إن الإدراك الحالي المساير للعصر، عن فكرة التماثل الفائق، متضمن فيما يطلق عليه نظريات الأوتار الفائقة، وفى هذه النظريات تكون كل المكونات الأساسية لكل الجسيمات، عبارة عن أوتار ضئيلة للغاية من مادة شديدة الكثافة، مطمورة داخل سحابة ناعمة وخفية كالزغب من المادة التى تكون الطبقات الخارجية للجسيمات المالوفة. إن الأوتار متناهية الصغر، لا يزيد طولها على 33-10 سنتيمترا. ونوع الوتر الذي يفترض أنه يكون قلب المادة، يكون حجمه تقريبا - بالنسبة للبروتون – مثل العلاقة في الحجم بينك وبين مجرة صغيرة، وفى أولى نظريات الأوتار التي تمت صياغتها، كانت الفرميونات عبارة عن أنشوطات، مثل تلك الموضحة إلى اليسار في الشكل 1 ، بينما تطابقت البوزونات مع الأوتار المفتوحة كما هو موضح إلى اليمين في نفس الشكل وحتى الكواركات افترض أنها مكونة من أوتار، إذا تفحصتها عن قرب بما يكفى.

الشكل 1

ولو اعتقدنا بأن قلب المادة له نوع من البنية الوترية، إذن فهناك تشابه مفيد تساعدنا على فهم كيف يجب أن تسلك المادة (خاصة) المادة فائقة التماثل). عندما تنقر وتر جيتار، يمكنك أن تجعله يتذبذب كما هو موضح في الرسم الأسفل إلى اليمين بالشكل (2-11) ويطلق على هذا الشد الأساسي في الموسيقى، وهي أكثر النغمات الموسيقية انخفاضاً، التي يمكن أن تصدر عن الوتر المهتز. ويمكنك أيضا أن تجعل الوتر يتذبذب في أشكال أخرى، كما هو موضح في الثلاثة رسومات الأخرى وهذه الأشكال المتباينة تصدر توافق النغمات الموسيقية، والألحان والإيقاع، التي تعطى النغمات الموسيقية ثراءها ولآلة موسيقية معينة كيفية النغمة.

الشكل 2

لكي يتذبذب وتر الجيتار لابد له من طاقة، وتظهر هذه الطاقة نفسها، في طاقة اهتزاز الوتر عندما يتذبذب وحيث إن الطاقة والكتلة متكافئتان (الطاقة = الكتلة × مربع سرعة الضوء E=mc²)، وهذا يعنى أن كلاً من أشكال تذبذب وتر الجيتار الموضحة يوجد بها ثمة اختلاف طفيف في الكتلة مصاحبة لها.

عندما ينقر" الوتر الفائق، فإنه أيضا يمكنه أن يتذبذب بنغمات متباينة. وبالنسبة لوتر الجيتار، فإن كلا من هذه التنظيمات الثابتة للنغمات سوف تكون لها طاقة مختلفة وكتلة متباينة، عن الآخرين. وعندما نتفحص وتراً فائقاً متذبذباً عندئذ، فإننا نرى . شيئًا ما له كتلة، وأن هذه الكتلة تختلف من وتر متذبذب إلى آخر بيد أن هذا ما نراه بالضبط، عندما نتفحص الجسيمات المختلفة، إذ إنها أيضا لها كتلة متباينة. وهذا الأمر يفسر القواعد الأساسية لنظرية الأوتار الفائقة فكل شكل من الأشكال المحتملة واللانهائية لاهتزاز الوتر الفائق، يطابق جسيماً مختلفاً، ومن ثم فإننا نتوقع وجود عدد غير محدود من الجسيمات المحتملة في العالم.

وتقودنا هذه الفكرة أيضاً إلى الاعتقاد أنه عندما ننقر على وتر (على سبيل المثال، بإضافة طاقة في تصادم طاقة عالية) سوف تتلاشى فى النهاية النغمات التوافقية المرتفعة، تاركة فقط الشد الأساسي للتذبذب وهذه نقطة مهمة، لأن ذلك يعني أننا عندما نبحث عن الجسيمات فائقة التماثل، فإننا سوف نجد - على الأرجح - تلك التي تتطابق مع الشد الأساسي للتذبذب الذى يمكن تفسيره على أنه الأقل كتلة من بين الجسيمات فائقة التماثل. وحتى الآن ربما تبدو هذه المجادلة مدعاة للارتياب ووهمية ولكن في الواقع ليست هناك أي غرابة فيها. والآن دعنى أزيد الأمر إيضاحاً في جميع نظريات الأوتار الفائقة التي يفكر فيها بتمعن العلماء النظريون، لا تتذبذب الأوتار في الثلاثة أبعاد المعتادة، ولا حتى في العالم الفيزيائي ذى الأبعاد الأربعة، ويبدو أن النظريات تريد إبلاغنا، أن الأوتار لابد أنها تتذبذب إما في عشرة أو ستة وعشرين بعدا!

