هناك تساؤل كان وما يزال يرافق الفكر البشري منذ نشأته كوعي بالعالم ، تساؤل محوره بنية العالم المادي والقوى المؤثرة فيه، وقد بدأت الأجوبة من الفلاسفة الذين حذرونا قديماً من أخطاء الحواس التي قد تظهر لنا العالم المادي على غير مما هو عليه ، مؤكدين أن البعد الجوهري للمادة أكبر و أوسع رحابة بكثير مما تظهره لنا الحواس ، و اليوم تعود الفيزياء لتكمل المهمة قائلة بأن المادة ليست فقط أعقد من قدرة حواسنا على التمييز ، بل هي أعمق غوراً من قدرة عقلنا على الفهم و التفسير .
فالفراغ المروع بين الذرات هو من السمات المميزة للأحجار المكونة للمادة ، و المدهش أن تلك الذرات التي تحدث عنها ديمقريطس منذ القرن الرابع قبل الميلاد و لاقت الكثير من الأخذ و الرد بين مثبت و معارض ، لم تلاحظ بشكلها الإحصائي حتى عام 1660 ، عندما لاحظ بويل السلوكيات الذرية للغاز ، أما الدليل النهائي على وجودها تجريبياً فقد انتظر حتى القرن العشرين .[1]
و قد أثار قدماء الفلاسفة اليونان جدلاً واسعاً حول طبيعة التغيير في المادة ، فذهب هيرقليطس إلى أن كل شيء معرض للتغيير بصور أو بأخرى ، بينما اعتمد بارمنيدس الرأي القائل أن الأشياء ثابتة على ما هي عليه ، أما ديمقريطس ، فقد عرض مخرجاً لهذه المشكلة ، مفترضاً أن كل المواد مكونة من وحدات غاية في الضآلة لا تقبل التجزئة هي الذرات ، هذه الذرات ثابتة لا تتغير إلا أنها تتجول في الفراغ و تتحد بطرق مختلفة مما يسبب الاختلاف بين الأجسام المرئية ، و بذلك يكون التغير موجوداً في العالم المرئي ، و لكنه يبنى على إعادة ترتيب للذرات الثابتة التي تكونه ، و بمعنى آخر, اقترح ديمقريطس طريقة لمعرفة تركيب المادة بأخذ أي قطعة من أي مادة و تقطيعها إلى أجزاء صغيرة ، ثم تقطيع كل جزء من هذه الأجزاء إلى أخرى أصغر منها … و هكذا حتى يصل الإنسان إلى أصغر جزء ممكن من المادة التي اقترح لها اسم الذرة أو الآتوم ، التي تفيد معنى ما لا يتجزأ أو لا يقبل القسمة ، حيث - وفق هذا التصور - يتكون العالم من ذرات أو خلاء ، أي المادة و العدم اللذان يشكلان موضوع المعرفة الحقيقية [2].
و لم يختلف تصور علماء عصر النهضة عن المادة عن تصور الفلاسفة الأقدمين ، فالمادة عند برونو هي مادة أولية بالأصل تتشكل بحسب ما تتلقاه من صور و كيفيات ، و بخصوص مسألة اتصالها أو انفصالها ، ينفي برونو إمكانية انقسامها إلى ما لا نهاية و إلا أصبحت برأيه كل المقادير متساوية كونها لا متناهية ، لذا فإن على الفيزيائيين و الرياضيين ، في رأيه ، أن يرفضوا مفهوم القابلية للانقسام اللامتناهي ، و هذا قاده للقول بنظرية تعتبر المادة مكونة من أجزاء لا تتجزأ أو جواهر فردة غير قابلة للانقسام ، أي إلى النظرية الذرية ، التي تحدث عنها ديمقريطس و عارضها أرسطو .[3] و هذا ما تصوره غاليليو بعد ذلك بحوالي ثمانية عشر قرناً مؤكداً على الفكرة القائلة أن المادة مؤلفة من ذرات لا تنقسم . و حتى النصف الثاني من القرن التاسع عشر كانت المادة تعتبر عنصراً ثابتاً في تحول الظواهر ، فهي لا تتبدل في كتلتها ، و قابلة للحركة بفعل القوى ، و التجارب الكيميائية تمت و تفسرت بنجاح منذ القرن الثامن عشر ، بفضل فرضية الذرة المستمدة من العصور القديمة ، و هذا أدى للاعتقاد بأن الذرات تظهر باعتبارها الكائن الحق ، و هي البذور الخالدة للمادة ، كما أن الصفات المحسوسة للمادة ظلت كما كانت في فلسفة ديمقريطس الذرية ، ظواهر سطحية ، فالرائحة و اللون و السخونة و البرودة و القساوة ، ليست في حقيقتها خواصاً للمادة ، بل نتيجة للتفاعلات المتبادلة بين المادة و حواسنا ، و بذلك تولدت الصورة المبسطة للعالم وفق مادية القرن التاسع عشر القائلة أن الذرات ، و هي تؤلف الكائن اللامتبدل الحق ، تتحرك في المكان و الزمان ، و تولد بترتيبها و تحركها المظاهر المتنوعة ، في عالمنا المحسوس .
