تعتبر الرياضيات هى قمة أشكال التجريد العقلى واكبر غاية يتمناها كل عالم فى اى علم كان تطبيقى او نظرى و هو التعبير عن ذلك العلم بمعادلات رياضية ...فكيف كان التصور لو لم تكن الرياضيات موجودة فى حياتنا...ابسط شئ يمكن ان يحدث اننا لم نكن لنصل لتلك الاختراعات الكثيرة من راديو وسيارة وتليفزيون وانترنت وغيرها وكنا لا زلنا نعيش فى العصر البدائى الحجرى...فعلم الرياضيات هو الذى يصوغ العلوم...فمثلا الفيزياء ماهى الا رؤية فلسفية تخيلية بدون الرياضيات....فمثلا لدينا فى فيزياء الفلك استخدم كبلر الرياضيات للتعبير عن قوانينه الثلاثة عن مسارات الكواكب مما سهل رحلات الفضاء بعد ذلك...وجيمس كلارك ماكسويل وقوانينه الاربعة للكهرو مغناطيسية التى ادت لاختراع الرادار والليزر والتليفزيون..ومعادلة النسبية الخاصة لالبرت اينشتين الخاصة بالكتلة وسرعة الضوء والطاقة التى ادت لتوليد الطاقة الكافية لانارة مدن كاملة.....وفى عصر ايزاك نيوتن تقريبا فى القرن الثامن عشر وصل الاهتمام بالرياضيات مداه حتى ان بعض العلماء اقتنعوا بان كل العلوم والظواهر الطبيعية يمكن التعبير عنها بالرياضيات حتى نفهمها ومن هذه العلوم البيولوجيا ....وبدات بعض المحاولات لاخضاع البيولوجيا للمنطق الرياضى ولكنها باءت بالفشل...فمندل مثلا حاول ادخال الرياضيات فى قوانينه الوراثية ولكنه عدل القوانين الوراثية بطريقة ساذجة اثبت بعد ذلك علماء الاحصاء خطأها...وكذلك دى فريز حاول اثبات طفرات التطور بالرياضيات الا ان هالدين اثبت خطأ تلك الحسابات التى استخدمها دى فريز .....ولكن ماسبب صعوبة التجريد الرياضى على البيولوجيا؟...كيف يمكن ان نخضع البيولوجيا للمنطق الرياضى؟...والسبب هو مايسمى بالظاهرة التركيبية complexity..وتعنى ان المتغيرات كثيرة فى البيولوجيا ولا يمكن حصرها او السيطرة عليها رياضيا وإخضاعها للمنطق الرياضى......وكان الحل فى مفهوم الإحتمالات probability..ذلك المفهوم الذى يشكل علم الإحصاء الرياضى.... وأدخل مفهوم الإحتمالات الى علم البيولوجيا على ايدى علماء رياضيات كثر......وانشئ علم القياس الحيوى biometry..وصاغ علماء الرياضيات قوانين رياضية مبنية على الإحتمالات...وكان منهم فيشر وبيرسون وسبيرمان وجوست وآخرين...وبذل هؤلاء العلماء السابقين حهدا كبيرا لاخضاع البيولوجيا والعلوم الطبية للمنطق الرياضى عن طريق الإحتمالات.....ومن تلك المبادئ التى صاغها هؤلاء العلماء فى الإحتمالات داخل علم البيولوجيا هو امكانية تجاهل الاحتمالات الضئيلة...وهو الرقم 5%وماهو اقل من هذا الرقم يمكن تجاهله....واتضح هذا فى اثبات علاقة التدخين بالاصابة بمرض سرطان الرئة...فاثبات ذلك بالطرق العلمية استعصى على العلماء حتى لجأ علماء الرياضيات الى تجاهل الإحتمالات الضئيلة وهو من اهم مبادئ القياس الحيوى...واثبت العلماء ان غياب العلاقة بين التدخين وسرطان الرئة يشكل نسبة تقل عن الواحد من الالف ...ولذلك يمكن تجاهله...وايضا غياب العلاقة بين عدد السجائر وسرطان الرئة ضئيلة يمكن تجاهلها ...وهكذا يثبت الارتباط ان التدخين له علاقة وثيقة بالاصابة بسرطان الرئة...وكلما زاد التدخين زادت الاصابة بسرطان الرئة...ومن المؤكد ان البيولوجيا بهذا المنطق أصبحت مواكبة لركب المنطق الرياضى والعلمى ...وايضا أدخلت عليها مصطلحات مثل الارتباط correlation و تشتت dispersion و عينة عشوائية random sample وغيرها .....وهى مصطلحات إحصائية اصبحنا نراها فى علم البيولوجيا ويحتاجها اى دارس او باحث فى العلوم الطبية والبيولوجية.......................
