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". "لقد جلست في ثلاثة اجتماعات للخبراء في هذا المجال، وليس هناك شك في أن هذا شخص ذو مكانة كبيرة. قدم بيكل أفكاره قبل 40 عاما، لكن العالم العلمي لم يقبلها. وتبين لاحقًا أنه كان على حق، ولو 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 عندما تنفجر 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. في عام 40 عملت مع ريموند ديفيس. لقد كتبت النظرية وقام هو بإجراء التجربة تحت الأرض في منجم للذهب. وكان الهدف هو امتصاص النيوترينوات، وهي الجسيمات التي تنشأ في التفاعلات النووية في مركز الشمس. هذه جسيمات فريدة من نوعها، عديمة الكتلة تقريبًا، وتتحرك بسرعة الضوء تقريبًا من مركز الشمس. وفي كل ثانية، سيمر حوالي 1964 مليار نيوترينو عبر مساحة سنتيمتر مربع. وهكذا يستغرق الأمر ثماني دقائق، وهي سرعة الضوء، للوصول إلى الأرض من الشمس. لا تتفاعل النيوترينوات مع المادة، وبالتالي يمكنها العمل من خلال الأشياء، بما في ذلك جسم الإنسان. وعلى الرغم من أنها ليست مسؤولة عن نقل الطاقة إلى الأرض، إلا أنها تسمح، على سبيل المثال، بدراسة ما يحدث على الكواكب الأخرى.
خلقت التجربة التي أجراها ديفيس مشكلة: قام ديفيس بقياس ثلث النيوترينوات التي تنبأ بها بيك في نظريته فقط. "لقد كان لغزًا حاولنا التعامل معه لمدة 30 عامًا. ادعى البعض أن حساباتي كانت غير صحيحة. وجادل آخرون بأن ديفيس لم يكن يقول الحقيقة. 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 تجارب جديدة 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 ينبغي 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 تخرجت من المدرسة الثانوية. في الجامعة، درست الفلسفة بهدف أن أصبح حاخامًا إصلاحيًا، لكنني أدركت بسرعة أنني خلقت للبحث وليس للحاخامية. وكنت متحمساً لفكرة أن هناك تفسيراً لمسألة كيفية تشكل قوس قزح وكيفية عمل 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 الدراسات الفلكية في قسم الفيزياء الفلكية في جامعة برينستون. وهي متخصصة في علم الكونيات، ومن بين أمور أخرى، تحاول فهم كيفية تشكل المجرات. وللزوجين ثلاثة أطفال.
ما هو عمر الشمس؟
"قبل 50 عامًا، توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أن عمر الشمس يبلغ خمسة مليارات سنة. ومن الأدلة على ذلك - اليوم يمكنك العثور على بقايا حيوانات عاشت على الأرض منذ مليار سنة. إننا نكتشف أحجارًا في النظام الشمسي يتراوح عمرها بين 4.5 و4 مليار سنة".
إلى متى ستستمر الشمس في الوجود؟
"وفقا لحسابات موثوقة، ستبقى الشمس لمدة خمسة مليارات سنة أخرى. وهو الآن مستقر، ولكن عندما يبدأ الهيدروجين الموجود في مركزه بالتحلل فسوف ينتشر. وسيزداد قطر الشمس كثيراً حتى تصل إلى الأرض فتحترق. وبعد تمدد الشمس، ستزداد حالة الأرض سوءًا، وخلال ثلاثة مليارات سنة لن يكون من الممكن دعم 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. خلال فترة ولاية الرئيس ريتشارد نيكسون، تكشفت دراما خلف الكواليس. ونظراً لقيود 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 الفيزياء الفلكية، تجاوز الرئيس وطلب تمويل المشروع من الكونغرس. لم يعجب الإدارة ووكالة ناسا بما فعله، لكنه لم ييأس 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. وحتى إرساله، عمل علماء الفلك بطرق مختلفة على ضوء المجرات، والأشعة السينية، والإشعاع الراديوي، والأشعة تحت الحمراء. واليوم يعرف كل عالم فلك أنه لكي يكمل فهمه فإنه يحتاج إلى استخدام ما يقدمه هابل.
