلسكوب JWST هو خليفة لتلسكوب هابل، لكن تلسكوب JWST مختلف تمامًا. ترى عيوننا من اللون الأرجواني إلى الأحمر. يرى هابل بشكل رئيسي في المرئي (الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء القريبة أيضًا). JWST هو تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء.

وهذه هي الثورة: لدينا الآن تلسكوب ضخم يعمل بالأشعة تحت الحمراء في الفضاء! لماذا الحجم مهم؟ لسببين!

أولاً، يشبه التلسكوب دلوًا خفيفًا. كلما كان حجمه أكبر، زاد الضوء الذي يمكن أن يستقبله ويلاحظ الأشياء الباهتة (بعيدة أو باهتة بطبيعتها)

ثانيًا، كلما كان التلسكوب أكبر، زادت الدقة النظرية: يمكنه مراقبة التفاصيل الدقيقة. نرى هنا صورًا تم الحصول عليها بواسطة تلسكوبات كبيرة بشكل متزايد: نرى المزيد من التفاصيل والأشياء الخافتة! ويرى JWST تمزيق الأجسام السماوية. لكن ستقول لي، لدينا تلسكوبات يبلغ ارتفاعها 10 أمتار تقريبًا على الأرض، ونقوم ببناء 40 مترًا منها.. لماذا نذهب إلى الفضاء؟؟

لأن الجو يزعجنا كثيرا. بادئ ذي بدء، لا يسمح لجميع "الألوان" بالمرور. الذهاب إلى الفضاء يجعل من الممكن مراقبة الطيف بأكمله وبالتالي جميع الظواهر الفيزيائية. على الأرض يمكننا أن نلاحظ فقط في "نوافذ الغلاف الجوي"، لقد رأيت بالتأكيد صورًا في الأشعة تحت الحمراء (الحرارية) حيث نرى كائنات حية في الليل. الأجسام في درجة حرارة الغرفة تنبعث من الأشعة تحت الحمراء. لذلك نحن ايضا.. والجو. جو الأشعة تحت الحمراء شديد السطوع! تشبه المراقبة بالأشعة تحت الحمراء (الحرارية) من الأرض محاولة مراقبة شيء ما خلف هالة ضوئية ساطعة. تكون جميع الأجسام الموجودة في السماء تقريبًا أقل سطوعًا من السماء. لذلك من الصعب ملاحظتها من الأرض.. نحن عميان. أخيرًا، يجعل الغلاف الجوي الصور غائمة، بسبب الاضطرابات، لذلك من الصعب الحصول على صور واضحة، كما لو كان شخص ما في حمام السباحة، يكون الجو ضبابيًا! JWST هو تلسكوب فضائي عملاق في الفضاء. لذلك فإنه يجعل من الممكن عمل صور حادة ودقيقة، ومراقبة جميع الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، ومراقبة الأجسام الباهتة! تشكلت النجوم والمجرات الأولى منذ حوالي 13 مليار سنة: انبعثت من الأشعة فوق البنفسجية (كانت ساخنة). ينقل توسع الكون الضوء نحو اللون الأحمر. الضوء الذي نستقبله اليوم هو الأشعة تحت الحمراء. وبالتالي، فإن النجوم والمجرات الأولى ضعيفة (لأنها بعيدة)، وتنبعث من الأشعة تحت الحمراء: لذا فإن JWST هو أفضل أداة لرؤيتها!

وهذا ما تم الكشف عنه اليوم: أبعد مجرة تم رصدها على الإطلاق. نحن نراها كما كانت بعد 350 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم، منذ 13.5 مليار سنة !!! يُنظر إلى هذا على أنه حدث بعد 450 مليون سنة من الانفجار العظيم. تبدو المجرات أكثر إشراقًا من المتوقع. هناك احتمالان: - إما أنها تستضيف نجومًا منخفضة الكتلة أكثر مما كان متوقعًا - أو أنها تستضيف نجومًا مشرقة للغاية، هل تشكلت النجوم في وقت أبكر مما كان متوقعًا؟ هذه الملاحظات توحي بذلك! بالإضافة إلى ذلك، تسمح لنا برؤية شكل هذه المجرات، وفهم كيفية تشكل المجرات بشكل أفضل، بعد الانفجار العظيم مباشرة.

ما يلي؟ راقب أجزاء أخرى من الكون بحثًا عن مجرات بعيدة، وخذ الأطياف لتحديد عمرها وتكوين النجوم التي تتكون منها. قد نعلم أننا قد لاحظنا النجوم الأولى للكون.

كثيرًا ما يُسأل عن سبب امتلاء الكون بأشياء على شكل قرص، مثل مجرة أندروميدا هنا، حيث النجم الشاب إم لوبي. هل ترغب في معرفة السبب بدرس بسيط في الفيزياء؟

هذه الهياكل لديها الكثير من القواسم المشتركة. تتشكل بعد انهيار الجاذبية: تنهار سحابة كروية من الغاز إلى حد ما تحت وزنها. بالنسبة للنجوم، يحدث هذا في أماكن مثل هذه، في الفيزياء، لدينا كميات محفوظة، على سبيل المثال الزخم الذي، ببساطة، هو نتاج الكتلة والسرعة. إذا اصطدمت الكرات، كما هو الحال هنا، فإنها تنقل هذا الزخم إلى بعضها البعض. حسنًا، هناك شيء آخر يتم الحفاظ عليه، وهو الزخم الزاوي. نظرًا لأن المتزلجين يدورون بشكل أسرع عندما يقربون أذرعهم من أجسادهم، فإن الكرة الدوارة التي تتقلص ستدور بشكل أسرع. إذا كان لديك كرسي دوار، فيمكنك التحقق منه عن طريق حمل أشياء ثقيلة. لذلك، فإن الجسم الكبير الذي يدور، حتى ببطء شديد، سينتهي به الأمر بالدوران بسرعة أثناء الانقباض. والتفاعلات في الكون يمكن أن تسبب هذا الدوران الضعيف. عندئذ تخلق الجاذبية الانكماش لكنها لا تشكل قرصًا، بل مجرد كرة تدور بشكل أسرع! هذا هو المكان الذي تلعب فيه قوة الطرد المركزي. لا تفعل ذلك، ولكن تخيل أنك تقود سيارة وتدور بسرعة أو أن تكون على باب دوار: قوة تدفعك للخارج. ستعمل قوة الطرد المركزي هذه على الكرة في حالة انكماش. ستنهار الكرة على جميع المحاور باستثناء خط الاستواء. ثم لدينا قرص. وانه جميل!

نموذج الكون الثنائي و"تموج في النسيج الجاذبية" اقترح في دراسة جديدة علم الفلك أريان ماري 20 نوفمبر 2022 من خلال وضع ورقة غرافين منحنية على ورقة منحنية أخرى، يتم إنشاء نمط جديد يغير الطريقة التي تنتقل بها الكهرباء عبر الألواح. باستخدام نموذج جديد، يمكن أن تظهر فيزياء مماثلة إذا كان عالمان متجاوران قادرين على التفاعل.

لاحظ الباحثون في جامعة ميريلاند أن سلوك الكهرباء عندما تتفاعل صفحتان من الجرافين يمكن تفسيره على أنه فيزياء الأكوان ثنائية الأبعاد حيث تقفز الإلكترونات أحيانًا بين الأكوان. استخدموا التدفقات الهيدروديناميكية في مواد مختلفة لمحاكاة الظواهر الفيزيائية الفلكية.

كانت فرضيتهم أن ظاهرة مماثلة قد تنتج عن أنماط تموج في النسيج في مجالات أخرى إذا قاموا بتعميم الرياضيات على أكوان من أي عدد من الأبعاد، بما في ذلك كوننا رباعي الأبعاد. نتيجة لهذا البحث، اضطر العلماء لمواجهة واحدة من المشاكل الكونية الرئيسية.

يقول بارهيزكار: "لقد ناقشنا إمكانية مراقبة فيزياء التموج عندما يندمج عالمان حقيقيان في عالم واحد". "ما الذي تريد البحث عنه عندما تسأل هذا السؤال؟ أولاً، تحتاج إلى معرفة مقياس الطول لكل كون.

يتم وصف مستوى الدقة المرتبط بأي شيء تفحصه بمقياس الطول - أو مقياس القيم المادية بشكل عام. لا يهم إذا كنت تقيس ذرة أو ملعب كرة قدم، لأنهما بمقاييس مختلفة جدًا. إذا كنت تقيس ذرة، فسيكون جزء من عشرة مليارات من المتر مهمًا، لكن هذا غير ذي صلة إذا كنت تقيس ملعب كرة قدم. يتم وضع الحدود الأساسية على أصغر وأكبر مقاييس معادلاتنا بواسطة نظريات الفيزياء.

