الفيزيائيون يلجؤون إلى لويس كارول للمساعدة في مسائل الرياضيات

بقلم: غيلياد آمِت Gilead Amit
ترجمة: مي منصور بورسلي

يزداد الفضول أكثر فأكثر! يُعبّر علماء فيزياء الجسيمات عن شكرهم لمؤلف مغامرات أليس في بلاد العجائب Alice’s Adventures in Wonderland لمساعدتهم على تبسيط حساباتهم.

كان لويس كارول Lewis Carroll، مؤلف قصص الأطفال في القرن التاسع عشر، هو اسم أدبي مستعار لعالِم الرياضيات تشارلز لوتويج دوجسون Charles Lutwidge Dodgson. والآن، اعتمد مارسيل غولز Marcel Golz من جامعة هومبولدت Humboldt University في برلين بألمانيا على عمل دوجسون للمساعدة على تبسيط المعادلات المعقدة التي تنشأ عند محاولة حساب ما يحدث عندما تتفاعل الجسيمات.

(arxiv.org/abs/1810.06220).

والأمل بأن يؤدي سيمكِّن من إجراء حسابات أسرع وأكثر دقة، مما يسمح للفيزيائيين في أماكن مثل مختبر مصادم الهادرون الكبير Large Hadron Collider القريب من جنيف في سويسرا بتحسين تصميم تجاربهم.

وعادة ما تُفسّر احتمالات تفاعلات الجسيمات المختلفة باستخدام الرسوم فاينمان  البيانية Feynman diagrams، التي سميت على اسم عالم الفيزياء ريتشارد فاينمان Richard Feynman الحائز على جائزة نوبل. وتُعرف إحدى الطرق المُبكرة لاشتقاق المعادلات من هذه الرسوم البيانية باالتمثيل البارامتري Parametric Representation، إلّا أنها غير مُحبَّذة بسبب تعقيدها الواضح.

لكن بالنسبة إلى علماء الرياضيات، تُشير الأنماط في المعادلات الناتجة إلى أنه قد يكون من الممكن تبسيطها بشكل كبير.

ويستفيد عمل غولز من المعادلة المطابقة لدوجسون، وهي مكافئ رياضاتي قد أشار إليه دوجسون في ورقة نُشرت في عام 1866، لإجراء هذا النوع الدقيق من التبسيط.

“قد يُحسّن العمل من تصميم التجارب في أماكن مثل مصادم الهادرون الكبير”

 وفي حين أنّ الكثير من الروابط الرياضياتية قد وضعها مسبقا فرانسيس براون Francis Brown من جامعة أكسفورد University of Oxford، الذي درّس غولز، إلّا أنه يُمكن تتبع الخط الفكري على طول الطريق وصولا إلى دوجسون.

ويقول غولز: “إنه نوع من الفضول الجميل،” ويُضيف قائلًا: “طريقة لطيفة للبدء بأي محادثة.”

ويقول براون: “أستطيع أن أقول بكل ثقة إنّ هذه الأساليب البارامترية، إن طُبّقت على المسائل الصحيحة؛ فستغير في قوانين اللعبة.”

نشرت في مجلة نيوساينتيست، العدد  3202، 3 نوفمبر 2018