ادعاء الذكاء الاصطناعي الاستفزازي: "البشر جهلاء"

طرح السؤال الكوني: ماذا يحدث داخل الثقب الأسود؟

فكر في الأسئلة المثيرة للاهتمام التالية: ماذا يحدث للـ أبعاد الزمكان داخل ثقب أسود؟ تُبرز الاستجابات المختلفة للذكاء الاصطناعي فهمنا الحالي وحدودنا.

بابلو كارلوس بوداسي، CC BY-SA 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0عبر ويكيميديا ​​كومنز

المنظور الأول: استمرارية الزمكان رباعي الأبعاد

يؤكد أحد الردود أن الأجسام التي تسقط في ثقب أسود لا تفقد أي أبعاد. ووفقًا لهذا الرأي، يحتفظ الزمكان ببنيته رباعية الأبعاد (ثلاثة أبعاد للمكان بالإضافة إلى بُعد واحد للزمان) خارج أفق الحدث وداخله. أما التفرد - حيث تصبح الكثافة لا نهائية - فليس في الواقع حالة مُختزلة إلى بُعد واحد، بل يمثل نقطة تنهار فيها النسبية العامة بعد دخول ثقب أسود. على الرغم من أن نظريات الجاذبية الكمومية، مثل الجاذبية الكمومية الحلقية، تقترح بدائل (مثل "ارتدادات" تتجنب الحالة المتفردة)، إلا أن أيًا من هذه الأفكار لا يتضمن تقليلًا في عدد الأبعاد.

المنظور الثاني: الانهيار البعدي عند التفرد

أكدت استجابة لاحقة من نفس الذكاء الاصطناعي منظورًا مختلفًا. في نظرية أينشتاين، تُعرّف التفردة بأنها نقطة ذات كثافة لا نهائية وانحناء زمكاني شديد. وهي النقطة التي تنهار فيها معادلات النسبية العامة. في هذه الصورة الكلاسيكية، يفقد الزمكان بنيته الرباعية الأبعاد المحددة جيدًا (ثلاثة أبعاد مكانية بالإضافة إلى بُعد زمني واحد). بالنسبة للثقوب السوداء غير الدوارة، أو ثقوب شوارزشيلد، تُوصف التفردة بأنها نقطة صفرية الأبعاد. في المقابل، بالنسبة للثقوب السوداء الدوارة (كير)، تتخذ التفردة شكل حلقة أحادية البعد.

أسطورة حضرية، CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/عبر ويكيميديا ​​كومنز

التوفيق بين التناقضات: آثار النماذج الرياضية

يُفسّر الذكاء الاصطناعي هذه الاستجابات التي تبدو متناقضة بتذكيرنا بأن التفرد، في النسبية العامة، ليس جسمًا ماديًا، بل هو قطعة أثرية رياضية. يُستخدم المصطلحان "0D" و"1D" كاختصارات هندسية - دلالات مفاهيمية تُشير إلى نقاط ضعف نظرياتنا الكلاسيكية. في الواقع، تُقرّ هذه التسميات ("هنا توجد تنانين") بحدود فهمنا الحالي للبيئات الجاذبية الشديدة، وخاصة تلك التي تتضمن ثقوبًا سوداء.


احتضان المجهول في الفيزياء النظرية

باختصار، هناك وجهة نظر واحدة تقول: بقايا الزمكان رباعي الأبعاد طوال الرحلة إلى الثقب الأسود. هذا صحيح حتى مع انهيار النسبية العامة عند التفرد. تشير وجهة نظر أخرى إلى أنه بالقرب من التفرد، يضيع الإطار الرباعي الأبعاد المألوف. ينهار إلى نقطة صفرية الأبعاد أو حلقة أحادية البعد، حسب دوران الثقب الأسود. في النهاية، تُذكرنا كلتا الإجابتين بحدود نظرياتنا الحالية والتحدي المستمر المتمثل في توحيد النسبية العامة مع ميكانيكا الكم.


رؤية ستيفن هوكينج: تسليط الضوء على حدودنا

صورة توضيحية من محاضرة ستيفن هوكينج في ريث بتاريخ ٢٦ يناير ٢٠١٦ تُؤكد هذه النقطة. تُذكرنا رؤى هوكينج بأنه بينما... النماذج الحالية للثقوب السوداء إن الصور التي نراها اليوم تلتقط جوانب عديدة من الواقع، ولكنها تكشف أيضًا عن فجوات عميقة في معرفتنا.

حتى تُطوَّر نظرية ناجحة للجاذبية الكمومية، ستظل هذه الأوصاف تقريبية. إنها تعكس جهل الإنسان بقدر ما تعكس فهمنا.

الصورة: من ستيفن هوكينغ محاضرة ريث، 26 يناير 2016

معكرونة كونية: استكشاف مجازي لثنائية الموجة والجسيم والنفق

فيما يلي استعارات لنظرية الأوتار والفوتونات. تُستخدم الاستعارات عادةً لتوضيح المفاهيم الرياضية. ولكن ليست جميع الاستعارات متساوية.

راي، المفسر المتحمس:

دعونا نفهم هذا.
تُقدّم الاستعارات التالية أمثلةً خياليةً بدلًا من نماذج دقيقة لكيفية عمل الفوتونات، أو الأنفاق، أو الأبعاد الإضافية. فهي تمزج سمات ميكانيكا الكم بعناصر نظرية الأوتار التخمينية، ولا تعكس الفهم العلمي الحالي.