الاثنين، 28 سبتمبر 2020
الجمعة، 18 سبتمبر 2020
كارل ساجان ورواية Contact.
كارل ساجان من اشهر كتاب الخيال العلمى فى العالم ومن اشهر رواياته رواية contact او إتصال...وكارل ساجان carl sagan كان استاذ بجامعة كورنيل فى الولايات المتحدة الأمريكية...وتدور قصة اشهر رواياته contact عن التقاط بطلة الرواية ايلى لرسالة لاسلكية اتت من نجم النسر الواقع vega وفكت ايلى شفرة الرسالة وعرفت محتواها...وكانت الرسالة عبارة عن طريقة صنع الة للزمن لم تصل حضارة الارض بعلمها وتقدمها الى هذه الطريقة بعد....ولكن ايلى تمكنت من صنع الة الزمن الغريبة تلك واستقلتها مع بعض زملائها وانطلقوا عبر الفضاء الى ذلك الكوكب الذى اتت منه الرسالة ...ولكن كيف سافرت ايلى عبر ذلك الفضاء الواسع وعبر ملايين السنوات الضوئية..اقترح كارل ساجان طريقة للسفر فى روايته الا وهى عبر نفق من انفاق الثقوب السوداء ووصلوا الى نجم النسر الواقع vega....وقد تناولنا فى المقالة السابقة بعنوانالسفر عبر الزمن.
انفاق الثقوب السوداء وحلم العلماء فى السفر عبر الزمن........وكارل ساجان ذو خلفية علمية مما اثر على سرده لتلك الرواية فقد غلبت عليها التفاصيل العلمية ولكنه كان يريد ان يكون الجانب العلمى فى روايته سليما فقد ارسل الرواية كمسودة الى صديقه العالم كيب ثورنkip Thorne..وذلك للتمحيص والتدقيق والتأكد من سلامة التفاصيل العلمية فى الرواية.....وكيب ثورن كان استاذا وقتها بالجامعة بالولايات المتحدة الأمريكية......وقد حفزت الرواية كيب ثورن على ايجاد طريقة للسفر عبر الزمن وأنفاق الثقوب السوداء ...فقد اعترته الدهشة من تفاصيل رواية contact لان السفر عبر انفاق الثقوب السوداء كان حلم العلماء منذ زمن وفشلوا فى التوصل الى حل لهذه المعضلة واصيبوا بخيبة الامل...وكأن الرواية شجعت كيب ثورن على استكمال العمل فى حل مشكلة السفر عبر أنفاق الثقوب السوداء...وكان كيب ثورن يريد مساعدة كارل ساجان فى تفاصيل روايته ايضا...فعكف على دراسةمعادلات المجال لالبرت اينشتين ..وكان الحل العبقري...وهو التغلب على العقبات التى تواجه مشكلة السفر عبر انفاق الثقوب السوداء...وتوصل لهذا الحل واسند وضع التفاصيل اللازمه الى تلاميذه..وكان الحل ببساطة كما ذكرنا فى المقالة السابقة المذكورة انفا...السفر عبر الزمن.
اختيار نوع من الانفاق تكون قوة الجذب فيه ليست شديدة ولا يكون به افق الحدث اى يمكن الذهاب والعودة منه وايضا قلة النشاط الاشعاعى به وطلائه بالمادة الغريبة لتجنب انهياره والصدمات وكل هذا ذكرناه فى مقالة السفر عبر الزمن ولكن كان هذا هو الحل النظرى فقط...وهنا يجب ان نذكر مساهمة رواية كارل ساجان contact فى اعادة احياء تلك الابحاث وذلك الحلم...جدير بالذكر ان كارل ساجان كاتب متميز لا يشق له غبار فى الخيال العلمى وعالم فلك متميز ايضا وله كتبه الرائدة فى مجال تبسيط علوم الفلك والفيزياء الفلكية وله كتب عن الكون والحياة الذكية فى الفضاء .....ولقد توفى فى العشرين من ديسمبر فى عام ١٩٩٦م.....ونذكر هنا ان رواية contact تم تحويلها الى فيلم ناجح فى التسعينيات لعبت بطولته جودى فوستر وماثيو ماكونهى..............