اكتشف جاذبية Moire Gravityوفقًا لميكانيكا الكم، فإن طول بلانك هو أصغر طول تحدده نظرية الكم. كان Galitski و Parhizkar مهتمين بهذا الحجم من الكون.

وهذا يرتبط ارتباطًا مباشرًا بثابت، يسمى الثابت الكوني، وهو جزء من معادلات النسبية العامة لأينشتاين. يؤثر الثابت على ما إذا كان الكون يميل إلى الانكماش أو التمدد بعيدًا عن تأثيرات الجاذبية في المعادلات.

لذلك، فهي خاصية أساسية لكوننا. نتيجة لذلك، لتحديد قيمته، يحتاج العلماء فقط إلى دراسة الكون وقياس التفاصيل المختلفة، مثل مدى سرعة تحرك المجرات بعيدًا. ثم يعوضون بهذه القياسات في المعادلات ويكتشفون ما يجب أن يكون عليه الثابت.

بسبب التأثيرات النسبية والكمية الموجودة في كوننا، فإن هذا الحل البسيط يواجه مشكلة. حتى على المستوى الكوني، يجب أن تؤثر تأثيرات التذبذب الكمومي في الفراغ الشاسع على السلوك. يطرح الجمع بين فهم أينشتاين النسبي للكون ونظريات الفراغ الكمومي مشاكل للعلماء.

على سبيل المثال، عندما يحاول الباحثون تقدير الثابت الكوني من الملاحظات، تكون القيمة المحسوبة أقل بكثير مما كانوا يتوقعون من جوانب أخرى من النظرية.

أيضًا، تزداد القيمة بشكل كبير إذا ركزت على قيمة ثابتة بدلاً من التقديرات التقريبية المفصلة. يستمر هذا التحدي، المعروف باسم كارثة الفراغ أو مشكلة الثابت الكوني.

يقول بارهيزكار: "هذا هو التناقض الأكبر - إلى حد بعيد - الأكبر - بين القياس وما يمكننا التنبؤ به من الناحية النظرية". "هذا يعني أن هناك خطأ ما."

يمكن أن ينتج عن نمط تموج في النسيج اختلافات كبيرة في المقاييس، لذلك بدا من المنطقي استخدام تأثيرات تموج في النسيج لتأطير القضية.

من أجل نمذجة تطور الكون بمرور الوقت، جمع جاليتسكي وبارهيزكار نسختين من نظرية أينشتاين (وسمياها جاذبية تموج في النسيج) وأضافا مصطلحات إضافية للسماح للنسختين بالتفاعل. بدلاً من مقاييس الطاقة والطول في الجرافين، نظرت هذه الدراسة في الثوابت والأطوال الكونية عبر الأكوان.

***

د. جواد بشارة

ترجمة: عبده حقي

الاستبداد الرقمي: لماذا سوف يعود مستقبل الحوسبة إلى التناظرية؟

نادرًا ما يفكر معظمنا في هذا الأمر، ولكن عندما نقوم بتشغيل هواتفنا الذكية وأجهزة الكمبيوتر، فإننا نقدم عن وعي أو بدونه ذواتنا للآلات التي تختصر كل المهام في سلسلة رقمي 1 و 0. هذا ما تعنيه الرقمية. ولكن وفقًا لدوج برجر، الباحث في مجموعة الحوسبة الفائقة في شركة ميكروسوفت، فقد يكون هذا الوضع على وشك الانتهاء.

يعتقد الباحث برجر أننا قد ندخل حقبة جديدة لا نحتاج فيها إلى هذه الدقة الرقمية الراهنة. قد يكون عصر البيانات الضخمة حقًا عصر حوسبة أقل دقة إلى حد ما.

منذ حوالي نصف قرن، جعلت عديد من الشركات معالجاتها الدقيقة أسرع كثيرا عن طريق إضافة المزيد من الترانزستورات – بل مؤخراً، هناك المزيد من "أنوية" المعالجات التي يمكن أن تعمل بالتوازي. لكن يبدو أن هذه التعزيزات المنتظمة في الأداء على وشك الانتهاء. إنه أمر لا مفر منه حقًا. لقد أصبحت أجزاء الرقائق صغيرة جدًا، ولا يمكن تقليصها أكثر من ذلك بكثير.

ستتقلص في المستقبل عملية صناعة الرقائق الحالية قريبًا إلى 14 نانومتر، وسيعرف أيضًا باسم 14 جزء من المليار من المتر. عندما تصبح الترانزستورات صغيرة إلى هذا الحد، سوف يصبح من الصعب جدا إبقائها تعمل في حالات التشغيل أو التوقفات الدقيقة المطلوبة للحوسبة الرقمية. هذا هو أحد الأسباب التي تجعل رقائق البطاطس اليوم ساخنة للغاية.

يسمي برجر هذا المستجد بالضريبة الرقمية. وعلى مدى العقد المقبل، ستصبح هذه الضريبة أكبر من أن يستمر صناع الكمبيوتر في دفعها. وقال في حديث تم بثه على شبكة الإنترنت في المقر الرئيسي لمايكروسوفت : "لقد أصبحت الترانزستورات أكثر تسريبًا وأكثر ضوضاء". "إنها تفشل في كثير من الأحيان".

"إن التحدي هو أنه في مرحلة ما على طول هذا الطريق، عندما تصل إلى ذرات مفردة، تصبح هذه الضريبة مرتفعة للغاية. لن سوف تكون قادرًا على بناء ترانزستور رقمي مستقر من ذرة واحدة."

ولكن إذا كانت مكاسب أدائنا في المستقبل لن تأتي من ترانزستورات أصغر، فكيف سنحسن من فعالية الأشياء؟ هذا صحيح. لذلك سوف نذهب إلى التناظرية.

وأضاف أيضا : "أعتقد أن هناك فرصة لكسر هذا الاستبداد الرقمي لهذا التجريد من الآحاد والأصفار الذي خدمنا جيدًا لمدة نصف قرن . "بعض المختصين يسمونها التناظرية."

كان برجر يعمل مع لويس سيز، الأستاذ المساعد في جامعة واشنطن حول ابتكار طريقة جديدة تمامًا للبرمجة. بدلاً من اتباع التعليمات الثنائية، كانا يقومان بتفكيك الأكواد التي يكون بعضها - جزء من تطبيقك المصرفي الذي يرسل رصيد حسابك من البنك .

يهدف الباحثون إلى بناء أنظمة منافسة في مجال المعالجات والتخزين والبرمجيات . إنهم يعتقدون أنهم سيكونون قادرين على تشغيلها بجهد أقل بكثير من الأنظمة التقليدية، مما سيوفر المال على الطاقة والتبريد. لقد قاموا ببناء أول NPU باستخدام رقائق قابلة للبرمجة، لكنهم الآن يصنعونه من الدوائر التناظرية، والتي ستكون أسرع وتستخدم طاقة أقل بكثير من نظيراتها الرقمية. يقول سيزي: "يعد استخدام النظام التناظري مكسبًا كبيرًا في الكفاءة وأكثر تقريبيًة أيضًا".

هذا الأسلوب قد يرتكب بعض الأخطاء الطفيفة، لذا فهو لا يعمل مع جميع نماذج البرمجة ولا يرغب في بناء آلة حاسبة بهذه الطريقة. ولكن بالنسبة للعديد من أنواع البرامج - برامج معالجة الصور، على سبيل المثال - فهي جيدة بما فيه الكفاية.

وفقًا لبرجر، يمكن أن يعمل التعرف على الصور والمعلوماتية الحيوية واستخراج البيانات والتعلم الآلي على نطاق واسع والتعرف على الكلام مع الحوسبة التناظرية. "إننا نقوم بعدد هائل من الأشياء التي تتقاطع مع العالم التناظري بطرق أساسية."

إن برجر وسيزي ليسا الوحيدين اللذين يتطلعان إلى مستقبل التناظرية . ففي العام الماضي، أطلقت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة "داربا" (DARPA) برنامجًا يسمى "آبسايد" UPSIDE، اختصارًا للمعالجة غير التقليدية للإشارات لاستغلال البيانات الذكية، والتي تسعى إلى حل هذه المشكلات نفسها.

سوف يمر وقت طويل - ربما من 10 إلى 15 عامًا - قبل أن تحظى الأنظمة التي يصفها برجر بفرصة استخدام العالم الحقيقي. ولكن قد تكون هذه هي الطريقة التي يحصل بها الجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر على عصارته. يقول برجر: "ليس لدينا أي فكرة إلى أي مدى يمكننا دفع هذا". "ولكن بمجرد أن تكون على استعداد لارتكاب القليل من الخطأ وتكسر هذا الاستبداد الرقمي مرة أخرى، يمكنك البدء في استخدام هذه الأجهزة الصاخبة مرة أخرى - ولن تضطر إلى دفع هذه الضريبة الهائلة لضمان الرقمين الصانعين لهذه الرقمية 1 أو 0. "

روبرت ماكميلان من جانبه يغطي التقنيات المعقدة التي تعمل خلف الكواليس لجعل تطبيقات الهاتف المحمول الخاصة بك تقوم بأشياء رائعة.