و قد جاء نيوتن في كتابه الأشهر ( المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية ) ليذهب كما ذهب ديمقريطس ، حيث عامل المادة كشيء خامد غير فعّال ، إذ كان يرى المادة كما يراها الناس في غمار الحياة العادية الدائمة ، شيئاً جامداً يصدم الحواس و يخضع لقوانين الطبيعة في الحركة و غيرها خضوعاً غير مشروط . و يتلخص تصوره هذا في قوانينه الثلاث المشهورة ، الأول خاص بالقصور الذاتي القائل أن الجسم يظل على حالته ما لم يطرأ عليه أي تغيير ، فالمتحرك يظل متحركاً و الثابت يظل ثابتاً ما لم تؤثر فيه قوة خارجية ، و فكرة القصور الذاتي هذه ، تلعب دوراً أساسياً في نظريته عن العالم ، فإذا وجدت مادة في حالة سكون ، فهي ستظل كذلك إلى الأبد ما لم تؤثر عليها قوة خارجية ، و بالمثل في حال الحركة ، فالمادة وفق هذا التصور في حالة سلبية و انفعال مطلقين .[4] و الثاني خاص بتناسب القوة و السرعة ، حيث تتناسب القوة الواقعة على جسم ما تناسباً طردياً مع تغير كمية الحركة التي يحدثها ذلك الجسم في زمن ما ، أي أن القوة التي تؤثر في جسم ما تساوي كتلة الجسم في سرعته ، و الثالث هو قانون تساوي الفعل و رد الفعل ، حيث لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار و مضاد له بالاتجاه . و من هنا كان للفلاسفة ميكانيكي النزعة في القرن السابع عشر فضل تكريس تصور معين للمادة مفاده أنها عاطلة تمام العطالة ، و لا تخفي بداخلها أسراراً أو كيفيات سحرية أو قوى غريبة ، بل هي امتداد هندسي يملأ المكان و يشغله بحيث لا يبقى فيه فراغ أو خلاء .[5] كما أن القوانين البسيطة للميكانيك النيوتوني انعكاسية تماماً إذا اعتبرنا الزمن ، إلا أننا نعلم أن العالم الحقيقي ليس بهذا الشكل ، فكر في إسقاط حجر على الأرض ، عندما يصطدم الحجر بالأرض فإن طاقته حركية تتحول إلى حرارة ، لكن إذا وضعنا حجراً مماثلاً على الأرض و سخناه بنفس المقدار فإنه لن يقفز إلى الهواء ، و السبب أنه في حالة الحجر الذي يسقط على الأرض تتحول صورة مرتبه من الحركة تمثلها الذرات التي تسقط في نفس الاتجاه ، إلى صورة غير مرتبة للحركة حيث تتدافع الذرات مع بعضها بطاقة عشوائية ، و يتفق ذلك مع أحد قوانين الطبيعة القائل بالجنوح نحو عدم الترتيب باستمرار و هو قانون الانتروبية ، فإذا وضعت طاقة حرارية عديمة الترتيب في حجر ، فإنه في هذه الحالة لا يستطيع استخدام هذه الطاقة ليخلق حركة مرتبة لكل الذرات فيه لتقفز جميعها إلى الأعلى معاً .[6] و قد وجد بولتزمان طريقة في تعريف الإنتروبيا بوصفها مقياساً إحصائياً لحركة مجموعة من الذرات ، و بيّن أن حالات التصادم بين الذرات تدفع بالإنتروبيا إلى قيمتها العظمى ، و هو مصدر فكرة أن الإنتروبيا تتعلق بالنظام و الفوضى ، فلو أن الذرات السريعة ( الحارة ) في وعاء به غاز تكدست جميعها في جانب ، فيما بقيت الذرات البطيئة ( الباردة ) في الجانب الآخر ، لكان هذا وضعاً على درجة غير عادية من الترتيب و النظام ، أما إذا اختلفت كل الذرات ، تصادمت و اشتركت في طاقتها بالتساوي الممكن ، فسوف تحصل على القدر الأعظم من الإنتروبيا ، آنذاك تكون الذرات غاية في الفوضى ، أي مرتبة بأقصى قدر ممكنة من العشوائية ، و سوف يعم بشكل منتظم الجهل بالمقاصد التي تروم الذرات تحقيقها .[7]
كما ظل مصطلح الأثير باعتباره وسيطاً سحرياً للضوء لدى كل القائلين به ، من أرسطو حتى نيوتن و ماكسويل ، يوظف لحل إشكالات لم يكن العلم قادراً على حلها ، إذ افترض نيوتن أن ثمة وسطاً يملؤه الأثير مثلما يحيط الهواء بالقشرة الأرضية ، إلا أن الأثير أخف من الهواء و ألطف و أكثر لدونة منه ، فهو مادة تملأ أرجاء الفضاء و تتخلل كل الأجرام و الأجسام الصلبة و السائلة و الغازية ، و تغييرات الوسط الأثيري هي التي تفسر ظواهر الانكسار و الانعكاس التي تطرأ على الضوء الذي يفترض أن الأثير هو الوسط الذي ينتقل من خلاله . و القوى التي تؤثر بواسطتها الأجسام في بعضها البعض ، هي الجاذبية و المغناطيس و الكهرباء ، و لا توجد قوى أخرى سواها ، فكأن الطبيعة هي حقل قوى ، و لو كان العالم يتركب من مادة خالقة بحتة لا أثر لأي قوى فيها تؤثر عن بعد - كما قال جاسندي و ديكارت - لما استمر ت الحركة .[8] و سنجد أن أول ما ضحت به النظرية النسبية كان هو مفهوم الأثير ، لأن افتراضه موجوداً أو الانطلاق من أنه غير موجود سيان ، و لا يغير ذلك من الأمر شيئاً .[9]
و رغم تزعزع تلك النظرة في بداية النصف الثاني للقرن التاسع عشر ، فإن المبدأ بقي نفسه ، حيث استبدل مفهوم المادة ، بمفهوم الحقل الكهربائي ، و بدأت الصورة المجردة للمادة التي تحمل القوى تدخل ضمن مفهوم الأثير ، أما الذرات فقد بقيت على موقعها باعتبارها الكائن الحق .
هذا التبسيط المفرط للواقع الحقيقي ، ما لبث و أن حل محله مفاهيم أكثر تجريداً ، تدخل الكائن و الظروف في اضطراب الوصف الحقيقي للبنية الذرية للمادة لأننا اليوم في سعينا إلى رسم صورة لهذه الجسيمات المادية لم نعد نستطيع أن نغض النظر عن العملية الفيزيائية التي تقدم لنا المعلومات ، فكل عملية رصد للجسيمات العنصرية المادية تثير فيها اضطرابات لا يمكن إهمالها ، و نحن لا نستطيع بتاتاً التكلم عن سلوك جسيم دون أن نأخذ في الحسبان طريقة رصده ، ذلك أن القوانين الطبيعية التي نصوغها في نظرية الكم بعبارات رياضية ، لم تعد تخص الجسيمات العنصرية بحد ذاتها ، بل تخص المعلومات التي نستقيها عنها ، فمسألة البحث عما إذا كانت هذه الجسيمات موجودة من تلقاء ذاتها في المكان و الزمان ، لم يعد بالإمكان طرحها على هذا الشكل ، فواقع الأمر ، لا يمكن التحدث إلا عن حوادث تتوالى عندما نحاول من خلال الفعل المتبادل بين الجسيم و أية جملة فيزيائية أخرى كأجهزة القياس ، أن نعرف سلوك الجسيم .