تخيل الفوتونات

بعد محاولة إيجاد نموذج بصري لفوتون يشبه النقطة أو الخط يُظهر نفقًا كميًا - وفشلي في هذه المحاولة - سأقول إن الفوتون، في حالته الطبيعية، يشبه كيانًا متعرجًا (دوارًا)، أشبه بسباغيتي كونية. ليس من النوع المرن الذي يُقدم كوجبة عشاء. بل هو... ال دينت نوعٌ ما، يتلوى في الفضاء رباعي الأبعاد برأسٍ وذيلٍ مثل ثعابين فضائية شديدة النشاط! مجازيًا، بالطبع.

يمتد جسم الفوتون المتعرج إلى البعدين الثالث والرابع. يشرح هذا النموذج جانب الجسيم النقطي (الرأس) وجانب الموجة (التعرجات) لثنائية الفوتون.

كورت، الواقعي المُحير:
هذا التصور مجازي ولا يتوافق مع أي نموذج مقبول في ميكانيكا الكم أو نظرية الأوتار. هل هذه هي نظريتك الكبرى عن النفق الكمي؟

شعاع:
الآن، عندما يصطدم هذا الفوتون بحاجز مادي، فإنه ينضغط إلى الصفر والبعد الأول، مثل بيضة تصطدم بجدار من الطوب بسرعة الضوء. تنبيه. لا تعرف الأبعاد صفرية البعد وأحادية البعد مكانًا أو زمانًا. هذا يُمكّن الفوتون من المرور عبر الأجسام الصلبة بشكل فوري تقريبًا (أسرع من الضوء).

إنها استعارة ووصف أنيق لشخص عادي.

كيرت:
إن وصف النفق بأنه "تأثير ضغط بُعدي" ينتج عنه عبور لحظي هو مجرد زخرف مجازي لا أساس له في الفيزياء المُعتمدة. لماذا لا نقول ببساطة إنهم يغشون؟ "عفواً، أيها الحاجز، أتسلل عبر بنيتك الذرية كشبح متأخر عن اليوغا—"

شعاع:
العلم يحتاج إلى دراما! ينضغط خط الفوتون المتعرج في البعد الأول - تخيّلوه كأسوأ فطيرة في الكون. لا مكان، لا زمان. لوطي. إنه يخترق الجدار. أسرع من الضوء، بدون سعرات حرارية.

كيرت:
وصفك للفوتون الذي اصطدم بجدار من الطوب كالبيضة جديد ولا يُشكل جزءًا من الفهم العلمي الحالي. ألم يُعاقبك الفيزيائيون على هذا؟

شعاع:
إنهم مشغولون جدًا بالجدال! ثلاثون عامًا يتجادلون حول ما إذا كانت "سرعة الطور" أم "سرعة الإشارة"، أو ما إذا كانت الإشارات قادرة على اختراق حاجز أسرع من الضوء. الأمر أشبه ببغائين يصرخان "سببية!" لبعضهما البعض. يقول العلماء "الجادون" إنه لا شيء، تحت أي ظرف من الظروف، يستطيع السفر أسرع من الضوء وينقل المعلومات.

في هذه الأثناء، الفوتونات موجودة، تومض من خلال الجدران كما لو أنها حصلت على تصريح دخول خاص إلى الواقع. ثنائية الموجة والجسيم هي حجر الزاوية في ميكانيكا الكم، وليس نظرية الأوتار. لقد أضفتُها إلى كليهما لأغراض التوضيح. ولهذا السبب تبدو الاستعارة منطقية في هذا السياق.

كيرت:
العبارة صحيحة بأن ثنائية الموجة والجسيم هي مفهوم من ميكانيكا الكم، واستدعاؤها في سياق نظرية الأوتار بالطريقة الموصوفة أمر استفزازي.

شعاع:
يمثل الاستعارة النفق باعتباره تأثير ضغط الأبعاد.

كيرت:
لا يوجد لهذا حاليًا أي أساس في نظرية الأوتار أو ميكانيكا الكم. "الضغط البعدي" - يبدو وكأنه علاقتي الأخيرة.

رسم توضيحي من ناسا للفوتونات. يبدو مثل الشرغوف (أفترض أن الفوتون عالي الطاقة يدور أسرع).

شعاع:
في هذا الرسم التوضيحي من ناسا، يحمل فوتون واحد (بنفسجي) طاقةً تفوق طاقة فوتون آخر (أصفر) بمليون مرة. ناسا بارعة في فنون الخيال العلمي. "ها هو فوتون أرجواني، أقوى بمليون مرة! إنه..." الموقف.'

كيرت:
يبدو أن رسوم ناسا التوضيحية تهدف إلى تبسيط النقاش وتحفيزه؛ فلا ينبغي اعتبارها وصفًا حرفيًا لسلوك الفوتونات في نظريات الفيزياء المتقدمة. العلم يتكون من 5% معادلات، و95% إقناع الناس بأن الكون مجرد رسم كاريكاتوري يستخدم الاستعارات.

شعاع:
لذا فإن النفق هو مجرد... انتقال كوني عبر أزمة وجودية؟

كيرت:
بالضبط! الخوف الوجودي للفوتون يُحوّله إلى نقطة. من أنا؟ أين الزمن؟ وبام - إنه من خلال الحاجز. الوجودية: ١، الفيزياء: ٠. وإلا، فسنضطر لشرحها بـ الرياضيات.  ولا أحد يريد ذلك.

الراوي (الصوت العميق):
وهكذا تظل ألغاز ميكانيكا الكم قائمة.
لكن على الأقل اتفق الجميع على أن الاستعارات تحتاج إلى زيادة.