المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر



تفسير فاينمان أو مقاربة ميكانيكا الكم  
  
1224   01:23 صباحاً   التاريخ: 2023-10-16
المؤلف : يوسف البناي
الكتاب أو المصدر : ميكانيكا الكم بين الفلسفة والعلم
الجزء والصفحة : ص80–81
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / ميكانيكا الكم /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2024-04-17 710
التاريخ: 18-1-2023 1192
التاريخ: 25-3-2021 1977
التاريخ: 2023-06-15 902

تحدى فاينمان الحدس العام المباشر الذي يرى وجوب دخول الإلكترون من إحدى الشقين، وادعى بدلا من ذلك أن الإلكترون يسلك كل المسارات الممكنة له في آن واحد، من لحظه خروجه من منبعه حتى وصوله إلى شاشة الرصد بذلك يستطيع الإلكترون المرور من كلا الشقين في وقت واحد كل مسار من هذه المسارات الممكنة للإلكترون يتم قرنها بعدد معين، ويكون متوسط هذه الأعداد مساويا لمربع تكامل دالة الموجة. لذلك كانت مقاربة فاينمان لميكانيكا الكم تعطي نفس النتائج التي تعطيها طريقة ميكانيكا الكم. أي طريقة إيجاد الدالة الموجية ψ من معادلة شرودنغر ومن ثم تكامل تربيعها في مدى معين. من الجدير بالذكر هو إمكانية استنتاج احد الطريقتين من الأخرى.

إن ما يشدد عليه فاينمان هو ضرورة التخلي عن التفكير التقليدي في مثل التجارب. فمن الخطأ أن نفكر بأن الإلكترون من لحظة صدوره من المنبع سوف يسلك مسار واحد محدد، وبالتالي سوف يدخل من إحدى الشقين، كما لو كانت طلقة رصاص مثلا. لذلك يقول فاينمان في هذا الشأن:

(إن ما يحق لنا أن نتوقعه هو أن يؤدي فتح الثقب، في كل الأحوال إلى مزيد من الضوء القادم إلى الكاشف، لكن هذا لا يحدث في الواقع. فمن الخطأ إذن أن نقول بأن الضوء يمر من هذا الطريق أو ذاك. ومازال يفلت مني أن أقول جملا من قبيل انه يمر من هنا أو من هناك، لكن من المهم أن تتذكروا أنني، بهذا القول، أقصد وجوب جمع السعات [الأسهم].)1

هناك طريقة رائعة قرأتها في أحد كتب ستيفن هوكينج Stephen Hawking يشرح فيها كيف يمكن للإلكترون أن يسلك عدة مسارات في أن واحد. تخيل أنك وضعت قطرة حبر على ورقة، ثم بدأت هذه القطرة بالنزول إلى أسفل الورقة ثم وضعت شق دائري صغير في الورقة بحيث تصطدم بها قطرة الحبر. ماذا سيحدث للقطرة؟ سوف تدور حول الشق من الجهتين. أي كما لو قد سلكت مسارين في وقت واحد لكن هذا الكلام لا يحدث لو أنك قمت بدحرجة كرة بيسبول في فتحة.

يجب عليك الآن أن لا تتساءل لماذا إذن لا نرى عدة مسارات في الأجسام العيانية العادية. فلماذا مثلا لا نرى عدة مسارات للكرة عندما يقوم بركلها لاعب الكرة؟ كالعادة، السبب في ذلك هو إهمال تأثيرات نظرية الكم وثابت بلانك. كذلك عندما يتم اقتران عدد بكل مسار للكرة، فأن هذه المسارات تلغي بعضها البعض عدا واحدا منها، وهو المسار الذي تراه.

على الرغم من أن ميكانيكا الكم، ومقاربة فاينمان لميكانيكا الكم تعطيان تنبؤات إحصائية تتوافق مع التجربة، إلا أن تفسير هذه التجربة على الصعيد الفكري والفلسفي ظل غامضا جدا. إذ كيف يتسنى لإلكترون أن يسلك مسارين مختلفين في وقت واحد؟ بهذه الحالة أصبح يتواجد في مكانين مختلفين في وقت واحد!! ثم لماذا يزول أثر التداخل عندما نضع كاشف لرصد الإلكترون من أي شق سيدخل؟ فهل الطبيعة تطوي أسرارها، كما يقول فاينمان، بأنها:

(قد تدبرت أمرها جيدا بحيث تمنعنا من معرفة طريق عملها عندما نضع أجهزة وظيفتها أن تتنبأ عن الطريق الذي اختاره الفوتون نحصل على الجواب المنشود لكن مفعولات التداخل الرائعة تزول! وإذا لم نضع تلك الأجهزة، أي إذا تخلينا عن معرفة طريق الفوتون، فأن مفعولات التداخل تعود إلى الوجود أليس هذا غريبا جدا!؟)2

فهل الإلكترون عندما يراقب يتصرف بشكل، وعندما لا يراقب يتصرف بشكل آخر؟ بهذه الطريقة يكون الإلكترون معتمدا على الراصد حتى يظهر على شكل معين. إن هذا ما تقوله لنا مدرسة كوبنهاغن بقيادة زعيمها بور. لقد أطلقوا على هذا التفسير اسم (انهيار الدالة الموجية) collaps of the wave function.

_________________________________

هوامش

[1] عجائب الضوء والمادة تجريبا وتأويلا، رٌتشارد فاينمان، ترجمة: أدهم السمان (مؤسسة الكويت للتقدم العلمي الطبعة الأولى، 1997).

[2] نفس المصدر السابق.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.