كتب فلكية

أرقام رائعة وأين تجدها
تأليف: آنتونيو باديلا
الناشر: Allen Lane
السعر: £25 جنيهاً إسترلينياً
الغلاف: ورق مُقوَّى

قد يشير العنوان أرقام رائعة وأين تجدها Fantastic Numbers and Where to Find Them إلى أن هذا كتاب رياضيّات، لكن هذا ليس صحيحاً. إنه في الواقع كتابٌ تستحوذ الرياضيات على جزء منه، والفيزياء على جزء آخر، وهناك جزء للتاريخ. وبينما تفرض الأرقام سردية الكتاب على نطاق واسع، يدور معظم محتواه حول الكوزمولوجيا (علم الكونيّات) وفيزياء الجسيمات. فبدءاً من الأعداد الكبيرة، ثم الانتقال إلى الأعداد الصغيرة، وأخيراً العودة إلى اللانهاية، تتقلب موضوعات الكتاب بين فصوله. لكن بالنسبة إلى القارئ، فإن هذا كله يضيف إلى تنوع موضوعات الكتاب.

هذا الكتاب ليس سهل القراءة. ستحتاج إلى شحذ ذكائك وانتباهك، لأنه يزخر بالمعلومات، سواء كان ذلك تاريخ الصفر، أو تشبيهاً للزمكان، أو قصة فيزياء الجسيمات. يقدِّم الكتاب كل هذا بطريقة يُفترض فيها أن تكون سهلة الفهم، وأن تحقق الهدف بصورة عامة إذا ركزتَ انتباهك. وما لم تكن فيزيائياً نظرياً، فستجد أن أجزاء منه تصيبك بالصداع عندما تفكر فيها، وهذا- جزئياً- هو الهدف.

هناك أوقات يبدو فيها أن الأرقام تُنسى من السرد عند الاهتمام باستكشاف الفيزياء. يُوجد في الفصل 0.0000000000000001 عدة عشرات من الصفحات نستكشف فيها جسيمات البوزونات واللبتونات والكواركات ونظرية القياس ومخططات فاينمان والديناميكا اللونية الكمّيّة والتناظر الفائق وبوزون هيغز. وهناك كثير من الأشياء التي يجب استيعابها، ولكن يتخللها بعض المقارنات التمثيلية المفيدة والمسلية غالباً، جنباً إلى جنب مع مخططات ورسوم واضحة، وتتضمن أحياناً قصص رابونزل Rapunzel في الفضاء.

وإضافة إلى الأمثلة التشبيهية، هناك أيضاً تاريخ مثير للاهتمام يمكن العثور عليه. سواء كان هذا هو تاريخ الرياضيّات أو الفيزياء وعلم الكونيات، فإن التركيز التاريخي ينصب بصورة عامة على الأشخاص المعنيين، الذين كانت لبعضهم حياة شخصية مأساوية بنحو لا يصدق، لكن هذا يساعد على جلب التاريخ إلى الحياة. ومن دواعي السرور أن الكتاب ليس شديد التركيز على العالم الغربي، كما هي حال عديد من الكتب.

قد يكون المحتوى كثيفاً، وليس لضعيفي القلب، ولكن بالنسبة إلى أولئك المهتمين بالرياضيات و/أو الفيزياء، فهناك قدر هائل من المحتوى المثير للاهتمام هنا. ولأنه بالكاد يمس سطح بعض الموضوعات، فقد يُقنع بالكاد البعض بأن يصيروا علماء فيزياء نظرية. 

*****

د. كريس نورث Chris North:
رئيس قسم المشاركة العامة في الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كارديف.

لقاء مع المؤلف
 آنتونيو باديلا Antonio Padilla:

– ما رقمك المفضل؟
الصفر. رأى مفكرو العصور الوسطى الشيطان في الصفر، في ظل غياب الرب، لكنه أجمل الأرقام على الإطلاق؛ إنه صورة رمزية للتناظرات التي تدعم آلية عمل الكون. عندما يختفي شيء ما- عندما يكون هناك صفر- يكون هناك دائماً تناظر في اللعب. خذ الفوتون، الذي هو جسيم من الضوء ينطلق بسرعة حدية كونية. إنه يستطيع فعل ذلك فقط لأنه يحتوي على صفر- كتلة زائلة تضمنها التناظرات الأنيقة للقوة الكهرومغناطيسية. إنك لن تمسك مطلقاً بفوتون، ولن تجد مطلقاً رقماً أجمل من الصفر.