فهل يمكن لنا وفق هذا التصور أن نربط المادة و تصورنا للعالم في وحدة فكرية فلسفية واحدة ؟ يقول لنا الفلكيون أنه عندما ننظر إلى كوكبة كالجبار مثلاً ، فإننا نرى نجوماً منفصلةً ليس فقط بالمسافة ، و لكن بالزمن أيضاً ، و على فرض أنه لا شيء يمكن له أن ينتقل بسرعة أكبر من سرعة الضوء ، فإن نظرية الانفجار الكبير تتضمن أن أقصى ما يمكن أن نرى هو عشرة أو عشرين مليار سنة ضوئية في كل اتجاه ، و لكن هذا لا يعني أنه لا يوجد شيء أبعد من هذا الحد ، فمن موقعنا الممتاز على الأرض ، يمكن أن نكتشف مصدراً للطاقة على بعد 15 مليار سنة ضوئية في الاتجاه الذي نسميه شمالاً ، ثم ندير آلاتنا و نكتشف مصدراً آخر يبعد 15 مليار سنة ضوئية جنوباً ، و سيكون البعد بين المصدرين 30 مليار سنة ضوئية ، و لكن لا نستطيع أن نراها ، فالضوء الذي انطلق من أي شيء وراء أفقنا لم يتوفر له الوقت لكي يصل إلينا [10], و بالتالي تبدو حدود المادة ما يزال ضمن تخميناتنا ، ولا شيء يضمن لنا القدرة على فهم و إحاطة مادة العالم سواء من حيث المسافات الهائلة الكبر أو الصغر . و وفقاً لنظرية الكوانتم ، فإن الفراغ الذي اعتقدنا يوماً أنه خالٍ ، يغلي ، في الواقع ، بالطاقة التي تخلق باستمرار أزواجاً من جسيمات تقديرية ، هي مادة و مادة مضادة ، تقفز و تتوهج أذنابها للحظة قبل أن تبيد إحداها الأخرى و تعود إلى الفراغ .[11]

و منذ العصور القديمة في اليونان ، و الفلاسفة يتناقشون حول ما إذا كانت مادة الواقع متصلة أم منفصلة ، إذ ظلت أفكار أرسطو بالعناصر الأربعة المكونة للمادة ( الهواء و الماء و النار والتراب ) مستقرة دون أي زعزعة حتى القرن الثامن عشر ، عندما جاء التصور الجديد – القديم ، و هذا التصور الجديد للمفارقة لم يأتي من الفيزياء ، بل من الكيمياء ، حيث درس الكيميائي لافوازيه سبب احتراق الأشياء ، و قد حدد في دراسته عناصر حقيقية عديدة هي المواد الكيميائية النقية التي لا تتفكك إلى مواد كيميائية أخرى ، حيث تحقق أن الاحتراق ، ليس عملية أولية تكونها النار ، بل هو ناتج عن العملية التي يتحد بواسطتها أوكسجين الهواء الجوي بالعناصر الأخرى ، و في القرن التاسع عشر تمكن دالتون من وضع دور الذرات في الكيمياء على قدمين ثابتتين عندما قرر أن المادة تتكون من ذرات غير قابلة للانقسام ، و هي لا تخلق و لا تفنى لكنها تخضع لإعادة ترتيب أثناء التفاعلات الكيميائية [12]
و بعد هذا التطور الهائل في الكيمياء جاءت الفيزياء لتدلي بدلوها في التصور الجديد للمادة من خلال ماكسويل و بولتزمان ، و كانت السمة الرئيسية لهذه الأفكار الجديدة هي أن سلوك الغاز يمكن تفسيره بتطبيق قوانين الميكانيك النيوتوني بطريقة إحصائية ، على أعداد كبيرة من الذرات أو الجزيئات ، ففي أي وقت يمكن أن يتحرك أي جزيء في أي اتجاه ، لكن التأثير الجمعي لهذه الجزيئات الكثيرة المتصادمة مع جدران الإناء كل ثانية هو حدوث ضغط ثابت ، و هو أمر ظل لا يحظى بموافقة جميع العلماء حتى مجيء أينشتاين ، الذي تتمثل جرأته من خلال تعرضه لمسألة الجاذبية و الحركة غير المنتظمة ، و في إلغائه لفكرة الفضاء المسطح ، و إدخاله فكرة الزمكان المقوس ، على اعتبار أن وجود المادة في الزمكان يعني وجود كتلة و جاذبية ، و هذا يمكن أن يسبب التشوه أو التقوس في الزمكان ، و بينما الأجرام ذات الجاذبية تتحرك ، فإن المكان و الزمان يتشكلان بحيث أن المزيج منهما يتغير ، فالمادة تخبر الفضاء كيف ينحني ، و الفضاء يخبر المادة كيف تتحرك .[13] و لو أمكن للطاقة أن تُنتَج من لا شيء ، أو أن تختفي ، أي تتحول إلى لا شيء لقلنا حينئذ أنها غير مصونة ، لكن في جميع التجارب التي أقيمت على مر التاريخ ، كان يكتشف دوماً أن الطاقة الكلية التي نبتدئ بها ، تساوي تماماً الطاقة الكلية التي ننتهي بها ، فالطاقة مقدار مصون في الطبيعة ,[14] و هي بذلك تشابه البنية الذرية لمادة الكون ( الإلكترونات و النواة ) التي لا يمكن زيادتها أو إنقاصها .
أما معادلته القائلة بأن الطاقة تساوي الكتلة بمربع سرعة الضوء ، فإن مغزاها عميق جداً ، فهي تخبرنا أن الجسيم يظل يمتلك طاقة و هو بحالة السكون ، فالكتلة العطالية تكافئ تماماً مقداراً معيناً من الطاقة ، و هذه العلاقة البسيطة تخبرنا أن الطاقة و الكتلة على الرغم من اختلافهما الظاهري ، فإنه بالإمكان أن تتحول إحداهما إلى الأخرى من حيث المبدأ ، و بذلك تحرر و تطلق العنان لكامل الطاقة بالكون سواءً أكان ذلك في السراء أم في الضراء .[15] و تُفسر النسبية العامة الثقالة بأنها تَقوّس و انحناء – أو التواء ، في هندسة بنية الزمكان بسبب وجود المادة .و بالتالي المادة ليست سكونية بشكل مطلق ، بل تملك طاقة كامنة ، حتى و إن كانت ساكنة ، و هنا مغزى التصور الثوري مقارنة بما رأينا عند نيوتن الذي رفض أي فعالية إيجابية للمادة .