***

ان أصل الكون او بداية كل شيء هو مسألة يلفها الكثير من الغموض  في كلا الروايتين العلمية والدينية. هذا ليس لأنهما يواجهان المشكلة بنفس الطريقة، بالتأكيد ليس كذلك. انما المشكلة لأن السؤال المطروح في كلا القصتين هو ذاته. نحن نريد معرفة كيف جاء كل شيء للوجود. نريد معرفة ذلك لأنه في غير ذلك ستبقى القصة غير كاملة. نحن مخلوقات لهذا الكون، وقصة الكون هي في الأساس قصتنا ايضا. لا اعتراض على ان علم الكون الحديث وعلم الفلك أنتجا رواية رائعة للتاريخ المبكر للكون. ولكن هل يستطيع العلم حقا إعطاء الجواب؟ . كما بالنسبة لي ولكل شخص آخر، للكون تاريخ ميلاد. نحن نعلم انه بدأ قبل 13.8 بليون سنة، ونستطيع ان نصف وبثقة كيف تطور الكون بدءاً من جزء من مائة من الثانية بعد الانفجار العظيم، رغم ان هناك بعض الفجوات الهامة في تاريخ الكون لازال يتوجب علينا ملئها. تلك المعرفة هي إنجاز هائل، لكن السؤال الذي مازال أمامنا هو ما مدى قرب العلم من الأصل الاول.

تاريخ الحياة

الأشياء تصبح اكثر تعقيدا  لو أبقينا على مقارنة يوم الميلاد. كل واحد منا له أبوين. آباؤنا ايضا لهم آباء، وهكذا. نحن نستطيع تعقّب هذه الاستمرارية رجوعا الى أول وجود حي، والذي نسميه أصلنا المشترك الاخير وهو بكتريا عاشت قبل 3 بليون سنة. حالما نجد ذلك الأصل سنواجه سؤالا آخر اكثر صعوبة وهو: كيف جاء ذلك الكائن الحي الأول اذا لم يكن هناك كائن حي سابق له ؟التوضيح العلمي المقبول الوحيد هو ان الحياة يجب ان تكون خرجت من لاحياة. انها خرجت قبل 3.5 بليون سنة من زيادة التعقيدية في التفاعلات الكيميائية بين الجزيئات الحيوية الموجودة في الشكل البدائي الأول للأرض.

وماذا عن الكون؟ كيف جاء الكون للوجود اذا لم يكن هناك شيء قبله؟ اذا كان أصل الحياة يشكل غموضا محيرا، فان أصل الكون هو أكثر حيرة وغموضا. الكون، حسب التعريف ينطوي على كل ما هو موجود. كيف يمكن لكل شيء ان يأتي من لا شيء؟ مهمة العلم هي تطوير توضيحات دون اللجوء للتدخل الديني. العلم يستعمل قوانين الطبيعة كخطة انطلاق له. المحدودية هنا تجعل من الصعب جدا للعلم وصف أصل الكون. هذه المشكلة تُعرف في الفلسفة بالسبب الأول. اذا كان الكون خرج بفعل ذاته، فهو يكون نشأ بسبب ليس له مسبب. انه خرج الى الوجود بدون أصل سابق له. العلم يعمل ضمن حدود مفاهيمية واضحة. لكي يوضح أصل كل شيء، يحتاج العلم لتوضيح ذاته. ولكي يقوم بهذا، سيحتاج الى اسلوب جديد للتوضيح العلمي.

قصة الكون لا يمكن ان تبدأ في صفحة ثانية

الأوصاف الحالية لأصل الكون تعتمد على دعامتين رئيسيتين اثنين في فيزياء القرن العشرين. الدعامة الاولى هي النسبية العامة لاينشتاين القائلة ان الجاذبية هي نتيجة لإنحناء الفضاء الناتج عن وجود الكتلة. الدعامة الثانية هي فيزياء الكوانتم التي تصف عالم الذرات وما دون الذرة. اذا أخذنا بالإعتبار ان الكون في طفولته كان صغيرا جدا فان تأثيرات الكوانتم ستكون هامة. النظريات الحالية لأصل الكون بدءاً من نظرية الأوتار مرورا بالجاذبية الكوانتمية الحلقية وحتى الكون المتأرجح بين التوسع والانكماش – كلها تستعمل الآثار الغريبة التي وصفتها فيزياء الكوانتم لتوضيح ما يبدو غير قابل للتوضيح. القضية هي الى أي مدى يمكن لتلك النظريات ان توضح حقا السبب الأول. بنفس الطريقة التي تتحلل بها النواة المشعة تلقائيا، فان كامل الكون ربما نشأ من تقلبات عشوائية في الطاقة – فقاعة في الفضاء ظهرت من "لاشيء" تطلق عليها فيزياء الكوانتم اسم الفراغ. الشيء المثير للانتباه هو ان الفقاعة كانت عبارة عن  تقلبات لصفر من الطاقة، نتيجة تعويض ذكي بين الطاقة الموجبة للمادة والطاقة السالبة للجاذبية. هذا يوضح لماذا يكتب العديد من الفيزيائيين للناس العامة وبثقة يؤكدون لهم ان الكون خرج من لا شيء – الفراغ الكوانتمي هو لاشيء، ويعلنون بفخر ان تلك القضية اُغلقت. لسوء الحظ، الأشياء ليست بهذه البساطة. ما سُمي لاشيء، او الفراغ الكوانتمي الفيزيائي هو بعيد جدا عن الفكرة الميتافيزيقية للفراغ التام. في الحقيقة، الفراغ هو كينونة ممتلئة بالفعالية، حيث ان الجزيئات تتحد وتختفي كالفقاعات عند التسخين. لكي نعرّف الفراغ، نحتاج للبدء من عدة مفاهيم أساسية مثل الفضاء، الزمن،حفظ الطاقة، ومجالات الجاذبية والمادة. النماذج التي يضعها العلماء تعتمد على قوانين الطبيعة التي جرى اختبارها فقط لمواقف بعيدة جدا عن بيئة الكون البدائي الاول.

الفراغ الكوانتمي هو سلفاً تركيب او بناء ذو تعقيدية هائلة. لكي نستعمله كنقطة ابتداء يعني ان نبدأ قصة الكون في صفحة ثانية من الكتاب. محاولاتنا لفهم كيف بدأ الكون تتطلب منا تخمين حجم للطاقة اكثر مما يمكن اختباره بألف ترليون مرة. لكن يبقى هناك أمل بتحقيق تقدم. غير ان تلك التنبؤات حول الكون المبكر ترتكز على ما نستطيع قياسه بوسائلنا، وعلى استعمال النماذج الحالية لفيزياء الطاقة العالية. هذه النماذج هي ايضا ترتكز على ما نستطيع قياسه، وعلى ما نعتبره تخمين مقبول. هذا الاتجاه يُعتمد لكي تُدفع حدود المعرفة الى عوالم غير معروفة. ولكن يجب ان لا ننسى ان ما يعتمد عليه هذا الاطار النظري لا يجعلنا متأكدين من كيفية فهم أصل الكون. الإعلان عن تعدد الأكوان، والقول انه أبدي، والاستنتاج ان كوننا هو فقاعة خرجت من ذلك الكون المتعدد، كل ذلك لا يجعلنا قريبين من الجواب الحقيقي.

