أمواج أم جسيمات؟

يمثل المخطط تجربة الشقين، وفيها تعبر الفوتونات أو الإلكترونات الشقين في اللوحة (1) لتصطدم بعدئذ باللوحة (ب)، حيث تجري عملية مراقبة معدل وصولها. تشير قمم ووديان الموجة إلى ظاهرة التداخل الموجي.

في تجربة الشق المضاعف يندفع سيل من الجسيمات كالإلكترونات والفوتونات، نحو شاشة، نضع حاجزاً بين الشاشة ومنبع الجسيمات يحتوي على شقين ضيقين متوازيين، بهذه الطريقة يضطر الجسيم لكي يصل إلى الشاشة أن يمر عبر أحد الشقين، وعندما نغلق أحد الشقين نجد عدداً من الجسيمات قد وصلت إلى المناطق نفسها عندما كان كلا الشقين مفتوحين، ولا يمكن حل هذه المفارقة التجريبية إذا اعتبرنا أن ذلك السيل مؤلف من جسيمات صغيرة، إذ كيف يتسنى للجسيم أن يعلم بوجود شق آخر، مفتوحاً كان أم مغلقاً؟ وما دام لكل جسيم خيار في عبور أ أحد الشقين، فإن له فرصتين في بلوغ أية نقطة. من الشاشة، وهذا يعني عندما يكون الشقان مفتوحين، تصل الجسيمات إلى كل مناطق الشاشة بوتيرة أكبر، لكن ما نراه تجريبياً، هو أن الجسيمات لم تصل إلى مناطق معينة من الشاشة فظلت بيضاء فارغة من الجسيمات، ولا تحل هذه المفارقة إلا باعتبار الجسيمات أمواجاً، والأمواج تتداخل فيما بينها، وإذا منحنا كل جسيم طولاً موجياً، وأخذنا بالحسبان تداخل الأمواج، نستطيع أن نفسر تماماً أهي جسيمات أم موجات؟ أيهما الصورة الصحيحة؟

إن الجواب يتعلق بالجزء الذي نجريه من التجربة، ففي حال شق واحد مفتوح يكون السيل سيل جسيمات وعندما يكون الشقان مفتوحين يكون السيل مؤلفاً من موجات، فالطبيعة الفيزيائية لسيل الجسيمات منوطة بكيفية إجراء التجربة ⁹⁹.

إنها نتائج مدهشة حقاً لدرجة تجعل من الصعب هضم مغزاها، ويبدو وكأن هناك تأثيراً سحرياً في سير الأحداث في التجارب المختبرية، فكيف يستطيع إلكترون ما أن يعلم ماذا ينوي إلكترون آخر أن يفعل ربما في مكان بعيد من العالم؟ ما هو التأثير الغريب الذي يجعل الإلكترون يحجم عن السقوط في شرائح التداخل المظلمة على الشاشة الكاشفة ويدفعه للسقوط في المواقع التي تنوي إلكترونات أخرى في أمكنة أخرى من العالم، السقوط فيها؟ يبدو الأمر أكثر غرابة إذا تذكرنا أن صورة التداخل تنشأ بالدرجة الأولى عن تراكب الموجات العابرة للشق الأول مع تلك العابرة للشق الثاني، أي أن التداخل هو حتماً خاصة الشقين معاً، ولدى إغلاق أحد الشقين يزول هذا التداخل، نحن نعلم طبعاً أن الإلكترون الواحد وباعتباره جسيماً غير قابل للتجزئة، لا يمر إلا من ثقب واحد، فكيف يستطيع معرفة حالة الشق الآخر؟