فقبل النسبية كان العلماء يعتبرون الكون مجرد وعاء فيه عنصران متمايزان هما المادة و الطاقة ، فجاء أينشتاين و أعلن أن الكتلة و الطاقة وجهان لشيء واحد ، فما الكتلة المادية الساكنة إلا طاقة مركزة ، و على ذلك فالمادة هي طاقة ساكنة ، و الطاقة هي مادة تتسارع ، فهي إحدى مكونات المادة ، و حين تتحرك المادة بسرعة الضوء نسميها طاقة ، و إذا همدت الطاقة بحيث يمكن إدراك كتلتها نسميها مادة .[16] لقد عرفنا من النسبية أن أشكال الطاقة كلها ليست فقط كتلة – طاقة – تولد الجاذبية ، بل إن الجاذبية نفسها هي شكل من أشكال الطاقة ، و حيث أن الجاذبية هي كذلك ، فإن جاذبية الشمس نفسها تصنع جاذبية ، فمعظم جاذبية الشمس ما تزال تأتي من كتلتها ، و القرب من الشمس يعني أن الجاذبية قوية ، فهناك مساهمة صغيرة تضاف إلى الجاذبية نفسها ، و بالنسبة لكل جسيم يدور هناك ، يشعر بجاذبيته أكبر من المتوقع من قانون التربيع العكسي لنيوتن .[17]
و مع ثورات القرن العشرين في الفيزياء ، جاء تومسون ليثبت و بشكل تجريبي وجود الإلكترون كجسيم أساسي في تركيب المادة منهياً التصور القديم للمادة التي تكونها ذرات غير قابلة للتجزئة أو الانقسام ، فالذرة لم تعد وفق هذا التصور الجديد جوهر نهائي غير قابل للانقسام كما قال الفلاسفة اليونان منذ عهد ديمقريطس ، لكنها خليط من شحنات موجبة و سالبة بحيث يمكن طرد الالكترونات منها [18]. ففي القرن التاسع عشر ، و بعد ظهور مفهوم الذرات مرة جديدة ، نجد علماء الكيمياء ينظرون للذرات كشيء يختص بخواص ملموسة ، إنها تحوز بطريقة ما خصائص المادة التي تمثلها ، و يمكنها أن تنفصل أو تلتصق على ذرات أخرى وفقاً لخصائص كل منها ، لقد كاد علماء الكيمياء يتصورون الذرات في الجسم كأشياء ثابتة لا تتحرك ، تشغل الفراغ كبرتقالات في قفص ، غير أن علماء الفيزياء فكروا بطريقة مختلفة ، لقد كانت ذراتهم كريات صلبة دقيقة ، تلف بسرعة عالية في مكان يكاد يكون فارغاً ، تتصادم أحياناً ببعضها البعض فترتد مولدة الحرارة ، حيث أصبحت صورة عن الطاقة الحركية للذرات .[19]
و مع الكم أصبحت النظرة الإحصائية لتصور المادة أمراً لا يمكن إلا الموافقة عليه . لنفترض على سبيل المثال أني سائر أمام محل للحلويات في يوم مشمس ، عندما أقف أما زجاج المحل ، أرى قطع من الحلوى ، و في نفس الوقت أرى صورة باهتة لوجهي بانعكاسه عن زجاج المحل ، فما الذي حصل ؟ تسقط أشعة الشمس أي دفقات من الفوتونات على وجهك ، فينعكس قسم منها و يتجه نحو النافذة ، و عند النافذة يتابع العديد من الفوتونات طريقه عبرها ليضيء قطع الحلوى في الداخل و قسماً آخر سوف ينعكس و يعود لعيني فأرى نفسي ، هذا ما يحدث لمجموعة الفوتونات ، و لكن عندما نسأل عما يحدث لفوتون واحد منفرد ، و ما الذي سيقرره الانعكاس أم النفاذ ضمن الزجاج ، نجد أن شرودنغر قد قدم إجابة قد تصدمنا ، فهناك قسم من التابع الموجي للفوتون الوحيد ينفذ عبر الزجاج ، و قسم آخر ينعكس إلينا ، إذاً نستطيع فقط أن نقول أن هناك إمكانية باحتمال معين للفوتون أن ينفذ عبر الزجاج أو ينعكس عنه ، الفوتون نفسه لم ينقسم إلى قطعتين واحدة نفذت و أخرى لم تنفذ ، لكن تابعه الموجي فعل ذلك ، تكمن إذاً هنا الإجابة في أننا حتى لو عرفنا كل شيء عن لوح الزجاج و الفوتونات و الحلويات ، فإننا لن نقدر على فعل شيء أجود من حساب احتمال انعكاس الفوتون عن لوح الزجاج أو النفوذ منه [20]. و مغزى ذلك أننا في بنية المادة الجسيمية الموجية نجد الأشياء المتماثلة لا تسلك نفس الطريق في ظروف متماثلة ، و بدلاً من ذلك ، فإن لها فرصة متماثلة للسلوك في طريقة خاصة ، فكل فوتون مماثل للآخر ، و هو يصل إلى النافذة البلورية لديه فرصة أن ينفذ كأي فوتون بنسبة 95 % ، و نفس الفرصة ليرتد بنسبة 5 % ، و ليست هناك طريقة لتعرف ما الذي سيحدث للفوتون بالضبط ، فهو بارتداده أو نفاذه خاضع تماماً للفرص العشوائية .[21] و للتوضيح يمكننا جدلاً تخيل أن الموجة الخاصة بالإلكترون قد احتويناها في صندوق ، بديهي أن الجسيم الذي هو الإلكترون ذاته يكون في موضع ما في الصندوق ، ثم تخيل أننا شطرنا الصندوق شطرين و أقمنا حاجزاً بينهما ، طبقاً لقواعد الكم فإن موجة الإلكترون ما زالت موجودة في كلا النصفين عاكسة حقيقة أننا في بحثنا عن الإلكترون كموجة فإنه يحتمل وجوده في كلا الشطرين ، لكن المنطق البديهي يفترض أنه لا يمكن أن يوجد إلا في واحد من النصفين ، تخيل الآن شخصاً ما نظر بالفعل إلى محتوى الشطرين ، و رأى الإلكترون في إحداهما ، من الواضح هنا أن الموجة الاحتمالية يجب أن تختفي من النصف الآخر حيث علم وعينا الآن أنه خاو ، فما ظهر بالنسبة للموجة الآن ، هو ما نطلق عليه غالباً انهيار المعادلة الموجية ، التي يبدو أنها لا تحدث إلا بتدخل الوعي المُراقب ، فإذا لم يقم وعي ما بالتدخل فإنها لن تختفي أبداً .[22]
إن البنية الفيزيائية للمادة تبين لنا أن التصور المنطقي المتعارف عليه للمادة المرئية ، قد لا ينطبق بالضرورة على واقعها اللامتعين ، كيف يمكن لنا أن نتصور ذلك ، نفهمه بالتجريد ، باللغة الرياضية . و يعتبر لغزاً أنه يمكن أن نبني رياضياً الأشياء التي يبدو أنها أزيلت إلى حد بعيد من العالم الذي نعيش فيه ، و الملغز أيضاً أكثر ما يتبين أحياناً من أنها مفيدة . [23], فقد تكون المادة فيزيائياً أكثر من مجرد كتلة مؤثرة حسياً على الأجسام ، إنها مجال طاقوي حدسي عقلي يؤثر بالتصورات العقلية و فهمنا للعالم . لذلك عند التصور النظري الحقيقي لفيزياء المادة علينا أن نحاول نسيان الفكرة المدرسية التي تصور الذرة مكونة من الكترونات تشبه كواكب صغيرة تدور حول النواة ، و قد كانت فكرة بور مشابهة لتلك الفكرة في البداية ، لكنها فكرة مضللة ، فالإلكترون هو شيء يقبع خارج النواة ، و يمتلك كمية معينة من الطاقة و بعض الصفات الأخرى ، و يتحرك بطريقة غامضة ، و الأمر يحدث كما لو اعتبرت أن الالكترونات موجودة ببساطة في حالات مختلفة تقابل مستويات مختلفة للطاقة داخل الذرة ، و يمكن أن يحدث القفز من حالة لأخرى ، في الاتجاهين ، إلى أعلى سلم الطاقة أو إلى أسفله ، فإذا امتصت ذرة ما الضوء ، فإن الكوانتم سيستخدم لتحريك الإلكترون إلى مستوى أعلى من الطاقة ( درجة أعلى من السلم ) فإذا عاد الإلكترون و سقط إلى حالته الأصلية بالضبط ، فإنه سيشع الطاقة نفسها .[24] لذلك أكد هايزنبرغ على نقطة هامة ، هي أن معرفتنا للعالم المادي نفسها هي أداتية بالدرجة الأولى ، فنحن لا نستطيع القول أن المادة مؤلفة من ذرات أو طاقة ، نستطيع فقط أن نقول أننا نعرف المادة عن طريق الذرات أو الطاقات ، و هذا لا يعني أن المادة تتألف من هذه أو تلك ، و التعامل مع الوحدات الأساسية للمادة الطبيعية مستحيل ، فحينما نصل إلى عالم التركيب النووي ، يستحيل علينا التحديد .[25] و قد أوضحت النظرية الكمومية أن المدارات الإلكترونية حول النواة في الذرة ، لا تشبه مدارات الكواكب الكبلرية حول الشمس ، فهي أشياء غامضة غير واضحة ، يمكن النظر إليها و كأنها موجودات مأسورة واقعة في شرك الذرة ، حيث لا يمكن للإلكترون فيها أن يكون له موضع و اندفاع محددان بدقة في الوقت نفسه ، و هكذا نشير غالباً إلى حركة الإلكترونات حول النواة في الذرة على أنها تشكل غمامة إلكترونية [26].