– هل يوجد رقم هو الأصغر على الإطلاق؟ أو عدد هو الأكبر على الإطلاق؟
الأرقام الصغيرة جداً والأرقام الكبيرة جداً، بطريقة ما، هي واحدة، وهي الشيء ذاته. إذا كان لديَّ رقم كبير جداً، مثل العدد غوغول Googol، يمكنني أيضاً العثور على رقم صغير جداً فقط من خلال أخذ مقلوبه. إن رياضيّات اللامتناهيات في الصغر هي في الحقيقة رياضيات اللانهاية. إنّ سَعينا إلى فهم الطبيعة على أصغر المقاييس هو قهر اللانهايات التي ابتليت بها حساباتنا. وقد حصلتْ معرفة بعض (حدود) اللانهايات، لكن الجاذبية اللانهائية قد استعصت على الترويض. مع الجاذبية، لا يمكننا التفكير في نسيج الفضاء على مسافات أصغر من طول بلانك Planck length (مجموعة عالمية من وحدات الطول والوقت والكتلة والحرارة وخصائص فيزيائية أخرى ابتكرها ماكس بلانك Max Planck في العام 1899) نحو 10-35 م. وهذه هي أقصر مسافة ذات معنى في الطبيعة. المسافة إلى حافة الكون المرئي هي أكبر بنحو 1061 مرة؛ ولذلك، بطريقة ما، فهذا هو أكبر عدد، على الأقل في كوننا. أما الرقم 10-61، فهو الأصغر.

آنطونيو باديلا Antonio Padilla: فيزيائي نظري وعالم كونيات في جامعة نوتنغهام.

كوكب الزهرة
تأليف: ويليام شيهان William Sheehan، وسانجاي شريدار ليمايي Sanjay Shridhar Limaye
الناشر: Reaktion
السعر: £25 جنيهاً إسترلينياً
الغلاف: ورق مقوى

ما الذي يمكن أن نتعلمه عن بدايات كوكبنا- ومصيره المحتمل- من خلال دراسة توأمه كوكب الزهرة؟ يتشابه الكوكبان في الحجم والتركيب، ومع ذلك فقد تطورا بنمطين مختلفين. هذا الكتاب الوجيز، ولكن المعمق، هو تقييم زمني لما نعرفه عن كوكب الزهرة، من أهمية الزهرة كـ“ملكة السماء” في بابل القديمة، إلى أحدث اكتشاف مثير لوجود عنصر الفوسفين Phosphine عليه، والدليل المحتمل لوجود حياة.

ومن المفارقات أن السطوع الشديد لكوكب الزهرة (إلى درجة يمكن معها رؤيته نهاراً) قد جعل دراسته صعبة جداً. لم نحصل على صور مناسبة لسطح الكوكب تحت غلافه الجوي السميك الغني بثاني أكسيد الكربون حتى سبعينات القرن العشرين وبعثات فينيرا Venera السوفييتية. إن دراسات كوكب الزهرة ليست مهمة لذاتها فقط، بل إنها قد ساهمت أيضاً في جوانب أخرى من علم الفلك: يشرح المؤلفان بوضوح كيف قدمت أرصاد غاليليو لأطوار الكوكب دعماً حاسماً لنموذج مركزية الشمس، وكيف مكَّنت حادثة عبوره Transit أمام الشمس علماء الفلك في القرن الثامن عشر من قياس نصف قطر مدار الأرض أول مرة.

كُتب الكتاب بلغة جيدة جداً، كما أن الرسوم التوضيحية لكوكب الزهرة من العصور القديمة إلى العصر الحديث تجعله جذاباً من الناحية البصرية. يغطي المؤلفان قدراً هائلاً من المعلومات العلمية، وربما يبتعدان قليلاً عن مناقشة الأدلة مناقشة مرجزة عندما يناقشان تأثير غازات الدفيئة Greenhouse effect في الأرض، وكذلك الصواريخ بعد الحرب العالمية الثانية. عموماً الكتاب يمثل إضافة جديرة بالاهتمام إلى سلسلة كتب ”كوزموس“ Kosmos العلمية من دار Reaktion. 

*****

بيبا غولدشميدت Pippa Goldschmidt: كاتبة في العلوم وعلم الفلك.

