سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج10): في ميكانيكا الكم التأملي وتجربة

الرئيسة / مقالات علمية

نوري حسين نور الهاشمي

عدد المقالات : 21

سلسلة في مفاهيم الفيزياء
الجزء العاشر: في ميكانيكا الكم التأملي وتجربة "الجسيمات التي تعرف نفسها"
الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي
15/6/2025

لنتأمل تجربة تستند إلى النظرية الكمية؛ إنها تجربة فكرية، أي تجربة نتخيلها في أذهاننا لشرح فكرة غريبة من عالم الجسيمات.
في هذه التجربة، نتخيل أننا نُطلق جسيمات صغيرة جدًّا لا تُرى. هذه الجسيمات يمكن أن تنعكس إذا صادفت مرآة، أو تمر إذا لم يكن هناك ما يعيقها. كذلك، نفترض أن هذه الجسيمات تسلك طرقًا مختلفة قليلاً، ويمكن تخيل ذلك بسهولة إذا لم تكن جميع الجسيمات تنطلق بنفس الاتجاه تمامًا. نفترض أن هناك مصدرًا يُطلق الجسيمات بشكل منتظم ضمن زاوية صغيرة، لذلك يجب أن يكون هناك كاشف يغطي مساحة كافية لالتقاط كل الجسيمات التي تسير في مختلف المسارات المحتملة. نقسم هذه المساحة إلى عدة كواشف نسميها مثلًا: الأول، الثاني، الثالث، وهكذا، حتى نلاحظ أين تصل الجسيمات.
نجري الآن التجربة على ثلاث مراحل:
المرحلة الأولى:
نضع مرآة في الجانب الأيمن فقط. هذا يعني أن الجسيمات التي سترتد عن هذه المرآة هي التي ستصل إلى الكواشف. بعد إرسال عدد كبير من الجسيمات، تسجل الكواشف عددًا معينًا من الإشارات، تمثل عدد الجسيمات التي وصلت.
المرحلة الثانية:
نزيل المرآة اليمنى ونضع فقط المرآة في الجانب الأيسر. في هذه الحالة، تصل الجسيمات التي تمر عبر المسار الثاني فقط. من جديد، نسجل عدد الإشارات في الكواشف بعد إرسال نفس العدد من الجسيمات.
المرحلة الثالثة:
نضع كلتا المرآتين. هنا، ننتظر أن تصل جميع الجسيمات، سواء تلك التي ترتد أو التي تمر، ونقيس الإشارات في الكواشف كما فعلنا في المرتين السابقتين.
بما أن كل جسيم يُرسل بشكل مستقل ولا يتأثر بالجسيمات الأخرى، فمن المنطقي أن نتوقع أن يكون التوزيع النهائي مجرد مجموع ما حدث في المرحلتين السابقتين. لكن المفاجأة أن النتائج، حسب التنبؤات الكمية، تخالف هذا التوقع البديهي.
حسب الحسابات الكمية، عندما نضع كلا المرآتين، فإن عدد الجسيمات التي تصل إلى بعض الكواشف يكون أقل مما كان عليه عندما كانت هناك مرآة واحدة فقط. مثلًا، قد يصل جسيم إلى كاشف معين في حالة وجود مرآة واحدة، لكنه لا يصل إليه إطلاقًا عندما تكون المرآتان موجودتين معًا. وهذا أمر غريب
التفسير الوحيد الذي يبدو منطقيًا هو أن كل جسيم، بطريقة ما، يبدو وكأنه "يعرف" أن هناك مرآتين وليس واحدة فقط، ويتصرف بناءً على ذلك. وهذا يتعارض مع الفكرة الكلاسيكية التي تقول إن الجسيم إما ينعكس أو يعبر، ولا يمكنه أن "يتفاعل" مع شيئين في الوقت نفسه.
هذه النتيجة تتعارض مع التجارب التي تُظهر أن كل جسيم يُرصد في مكان واحد فقط، ولا يمكن أن ينقسم إلى نصفين. لذلك، من الطبيعي أن نشكك في الخطوات التي أوصلتنا إلى هذا الاستنتاج، ونتأكد من دقة التجربة.
لكن الحقيقة أن هذه ليست تجربة حقيقية تم تنفيذها في المختبر، بل هي تجربة فكرية تعتمد على النظرية، وبالذات على ما تقوله ميكانيكا الكم. ورغم أنها لم تُجرَ فعليًا، إلا أن نجاح النظرية في تفسير تجارب أكثر تعقيدًا يعطينا سببًا قويًا لتصديق نتائجها. ونبذل جهودًا تأملية أخرى لتفسيرها. هنا يمكن أن نتساءل: هل من الممكن أن الجسيم المنعكس "يشعر" بوجود المرآة الأخرى
هذا يرتبط بفكرة أن الأشياء البعيدة عن بعضها لا تؤثر في بعضها.
لكن ميكانيكا الكم تقول إن المسافة لا تمنع التأثير، وهناك تجارب أخرى تدعم هذا الكلام.
هل هناك تفسيرات أغرب لتجربتنا التأملية هذه منها أن الجسيمات نفسها "تعرف" عن بعضها البعض، أو أن المرآتين تتواصلان بطريقة ما لتؤثرا على سلوك الجسيمات. ورغم إمكانية تصور هذه التفسيرات، إلا أنها تظل غير مرجحة علميًا. نذكرها فقط لنُبيّن مدى صعوبة الموقف، وللتأكيد على أن نظرية الكم تظل تقدم أبسط وأوضح تفسير حتى في هذه الحالات المعقدة.
نتابع في الجزء الحادي عشر...

