منذ 40 عامًا مضت، قدم البروفيسور جون بيكل أفكاره حول
النظام الشمسي، لكن العالم العلمي لم يقبلهم. ويعتبر اليوم أهم عالم فيزياء فلكية في العالم. مقابلة
حاييم هاندويركر، هآرتس، نيويورك
سهل ماذا يتكون الكون من * الشمس . نظام متوسط. الصورة: بإذن من SOHO هو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/beckelinterview1.html
يقول البروفيسور جون بيكل من معهد الدراسات المتقدمة في برينستون أنه ليس من الضروري أن يعرف عامة الناس أي شيء عن الشمس. يمكنك العيش بشكل جيد حتى دون معرفة كيفية عمله. وهذا إعلان مثير للاهتمام من فم رجل كرس جزءًا كبيرًا من حياته لدراسة ما يحدث على هذا الكوكب، والذي بدونه لم تكن البشرية موجودة.
وفي 18 مايو/أيار، سيحصل بيكل (68 عاما) على جائزة دان ديفيد في مجال جائزة المستقبل، التي تمنح هذا العام في مجال علم الكونيات والفلك في جامعة تل أبيب. سيحصل على مليون دولار. هذه هي السنة الثانية التي يتم فيها منح جائزة دان ديفيد، وفي العام الماضي فاز بها، من بين آخرين، البروفيسور سيدني برينر والبروفيسور جون سيلستون اللذين حصلا مؤخرًا على جائزة نوبل.
ويقول البروفيسور إيراد مالكين، مدير جائزة دان ديفيد وأستاذ التاريخ القديم: "بحسب لجنة الخبراء التي قررت منحه الجائزة، فإن بيكل هو أهم عالم فيزياء فلكية في العالم اليوم". "جلست في ثلاثة اجتماعات لخبراء في المجال ولا شك أن هذا رجل ذو مكانة. قدم بيكل أفكاره قبل 40 عاما، لكن العالم العلمي لم يقبلها. فيما بعد اتضح أنه كان على حق و لو أنهم استمعوا إليه، لكان من الممكن تحقيق المزيد من التقدم في البحث في هذا المجال".
على مر السنين، قدم بيكل مساهمة حاسمة في فهم ما يحدث في الشمس. ووفقا له، فإن مصدر طاقة الشمس يقع في مركزها؛ يتم حرق الهيدروجين هناك وتحويله إلى هيليوم. "هذا ما يحدث تقريبًا عند انفجار قنبلة نووية. وفي هذه الحالة، تكون نتيجة العملية أكثر إيجابية."
لقد حدث التقدم الكبير في دراسة الشمس في الأربعين سنة الماضية. يقول بيكل: "كان جزءًا مهمًا من عملي هو التأكد من أن مصدر طاقة الشمس هو بالفعل احتراق الهيدروجين في مركزها. وفي عام 40، عملت مع ريموند ديفيس. وكتبت النظرية وقام بتنفيذها". كانت التجربة تحت الأرض في منجم للذهب، وكان الهدف هو امتصاص النيوترينوات، وهي جسيمات تنتج في التفاعلات النووية في مركز الشمس، وهي جسيمات فريدة عديمة الكتلة تقريبًا وتنتقل بسرعة الضوء تقريبًا من مركز الشمس. 1964 في الثانية مليارات النيوترينوات في مساحة سنتيمتر مربع، هكذا تحتاج إلى ثماني دقائق، أي سرعة الضوء، لتصل إلى الأرض من الشمس. والنيوترينوات لا تتفاعل مع المادة وبالتالي يمكنها العمل من خلال الأجسام بما في ذلك جسم الإنسان على الرغم من أنه ليس مسؤولاً عن نقل الطاقة إلى الأرض، على سبيل المثال، لاستكشاف ما يحدث على الكواكب الأخرى.
خلقت التجربة التي أجراها ديفيس مشكلة: فقد قام ديفيس بقياس ثلث النيوترينوات التي تنبأ بها بيك في نظريته فقط. "لقد كان لغزا حاولنا التعامل معه لمدة 30 عاما. ادعى البعض أن حساباتي كانت غير صحيحة. وزعم آخرون أن ديفيس لم يحسب بشكل صحيح. وقال البعض إن ما هو مكتوب في كتب الفيزياء غير صحيح وهناك شيء مفقود في النظرية الأساسية للفيزياء."
ولم يتم حل لغز النيوترينو إلا في عام 2001، عندما أثبتت التجارب الجديدة صحة حسابات بيكل، وأصبح من الواضح أن بعض النيوترينوات تغير طبيعتها في الطريق من مركز الشمس إلى الأرض. لماذا ؟ بلا سبب، كما يقول بيكل (مع أنه من الممكن أيضاً أن يكون للإلكترونات الموجودة في الشمس تأثير أيضاً في هذا الأمر). وكان هذا الاكتشاف مفاجأة علمية. "لقد علمتنا هذه التجارب أننا بحاجة إلى تصحيح النموذج المقبول في الفيزياء وتغيير الكتب المدرسية وفقًا لذلك."