الكون سيدفع الجميع للتواضع

لايبدو ان العلم كما يُصاغ الآن يستطيع الإجابة على سؤال أصل الكون. ما يستطيع عمله هو توفير نماذج تصف سيناريوهات محتملة. هذه النماذج هي أدوات ممتازة يستطيع العلماء استعمالها لدفع حدود المعرفة الى أوقات مبكرة ومبكرة جدا، بأمل ان ترشدهم تلك الملاحظات والبيانات الى حدود أبعد. لكن هذا يختلف جدا عن توضيح أصل الحياة من خلال كيمياء معقدة. لكي نوضح أصل كل شيء، نحتاج الى علم قادر على توضيح نفسه وأصل قوانينه. نحتاج الى ما فوق النظرية metatheory توضح أصل النظريات. تعدد الأكوان ليس مخرجا. نحن لا نزال نحتاج الى اطار مفاهيمي للفضاء والزمن ومجالات لوصفهما. وليست لدينا أي فكرة كيف تتغير قوانين الطبيعة بين الفروع المختلفة لهذا الكون المتعدد. المحدود والمضاد له و اللاشيء هي ادوات ضرورية للرياضيات. لكنها خطيرة جدا كمفاهيم لوصف الحقيقة الطبيعية. هي متاهات يسهل التيه فيها، كما يذكر جورج لويس بورخيس في (مكتبة بابل)(1). تشخيص الصعوبة العلمية المفاهيمية عادة ما تُواجه بسخرية كموقف انهزامي. السؤال الصارم الذي يتبع هو، "هل يجب علينا التخلي عن المهمة؟" بالطبع نحن لا يجب ان نتخلى. المعرفة تتقدم فقط عندما ندفعها الى الأمام ونتحمل مخاطرة القيام بهذا. لاعيب في اندفاعنا لفهم الاسطورة العميقة من خلال العقل والمنهجية العلمية. العيب هو الادّعاء اننا نعرف أكثر مما لدينا من معرفة واننا نفهم الأشياء التي تشير وفق التفكير الحالي اننا بعيدين جدا عن الفهم. هناك عدة أسئلة تتطلب تواضعا فكريا، وأن أصل الكون هو في مقدمة تلك الأسئلة.

***

حاتم حميد محسن

........................

Bigthink.com, 25 May 2022

الهوامش

(1) كتاب مكتبة بابل The Library of Babel للكاتب Borges Jorge Luis صدر عن دار بنجوين في نيويورك عام 1998،والقصة كانت نُشرت في الأصل في مجموعة بورخس عام 1944. ان الكون (يسميه البعض مكتبة) مؤلف من عدد لا متناهي من القاعات ذات الأضلاع السداسية  رُصت الى بعضها، في وسط كل قاعة هناك منفذ للتهوية. من أي ضلع سداسي يمكن للمرء ان يرى الطوابق العليا والسفلى، الواحدة بعد الاخرى الى ما لا نهاية. ترتيب القاعات كان دائما هو ذاته: 20 رف للكتب، 5 لكل جانب. المكتبة تحتوي على كل ما كُتب وما سيُكتب. وجميع الكتب بلغة واحدة. القصة هي من أروع القصص الخيالية التي تسعى لتخيّل اللانهائي، فيها تتجسد الصلة بين الفلسفة والخيال الى أبعد الحدود وفي وقت واحد.

من الواضح ان لاشيء يأتي من لا شيء، لأنه لكي يوجد شيء ما، يجب ان تكون هناك مادة او مركب موجود سلفا، وهذه الأخيرة لكي تكون موجودة لابد ان يكون هناك شيء آخر موجود سبقها. السؤال هو من أين جاءت تلك المادة التي أنتجت الانفجار الكبير(1)، وماذا حدث في اللحظة الاولى لخلق تلك المادة؟. "آخِر نجمة سوف تبرد ببطء وتتلاشى، ومع موتها، سيصبح الكون مرة اخرى فراغا، بلا ضوء او حياة او معنى". هكذا حذّر الفيزيائي بريان كوكس Brian Cox في السلسلة الاخيرة لـ BBC عن الكون. ان تلاشي تلك النجمة الأخيرة سيكون فقط بداية لحقبة معتمة طويلة وبلا نهاية. كل المادة بالنهاية سوف تُستهلك بواسطة ثقوب سوداء عملاقة، التي بدورها سوف تتبخر الى وميض ضوء خافت. الفضاء سيتمدد الى الأبد حتى يصبح ذلك الوميض الخافت منتشرا جدا لدرجة يصعب معه التفاعل، وهنا ستتوقف الفعالية. ومن الغريب ايضا ان بعض الكوزمولوجيين يعتقدون ان كونا سابقا فارغا ومظلما وباردا مثل ذلك الكامن في مستقبلنا البعيد ربما كان مصدر للانفجار الكبير الخاص بنا.

المادة الاولى

ولكن قبل الوصول الى ذلك، دعنا ننظر في كيفية حدوث المادة الفيزيقية اول مرة. اذا كان هدفنا توضيح أصل مادة مستقرة مصنوعة من الذرات او الجزيئات، بالتأكيد لا شيء من هذا القبيل عند الانفجار الكبير ولا بعده  بمئات آلاف السنين. نحن في الحقيقة  لدينا فهم جيد ومفصّل عن كيفية تكوّن اولى الذرات من جزيئات بسيطة عندما انخفضت حرارة الظروف بما يكفي لتصبح المادة المعقدة مستقرة، وايضا لدينا فهم عن الكيفية التي التحمت بها تلك الذرات في عناصر ثقيلة داخل النجوم. لكن ذلك الفهم لا يعالج السؤال حول ما اذا كان هناك شيء خرج من لاشيء(2). لذا دعونا نفكر رجوعا الى الأبعد. ان اولى الجزيئات المادية القديمة كانت هي البروتونات والنيوترونات، التي مع بعضهما يكوّنان نواة الذرة. هذه العناصر جاءت الى الوجود في واحد الى عشرة الاف من الثانية بعد الانفجار الكبير. قبل تلك النقطة، لم تكن هناك مادة في أي معنى مألوف في العالم. لكن الفيزياء تسمح لنا بالاستمرار في تعقّب زمني رجعي وصولاً الى العمليات الفيزيائية التي سبقت أي مادة مستقرة.

هذا يأخذنا الى ما سمي بـ "حقبة التوحد العظمى grand unified epoch". نحن لازلنا الآن في عالم الفيزياء التخمينية لأننا لا نستطيع إنتاج طاقة كافية في تجاربنا لإستكشاف نوع العمليات التي كانت تجري في ذلك الوقت. لكن فرضية معقولة هي ان العالم الفيزيائي صُنع من حساء من جزيئات اولية قصيرة الحياة – بما فيها أصغر الجسيمات quarks، التي هي حجر الأساس لـ  البروتونات والنيوترونات. كان هناك كل من المادة "والمضاد للمادة" بكميات متساوية تقريبا: كل نوع من جزيئات المادة، كالكورك مثلا، يمتلك "صورة معاكسة" مرافقة له مضادة للمادة، والتي هي تقريبا مشابهة لذاتها، تختلف فقط في مظهر واحد. غير ان المادة والمضاد للمادة يختفيان في ومضة من الطاقة عندما يلتقيان، وهو ما يعني ان هذه الجزيئات كانت تُخلق وتتحطم باستمرار.

لكن كيف تسنّى لهذه الجزيئات ان تأتي الى الوجود بالمقام الأول؟ حقل فيزياء الكوانتم يخبرنا انه حتى الفراغ، بافتراض مطابقته لزمكان فارغ، هو مليء بالفعالية الفيزيائية على شكل تقلبات في الطاقة. هذه التقلبات تؤدي الى مجيء الجزيئات بقوة، فقط لتختفي بعد وقت قصير. هذا يبدو كسمة رياضية غريبة بدلا من فيزياء حقيقية، لكن مثل هذه الجزيئات جرى تحديدها في عدد كبير من التجارب. حالة الفراغ الزمكاني تتحرك دائما مع جزيئات تُخلق باستمرار وتتحطم، "من لا شيء" كما يبدو. ولكن هذا يخبرنا ان الفراغ الكوانتمي (رغم اسمه) هو شيء ما غير اللاشيء. الفيلسوف ديفد البرت انتقد تفسير البغ بانغ الذي يوعد بمجيء شيء ما من لا شيء بهذه الطريقة.(3)

لنفرض اننا نطرح السؤال التالي: من أين نشأ الزمكان ذاته؟ عندئذ نستطيع الاستمرار في إعادة الساعة الى الوراء، الى أول مراحل الانفجار الكبير القديمة plank epoch وهي الفترة المبكرة جدا في تاريخ الكون لدرجة  تنهار معها أفضل نظريتانا الفيزيائية. هذه الفترة حدثت فقط في عشر المليون من الترليون من الترليون من الترليون من الثانية بعد الانفجار الكبير. في هذه النقطة، اصبح الزمان والمكان ذاتهما عرضة للتقلبات الكوانتمية. الفيزيائيون عادة يعملون منفصلين في ميكانيكا الكوانتم التي تحكم العالم الجزئي للجزيئات، وفي النسبية العامة التي تنطبق على مستويات كونية اكبر. ولكن لكي نفهم حقا مرحلة الـ  plank epoch، سنحتاج الى نظرية كاملة في الجاذبية الكوانتمية تدمج الاثنين معا.