و من أهم الدروس العميقة التي قدمتها الفيزياء عن المادة في القرن العشرين ، نجد تماذج مفهومي القوة و الجسيم معاً ليكونا كياناً مشتركاً موحداً ، حيث تنجم القوى عن تبادل الجسيمات كالفوتونات ، بين جسيمات أخرى ، كالإلكترونات و البروتونات المشحونة كهربائياً ، و يشكل هذا التبادل ببراعة و حذق البنية التحتية لما نسميه الطبيعة . فطبقاً للنظرية الكمومية فإن التركيبات الغريبة للحالات ، هي ليست ممكنة فقط ، بل مضمونة ، و يمكن أن تكون الذرة في أماكن عدة في آن واحد ، أو تعمل أشياء عديدة في وقت واحد ، و مع ذلك فكل إلكترون مماثل للآخر ، و كذلك الفوتون أو البروتون … ، فالجسيمات المجهرية لا يمكن أن تُخدش أو تميز بأي طريقة ، فلا نستطيع وشم الإلكترون ، إنه غير قابل للتمييز بكل ما لهذه الكلمة من معنى ، ( فتصوروا معي وفق تلك المفارقات المذهلة أنه لا يوجد في الكون سوى إلكترون واحد فقط يظهر بأشكال و أعمال هائلة التعدد و في وقت واحد ) و الأمر نفسه ينطبق على بقية الجسيمات ، و ربما هذا ما يجعل العالم الذي نعيشه ممكناً [27].
فالكون متماثل و متداخل بآن واحد ، و بنية المادة بالإطار العام ذات تصور نسبي بكل ما تشكله من أحداث زمانية و وقائع مكانية ، و هذا ما تؤكده النسبية ، فالمكان و الزمان و المادة التي تكونهما كلهم نسبيي الطابع ، و الأطوال كالفترات الزمنية تصبحان منحرفتين في سرعات قريبة من سرعة الضوء ، إن رؤية شخص ما في المكان ، هي ليست نفسها لشخص آخر في المكان ، و كذلك فترة شخص ما في الزمان ، هي ليست نفسها لآخر .[28] و الفوتون يتحرك طبيعياً بسرعة تعادل سرعة الضوء ، و هو ما يعني أن الزمن لا يعني شيئاً للفوتون ( نعرف حسب النسبية أن الزمن يتباطأ بزيادة السرعة ، و عند حد سرعة الضوء يتوقف الزمن تماماً ) فالفوتون الذي يترك نجماً بعيداً و يصل إلى الأرض قد يستغرق آلاف السنين في هذه الرحلة ، و لكنه لا يستغرق أي زمن على الإطلاق بالنسبة للفوتون نفسه ، و قد يكون الفوتون الموجود من الخلفية الإشعاعية الكونية من وجهة نظرنا قد قطع نحو 15 مليار سنة من الانفجار الكبير الذي بدأ به الكون الذي نعرفه ، لكن الانفجار الكبير و حاضرنا يعمي الزمان نفسه بالنسبة للفوتون ، و لأن الحركة عبر الزمان بالنسبة للفوتون ليست ذات معنى ، فإن الفوتون هو نفسه جسيمه المضاد ، فكل شيء في الكون من ماضي و حاضر و مستقبل متصل بكل شيء آخر بشبكة من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يرى كل شيء في اللحظة نفسها [29], هذا ما قاله فاينمان ، و الأمر نفسه ينطبق على بقية الجسيمات ، و ما نلاحظه هو تعبير عن إدراكنا الحسي ، و ليس الواقع الأساسي . و من الممكن أن يحتج أحد على منح المادة تصورات رياضية مجردة كلياً حسب نظرية الكوانتم ، بالقول أن هذه التصورات الرياضية تحدث في كل وقت في الفيزياء الكلاسيكية ، و الدليل على ذلك المجال الكهرطيسي ، و هو تجريد لا يضيرنا كثيراً أن ننسبه للمادة ، أو نمنحه مادة ، و لكن الدالات الموجية الكمومية تبدو أثيرية أكثر بكثير من الأمواج الكهرطيسية ، فالمجال المغناطيسي الكهربائي يوجد في حيز فيزيائي يمكن أن نمشي فيه هنا و هناك ، و نقيس شدته من نقطة لأخرى ، أما الدالة الموجية فتوجد في مجال رياضي يسمى حيز الشكل ، و تصنع موجاتها في منطقة خيالية لا نستطيع معرفتها بشكل مباشر.[30]إذ تبين أن الذرة التي على شكل كرة بلياردو التي لا تنقسم عند القدماء ، أنها ليست فقط تنقسم ، و لكنها تتكون في معظمها من فراغ تملؤه جسيمات غريبة تأتي بأشياء غريبة ، و هذه الجسيمات نفسها مزدوجة الجوهر بين جسيم و موجة .و من الطريف في الأمر مفارقة أن تومسون حصل على جائزة نوبل في الفيزياء سنة 1906 لإثباته وجود الإلكترون كجسيم ، و بعد 31 عاماً حصل ابنه جورج تومسون على نفس الجائزة سنة 1937 عندما أثبت أن الإلكترون موجة ، و كلاهما كانا على صواب ، ففي داخل الذرة يكون كل تصور تقريبي و زائف ، و ليس بمقدورنا إيجاد تشابه فيزيائي يمكننا من فهم ما يحدث داخل الذرات ، فالذرات تسلك مثل الذرات ، و لا شيء آخر . و صورنا الذهنية عن الذرات باعتبارها كرات صغيرة ، مأخوذة أساساً من الحياة اليومية التي تسود فيها الفيزياء التقليدية ، و لكن عندما نصل إلى النطاق الذري فإننا نحتاج إلى مفاهيم جديدة غير تقليدية ، هذه المفاهيم متضمنة رياضياً في معادلات الميكانيك الكوانتي [31]. و أفضل من عبّر عن هذه الحالة هو بور قائلاً بأن الصورتين النظريتين ، فيزياء الجسيمات و فيزياء الموجات ، صالحتان بالدرجة نفسها ، و هما وصف يكمل بعضه للواقع نفسه ، و ليس كل وصف قائم بذاته كاملاً ، لكن هناك ظروف تجعل من الأنسب استخدام مفهوم الجسيمة ، و ظروف أخرى تجعل من الأنسب استخدام مفهوم الموجة ، أما الكينونة الأساسية لبنية المادة كالإلكترون ، فهي ليست موجة و لا جسيمة ، لكنها تحت بعض الظروف تسلك بهذا الشكل أو ذاك ، و لا يمكن تحت أي ظرف اختراع تجربة تظهر الإلكترون أثناء سلوكه المزدوج مرة واحدة ، فالموجة و الجسيم مظهرين مكملين للإلكترون .[32] و هذا هو التعبير الملطف و السلس لمبدأ هايزنبرغ بالارتياب الذي يشمل أعمق أسرار المادة ، فنحن إما أن نراقب حركة الإلكترون كموجة ، و إما موقعه كجسيم ، و لا يمكن أن نجمع الاثنين معاً ، فحركته الموجية تغيب موقعه الجسيمي ، و موقعه الجسيمي يغيب حركته الموجية .
