تحية طيبة الى كل المشاركين
'>
'>
أولاً :
أنا فرح جداً لوجود هذا الإهتمام الذي ينم عن حب للعلم والفكر والتعمق في هذا الكون الرائع .
أرجو من الله أن يوفقني وإياكم للتعرف عليه أكثر وعلى إبداعاته لهذا الكون العجيب .
أبدأ :
في الحقيقة حتى لا يكون عرضي تاريخي فمن الممكن أن نقرأ من أي كتاب كيف نشأت الفيزياء الحديثة وماهي التجارب التي أدت حكماً الى ظهور ما يسمى بالفيزياء الحديثة الى آخره ,أما أنا فأريد ان ادخل في الموضوع مباشرة.
- القصة وكل القصة والسر وكل السر في
ميكنيك الكم هذه النظرية التي قال عنها "فاينمان" العالم الرائع والحائز على جائزة نوبل: "أول ما ظهرت نظرية النسبية العامة لم يكن يفهمها وقتها سوى إثنا عشر رجلاً وأكثر ولكن فيما بعد فهمها الكثيرون لكنني بالمقابل أعتقد أنه باستطاعتي القول أنه لم يفهم أحد ميكانيك الكم"
-
هذه هي معادلة شرودنجر المعروفة وللذين لا يتقنون اللغة الرياضية فإنني أعدكم أنكم غير محتاجين لفهمها من أجل فهم النظرية فمن الناحية المنطقية إن شاء الله ممكن توصيف الأمور بدقة دون الحاجة للدخول في التفاصيل الرياضية.
ماذا تقول لنا هذه المعادلة - سأحاول أن أعطي الخلاصة ولكن بدقة وافية إن شاء الله - :
أولا ً نفترض أنفسنا للتبسيط ندرس حركة جسيم ذري مثل الإلكترون وهذا الإخير موجود في غرفة التجربة حيث عندنا فرضاً حقول قوى معينة منتشرة في الفضاء وتؤثر على هذا الإلكترون.
بالنمسبة لهذه الحالة نحل معادلة شرودنجر التفاضلية (طبعاً الحل مربوط بحقول القوى الموجودة )فينتج عندنا التالي:
*
في كل لحظة زمنية ولكل موضع مكاني يوجد رقم أقل من واحد (أو يساويه) وأكثر من صفر (أو يساويه) يحدد إحتمال وجود هذا الجسيم في هذه النقطة وفي هذا الزمن.أي مثلاً إذا إخترنا نقطة معينة فإن أحتمال أن يوجد جسيم في هذه النقطة هو متغير بحسب الزمن أي لكل لحظة إحتمالها وهكذا , أي ربما الآن إحتمال وجود الجسيم هنا كبير وبعد فترة وجيزة يقل هذا الأحتمال ويمكن ان يصل الإحتمال الى العدم أي الأستحالة وهكذا.(هنا نحدد النقطة ونغير الزمن)
*
وأيضاً إذا حددنا لحظة زمنية معينة وسألنا أنفسنا ما هو توزع إحتمال وجود الجسيم في الغرفة ؟
أي كأننا نقول في هذه اللحظة بالذات إحتما ل أن يوجد الجسيم هنا هو كذا واحتمال ان يوجد هناك هو أكثرا وإحتمال أن يوجد ... هو أقل ... .(هنا نغير النقطة, ونحدد الزمن) .
االموضوع المهم جداً الآن هو : ماذا يحدث عندما نقوم بالتجربة فعلاً ونرصد ونتأكد : هل الجسيم موجود في اللحظة الفلانية في المكان الفلاني أم لا ؟؟
لنفترض عندنا (نقطتين) (طبعاً يوجد غيرهما) : "أ" و "ب" ولنفترض أن معادلة شرودنجر أعطتنا الأرقام التالية :
إحتمال وجود الجسيم في "أ" في اللحظة 5 هو 0.12
واحتمال وجود الجسيم في "ب" في اللحظة 8 هو 0.45
(أي ندرس "أ" في زمان و "ب" في زمان آخر)
عندما نرصد الجسيم مثلاً في "أ" في الزمان 5 فإننا أمام نتيجة من نتيجتين :
1- الجسيم موجود في "أ" فعلاً
2- الجسيم غير موجود في "أ"
(طبعاً قيمة الإحتمال 0.12 ل "أ" تظهر من خلال تكرار التجربة أي الرصد في اللحظة 5 مثلاً والتأكد من ان نسبة الظهور في هذا الموقع موافقة لقيمة الإحتمال)
الآن بعد الرصد نفترض مثلاً اننا وجدنا الجسيم في "أ" في اللحظة 5 .
السؤال الذي يطرح نفسه هو هل يبقى إحتمال وجود الجسيم نفسه مرة أخرى في النقطة "ب" في اللحظة المقبلة 8 هو نفسه اي 0.45 .
الجواب طبعاً لا لأن بعد عملية الرصد مباشرة تتأثر معادلة شرودنجر ويظهر لها حل جديد مختلف عن الحل الأول ومن خلاله تتوزع إحتمالات جديدة عبر الزمن والمكان لوجود الجسيم, وهذا هو مبدأ "إنكماش الموجة المعروف" .
وهنا وقفة تأمل :
هذا يعني أن النجربة (الجسيم) تأثرت بعد الرصد ولو لم يكن هناك رصد لكانت النتائج مختلفة أي على حالها الأول (طبعاً كون النتائج متعلقة بالأحتمالات فإننا لا نرى الفرق إلا من خلال تكرار التجربة وعمل الإحصاءات)
ونلاحظ هنا أننا لم نتكلم عن أداة معينة نستخدمها للرصد وحتى لم ندخل أي متغيرات متعلقة بأداة القياس . كل ما فعلناه تاكيد فكرة "وجود الجسيم في نقطة معينة " أو معرفتنا بوجوده في نقطة معينة , وكأن هذه المعرفة بحد ذاتها أدت الى هذا الإضراب في المنظومة محل الدراسة.
من هذه اللحظة تبدأ المفارقات والنتائج الغريبة في ميكانيك الكم .
من أجل التأكد من فهمكم للموضوع
ومن أجل أن أقسم الموضوع ليسهل علي إكماله
ومن أجل إضفاء نوع من الحياة على موضوعنا
أحب من الأخوة البدء بالمناقشة وخاصة الجواب على السؤال التالي:
هل كان الجسيم موجوداً في النقطة "أ" في اللحظة 5 قبل ان ارصده , وكل ما فعلته أنني صادفته موجوداً هناك في هذه اللحظة فرصدته .
أنتظر تواصلكم ومشاركاتكم لنكمل الموضوع.
أخيراً سامحوني على الإطالة وأرجو لكم دوام الخير والعافية لكم مني كل