لانزال ليس لدينا نظرية مثالية في الجاذبية الكوانتمية، ولكن هناك محاولات حثيثة مثل نظرية الأوتار والجاذبية الكوانتمية الحلقية. في هاتين المحاولتين، يُنظر الى الزمان والمكان العاديين كبروز مثل موجات المحيط العميق. ما نلمسه كزمان ومكان هو نتاج للعمليات الكوانتمية التي تعمل في مستوى مكروسكوبي أعمق (لايُرى بالعين المجردة) – عمليات لاتنفعنا كثيرا كمخلوقات تكوّنت في عالم ماكروسكوبي (عالم مرئي بالبصر).

في مرحلة الـ plank epoch، ينهار فهمنا العادي للزمان والمكان ، لذا نحن لا نستطيع الإعتماد على فهمنا العادي للسبب والنتيجة ايضا. رغم هذا، كل النظريات الشائعة للجاذبية الكوانتمية تصف شيئا ما فيزيائيا كان يحدث في البلانك ايبوك – هو بعض الكوانتم السابق في الوجود للمكان والزمان العاديين. ولكن من أين أتى ذلك؟

حتى لو لم تعد السببية قابلة للتطبيق في أي شكل مألوف، لكنه لايزال بالإمكان توضيح عنصر واحد من كون البلانك ايبوك في العلاقة مع  آخر. لسوء الحظ، حتى الآن افضل الفيزياء لدينا تفشل تماما بتوفير أجوبة. وحتى نحقق تقدما آخرا نحو "نظرية لكل شيء"، سوف لن نكون قادرين على إعطاء أي جواب محدد. أغلب ما نستطيع قوله وبثقة في هذه المرحلة هو ان الفيزياء حتى الآن لم تجد أي حالات مؤكدة لشيء ما ينبثق من لا شيء.

دورات من لاشيء تقريبا

لكي نجيب على السؤال عن كيفية نشوء شيء من لا شيء سوف نحتاج لتوضيح الحالة الكوانتمية لكل الكون في بداية البلانك ايبوك. كل المحاولات للقيام بهذا تبقى تخمينية الى حد كبير. بعضها تلجأ لقوى ما فوق الطبيعة مثل نظرية المصمم(4). لكن توضيحات اخرى شائعة تبقى ضمن عالم الفيزياء – مثل الأكوان المتعددة التي تحتوي على عدد لا متناهي من الأكوان الموازية ،او النماذج الدائرية للكون التي تولد وتولد مرة اخرى.

الفائز بجائزة نوبل لعام 2020 الفيزيائي روجر بينروس Roger Penrose اقترح نموذجا مثيرا للاهتمام لكنه ايضا مثير للجدل حول الكون الدائري أطلق عليه اسم "علم الكون الدوري المطابق"conformal cyclic cosmology. كان بينروز متحفزا جدا بالارتباط الرياضي الملفت بين حالة صغيرة من الكون الحار والكثيف – كما كان عند البغ بانغ – وحالة من الكون البارد جدا والفارغ والمتمدد – كما سيكون في المستقبل البعيد. نظريته الثورية لتوضيح هذا التطابق هو ان هاتين الحالتين تصبحان متشابهتين رياضيا عندما يؤخذان الى أقصى حد ممكن. من المفارقة، قد  يبدو ان الغياب الكلي للمادة ربما نجح في خلق كل المادة التي نراها حولنا في الكون. حسب هذه الرؤية، نشأ البغ بانغ من لا شيء تقريبا، هو ما تبقى عندما جرى ابتلاع كل مادة الكون في الثقوب السوداء، التي بدورها سخنت الى فوتونات – اختفت في الفراغ. وهكذا، كل الكون ينشأ من شيء يُنظر اليه من منظور فيزيائي آخر – هو أقرب الى ما يمكن للمرء الحصول عليه من لاشيء ابدا. لكن ذلك اللاشيء لايزال نوعا من الشيء. لايزال كوننا فيزيائيا مع انه فارغ. كيف يمكن ان تكون نفس الحالة من الكون البارد والفارغ من منظور معين والكون الحار والكثيف من منظور آخر؟ الجواب يكمن في إجراء رياضي معقد يسمى "إعادة قياس امتثالي" conformal rescaling، وهو تحوّل هندسي يغيّر بالنتيجة حجم الشيء لكن يترك شكله دون تغيير.

بينروس بيّن كيف ان حالة البارد والفارغ  وحالة الحار الكثيف يرتبطان بـ إعادة القياس هذه لكي يتشابهان في أشكال زمكانهما- رغم عدم التشابه في حجمهما. من الصعب فهم الكيفية التي يتشابه بها شيئان  بهذه الطريقة رغم انهما يختلفان في الحجم – لكن بينروس يجادل بان الحجم كمفهوم لم يعد له معنى في مثل هذه البيئات الفيزيائية المتطرفة.

في علم الكون الدائري الإمتثالي، يسير اتجاه التوضيح من البارد القديم الى الحار الجديد: حالة الحار الكثيف توجد بسبب حالة البارد الفارغ. لكن كلمة "بسبب" هذه ليست هي المألوفة  - كسبب يتبعه النتيجة. انه ليس فقط الحجم لم يعد ملائما في هذه الحالات المتطرفة، الزمن ايضا لم يعد ملائما. حالة الفراغ البارد وحالة الحار الكثيف هما بالنتيجة يقعان في خط زمني مختلف. حالة الفراغ البارد سوف تستمر الى الأبد من منظور المراقب في حدود هندسته المكانية الخاصة به، لكن الحالة الكثيفة الحارة تؤدي الى انخراط فعال في خط زمني جديد خاص بها. ربما من المفيد فهم الحالة الكثيفة الحارة كنتاج عن الحالة الفارغة الباردة بطريقة غير سببية. نحن يجب ان نقول ان الحالة الكثيفة الحارة تنشأ من او تتأسس على الحالة الفارغة الباردة . هاتان فكرتان ميتافيزيقيتان متميزتان جرى استطلاعهما من جانب فلاسفة العلوم بكثافة، خاصة في سياق الجاذبية الكوانتمية وحيث ينهار المبدأ المألوف للسبب والنتيجة . عند حدود معرفتنا، يصبح من الصعب فصل الفيزياء عن الفلسفة.

الدليل التجريبي؟

يقدم علم الكون الدائري التماثلي بعض الأجوبة المفصلة مع انها تخمينية لسؤال من أين جاء البغ بانغ. ولكن حتى لو جرى تأييد رؤية بينروس، فنحن ربما لانزال لم نجب على السؤال الفلسفي الأعمق – سؤال حول من أين جاءت الحقيقة الفيزيائية ذاتها. كيف حدث النظام الدائري بأكمله؟ عندئذ نحن بالنهاية ننتهي الى سؤال خالص حول لماذا هناك شيء بدلا من لاشيء – وهو أحد أكبر أسئلة الميتافيزيقا. لكن تركيزنا هنا هو على توضيحات تبقى ضمن عالم الفيزياء. هناك ثلاثة خيارات كبرى للسؤال العميق حول الطريقة التي بدأت بها الدورات. هي اما لا وجود لتوضيح فيزيائي ابدا. او ربما هناك دورات متكررة بلانهاية، فيها كل كون يتخذ سماته الخاصة مع الحالة الكوانتمية الاساسية  لكل كون والموضحة ببعض سمات الكون السابق. او ربما هناك دورة واحدة وكون واحد متكرر. الاتجاهان الأخيران يتجنبان الحاجة لأي أحداث غير سببية – وهذا يعطيهما قبولا متميزا. لا شيء يُترك بلا توضيح من جانب الفيزياء. بينروس يرى سلسلة من دورات جديدة لا متناهية لأسباب مرتبطة جزئيا بتفسيره المفضل لنظرية الكوانتم. في ميكانيكا الكوانتم، يوجد نظام فيزيائي مركب من عدة حالات مختلفة في نفس الوقت، ونحن فقط "نلتقط واحدة" عشوائيا،عندما نريد قياسها . بالنسبة لبينروس كل دورة تستلزم أحداثا كوانتمية عشوائية تتضح بطريقة مختلفة – بمعنى كل دورة سوف تختلف عن تلك الدورات التي قبلها وتلك التي بعدها. هذه بالحقيقة أخبار جيدة للفيزيائيين التجريبين لأنه قد يسمح لهم بأخذ لمحة عن الكون القديم الذي أدّى الى كوننا من خلال الآثار الخافتة اللمعان او الغريبة، المرصودة في الإشعاع المتبقي من البغ بانغ والتي لاحظها قمر بلانك الصناعي.

