منذ أكثر من قرن، تعتمد الفيزياء الحديثة على نظريتين بالغتي النجاح، لكنهما لا تنسجمان بسهولة في إطار واحد كامل. فميكانيكا الكم تصف العالم المجهري بلغة الاحتمالات والحالات الكمومية، بينما تصف النسبية العامة الجاذبية بوصفها انحناءً في الزمكان. وحتى الآن لا نمتلك نظرية مكتملة ومؤكدة تجريبيًا للجاذبية الكمومية، ولهذا يحاول الفيزيائيون معرفة ما إذا كانت الجاذبية نفسها تخضع للقواعد الكمومية أم أن هناك وصفًا أعمق لم نكتشفه بعد.

الفكرة وراء بعض التجارب الحديثة شديدة العمق: إذا كان جسم مادي صغير قادرًا على الدخول في حالة تراكب كمومي، وكانت كتلته تؤثر في هندسة الزمكان وفق النسبية العامة، فقد يفترض أن تكون الحالة الجاذبية المرتبطة به خاضعة أيضًا لوصف كمومي. ومن هنا ظهرت مقترحات تعتمد على «التشابك الجاذبي»، حيث توضع كتلتان مجهريتان في حالات كمومية مناسبة، ثم يُبحث عما إذا كان التفاعل الجاذبي وحده قادرًا على توليد تشابك بينهما. فإذا ثبت أن الجاذبية تستطيع إنشاء هذا التشابك، فسيكون ذلك مؤشرًا قويًا على أن لها جانبًا كموميًا، وإن لم يحدث ذلك فسيضطر الفيزيائيون إلى إعادة فحص بعض الافتراضات الأساسية التي تقوم عليها هذه النماذج.

لكن الطريق إلى هذه التجارب بالغ الصعوبة؛ فالجاذبية بين الكتل الصغيرة ضعيفة للغاية مقارنة بالقوى الأخرى، وأي اهتزاز أو مجال كهرومغناطيسي أو تفاعل بيئي يمكن أن يحاكي الإشارة المطلوبة أو يدمر الحالة الكمومية قبل قياسها. لذلك لا تعني هذه المقترحات أن «الجاذبية الكمومية» أصبحت مثبتة، بل إنها تمثل انتقالًا مهمًا من الأسئلة النظرية إلى اختبارات يمكن تنفيذها في المختبر. وإذا نجحت التجارب المستقبلية في عزل أثر جاذبي كمومي بصورة مقنعة، فقد نحصل على واحدة من أهم الإشارات التجريبية في الطريق نحو فهم العلاقة بين عالم الكم وهندسة الزمكان.

#الفيزياء والكون#مجلة ايليت فوتو ارت.