اعضاء معجبون بهذا

جاري التحميل

ثقافية

في حضرة الحسين ... جياش من المشاعر

زيد علي كريم يتراءى لي ضريحك وكيف كانت تلك الليلة الحزينة التي تشفى جسد عليل أصابه ما أصابه من الآلام والأحزان، من وجد متلهفا للقائك ماذا فعلت به لكي يصبح أسير حبك راغبا ومتلهفا لحضرتك المعطرة .... أنتظرت حتى الفجر وأنا تحت قبتك وبين الحرمين مابينك وبين قطيع الكفين ، فذاك يسلم وذاك يهتف ياهلا بزوار... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 85

مع الركب الحسيني من المدينة إلى المدينة

موسوعة "مع الركب الحسيني من المدينة إلى المدينة": المؤلّفون: اشترك في تأليفها جمعٌ من الباحثين والمحققين من أهل الخبرة في قضايا السيرة الحسينية، فكانت ثمرة جهد علمي جماعي، نُسجت فصوله على امتداد ستة أجزاء محورية، خُتمت بمجلد سابع يضم الفهارس التفصيلية، من إعداد السيد هاني الرضويان. محتواها... المزيد

السيد رياض الفاضلي

عدد المقالات : 127

بطاقة شخصية (البهلول)

ـ من أنت ـ أبو وهب بن عمرو الصيرفي الكوفي ـ ماهي مهنتك ـ قاض ـ أين تسكن ـ أسكن في بغداد،في محلة الكرخ ـ لماذا حملت القصبة ودرت في الأسواق مدعيا الجنون ـ آه... ذلك أفضل وأسلم من أن أشترك في معاداة محمد وآل محمد،وأسهم في إصدار فتوی باغتيـ.ال الإمام موسی بن جعفر ـ من طلب منك ذلك ـ هارون الرشيـ.د أراد أن... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 54

إيران تهين الكيان الصهيوني وتفضح هشاشته

يوم الجمعة المصادف 20 حزيران-2025 يوم تاريخي الصراع الاسلامي الصهيوني حيث قامت الجمهورية الاسلامية الايرانية باذلال واهانة الكيان الصهيوني المدعوم من أمريكا وفرنسا وبريطانيا والمانيا وباقي الشلة الغربية انها اهانة غير مسبوقة جعلت المراقبين الغربيين في حيرة من أمرهم وهم يتساءلون: يا ترى كيف تكون... المزيد

اسعد الدلفي

عدد المقالات : 10

أدبية

جكليت مُر

اليوم السبت، منذ الصغر وأنا لا أحب يوم السبت، إذ لم يكن عطلة، وكان يوما مدرسيا طويلا، ست حصص تمشي كسلحفاة عرجاء هذه المرة الأولی التي أنتظر فيها قدوم السبت لكنّ الساعةَ تسير حافية الأميال، تتعثر بالدقائق توسلتها أن تقهقه بوجهي، ولكن لاجدوی سلطة الزمن هي المتحكمة () جاء الصبح وتنفست المواعيد، يجب أن... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 54

الغدير.. بيعةُ السماء

في صحراء الشمس، وعلى صهوة البيان، وقف النبيُّ (صلّى الله عليه وآله) والسماء تصغي والأرض تتهيّأ لموعدٍ خالد. فوق هامات الحجيج، ارتفع النداء: "من كنت مولاه، فهذا عليٌّ مولاه." لم تكن كلمات، بل كانت وصايا السماء، كانت يدًا مرفوعة من نور، تبايع العدل والوصاية والهدى. ومنذ ذلك اليوم، صار الغدير نبضَ... المزيد

شيماء سامي

عدد المقالات : 3

ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل )

ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل ) *( رسائل ومبعوث) لَحِقَ الأمَّةَ عارٌ بعد تسلّم يزيد الخلافة ممَّا دعا أهل الكوفة الى إرسال الرسائل المتكررة لابن بنت رسول الله في المدينة أرسلوا له الدعوة يحملونه المسؤولية أَمام الله والأمَّة إنْ تأخر عن إنقاذهم من ظلم الأمويِّين وعُنفهم. تمهل الإمامُ... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 381

بقايا إنسان...

بقلم زيد علي كريم الكفلي جلست وحدي في غرفتي الصغيرة وجلس معي طيرا توقف عن الطيران... شاهدت بصيص شعاع نور أنار ظلامي أخذت أتأمله طويلا... سمعت صوته يحوم في أزقة أفكاري إلى متى وأنت تجلس في هذا الظلام بحثت عنه في كل الظلمات... في وراء النجمات... في أوراق الزمن الماضي... رأيت صورته المعلقة على جدران قلبي... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 85

علمية

الأمواج المائية العملاقة Tsunamis

وهي عبارة عن موجات مائية عملاقة يُمْكِنُ أن تنتقل بسرعة عبر المحيطات ، وهوامشها الساحلية يترتب عليها تأثيرات بيئية كبيرة في المناطق التي تحدث فيها، إن ظاهرة الأمواج المائية العملاقة Tsunami الشاملة التي حدثت في عام ١٩٤٦ في المحيط الهادي ، والحدوث... المزيد

سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج17): الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة

سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء السابع عشر: الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 27/6/2025 في عام 1911، اقترح دي برولي أنه إذا كانت الموجات يمكن أن تمتلك خصائص جسيمية، فمن المعقول أيضًا أن تمتلك الجسيمات خواص... المزيد

تتويج ماري كوري في قاعة المجد

في الثالث عشر من يونيو عام 1903، جلس العالمُ ساكنًا، لكنه لم يكن صامتًا، كانت قاعة الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم مزدانة بعبق المجد الحقيقي، إذ وقف الحاضرون على أقدامهم تحيةً لامرأة لم يعرفوا لها مثيلًا: ماري سكلودوفسكا كوري، العالمة التي... المزيد