يبدو أن الشق الذي لا يعبره الإلكترون، يملك من التأثير على تصرفه ما يملكه الشق الذي يعبره فعلا ¹⁰⁰، وبالتالي أصبح الضوء موجة ذات خصائص حبيبية تصاحبه¹⁰¹. ويمكن تشبيه قصور النظريات العلمية في تفسير الظواهر الصحية والطبيعية والكونية بنظرية الأخلاط والأمزجة القديمة التي كانت سائدة عند اليونانيين، وتأثر بها بعض علماء العرب والمسلمين مع أنها كانت خاطئة ومعبرة عن جهل في التحليل فمثلاً: كان التشخيص التفريقي بين الحصبة والجدري حسب نظرية الأمزجة يعود إلى تمازج الحرارة والرطوبة، بمفاهيم غامضة، وارتاحوا لهذا التفسير المرضي لأنهم لا يعرفون غيره لجهلهم بمعرفة العوامل الممرضة كالجراثيم والفيروسيات. فشيخ أطباء العراق ابن هبة الله ¹⁰² في كتابه الحدود (الطبية) يقول: (ما هو اليرقان الأصفر؟ صفرة تملأ جميع البدن لزيادة المرة، ما هو الجدري؟ فضلة الانطباخ الطبيعي، والفرق بين الجدري والحصبة، أن الفضلة الباقية من طبيخ الحارّ الغريزي للمرطب الغريزي، تختلف بحس مزاج البدن، إن كان حاراً رطباً حدث من ذلك الجدري، وإن كان حاراً يابساً حدث عن ذلك الحصبة، والفرق بين الجدري والحصبة، دخانية البثور الحادثة في البدن، كالجرب وما يشبهه، ذلك أن الجدري والحصبة يحدثان دفعة واحدة وبقية البثور لما كانت تحدث عن فضلات الغذاء ورداءة مزاج البدن، صار حدوثها في سائر الأوقات) ¹⁰³.

_______________________________________________

هوامش

99– مع القفزة الكمومية، كتاب يفلسف الفيزياء الجديدة لغير العلميين نال جائزة الكتاب الأمريكي، تأليف: فرید آلان وولف، م.س (مصدر سابق)، مقدمة، ص 16–19.

100– العوالم الأخرى، صورة الكون والوجود والعقل والمادة والزمن في الفيزياء الحديثة، بول ديفيس، م.س، الفوضى في العالم دون الذري، ص 77، (بتصرف).

101– مع القفزة الكمومية، كتاب يفلسف الفيزياء الجديدة لغير العلميين نال جائزة الكتاب الأمريكي، تأليف: فرید آلان وولف، م.س، القفزات الكمومية، ص 71.

102– ابن هبة الله هو شيخ أطباء العراق في زمانه، أبو الحسن سعيد بن هبة الله بن الحسين، ولد سنة 436 هـ ونشأ وتعلم في بغداد الطب والفلسفة والفلك والمنطق والرياضيات، له مؤلفات كثيرة منها: المغنى في الطب، الإقناع....

103– مجلة العربي، الكويت، العدد 575، رمضان 1427هـ / أكتوبر 2006م، كتاب الحدود (الطبية) لابن هبة الله، د. يوسف زيدان، ص 120 123.

104– البحث عن اللانهاية حل أسرار الكون، تأليف غوردون فديزر إيغيل ليلستول، إنجة سيليفاك، تقديم ستيفن هوكينغ، ترجمة: د. مكي الحسيني، د. أحمد حصري، مراجعة أدهم السمان، دار طلاس للدراسات والترجمة والنشر بالتعاون مع المعهد العالي للعلوم التطبيقية والتكنولوجيا، دمشق، ط1، 1997، الارتصاص المتفاقم، ثقب اسود، ص 116.

105 – العوالم الأخرى، صورة الكون والوجود والعقل والمادة والزمن في الفيزياء الحديثة، بول ديفيس، م. س، ليست الأشياء كما تبدو، ص 59 61.

مواضيع ذات صلة

The sensation of color

Physiochemistry of color vision

The mechanism of color vision

The chromaticity diagram

Measuring the color sensation

Color depends on intensity

Aberration

The ω,k four-vector

Moving sources

Anomalous refraction

The intensity of reflected light

Optical activity