يعتقد بينروس وزملائه انهم حددوا هذه الآثار سلفا،معزين نماذج في بيانات البلانك الى إشعاع من ثقب أسود هائل في الكون السابق. غير ان ادّعائهم جرى تحدّيه من جانب فيزيائيين آخرين والمسألة بقيت دون تغيير. دورات جديدة لا متناهية هي أساسية لرؤية بنروس. لكن هناك طريقة طبيعية لتحويل كوزمولوجيا الدورات الإمتثالية من شكل متعدد الدورات الى شكل بدورة واحدة. الحقيقة الفيزيائية تكمن في دوران انفرادي من خلال البغ بانغ الى حالة من أقصى الفراغ في المستقبل البعيد – ومن ثم مرة اخرى الى نفس البغ بانغ، بما يؤدي من جديد الى نفس الكون مرة اخرى.

هذه الإمكانية الأخيرة تكمن في تفسير آخر لميكانيكا الكوانتم سُميت تفسير العوالم المتعددة. هذا التفسير يخبرنا انه في كل مرة نقيس بها نظام من مجموعة من حالتين او اكثر من الحالات الفيزيائية، فان هذا القياس لايختار الحالة عشوائيا . بدلا من ذلك، فان القياس الذي نراه هو فقط إمكانية واحدة – هي التي تحدث في كوننا. القياس الآخر يحدث في أكوان اخرى متعددة عُزلت بفاعلية عن كوننا. لذا لا يهم كم هو الاحتمال ضئيلا بحدوث شيء ما، حتى لو كانت له فرصة اللاصفر فهو يحدث في عالم كوانتمي موازي. هناك اناس مثلما نحن في عوالم اخرى ربحوا جائزة اليانصيب، او كانوا يحترقون تلقائيا ، او قاموا بكل الثلاثة في وقت واحد.

بعض الناس يعتقد ان هذه الأكوان الموازية ربما ايضا يمكن ملاحظتها في بيانات كونية، كبصمات نتجت بفعل اصطدام كون آخر بكوننا. العديد من مفردات نظرية الكوانتم تعطي شكلا لولبيا لعلم الكون الدائري الإمتثالي، مع انه ليس ذلك الشكل الذي يتفق معه بينروس. الانفجار الكبير ربما كان إعادة ولادة لكون متعدد كوانتمي واحد، يحتوي بلا نهاية على العديد من الأكوان المختلفة تحدث كلها مجتمعة. كل شيء يمكن حدوثه – ويحدث مرة اخرى واخرى واخرى.

الاسطورة القديمة

بالنسبة لفيلسوف العلوم، تُعتبر رؤية بينروس رائعة. انها تفتح إمكانات جديدة لإستطلاع البغ بانغ آخذة توضيحاتنا الى ما وراء السبب والنتيجة العاديين. انها لهذا السبب حالة اختبار كبير لاستكشاف مختلف الطرق التي تستطيع بها الفيزياء توضيح عالمنا. انها تستحق مزيد من الانتباه من الفلاسفة. بالنسبة لمحبي الاسطورة، رؤية بينروس هي جميلة. في شكل بينروس المفضل والمتعدد الدورات، يتنبأ بعوالم جديدة لا متناهية تولد من رماد أسلافها. في شكلها الاحادي الدورة، هي إعادة لجوء حديثة للفكرة القديمة حول التنين الذي يأكل ذيله . في الميثولوجيا القديمة، التنين هو ابن للمحتال لوكي (يغير شكله) وللعملاقة انغروبودا. ابن المحتال يأكل  ذيله، والدورة المستمرة الناتجة عن ذلك ستحفظ التوازن في العالم. لكن اسطورة التنين جرى توثيقها في كل العالم بما فيه مصر القديمة.

التنين ضمن كون أحادي الدورة هو رائع جدا. انه يحتوي في معدته على كوننا بالاضافة الى كل واحد من الأكوان الاسطورية المدهشة الاخرى التي سمحت بها فيزياء الكوانتم – وفي النقطة التي يلتقي بها رأسه مع ذيله، هو فارغ تماما مع انه ايضا في سباق مع  طاقة بدرجة حرارة مئة الف مليون بليون ترليون درجة مئوية. هنا حتى المحتال (لوكي) الذي يستطيع تغيير شكله سيكون منبهرا.

***

حاتم حميد محسن

.................................

* The evolution of the cosmos after the Big Bang, NASA, January3, 2022

الهوامش

(1) يُعتبر فريد هويل fred Hoyle اول من صاغ مصطلح الانفجار الكبير عام 1949 ليصف نوعا من النظرية ظل يكرهها ويقاومها كثيرا حتى نهاية حياته. عبارة "انفجار عظيم" تلمّح مجازيا لإنفجار وحدث مزعج وقع في بداية الزمن. هويل صاغ العبارة بنوع من الإزدراء ساخرا من فكرة كون انفجاري، لكن ما هو مشهور ليس بالضرورة صحيحا.

(2) يجب التذكير ان معظم نظريات الفيزيائيين والكوزمولوجيين حول أصل الكون تبقى نظريات تخمينية وليست حقائق قطعية وذلك لسببين اولهما ان تكنلوجيا العلوم لم تتوصل بعد الى امكانية اجراء تجارب مختبرية تضاهي ما حصل في المراحل المبكرة للكون من حيث درجات الحرارة الهائلة والكثافة والظروف الاخرى. وثانيا، ان علماء الفيزياء الآن ينقسمون الى فريقين منفصلين احدهما يعمل وفق النسبية العامة والآخر ضمن ميكانيكا الكوانتم، كل واحدة من النظريتين له مجاله المحدد، ولكي يتم الوصول الى نظرية مؤكدة لابد من توحيد النظريتين في نظرية واحدة تحكم كل الكون من الجسيمات الصغيرة الى المجرات والكواكب، وهو الأمر الذي لم يحدث حتى الآن.

(3) هناك منْ إعتبر فكرة البحث عن شيء ما قبل الانفجار الكبير هي فكرة بلا معنى لأنه لم يكن هناك زمن ولا مادة، وحتى قوانين الفيزياء او قانون السبب- النتيجة لم تكن تعمل. نظرية الانفجار العظيم التي تشير الى ان الكون خرج الى الوجود قبل اكثر من 13 بليون سنة تعني انه لم يكن ابديا او قديما وانما خُلق منذ لحظة ذلك الانفجار، ومن هنا تنصب الجهود لمعرفة كيف تم ذلك.

(4) ان حجة التصميم او المصمم ترفض اننا خُلقنا عشوائيا بالصدفة او اننا وُجدنا بسبب الانفجار العظيم. وليم بالي قارن تصميم الكون بعملية العثور على ساعة وسط العشب، يقول العثور على ساعة يشير الى ان أحد ما هو الذي صنعها، جميع أجزاء الساعة تعمل مجتمعة من اجل قياس الوقت، مثلما هناك مصمم للساعة، هناك مصمم للكون. الفيلسوف ديفد هيوم(1711-1776) رفض فكرة المصمم الذكي للأسباب التالية: 1- اننا ليست لدينا تجربة بخلق الكون لكي نستطيع مقارنة الكون بها. نحن نعلم هناك من صنع الساعات نستطيع مقارنتها مع بعضها لنستنتج ان لها سبب مشابه. 2- لا يوجد شبه كافي بين الكون والساعة، فالكون صُنع من مواد عضوية طبيعية اما الساعة صنعت من مواد ميكانيكية مصطنعة. 3- حجة التصميم لا تعطي دليلا على قدرة الله الكلية. فالساعة عادة تُصمم من قبل مجموعة من المهندسين وليس مهندسا واحدا، وعند المقارنة سيكون هناك مجموعة من الآلهة وليس الها واحدا. كذلك الساعة تمر بسلسلة من التجربة والخطأ قبل صنعها لأجل اجراء التحسينات عليها، اما في حالة خالق الكون لا نستطيع الافتراض ان الله قام بذلك لأن ذلك يعني انه ليس قادرا على كل شيء.

إعداد وتحرير وترجمة: د. جواد بشارة

اكتشف العلماء الممولون من وكالة DARPA عن طريق الخطأ أول "فقاعة 'warp bubble' في العالم وفتحوا الباب أمام السفر بسرعة تفوق سرعة الضوء. فلأول مرة في التاريخ، حدد فريق من العلماء فقاعة الاعوجاج bulle de distorsion - أو `` فقاعة الاعوجاج 'warp bubble' '' باللغة الإنجليزية - التي تتناسب مع الرياضيات الخاصة بمحرك Alcubierre للسفر أسرع من الضوء دون انتهاك نظرية أينشتاين للنسبية الخاصة.

النموذج الأولي لمركبة الفضاء ذات محرك الاعوجاج التابعة لناسا.