وقد تلقى باسل تقديرا كبيرا في السنوات الأخيرة. ولم يحصل بعد على ميدالية من معهد فرانكلين في فيلادلفيا وشارك في أمسية تقديرية نيابة عن الجامعة العبرية في القدس. ووفقا لعلماء آخرين، فقد تم ترشيحه أيضا لجائزة نوبل، لكنه لم يحصل عليها. قبلها ديفيس والياباني ماستوشي كوشيبا في نهاية عام 2002. وكان لدى بيكيل النظرية. أجرى ديفيس وكوشيبا التجارب الفعلية. وفي المجتمع العلمي، يزعم البعض أن بيك كان يجب أن يحصل على الجائزة، والبعض الآخر يقول إنه لا يزال مرشحًا لجائزة نوبل.
ولد في لويزيانا وخلال المدرسة الثانوية كان مهتمًا بالتنس. "لقد نشأت في عائلة غير محافظة. ذهبنا إلى كنيس إصلاحي وكنت بالكاد أعرف كلمتين من اللغة العبرية عندما أنهيت دراستي الثانوية. في الجامعة درست الفلسفة بهدف أن أصبح حاخامًا إصلاحيًا، لكنني أدركت بسرعة "لقد بنيت من أجل البحث وليس من أجل الحاخامات، كنت متحمسًا لفكرة أن هناك تفسيرًا لمسألة كيفية تشكل قوس قزح، وكيف يعمل الناس موجات الراديو وكيف تصل إلى هذا الحد."
بيكل من عشاق إسرائيل المتحمسين. يزور إسرائيل كثيرًا وهو معروف في المجتمع الأكاديمي في إسرائيل. التقى بزوجته نيتا، عالمة الفيزياء الفلكية الإسرائيلية، في زيارته الأولى لإسرائيل قبل 37 عامًا. وهي تحمل لقب أستاذ وتشغل منصب رئيس قسم دراسات علم الفلك في قسم الفيزياء الفلكية في جامعة برينستون. وهي متخصصة في علم الكونيات، ومن بين أمور أخرى، تحاول فهم كيفية تشكل المجرات. لدى الزوجين ثلاثة أطفال.
ما هو عمر الشمس؟
"منذ خمسين عامًا، توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أن عمر الشمس هو خمسة مليارات سنة. ومن الأدلة على ذلك - اليوم يمكنك العثور على بقايا حيوانات عاشت على الأرض قبل مليار سنة. ونحن نكتشف الحجارة في الشمس نظام عمره من 50 إلى 4.5 مليار سنة."
إلى متى ستستمر الشمس في الوجود؟
"وفقا لحسابات موثوقة، فإن الشمس سوف تبقى موجودة لمدة خمسة مليارات سنة أخرى. والآن حالتها مستقرة، ولكن عندما يبدأ الهيدروجين في مركزها في الاضمحلال، فإنها سوف تتوسع. وسوف يزيد قطر الشمس كثيرا بحيث سوف يصل إلى الأرض ويحرقها، بعد تمدد الشمس، ستزداد حالة الأرض سوءًا، وفي غضون ثلاثة مليارات من السنين لن يكون من الممكن الحفاظ على الحياة عليها.
لعب بيكل دورًا مهمًا في أبحاث تلسكوب هابل الفضائي وبنائه خلال 30 عامًا من المشروع. ومع ذلك، في العالم العلمي، لا يتم تذكر الجانب العلمي فقط من عمله. في عهد الرئيس ريتشارد نيكسون، حدثت دراما خلف الكواليس. وبسبب قيود الميزانية، قررت الإدارة بالتنسيق مع وكالة ناسا التخلي عن مشروع التلسكوب الفضائي، وحتى قبل إعلان القرار، تسرب الأمر إلى بيكل الذي قرر مع ليمان سبيتزر الأستاذ المعروف في مجال الفضاء. الفيزياء الفلكية، لتجاوز الرئيس وطلب تمويل المشروع من الكونجرس. لم يعجبهم ما فعله، لا الإدارة ولا ناسا، لكنه لم يستسلم وتمكن مع صديقه من إقناع الكونجرس بضرورة الترويج للمشروع. وبعد مرور عام، خصصت الحكومة بالفعل في الميزانية المبالغ اللازمة للتلسكوب الفضائي.
إذا نظرنا إلى الوراء، ما هو أكبر إنجاز لتلسكوب هابل؟
"لقد غيّر التلسكوب بشكل أساسي طريقة العمل في مجال علم الفلك. فإلى أن تم إرساله، كان علماء الفلك يعملون بطرق مختلفة على ضوء المجرات، والأشعة السينية، والأشعة الراديوية، والأشعة تحت الحمراء. واليوم يعرف كل عالم فلك ذلك من أجل إكمال مهمته". فهم أنه يحتاج إلى استخدام ما يقدمه التلسكوب.