إن الأشياء التي ندعوها اليوم بالجسيمات الأولية التي تمثلها الكواركات التي يتشكل منها البروتون و النيوترون ، و اللبيتونات التي تشكل مجموعة الإلكترونات و النيوترينو ، و البوزونات المسئولة عن قوى التماسك النووي في الطبيعة ، هي ضمن حدود معارفنا الراهنة ، نقاط مادية لا بنية لها ، و رغم غنى تلك الجسيمات بالخواص المتنوعة كالشحنة و الكتلة و السبين أو الفتل ، فإن أبعادها الفيزيائية معدومة ، يمكن تخيل هذه الجسيمات التي تكون المادة كما لو أنها منكمشة إلى حجم صفري مخلفة وراءها أثر ابتسامة لا غير ، و الغريب بالأمر أن هناك مجموعتين من الجسيمات بالإضافة إلى المجمعة المذكورة تحتوي كواركات ذات تسميات اصطلاحية مختلفة ( الذروي و الجميل و التاو ) هي مكونات كواركات المجموعة الثالثة ، و كواركات ( الفاتن و الغريب و لبيتون الميون و نتيترينو الميون أن أن ) الذين يشكلون المجموعة الثانية ، أما المجموعة الأولى المعروفة التي تكون البنية الأساسية لمادتنا فتتكون من كواركات ( العلوي و السفلي و ليبتون الإلكترون ) ، و كل مجموعة تالية هي نسخة عن التي سبقتها إلا أنها أكثر ثقلاً ، و يبدو أن مادتنا لسبب أو أخر تكونها بالأغلب العظم المجموعة الأخف و هي المجموعة الأولى [33], فما هو سبب وجود تلك الكمية كن جسيمات المجموعة الثانية و الثالثة التي لا حاجة لنا بها البتة في تكون مادتنا المألوفة ؟ و هل هناك مجموعات أخرى ، تلك أسئلة ما تزال مفتوحة تحتاج لحلول و محاولات فلسفية و علمية للإجابة عليها . إننا نواجه دائماً في نظرتنا الفيزيائية للعالم المادي اختلاف ظاهري بين المعلومات الكمومية و الكلاسيكية ، و نحن عادة نعتبر المعلومات بوصفها وجوداً حول شيء ما ، شيء عادي ككرة لها لون و شكل ووزن وحجم ، صفات تلازم نزعاً ما من مادة تحتية ، و لكن ماذا عن المادة التحتية نفسها ؟ عندما نصل إلى ذلك المستوى ، فإنه يبدو أن لا شيء هناك سوى الصفات .[34] و إذا كان الإلكترون يتصرف كالموجات ، فمن المعقول أن نتوقع أن تتصرف الجسيمات الأخرى بالكيفية نفسها ، و هو الأمر الذي أكدته التجارب بالفعل ، و ما أن استقرت الصورة الموجية للجسيمات دون الذرية ، حتى أصبح من الواضح أن أشياء غريبة يمكن أن تحدث على مستوى الذرات و الأنوية ، افترض مثلاً أن شعاعاً من الإلكترونات قابل قوة مجال تمثل حاجزاً كهربائياً ، فإذا كانت القوة قوة تنافر ، فمن الطبيعي أن نتوقع انحراف الإلكترونات بعيداً باعتبارها جسيمات ، و إذا كانت القوة تجاذباً ، فإننا نتوقع انحرافها باتجاه القوة ، أما بالنظر إلى الصفة الموجية للإلكترونات ، فإن هذا التوقع الساذج معرض للاستثناء ، فكما أن لوح الزجاج يعكس بعضاً من الأشعة ، و يحرر البعض الآخر ، فإن مجال التجاذب سيعكس دائماً قدراً من الإلكترونات ، و معنى ذلك أن قدراً من الإلكترونات باعتبارها موجات ، سوف ترتد من منطقة الجذب ، بالضبط كما لو أن كرة الجولف اندفعت اتجاه الحفرة و عند حافتها غيرت رأيها فارتدت عنها متباعدة .[35]
و قد علل بور لزميله هايزنبرغ سبباً ملزماً لتجزئة العالم بطريقة مختلفة – أي التخلي عن مفهوم الاتصال –لكي تكون الالكترونات عند طاقات معينة ، و يمكن بصورة أساسية أن تقفز من مستوى إلى آخر دون أن تنتقل في المكان بينها . إذ بدأ الفيزيائيون بتجزئة العالم إلى أصناف يمكن أن نفهمها بالحدس ، قوة ، كتلة ، سرعة ، تسارع ، فلطية ، شحنة ، تردد . و قد ميز إدخال اللف أو السبين نقطة تحول بدأ فيها العلماء بالمألوف ، أي صورة دوامة اللف ، و جردوها إلى عوالم بالكاد يمكن تصورها ، و يعتبر لغزاً أنه يمكن أن نبني رياضياً الأشياء التي يبدو أنها أزيلت إلى حد بعيد من العالم الذي نعيش فيه ، و الملغز أيضاً أكثر ما يتبين أحياناً من أنها مفيدة
