من بناء طائرة في الرابعة عشرة إلى محاولة فك شيفرة الكون: سابرينا باسترسكي

بدأ شغفها بالطيران قبل أن تبلغ العاشرة، وبحلول الرابعة عشرة كانت قد بنت طائرتها الخاصة وتمكنت من التحليق بها. لكن الطيران لم يكن سوى البداية؛ إذ اتجهت سابرينا غونزاليس باسترسكي لاحقاً إلى عالم الفيزياء النظرية، لتصبح واحدة من الباحثات اللواتي يعملن على أسئلة عميقة تتعلق بطبيعة الكون والجاذبية والزمان والمكان.

وُلدت باسترسكي في شيكاغو عام 1993، وأظهرت منذ طفولتها اهتماماً استثنائياً بالطيران والهندسة. بدأت دروس الطيران في التاسعة من عمرها، ثم أمضت سنوات في العمل على بناء طائرة من طقم تجميع، مع إدخال تعديلات عليها، قبل أن تقودها بنفسها وهي لا تزال في سن المراهقة. غير أن طموحها لم يتوقف عند هندسة الطائرات؛ فقد التحقت بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، حيث اتجه اهتمامها نحو الفيزياء، وتخرجت عام 2013 من قسم الفيزياء محققة المعدل الكامل 5.00 من 5.00، ثم حصلت على الدكتوراه في الفيزياء من جامعة هارفارد عام 2019، تحت إشراف الفيزيائي أندرو سترومينغر.

تعمل باسترسكي اليوم باحثة في الفيزياء النظرية عالية الطاقة بمعهد بيريميتر للفيزياء النظرية في كندا، حيث أسست وتقود مبادرة متخصصة في مجال يُعرف باسم «الهولوغرافيا السماوية» (Celestial Holography)، وهو أحد الاتجاهات البحثية الحديثة التي تحاول الاقتراب من مشكلة ظلت تشغل الفيزيائيين لعقود: كيف يمكن التوفيق بين النسبية العامة، التي تصف الجاذبية وانحناء الزمكان على المقاييس الكونية، وميكانيكا الكم، التي تحكم سلوك المادة والطاقة على المستويات المجهرية؟ تكمن صعوبة هذه المسألة في أن النظريتين، رغم نجاحهما الكبير كلٌّ في مجاله، لا تنسجمان بسهولة عندما نحاول تطبيقهما معاً على ظروف قصوى، مثل المراحل الأولى للكون أو المناطق المحيطة بالثقوب السوداء.

تستند الهولوغرافيا السماوية إلى مبدأ الهولوغرافيا في الفيزياء النظرية، الذي يشير إلى إمكانية وصف بعض الأنظمة الفيزيائية باستخدام نظرية رياضية ذات عدد أقل من الأبعاد، من دون فقدان المعلومات الفيزيائية الأساسية. ويحاول هذا الاتجاه البحثي استكشاف ما إذا كان بالإمكان وصف العمليات الفيزيائية في كوننا، الذي نختبره بثلاثة أبعاد مكانية وبُعد زمني، من خلال صياغة رياضية مرتبطة بسطح سماوي ثنائي الأبعاد. وقد يبدو التصور غريباً للوهلة الأولى، لكنه يستند إلى علاقات رياضية عميقة بين نظريات تبدو مختلفة في عدد أبعادها وطريقة وصفها للواقع. ومع ذلك، لا يعني هذا أن الكون مجرد صورة معروضة على سطح بعيد، ولا أن العلماء أثبتوا أننا نعيش داخل إسقاط هولوغرافي؛ فالمسألة لا تزال مجالاً بحثياً نشطاً يسعى إلى تطوير إطار رياضي متماسك لفهم الجاذبية الكمومية.

ومن بين إسهامات باسترسكي العلمية مشاركتها في تطوير مفهوم يُعرف باسم «تأثير الذاكرة المغزلية للجاذبية» (Gravitational Spin Memory Effect)، وهو تأثير نظري يرتبط بالموجات الثقالية، ويتنبأ بإمكان حدوث تغير متبقٍ في الزمن اللازم لمرور إشارات أو جسيمات حول مسارات مختلفة بعد عبور موجة ثقالية. وتكمن أهمية هذه الظاهرة في أنها تربط بين الموجات الثقالية والتناظرات الرياضية العميقة في قوانين الفيزياء، وتفتح مجالاً جديداً لدراسة المعلومات التي تحملها هذه الموجات عن الزمكان. وقد عملت باسترسكي على هذا الموضوع بالتعاون مع أندرو سترومينغر وألكسندر زيبودوف.

ورغم أن بعض وسائل الإعلام أطلقت عليها لقب «أينشتاين القادم»، فإنها لم تكن مرتاحة لهذا التشبيه، معتبرة أنه يضع توقعات وضغوطاً غير واقعية على الباحثين الشباب. والأجدر بالنظر إلى مسيرتها هو ما أنجزته فعلياً، لا المقارنة بشخصيات تاريخية؛ فهي باحثة تعمل ضمن أحد أكثر مجالات الفيزياء النظرية تعقيداً، وتسهم مع فرق علمية متخصصة في اختبار أفكار قد تساعد مستقبلاً على فهم العلاقة بين الجاذبية وميكانيكا الكم.

تقدم سيرة سابرينا باسترسكي مثالاً لافتاً على المسارات غير التقليدية التي قد تقود إلى البحث العلمي؛ فمن ورشة بناء الطائرات إلى معادلات الفيزياء النظرية، انتقلت من محاولة فهم كيفية التحليق في السماء إلى محاولة فهم القوانين التي تحكم الكون بأسره. وربما لا تكون الإجابات التي يبحث عنها فريقها قريبة المنال، لكن الأسئلة التي يعملون عليها تقع في صميم أحد أكبر التحديات العلمية في عصرنا.

> معهد بيريميتر للفيزياء النظرية⁠

> معهد MIT – الفيزياء⁠

المصدر : المجلة العلمية الثقافية