"لكن الإنجاز الكبير هو أن التلسكوب عثر على ثقب أسود كبير وثقيل في مراكز المجرات. ومع ذلك، يجب ألا ننسى أن الحزن يساهم في العديد من المجالات، ومن الممكن أنه خلال مائة عام فقط سنعرف أن الاكتشافات التي تمت من خلاله 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. وبحسب الخطة فإن التلسكوب الفضائي سيستمر في العمل حتى 2010 ولكن الأمور قد تتغير. الخوف هو أنه في مرحلة ما سيحدث خلل وستكون هناك حاجة لإصلاحات كبيرة."
هل هناك حياة خارج الأرض؟
"أنا شبه متأكد من ذلك، على الرغم من عدم وجود دليل تجريبي على ذلك. نحن نعيش على كوكب في نظام شمسي متوسط؛ هناك 100 مليار أخرى من هذه المجموعات في مجرتنا، والكون لديه 100 مليار مجرة مثل مجرتنا. ونظرًا لهذا العدد الهائل، فمن غير المرجح أن يكون الكوكب الوحيد الذي توجد عليه حياة. أما بالنسبة للسؤال، إذا كانت هناك حياة في نظامنا الشمسي غير الأرض، فليس لدي رأي قاطع".
عن أي نوع من الحياة تتحدث؟
"إذا كانت هناك حياة في أنظمة نجمية أخرى، فمن المحتمل أنها أكثر تطوراً من نظامنا الشمسي. البشر على الأرض هم جزء من حضارة شابة. لقد تعلمنا الكتابة والقراءة منذ بضعة آلاف من السنين فقط؛ لقد كنا نتحدث عبر الهاتف منذ أقل من قرن. وهذه فترة زمنية قصيرة نسبيًا مقارنة بعمر النجوم والكواكب في الكون. هناك احتمال بأن نتطور أكثر خلال بضعة آلاف من السنين، هذا بالطبع إذا لم ندمر أنفسنا على الأرض.
"ديك فاينمان، عالم فيزياء عظيم وغزير الإنتاج، سُئل ذات مرة عن الحياة على كواكب أخرى - عما إذا كان الأمر يستحق استثمار الأموال في برامج لفك هذا اللغز. قال: لو كان الأمر بيدي لقلت نعم. ولكن في نهاية المطاف سيتم اكتشاف الحياة على الكواكب الأخرى عن طريق الصدفة وليس بسبب خطة متعمدة. معظم الاكتشافات المهمة في العلوم تمت بالصدفة».
هل هناك حد للكون؟
"هناك بالفعل حدود للكون، ولكن لا يمكن رؤيتها الآن. يعتقد معظم الفيزيائيين أن هناك شيئًا يتجاوز هذا الحد. 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، لكن هذا ليس سوى جزء صغير من المادة الموجودة في الكون. معظم المادة في الكون تتكون من شيء آخر. وفي هذه الأثناء يشار إليها باسم "المادة غير المرئية". إنها في الواقع المادة الأساسية التي بني منها الكون بأكمله."
ما رأيك بمستوى الأبحاث والدراسات في إسرائيل؟
"إن الأصل الرئيسي لإسرائيل هو العقل. وقوتها هي إعطاء الشباب وغير الشباب القدرة على الحلم والعمل في مجالات جديدة وبناء أفكار جديدة. في الجامعات الإسرائيلية، مستوى الفيزياء النظرية والبيولوجيا ونظرية الكمبيوتر مرتفع. إن أفضل الأشخاص في هذه المجالات هم على مستوى أفضل الأشخاص في العالم كله. ولهذا السبب أشعر بخيبة أمل إزاء الدعم الضئيل الذي يتلقاه التعليم العالي في إسرائيل.
"لكن ما يزعجني حقًا هو المستوى في المدارس الثانوية. هذا هو أساس مستقبل إسرائيل، ويبدو لي أنه لا يؤخذ على محمل الجد. ومن يفكر على المدى الطويل في إسرائيل، بما في ذلك أمن البلاد، عليه أن يفكر 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