"لكن الإنجاز الكبير هو أن التلسكوب عثر على ثقب أسود ثقيل وكبير في مراكز المجرات. ومع ذلك، يجب ألا ننسى أن هابل يساهم في العديد من المجالات، ومن الممكن أن نعرف ذلك فقط بعد مائة عام". تلك الاكتشافات التي تم التوصل إليها معها أدت إلى اكتشافات أكثر دراماتيكية."
وفي الصيف، ستجتمع لجنة، على رأسها باكل، للتحقق من عدد السنوات التي سيستمر فيها التلسكوب الفضائي في العمل. "السؤال هو ما إذا كان بإمكاننا إرسال مكوك فضائي لإصلاح الأجزاء واستبدال وتحديث الأجزاء الأخرى. وفقًا للخطة، سيستمر التلسكوب الفضائي في العمل حتى عام 2010، لكن الأمور قد تتغير. والخوف هو أنه في مرحلة ما سيحدث خلل وستكون هناك حاجة إلى إصلاح كبير."
هل هناك حياة خارج الأرض؟
"أنا شبه متأكد من ذلك، على الرغم من عدم وجود دليل تجريبي. نحن نعيش على كوكب في نظام شمسي متوسط؛ هناك 100 مليار أخرى من هذه المجموعات في مجرتنا، والكون لديه 100 مليار مجرة مثل مجرتنا. ونظرا لهذا رقم ضخم، فمن غير المرجح أن يكون هذا هو الكوكب الوحيد الذي توجد عليه حياة. أما بالنسبة للسؤال، إذا كانت هناك حياة في نظامنا الشمسي بعيدًا عن الأرض، فليس لدي رأي قاطع".
عن أي نوع من الحياة تتحدث؟
"إذا كانت هناك حياة في أنظمة نجمية أخرى، فمن المحتمل أنها أكثر تطوراً منا بكثير. البشر على الأرض هم جزء من حضارة شابة. لقد تعلمنا الكتابة والقراءة منذ بضعة آلاف من السنين فقط، وكنا نتحدث عن ذلك". الهاتف لمدة تقل عن قرن من الزمان، وهذه فترة زمنية قصيرة نسبيًا مقارنة بعمر النجوم والكواكب في الكون. وهناك احتمال أن نتطور أكثر بكثير في غضون بضعة آلاف من السنين، هذا بالطبع إذا فعلنا ذلك. لا ندمر أنفسنا على الأرض.
"سُئل ديك فاينمان، عالم الفيزياء العظيم غزير الإنتاج، ذات مرة عن الحياة على كواكب أخرى - عما إذا كان الأمر يستحق استثمار الأموال في برامج لفك هذا اللغز. فأجاب: "لو كان الأمر متروكًا لي، لقلت نعم". ولكن في النهاية سيتم اكتشاف الحياة على الكواكب الأخرى عن طريق الصدفة وليس بسبب خطة مدروسة. معظم الاكتشافات المهمة في العلوم تمت عن طريق الصدفة.
هل هناك حد للكون؟
"هناك بالفعل حد للكون، لكن لا يمكن رؤيته الآن. ويعتقد معظم الفيزيائيين أن هناك شيئًا ما وراء هذا الحد. ونحن لا نعرف بالضبط ما الذي يحدث هناك".
ما هو موضوع الفيزياء الذي يثير اهتمامك أكثر اليوم؟
"إن المادة التي يتكون منها معظم الكون لا تزال لغزا. نحن نعرف المادة التي يتكون منها الإنسان والأرض، ولكن هذا ليس سوى جزء صغير من المادة الموجودة في الكون. معظم المواد الموجودة في الكون هي مصنوعة من شيء آخر، وتسمى "المادة غير المرئية". وهي في الواقع المادة الأساسية التي بني منها الكون بأكمله.
ما رأيك بمستوى الأبحاث والدراسات في إسرائيل؟
"إن الأصل الرئيسي لإسرائيل هو العقل. وقوته تكمن في إعطاء الشباب والشباب القدرة على الحلم والعمل في مجالات جديدة وبناء أفكار جديدة. في الجامعات في إسرائيل، مستوى الفيزياء النظرية والبيولوجيا وكذلك علوم الكمبيوتر مرتفع إن أفضل الأشخاص في هذه المجالات هم على مستوى أفضل الأشخاص في العالم. ولهذا السبب أشعر بخيبة أمل إزاء الدعم الضئيل الذي يتلقاه التعليم العالي في إسرائيل.
"لكن ما يقلقني حقا هو مستوى المدارس الثانوية. هذا هو أساس مستقبل إسرائيل ويبدو لي أنه لا يؤخذ على محمل الجد. أي شخص يفكر على المدى الطويل في إسرائيل، بما في ذلك أمن الدولة، يجب أن التفكير في تعزيز تدريس العلوم في المدارس الثانوية."
نيو يورك
يادان للفيزياء الفلكية 2 - النجوم والمجرات
العارف الشمسي
ملخص محاضرة جون بيكل، باللغة العبرية، على موقع تسماد - الشباب في العلوم التابع لمعهد وايزمان.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~523338918~~~12&SiteName=hayadan
