فيزيائيون: كتلة كل شيء في الكون تنتج من "أبعاد إضافية"

منذ اكتشاف بوزون هيغز عام 2012 في مصادم الهادرونات الكبير، استقرّ في أذهان العلماء أن هذا الجسيم هو "المفتاح الذهبي" الذي يمنح كتلة للجسيمات الأساسية.

لفهم الفكرة دعنا نفترض، أن هناك قاعة احتفالات مملوءة بعدد ضخم ومنتظم من الأفراد يتحدثون بينهم محدثين ضجيجا خفيفا، تلك القاعة هي الكون كله، والجمهور هو "مجال هيغز"، والمنتشر في كل مكان بهذا الكون.

لنفترض الآن، أن شخصية مشهورة دخلت القاعة، المغني الشهير "عمرو دياب" مثلا أو "محمد عبده"، هنا -خلال سيره في القاعة- سوف يتجمع حوله المعجبون من الجمهور ويتحركون معه في تجمع صغير مما يعيق حركته.

يعني ذلك أن هذا الشخص الشهير "ليس من السهل إيقاف حركته"، وحينما يقف "ليس من السهل أن يبدأ الحركة من جديد" بحكم هذا التجمهر، هذه المقاومة أو الإعاقة هي الخاصية التي نسميها الكتلة، والفكرة أن مجال هيغز يشتبك مع الجسيمات، فيعطيها هذه الخاصية التي نسميها "الكتلة".

مصدر الصورة

هندسة الفضاء

لكن دراسة جديدة نشرها فريق دولي من الفيزيائيين في دورية "نيوكلار فيزكس بي"، تطرح سؤالا مدهشا: ماذا لو لم يكن حقل هيغز هو المصدر الوحيد للكتلة؟ وماذا لو أن "هندسة الفضاء" نفسها قادرة على المهمة؟

النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات يخبرنا أن جسيمات مثل البوزونين "دابليو" و"زد" تكتسب كتلتها عندما تتفاعل مع "حقل الهيغز"، وهو مكوّن أساسي من نسيج الكون، كما أسلفنا.

لكن الباحثين يقترحون آلية أخرى مختلفة تماما، فالفضاء قد لا يكون ثلاثي الأبعاد فقط، بل قد يحتوي على أبعاد إضافية، وهذه الأبعاد قد تمتلك التواء أو "عزما هندسيا"، يمكن أن يجبر الجسيمات على "الإحساس" بكتلة معينة، حتى من دون تدخل حقل الهيغز بشكل كامل.

بمعنى آخر، من هذا المنطلق فالكتلة قد تنشأ من شكل الفضاء نفسه، وليس فقط من حقوله الداخلية.

مصدر الصورة

كيف تعمل هذه الأبعاد؟

يتخيل العلماء أن الكون له سبعة أبعاد بدلا من الأربعة المعروفة، وأن هذه الأبعاد الإضافية ليست ساكنة، بل تلتف وتتحرك وتنتج عزما يسمح للجسيمات باكتساب كتلة.

اللافت أن الحسابات، بحسب الفرضية الجديدة، تنتج قيما قريبة من كتل البوزونات "دابليو" و"زد" الحقيقية، ما يجعل الفكرة أكثر من مجرد تمرين رياضي.

كما أن الفرضية الجديدة، بحسب الدراسة، لا تفسّر الكتلة فقط، بل قد تفسر أيضا الثابت الكوني، ذلك العامل الذي يجعل تمدد الكون يتسارع اليوم، ومن ثم فإذا صح هذا الربط، فربما تكون هندسة الأبعاد العليا مسؤولة عن جزء مما ننسبه الآن إلى "الطاقة المظلمة".

هل يهدد هذا مكانة هيغز؟ لا. الدراسة تقول، إن بوزون هيغز موجود ولا غنى عنه، لكنها تضيف أنه قد لا يكون هو اللاعب الوحيد في مشهد الكتلة، وربما هناك "آلية ثانية" تعمل توازيا، مصدرها الفضاء نفسه.