كما أشار بور إلى أنه في الفيزياء التقليدية نتصور أن منظومة أي جسيمات متداخلة تعمل مثل الساعة ، بصرف النظر عما إذا كانت مراقبة أم لا ، أما في فيزياء الكم فإن المشاهد يتداخل مع المنظومة لدرجة أن المنظومة لا تنظر إليه كوجود مستقل ، فإذا اخترنا قياس الموقع بدقة ، فإننا نجبر الجسيم أن يطور المزيد من عدم التيقن من كمية الحركة ، و العكس صحيح ، و لا توجد تجربة تكشف عن سمات الجسيم و الموجة معاً ، و يمكننا في الفيزياء التقليدية وصف موقع الجسيمات بدقة في الزمان و المكان و التنبؤ بمسلكها بنفس الدقة ، أما في الكم ، فلا نستطيع ، و في هذا السياق حتى النظرية النسبية تعتبر كلاسيكية ، بتعبير آخر يمكن القول أن ما يحدث عندما يجري العالم الملاحظة التجريبية ، هو أولاً يجب أن نسلم بأن مجرد ملاحظة الشيء تغير منه ، و أننا نحن الملاحظون جزء حقيقي فعلاً من التجربة ، و لا يوجد شيء مثل الساعة التي تدق سواءً أكنا ننظر إليها أم لا ، و ثانياً كل ما نعرفه هو نتائج التجربة ، نستطيع النظر إلى الذرة لنرى الإلكترون عند مستوى طاقة A ، ثم عند النظر ثانية نراه عند المستوى B لأننا نظرنا إليه و لكننا في الواقع لا يمكننا أن نجزم بأنه هو نفس الإلكترون ، و لا نستطيع أن ندلي بأي سيء عما يحدث عندما كنا لا ننظر إلى الإلكترون ، و ما يمكن تعلمه من هذه التجارب وفق نظرية الكم هو انه من المحتمل أن نصل إلى الإجابة A إذا نظرنا إلى نظام ما ، و قد نحصل على الإجابة B عند النظر مرة أخرى ، و لا نستطيع أن نقول شيئاً عما حدث عندما كنا لا ننظر إليه ، أو كيف وصل النظام من الحالة A إلى الحالة B ، و القول عن الذي حدث بين الحالتين ، أو عن كيفية الانتقال من حالة لأخرى لا معنى له [36], بحث تغدو مقولات الفيلسوف كانط عن المادة المكانية و الزمان المطلقين لا معنى لها . و عندما بدأ العلماء يتحدثون عن ازدواجية الموجة – الجسيم ، فإنهم لم يقصدوا بذلك أن الشيء له الخاصيتان معاً ، بل إنه يمكن أن يظهر بهذه الخاصية أو تلك ، بحسب الظروف ، و هذا ما جعل بور يؤكد أن التساؤل حول طبيعة الإلكترون و ماهيته الجسيمية أم الموجية لا معنى له ، فلكي يلاحظ المرء الإلكترون ، عليه أن يقوم ببعض القياسات ، و ذلك عن طريق إجراء تجربة ، و التجارب المصممة للكشف عن الموجات تقيس دائماً الخواص الموجية للإلكترون ، بينما تلك المصممة للكشف عن الجسيمات ، تقيس الخواص الجسيمية ، فليس من تجربة على الإطلاق تقيس المزيج من نوعي الخواص .
و قد نظر شرودنغر إلى التركيب الذري نظرة تقليدية ، فرفض فكرة ذرة بور القائلة بإلكترونات تقفز بشكل مفاجئ من فلك لآخر مؤكداً أن هذا النوع من عدم الاتصال لا ينتمي إلى الفيزياء ، و قد ألمح في أبحاثه فيما بعد أنه أصبح بالإمكان فهم قفزات بور الكمومية لا على أنها تغير مفاجئ و غير متصل ، بل على أنها تحول انسيابي من نمط موجي ساكن ، إلى نمط آخر حيث تعيد الموجة تشكيل نفسها ، و لكن بطريقة سلسلة ، الأمر الذي أسعد أينشتاين لأبعد الحدود ، فقد أصر شرودنغر على أن الجسيم ليس كرة بليارد صغيرة ، بل حركة من الموجات المجمعة بإحكام تخلق الوهم بشيء منفصل ، حيث اختزل كل شيء إلى الموجات التي تعبر عن الاتصال التحتي الذي لا انقطاع فيه ، فلن يكون وفق هذا التصور ، أي كينونات منفصلة ، و لن تكون هناك قفزات كمومية ، و لا تحولات سلسة من وضع لآخر .[37] و هو الطرح الذي خالف تماماً ميكانيك المصفوفات المنفصلة لهايزنبرغ ، و مع ذلك ما لبث شرودنغر أن اكتشف أن ميكانيكا الموجات الذي وضعه ليس على هذا الاختلاف الأساسي الكبير مع ميكانيكا المصفوفات ، بل ترتدي النظريتان زيين رياضيين مختلفين ، حيث تطل علينا من جديد تتامية بور .
و في بداية القرن العشرين كانت أفضل وجهة نظر علمية حول العلم الطبيعي تتطلب فلسفة مزدوجة ، فمن الممكن وصف الأجسام المادية بمدلول الجسيمات أو الذرات ، لكن الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يتضمن الضوء و المادة ، لا بد من وصفه بمدلول الموجات ، و لذا وجد أن الطريقة التي يتدخل بها الضوء و المادة تقدم أفضل فرصة لتوحيد الفيزياء و تجاوز تصوراتها الكلاسيكية التي نجحت فيما سبق .[38]
و في المقابل في العالم الكبير نجد في الكون الواقعي المادي ، لا توجد أي إشارة لكون مجموعة من المجرات لها حافة في أي مكان ، و من ثم لا يوجد سبب للحديث عن مركز للكون ، أو منطقة تتباعد عنها المجرات .و من المفهوم أنه إذا كانت المجرات تتباعد عن بعضها البعض ، فمعنى ذلك أنها كانت متقاربة ، و إذا ما أخذنا هذا المنطق يلوح للمرء أنه لا بد أن كان هناك زمن كانت فيه مادة الكون منضغطة معاً ، و من الأخطاء الشائعة في فهم الانفجار العظيم و الكون المتمدد أن هذه المادة المنضغطة الأولية كانت موجودة في مكان ما من الخواء السابق على الكون ، و أن شظايا هذه البيضة الأولية قد تناثرت اثر الانفجار ، لكن الواقع هو أن التمدد يجب فهمه على اعتبار أنه في الفضاء ذاته ، حاملاً معه المجرات ، و على ذلك فحين كانت كل مادة الكون متجمعة معاً ، كان ذلك لأن الفضاء بين المجرات كان متقلصاً ، فالفضاء نفسه ، شأنه شأن الزمن و المادة خلق في لحظة الانفجار البدئي العظيم ، حيث لم يكن هناك خارج ، حدث فيه الانفجار .[39]
و مع ولادة نظرية البوزيترون المضاد للإلكترون و ذو الشحنة الموجبة ، تطور تصور أن لكل جسيم نظير في العالم المرآوي بما يسمى بالمادة المضادة ، و إذا صدف و أن اجتمع معاً جسيم مادة مضادة مع جسيم مادة فإنهما سيدمران بعضهما البعض في ومضة من الفوتونات .