لا تحاول حتى أن تتصور ثلاثة أبعاد، لا يمكن فعل ذلك. والعلماء النظريون مدفوعون لأخذ مثل هذه الأفكار بعين الاعتبار، لأنه فقط في الأبعاد الأعلى، يمكن للنظريات التي يصوغونها أن تتجنب ما يطلق عليه "الانحرافات". وعليك ألا تكترث بالتعريف الفني لهذا المصطلح إذ إن عالم الرياضيات يستجيب لأحد الانحرافات في معادلاته، تماماً كما تستجيب أنت عندما تتلقى إخطارا من البنك بأنك قمت بالسحب على المكشوف من حسابك الجارى والانحرافات أشياء سيئة ومربكة، ويجب تحاشيها مهما كانت التكلفة، حتى لو وصل الأمر إلى تكديس الأبعاد بكمية كبيرة.

وبدون إثارة القلق بشدة غير مبررة عن تعدد الأبعاد أود أن أوضح أنه ليس ثمة سبب يدعونا إلى توقع أن نتخلص من الانحرافات فى أى بعد وما وجده العلماء النظريون مشابها لما قد تجده إذا اكتشفت أنه باستطاعتك أن توازن كشف حسابك، لو استخدمت ورقة بها عشرة أسطر أو ستة وعشرين سطراً ، ولكن ليس تحت أي ظروف أخرى. وربما سوف تفهم أخيراً لماذا احتاج حسابك الجارى لهذا، بيد أنك سوف تشعر دائماً بإحساس غامض في العملية كلها وبطريقة مماثلة، فإن العلماء النظريين يفهمون الآن لماذا عشرة وستة وعشرين بعداً للأوتار تعد مختلفة، ولكنها لن تجعل النتيجة أقل إثارة للدهشة.

وبالطبع، يؤدى تعدد أبعاد الأوتار الكونية، إلى مشكلة أخرى ومع ذلك، فإننا نعيش بالفعل فى عالم بأربعة أبعاد (ثلاثة مكانية الطول والعرض والارتفاع وواحد زمني). وللالتفاف حول هذا التباين تفترض نظريات الأوتار الفائقة، أنه عندما انفصلت الجاذبية، اجتازت الأبعاد الإضافية عملية يطلق عليها الدمج. وكما يوحى به الاسم، تتنبأ تلك النظريات بأن الأبعاد الإضافية التفت على بعضها"، بحيث يبدو العالم بأربعة أبعاد فقط، إلا إذا تفحصته بمقياس بالغ الدقة.

والتشابه القياسي الذي استخدم لتفسير الدمج، يتضمن خرطوم حديقة عادياً . فعندما ترى خرطوماً من مسافة بعيدة، فإنه يبدو مثل الوتر أى شيئًا ذا بعد واحد. وما إن تقترب منه، حتى تدرك أن هناك بعداً إضافيًا - ألا وهو عرض الخرطوم - ملتف حول بعضه، ويكون مرئيا فقط عندما تتفحصه عن قرب. وهكذا هي حال الجسيم العادي، الذي يبدو بأربعة أبعاد، إلا إذا اختبرته عن قرب كاف، لتتأكد بأن الوتر في مركزه. وفى هذه الحالة سوف يظهر أنه ذو عشرة أبعاد.

ولكن ما الذي سوف نفعله بالأوتار الفائقة؟ فمن ناحية، توفر بحق نظرية لكل شيء، تتميز بالأناقة والمتعة، كما تقدم الأوتار الفائقة مخططاً، يشتمل على كل القوى

التي تظهر على قدم المساواة، وهي تمثل تحقيقاً لحلم أينشتين الجوهري. إنها فضلاً عن ذلك، تتميز بعض أشكالها بأن الجاذبية لا يمكن تجاهلها حتى بعد زمن (بلانك)(1) عندما توحدت الجاذبية مع كل القوى الأخرى، ومن ثم أمكن وصف القوى بطريقة موحدة، حتى في عالمنا المعاصر.

ومن ناحية أخرى، ليس هناك حاليا أي تنبؤ نظري، يمكن اختباره تجريبيا أو بملاحظته والوصول إلى نتائج إن العلماء النظريين قاموا بتجارب عدة، ومن ثم فإنهم لم يعودوا يبحثون عن توجيه وإرشاد الملاحظة، بل يجب أن يعتمدوا على حسهم الجمالي والفني، وهذه الطريقة في التعامل مع العلم لم يتم تجربتها قط من قبل وسوف يكون من المثير للاهتمام أن نرقب ما الذي سوف تسفر عنه.