علم ستار ترك
تأليف: مارك بريك Mark Brake
الناشر: Skyhorse Publishing
السعر: £10.99 جنيه إسترليني
غلاف ورقي

في بعض الأحيان ينقص التفكير في العلم الذي يقف خلف عالم خيال علمي محبوب بعض السحر من القصة، ويعيده إلى الحياة العادية. ولكن مارك بريك يذهب هنا بجرأة حيث لم يذهب أحد قبله، ويشرح العلوم وراء تميز سلسلة (الخيال العلمي) ستار تريك Star Trek بطريقة تضيف إلى روعة الكون، بدلاً من الانتقاص منها.

يستكشف كتاب علم ستار تريك The Science of Star Trek واحداً من أشهر أكوان الخيال العلمي وأحبها إلى الجمهور بتفاصيل مذهلة، ويغطي مجموعة كبيرة من الموضوعات في فصول قصيرة سريعة. يشرح المؤلف العلم وراء السفر إلى الفضاء، واستكشاف الكواكب النجمية، وكائنات السايبورغ Cyborgs وأكثر من ذلك بكثير بصوت خبير وبصورة سهلة. الميزة البارزة لهذا الكتاب هي تغطيته ليس فقط الطرق التي تأثر بها ستار تريك بالعلم، ولكن أيضاً الطرق التي تأثر بها العلم نفسه بستار تريك.

يناقش بريك كيف أثّرت ستار تريك في ثقافتنا الفضائية، مع اختراعات خياله العلمي التي قد تكون أقل خيالاً مما نتوقع، وما يمكن أن تعلمنا إياه السلسلة عن العلوم السياسية للحرب. كل فصل من الكتاب موجز ومباشر، وتسبقه علامات اقتباس، ويبدو صوت بريك دافئاً وذكياً. إنه يعطي نظرة تدفع قدماً بما يمكن أن تحققه البشرية مستقبلاً، شرط أن نتعلم الدروس الصحيحة.

يبدو كتاب علم ستار تريك مثالياً لأي قارئ معجب بالتميز، وهو يبدو قراءة رائعة وثاقبة. 

*****

كاتي سيويرز Katie Sawers: كاتبة علمية متخصصة في علوم الكونيات وتاريخ علم الفلك.

فيل في الكون
تأليف: غوفرت شيلينغ Govert Schilling
الناشر: Harvard University Press
السعر: £23.95 جنيه إسترليني.
الغلاف: ورق مقوى.

”الفيل“ في هذا الكتاب بالذات هو المادة المعتمة- ذلك المكوِّن الغامض الذي يمثل 85% من المادة في الكون.

يقدِّم المؤلف تاريخاً محدَثاً تماماً لظهور علم كون المادة المعتمة الباردة (اختصاراً CDM)، ويغطي عمل العلماء كابتين Kapteyn وأوورت Oort وزويكي Zwicky واكتشاف روبن Rubin لمنحنيات دوران المجرّة المسطحة. ولحسن الحظ يستدرك الكتاب أيضاً أعمال علماء الفلك الراديوي التي غالباً ما يجري تجاهلها: ولا سيما روبرتس Roberts، وبوسما Bosma، وشوستاك Shostak. مسلّحين بهذا الأساس الجيد في فيزياء الخلفية وتطورها، ننضم بعد ذلك إلى البحث عن طبيعة ذلك الوحش الذي لا يُرى.

وبدلاً من سرد جاف وموجز للحقائق العلمية، اختار شيلينغ أن يلعب مغامرة الاكتشاف مع التركيز على شخصيات المشاركين فيها. استناداً إلى عديد من المقابلات والمناقشات مع العلماء في هذا المجال، يُعد الكتاب إعلاناً عن إثارة الاكتشاف العلمي وتصورات أولئك الذين يتابعون الأسئلة الكبيرة لمجرد وجودهم هناك ببساطة. جمع شيلينغ بمهارة بين أوصافه الواضحة والسهلة للعلم مع القصة الشخصية لأولئك الذين يكشفون أدق تفاصيل لغز الكتلة المفقودة. والنتيجة باهرة.

في وقت ما في المستقبل، ربما هذا العام، وربما بعد قرن أو أكثر من الآن، سيكتب شخص ما الفصل الأخير لهذه القصة. ولكن حتى من دون هذا الكشف النهائي، فإن هذه “الرواية البوليسية” العلمية، مع شخصياتها المتنوعة، والخيوط الكاذبة والأدلة المغرية، تبقى قصة علمية مثيرة وآسرة. ولا شك في أن الأجيال المستقبلية ستكون ممتنَّةً لهذا الوصف المعاصر والرائع. 

*****

آلاستير غان Alastair Gunn: عالم فلك راديوي في مركز جودرل بانك Jodrell Bank، شيشاير.