لقد نبعت فكرة المادة المضادة من أهم تقدم علمي في القرن العشرين مثلته النسبية و الكموم ، فقبل هاتين النظريتين كان من المفترض أن المادة لا تفنى و لا تخلق من العدم ، بمعنى أن حصيلة الكون من المادة مقدار ثابت ، لكن أينشتاين أثبت أن الكتلة هي صورة من صور الطاقة ، فجسيم كالإلكترون يمكن النظر إليه كتكتل مرّكز من الطاقة ، و لأن الطاقة تظهر في صور متعددة ، يمكن للمادة أن تتحول إلى أشكال مختلفة .[40]
و من هنا يعد التنبؤ النظري بوجود المادة المضادة من قبل بول ديراك ، الذي أثبت وجودها تجريبياً بوقت لاحق ، أحد أهم النتائج العلمية في القرن العشرين ، حيث عرفنا لأول مرة أنه يوجد لأي صنف من الجسيمات الأولية في الطبيعة ، صنف موافق من الجسيمات المضادة ، فعلى سبيل المثال ، للإلكترون ذي الشحنة السالبة ، جسيم مضاد يدعى البوزيترون ذي الشحنة الموجبة ، و له كتلة الإلكترون نفسها ، و عندما بتصادم مع الإلكترون فإن كليهما يختفيان مخلفين وراءهما فوتونات تحتفظ على مصونية الطاقة ، و مع وجود المادة المضادة نجد أن هناك تناظراً كبيراً في الطبيعة ، لكن الواقع بنظرة مدققة نجد أن هذا التناظر ليس مطلقاً ، فلو كانت كذلك لفنيت المادة مع مضادتها و لما كنا موجودين ، و هذا يقودنا للقول أن الجسيم و مضاده يتصرفان بطريقتين مختلفتين قليلاً بعضهما عن بعض ، و هذا الانتهاك للتناظر في الواقع الفيزيائي ، مُرحب به في كوننا ، فإذا عدنا للحظات البدئية للانفجار العظيم ، عندما كان الكون هائل الحرارة ، نجد أن هناك وفرة نسبية متساوية لكل من المادة و ضدها ، و لكن عندما بدأ الكون بالتبرد ، و بسبب وجود انتهاك للتناظر المطلق أمكن لبعض البقايا الجسيمية الثقيلة جداً للمادة أن تتحلل بطريقة مختلفة قليلاً عن مقابلاتها من المادة المضادة ، و قد سمح هذا اللاتناظر بترجيح إنتاج زيادة صغيرة من المادة العادية مكونة الهيدروجين ، بعد ذلك تبرد الكون أكثر فأكثر ، و رافق ذلك إفناء كل ما تبقى من المادة المضادة ، و القسم الأكبر من المادة لبعضها البعض ، و ظلت هذه الزيادة الضئيلة للمادة العادية باقية ، و منها تكون ما نراه اليوم في الكون [41]. و على ذلك قد يكون التناظر جميلاً في المادة ، لكن اللاتناظر كان الوسيلة الأنجع لنشوء مادة نتمتع بتناظرها الجميل .
و بنفس الوقت بدأت الحاجة إلى مادة معتمة تتسلل إلى الكونيات قبل الحرب العالمية الثانية عندما لاحظ الفلكي الهولندي جان أورت أن المجرات تسلك و كأنها أكثر ضخامة مما تبدو بكثير ، فإذا كان يمكن الركون إلى قياساتنا للمسافات ، فإن المجرات بما فيها مجرتنا ، تلف بسرعة أكبر مما توقعته قوانين الفيزياء ، فهي سريعة لدرجة أنها لا يجب أن تكون موجودة بتأثير القوة النابذة الناتجة عن سرعتها ، بل يجب أن تتفتت منذ زمن بعيد ، و هنا كان لا بد من ابتكار شيئاً جديداً يجعل المجرات تتماسك بما لا يؤدي إلى انهيار جاذبية نيوتن و تحسينات أينشتاين ، هذا الشيء هو المادة غير المرئية التي يبدو أنها لا تبعث إشعاعاً أو تبعثه بدرجة لا يمكن رصدها ، و طوال سنوات ، رأت دراسات إضافية ، اعتماداً على هذه الحجج وحدها ، أن نسبة المادة غير المرئية إلى المرئية ، هي عشرة إلى واحد .[42] و قد .اضطر الكثير من الفلكيون في محاولاتهم لتصحيح مشكلات في قصة الخلق الكوني إلى استنتاج أن المادة المظلمة تلك ، تختلف عن مادة الكواكب و البشر و النجوم .
و الآن ماذا يمكن لتصوراتنا الذهنية التي هي انعكاس لمادة مرئية فقط أن تخبرنا ؟ لا تستطيع عيوننا المجردة أن ترى من الكون المرئي أكثر من عيون إنسان نياندرتال ، لكن العِلم ، إنتاج خيالنا ، مدد حيز خيالنا كثيراً ، و يمكن لعيننا الداخلية أن تتعمق إلى ما بعد قبة النجوم المرئية ، إلى العالم غير المرئي للسدم و المجرات و الذرات و بنيتها . إن المادة كالحياة و المجتمعات ، فمن داخل نظامها لا يُرى إلا الاختلاف ، أم من خارجه لا يُرى سوى التماثل ، تماثل ر يرى من الداخل ، تماماً كما لا يرى الاختلاف من الخارج . يقول هايزنبرغ أنه من عديد التجارب نرى شمول كل من المادة و الإشعاع على ازدواجية في الصفات ، حيث تظهر أحياناً خواص الموجات ، و أحياناً أخرى خواص الجسيمات ، و من الواضح الآن أن الشيء لا يمكن أن يكون حركة موجية و يتألف من جسيم في نفس الوقت ، فكلا المفهومين مختلفان جداً ، الضوء و المادة كلاهما كيان منفرد ، و الازدواجية الظاهرة نشأت في محدودية لغتنا . فهل نحتاج إلى منطق و فهم جديد ؟ أعتقد أن الأوان قد آن.