إنه اكتشاف مذهل يمكن أن يأخذنا إلى أنظمة نجمية أخرى في المستقبل البعيد جدًا، لكن أقرب قليلاً من الأمس. تسمح النظرية الكامنة وراء هذا المحرك - التي اقترحها عالم الرياضيات المكسيكي ميغيل ألكوبيير Miguel Alcubierre في تسعينيات القرن الماضي - للمركبة الفضائية بالسفر أسرع من الضوء عن طريق انحناء الفضاء، وتمديده خلف السفينة أثناء تقليصه في مقدمة السفينة. بهذه الطريقة، يتم تقصير المسافة الفعالة بين نقطتين، ويمكن للمركبة أن تغطي تلك المسافة بشكل أسرع من سرعة فوتون يسافر عبر مساحة مكانية في الفضاء غير مشوهة.

فقاعة نانوية: Une bulle nanoscopique

كان الفريق يعمل على مشروع مختلف لـ DARPA، قسم التكنولوجيا المتقدمة في البنتاغون، عندما عثروا صدفة على هذه الفقاعة. هذا المشروع الأصلي، الذي لا يزال قيد التنفيذ، يقيم إمكانية استخراج الطاقة من ظاهرة تسمى تقعر أو تجويف كازيمير cavité de Casimir. يصف هذا التأثير التجاذب بين الأجسام المعدنية المفصولة بمسافة صغيرة للغاية. وفقًا لنظرية المجال الكمومي théorie quantique des champs، هناك تقلبات في الفراغ الكمومي le vide quantique على هذه المسافة، ناتجة عن عدم توازن في أنماط اهتزاز هذه العناصر المعدنية. يولد هذا الخلل قوة قابلة للقياس ليست ثقالية جاذبية وتؤدي إلى تماسك الصفائح.

فقاعة الانحناء المكتشفة في عمل فريق DARPA.

لكن من حيث المبدأ، تدعي الدراسة أن الفقاعة لا علاقة لها بتجويف كازيمير. خلال إحدى التجارب التي تهدف إلى دراسة ظاهرة تجويف كازيمير، حدد فريق معهد باوندلس للفضاء Boundless Space Institute تحت إشراف الدكتور هارولد جي "سوني" وايت Dr Harold G. "Sonny" White هيكلًا يتوافق مع فقاعة التشويه أو الانحناء الزمكاني bulle de distorsion.

وفقًا لأبحاثهم، "من خلال إجراء تحليل يتعلق بمشروع ممول من DARPA لتقييم الهيكل المحتمل لكثافة الطاقة الموجودة في تجويف كازيمير ، كما هو متوقع بواسطة نموذج الفراغ الديناميكي le modèle dynamique du vide  أو نموذج ديناميكية الفراغ، تم اكتشاف بنية على مقياس ميكرو/نانو micro / nano الذي يتنبأ بتوزيع كثافة الطاقة السالبة يتطابق بشكل وثيق مع متطلبات مقياس الكوبيير ".

في مقابلة بالبريد الإلكتروني مع مدونة The Debrief، قال الدكتور وايت إن ما حددوه لم يكن نظيرًا لفقاعة الاعوجاج، ولكنه "فقاعة اعوجاج حقيقية، وإن كانت متواضعة وصغيرة". قال العالم - الذي ترأس مجموعة أبحاث Eagleworks التابعة لوكالة ناسا لسنوات - إن أهمية هذا الاكتشاف ضخمة ويفتح إمكانية التطبيقات العملية المستقبلية التي لم يتم تصورها حتى الآن.

كانت Eagleworks مجموعة أبحاث الدفع المتقدمة التابعة لوكالة ناسا، حيث أجرى وايت بحثًا لحل مشكلات استهلاك الطاقة الهائلة التي فتحتها معادلات ألكوبيير. نجح عمله في تقليل متطلبات الطاقة هذه، حيث قدم لأول مرة حلاً ممكنًا للبشرية للسفر إلى أنظمة نجمية أخرى الأمر لا يمكن القيام به الآن إلا في مسلسل الخيال العلمي مثل ستار تريك "رحلة النجوم""Star Trek"..

إذا كنا قادرين على تطوير النظرية والتكنولوجيا إلى النقطة التي تكون فيها متطلبات الطاقة قابلة للإدارة والمواد قوية بما فيه الكفاية، من الناحية النظرية، إلا إنه، في الوقت الحالي، شيء لا يزال يبعد عنا عدة قرون.

ومن هنا تأتي أهمية هذا الاكتشاف العرضي، الذي تحدث عنه الدكتور وايت بالفعل خلال مؤتمر في منتدى طاقة الدفع التابع للمعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضاء في آب- أغسطس الماضي، ولكن تمت مراجعة نتائجه واستنتاجاته ونشرها في المجلة العلمية الأوروبية. المجلة الفيزيائية. خطوتهم التالية هي عدم إجراء مزيد من البحث حول فقاعة الانحناء أو التشويه الزمكاني. وتقول إنه قد يبدو مغريًا، ولكن يجب عليهم أولاً إكمال بحث تجويف كازيميرr الذي دفعت تكاليفه مؤسسة DARPA التابعة لوزارة الدفاع ولوكالة الفضاء الأمريكية ناسا.

اقتراح لتجربة ثانية لزيادة تأثير فقاعة الانحناء. (إل إس آي)

لكن الدكتور وايت يقول إن الخطوة التالية هي دراسة فقاعة الانحناء هذه بشكل أكبر عن طريق بناء مركبة فضائية نانوية، "نموذج كروي قطره 1 ميكرون يقع في وسط أسطوانة قطرها أربعة ميكرون". ولم يعلق المحقق بمزيد من التفصيل لأنه، وفقًا لـموقع The Debrief ، يمكن تصنيف هذا التحقيق على أنه سري من قبل البنتاغون . المراجع (المراجع): دراسة مراجعة الأقران، استخلاص المعلومات، إلى ذلك أشارت نتائج رصدية حديثة إلى أن مجرتنا درب التبانة قد تكون قديمة بقدم عمر الكون التقديري أي 13.8 مليار و800 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. سيكون هذا هو عمر مناطق معينة من درب التبانة، وفقًا لدراسة نشرت في مجلة Nature. وهي نتيجة تمتد لولادة ملياري سنة وستؤدي إلى إعادة كتابة تاريخ مجرتنا.

درب التبانة ESA / GAÏA / DPAC

خريطة مجرة درب التبانة مصنوعة باستخدام أحدث كتالوج من القمر الصناعي الأوروبي Gaia

وفق آخر تقديرات علماء الفلك. قد تستغرق مجرتنا، درب التبانة، التي تستضيف حوالي 200 مليار نجم ويبلغ قطرها أكثر من 100000 سنة ضوئية، قدرًا كبيرًا من تقدم العمر في بعض مناطقها ويسبغ عليها قدر من "الشيخوخة". وفقًا للعمل المنشور في مجلة Nature، بدأت بعض المناطق تتشكل منذ 13 مليار سنة، أي بعد 800 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم ... أي بأكثر من ملياري سنة مما تخيله علماء الفلك حتى الآن! وقع الدراسة ماوشينغ شيانغ Maosheng Xiang وهانس والتر ريكس Hans-Walter Rix ، وهما عالمان من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك l’Institut Max-Planck d’astronomie في هايدلبرغ بألمانيا.

تشريح درب التبانة

لم تعد ذرات الهيدروجين تندمج:

أعاد الثنائي من الباحثين بناء تاريخ مجرة درب التبانة من خلال تحديد عمر 250000 من النجوم التي تعمل كمتتبعين أثر traceurs من نوع ما. ينتمون إلى عائلة "العمالقة الفرعية sous-géantes " ويتوافقون مع مرحلة معينة من حياة النجوم عندما لم تعد ذرات الهيدروجين تندمج في لبها. ثم ينتقل إنتاج الطاقة نحو طبقة تحيط بالنواة، مما يؤدي إلى تضخم النجم. ومع ذلك، فإن هذه المرحلة التطورية، التي تسبق التحول إلى "عملاق أحمر" géante rouge، هي قصيرة نسبيًا: فهي لا تدوم إلا "فقط" بضعة ملايين من السنين، مما يجعل من الممكن تحديد عمر هذه النجوم بدقة.

معلومات عن لمعان النجوم وتركيبها الكيميائي:

لا يزال من الضروري التمكن من توصيفهم وتعريفهم على هذا النحو. لهذا، اعتمد العلماء الألمان على نوعين من البيانات: تلك الموجودة في كتالوج EDR3، أولاً وقبل كل شيء، والتي تم تسليمها في عام 2020 بواسطة القمر الصناعي الأوروبي Gaia، وتلك الخاصة بتلسكوب LAMOST (تلسكوب الألياف الطيفية متعدد الأجسام في منطقة السماء الكبيرة) الموجود في شرق الصين. بينما قدمت الأولى معلومات عن لمعان النجوم، أبلغت الأخيرة الباحثين عن تركيبها الكيميائي، ولا سيما "المعدنية" (الجزء من كتلتها الذي لا يتكون من الهيدروجين أو الهيليوم).

