هل يمكنك تسلّق شعاع ضوء؟ أحجية فيزيائية بنهاية طريفة

رجلان ثملان، ومصباح يدوي واحد، وتحدٍّ: اصعد على الشعاع. يُشعل أحدهما الضوء ويتحدّى رفيقه أن يتسلّق العمود المتوهّج. فيردّ الآخر، وهو ليس ساذجاً، بأنه سيكون سعيداً بالصعود — لولا أن رفيقه قد يضغط المفتاح في منتصف الطريق فيُسقطه. يضحك الجمهور، لكن هذه النكتة ظلّت تُقلق الفيزيائيين بهدوء لعقود.

هذا المشهد ركن من أركان الأداء الكوميدي الصيني، شاع بفضل سيد «شيانغ شنغ» الراحل هو باولين. وهو ينجح لأنه يأخذ صورة مألوفة — عمود ضوء مرئي — ويعاملها كجسم صلب. السؤال الأول هو: هل الشعاع موجود أصلاً؟ في الهواء النقي، شعاع المصباح اليدوي غير مرئي؛ ما نراه هو ضوء يتشتّت على الغبار والضباب والدخان. العمود ليس شيئاً بل مساراً، تياراً من الفوتونات يرتدّ عن الجسيمات إلى عينك.

لنفترض أنك تستطيع تسلّقه رغم ذلك. تحمل الفوتونات زخماً، لذا يدفع شعاع الضوء ما يصيبه — وهو المبدأ وراء الأشرعة الشمسية والملاقط الضوئية التي تستخدم ليزراً مركّزاً لتثبيت أجسام دقيقة وتحريكها. لكن القوة صغيرة بشكل خيالي. ضغط شعاع مصباح جيب أضعف بكثير من أن يحمل إنساناً، أو حتى حبة رمل، ضد الجاذبية. ستحتاج إلى شيء أقرب إلى كشّاف بحجم نجم.

ثم يأتي المفتاح. ينتقل الضوء بسرعة نحو 300,000 كيلومتر في الثانية، لذا حين يُطفأ المصباح، لا يبقى الشعاع ويتلاشى كحلقة دخان. آخر الفوتونات تنطلق فوراً تقريباً. ومن جلس على الشعاع لن يسقط لأن العمود تلاشى؛ سيجد نفسه ببساطة في الظلام، خاضعاً للجاذبية العادية، فيسقط. بهذا المعنى، قلق الرجل الثمل له أساسه، وإن كان لسبب خاطئ.

لدى الفيزيائيين طريقة أدقّ لقول ذلك. الضوء ليس سلّماً صلباً بل موجة كهرومغناطيسية منتشرة. زخمها تحمله الموجة نفسها، وعندما يتوقف المصدر تتوقف الموجة عن الانبعاث. لا تبقى بنية يمكن الوقوف عليها. والسؤال عمّا يحدث للشعاع بعد إطفاء المفتاح هو في الحقيقة سؤال عمّا هو الضوء: شيء، أم حدث، أم وصف لطريقة انتقال الطاقة.

تلامس الأحجية أيضاً النسبية. لو استطعت امتطاء الشعاع بسرعة الضوء، لتصرفت إطار المصباح نفسه بغرابة — فتمدد الزمن وثبات سرعة الضوء يجعلان فكرة اللحاق بفوتون زلقة. تخيّل أينشتاين شهيراً في صباه مطاردة شعاع ضوء، وساعدت تلك التجربة الذهنية على قيادته إلى النسبية الخاصة. والرجلان الثملان، بطريقتهما، في صحبة طيبة.

إذن الجواب متعدد الطبقات. لا يمكنك رؤية الشعاع دون شيء يشتّته. ولا يمكنك الوقوف عليه لأن دفعه ضئيل. وإذا انطفأ الضوء سقطت — لا لأن العمود سُحب، بل لأنه لم يكن عموداً أصلاً. تبقى النكتة حيّة لأن الحدس الذي تسخر منه عنيد جداً: نعامل الضوء كجسم صلب، وهو أكثر ما نعرفه مراوغة.

لهذا يظل المشهد يطلّ في صفوف الفيزياء والكتابة العلمية الشعبية. يبدأ بضحكة وينتهي بالزخم والتشتّت وسرعة الضوء — تذكيراً بأن اللغة العادية عن الأشياء اليومية قد تخفي فيزياء استثنائية. في المرة القادمة التي يلوّح فيها أحدهم بمصباح يدوي، سيكون الشعاع هناك، لكن فقط لأن شيئاً في الهواء يلتقطه.