قرص بارتفاع 6000 سنة ضوئية:

من خلال الجمع بين هذه البيانات والاعتماد على عمليات المحاكاة الحاسوبية المعقدة، تم تحديد عمر هذه النجوم البالغ عددها 250000 بمستوى غير مسبوق من الدقة. تشير التحليلات بالتالي إلى أن معظم النجوم في مجرتنا قد تكونت خلال مرحلتين متميزتين. لذلك كان من الممكن أن تبدأ الأولى منذ 13 مليار سنة في منطقة من مجرة درب التبانة تسمى "القرص السميك" disque épais، بارتفاع 6000 سنة ضوئية. وهي نفسها تشمل المصباح المركزي le bulbe centralو disque fin "القرص الرفيع"، وهو يسمى هكذا لأنه أرق بثلاث مرات. ومع ذلك، فهو أكثر شمولاً وامتداداً. كما أنه موطن لأذرع المجرة وكذلك غالبية النجوم في الشريط الأبيض المرئي للعين المجردة في سماء الليل.

تصادم بين مجرتين:

كانت المرحلة الثانية قد بدأت بعد ملياري عام، عندما اصطدمت مجرة قزمة تسمى غايا أنسيلادوس Gaia-Enceladus واندمجت مع مجرتنا الفتية. ثم امتلأ القرص السميك بعدد كبير من النجوم. والقرص الرقيق نفسه لن يظهر إلا بعد 5 إلى 6 مليارات سنة بعد موجة جديدة من تشكل النجوم التي كانت الشمس جزءًا منها. هذه الاكتشافات "أحدثت ثورة في نظرتنا إلى متى وكيف تشكلت مجرتنا"، أشعل ماوشينغ شيانغ في بيان صحفي صادر عن وكالة الفضاء الأوروبية. إلى أنه يمكن تقديم تأكيد وتفاصيل أخرى في القريب العاجل من خلال تلسكوب جيمس ويب الفضائي télescope spatial James-Webb، الذي تم تشغيله في يونيو وسيدرس المجرات الأولى مثل مجرة درب التبانة، ولكن أيضًا من خلال كتالوج غايا القادم المتوقع أيضًا في حزيران- يونيو 2022.

***

يسيطر على كوننا الحالي شكلان غامضان من المادة والطاقة لم يتم فهمهما بعد. معظم الكون الذي نحن فيه يختبئ عن الحواس. ومع اننا لا نستطيع رؤيته او لمسه، لكن معظم الفلكيين يقولون ان غالبية الكون يتألف من مادة مظلمة وطاقة مظلمة. ولكن ما هي هذه المادة المحيرة غير المرئية التي تحيط بنا؟ وما الفرق بين الطاقة المظلمة والمادة المظلمة؟ باختصار، المادة المظلمة تبطئ من توسّع الكون بينما الطاقة المظلمة تسرّع من اتّساعه.

المادة المظلمة تعمل كقوة جاذبة – نوع من الإسمنت الكوني الذي يشد الكون الى بعضه. هذا بسبب ان المادة المظلمة تتفاعل مع الجاذبية لكنها لاتعكس او تمتص او تبعث الضوء. اما بالنسبة للطاقة المظلمة هي قوة دافعة – مضادة للجاذبية – تدفع الكون في توسّع متسارع.

الطاقة المظلمة هي القوة الأكثر هيمنة بين القوتين، تشكل ما يقارب 68% من الكتلة والطاقة الكلية للكون. المادة المظلمة تشكل 27% والباقي 5% هو كل ماتبقّى من المادة العادية التي نراها ونتعامل معها كل يوم.

المادة المظلمة

في الثلاثينات من القرن الماضي، قام الفلكي السويسري فريتز زويكي بدراسة صور لما يقرب من 1000 مجرة تشكل عنقود كوما المجري coma cluster – حيث رصد شيئا مثيرا للدهشة في سلوكها.المجرات تحركت بسرعة قصوى لدرجة انها كان يجب ان تتحطم الى أجزاء متناثرة. هو اعتقد ان نوعا ما من "المادة المظلمة" كان يشدّها الى بعضها.

وبعد عقود لاحقة، وجد الفلكيان فيرا روبن و كينت فورد  ظاهرة مشابهة عندما درسا معدل دوران المجرة الواحدة. النجوم في حدود المجرة يجب ان تدور بشكل أبطأ من النجوم القريبة من المركز. تلك هي الطريقة التي تدور بها الكواكب في نظامنا الشمسي. بدلا من ذلك، هما لاحظا ان النجوم في أطراف المجرة تدور بنفس سرعة او أسرع من النجوم القريبة الى المركز. العالمان الفلكيان وجدا اكثر من دليل على ان شكل ما غير مرئي للمادة هو الذي يمسك الكون الى بعضه.

"حتى النجوم التي في الحافات البعيدة تدور بسرعة عالية"، هذا ما ذكره روبن في مقابلة مع مجلة discover. " هناك يجب ان يوجد الكثير من الكتلة لتجعل النجوم تدور بسرعة عالية، لكننا لا نستطيع رؤيتها. نحن نسمي هذه الكتلة غير المرئية بـ المادة المظلمة.

الفليكيون الآن لديهم خطوط اخرى للدليل تقترح ان المادة المظلمة هي حقيقية. في الحقيقة، ان وجود المادة المظلمة جرى القبول به على نطاق واسع لدرجة انها اصبحت جزءا مما  يسمى بـ  النموذج القياسي لعلم الكون، الذي يشكل الاساس في كيفية فهم العلماء لمولد وتطور الكون. نحن لا نستطيع بدونها توضيح كيفية مجيئنا الى هنا. لكن تلك الأهمية الكبيرة تضع ضغطا على الكوزمولوجيين ليجدوا برهانا واضحا واكيدا بان المادة المظلمة حقا موجودة وان نموذجهم في الكون صحيح. منذ عقود، استخدم الفيزيائيون في جميع انحاء العالم وسائل ذات تكنلوجيا عالية في محاولة للكشف عن المادة المظلمة. لكنهم حتى الآن لم يجدوا علامة لها.

الطاقة المظلمة

منذ أكثر من قرن عرف الفلكيون ان الكون يتمدد . المشاهدات التلسكوبية بيّنت ان معظم المجرات تتحرك بعيدا عن بعضها، وهو ما يعني ان المجرات كانت أقرب الى بعضها في الماضي البعيد. وبالتالي،تراكم الدليل على نظرية الانفجار الكبير Big Bang. غير ان الفلكيين افترضوا ان قوة السحب الجذبي الكلية لكل المجرات ونجوم الكون يجب ان تبطئ تمدد الكون، وربما سينهار الكون يوما ما مرتدا على ذاته في انكماش كبير Big crunch. تلك الفكرة اُهملت في اواخر التسعينات من القرن الماضي. الباحثون الذين درسوا السوبرنوفا في المجرات البعيدة جدا اكتشفوا ان المجرات البعيدة كانت تتحرك بعيدا عنا أسرع من حركة المجرات القريبة. الكون لم يكن يتمدد فقط، بل ان التمدد كان يتسارع.

لكن المشاهدات اللاحقة، بدلا من ان ترفض ذلك، فهي فقط جعلت الدليل على الطاقة المظلمة اكثر صلابة. في الحقيقة،بعض النقاد البارزين للمادة المظلمة لازالوا يقبلون بوجود الطاقة المظلمة.

الآن، ذلك لا يعني ان الباحثين يدركون ماهية الطاقة المظلمة. هم لازالوا بعيدين عنها. لكنهم يستطيعون وصف دورها في الكون، بفضل نظرية اينشتاين في النسبية العامة. اينشتاين لم يعرف عن الطاقة المظلمة، لكن معادلاته تفترض ان فضاءً جديدا يمكن ان يأتي الى الوجود. وهو ايضا أدخل عامل تصحيح في النسبية سماه الثابت الكوزمولوجي الذي – أضافهُ ثم ندم لاحقا – للحيلولة دون انهيار الكون نحو الداخل. هذه الفكرة تسمح للفضاء ذاته ليمتلك طاقة. غير ان العلماء لم يروا ابدا هذه القوة على الارض.

بعض الفيزيائيين النظريين يعتقدون ان هناك عالما مظلما كاملا من الجسيمات والقوى، تنتظر احدا لإكتشافها. ومهما كانت الكيفية التي صُنعت بها الطاقة المظلمة والمادة المظلمة، فهما  يلعبان لعبة الشد والدفع في الكون، كلاهما يمسكان به ويشطرانه الى قطع متناثرة.

***

حاتم حميد محسن

.......................

المصدر: Astronomy, Eric Betz, March 3, 2020