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 المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24



من أين يأتي عالم اليوم؟  
  
1023   01:49 صباحاً   التاريخ: 2023-06-24
المؤلف : ماركوس تشاون
الكتاب أو المصدر : النظرية الكمية لا يمكن ان تؤذيك
الجزء والصفحة : ص79–83
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الحديثة / ميكانيكا الكم /

طبقاً للنظرية الكمية، إن التراكبات الغريبة للحالات هي لیست ممكنة فقط بل مضمونة. ويمكن أن تكون الذرة في أماكن عدة في آن واحد أو تعمل أشياء عدة في آن واحد ان التداخل بين الإلكترونات يقود مباشرة لعدد من الظواهر الشاذة في العالم المجهري. لكن لماذا ذلك، فهناك عدد كبير من الذرات تتصادم مع بعضها لتشكل أهدافاً يومية، وهذه الأهداف لا تظهر سلوكاً كمياً؟ فمثلاً، الأشجار لا تتصرف كما لو أنها في مكانين بآن واحد وليس هناك حيوان يتصرف كما لو أن هناك علاقة بين الضفدعة والزرافة.

المحاولة الأولى لشرح اللغز كانت في كوبنهاغن عام 1920 من قبل رائد الكم نيلز بور أن تفسيرات كوبنهاغن اثرت على تقسيم الكون إلى مجالين منضبطين بقوانين مختلفة. فعلى أحد الجوانب، هناك مجال صغير جداً ضبط بالنظرية الكمية، وعلى الجانب الآخر ضبط المجال الأكبر بقوانين عادية أو تقليدية. وطبقاً لتفسيرات كوبنهاغن فإن الهدف الذري مثل الذرة يتفاعل مع الهدف التقليدي والذي دفع بقوة لإيقاف التراكب الانفصامي ويبدأ سلوكاً محسوساً. والهدف التقليدي ممكن ان يكون جهاز كشاف أو حتى بشراً.

لكن ما هو بالضبط عمل الهدف التقليدي لإيقاف الهدف الكمي عن كونه كمياً؟ والأكثر أهمية مما يتألف الهدف التقليدي؟ بعد كل شيء، العين هي تشكيلة كبيرة من الذرات والتي تطيع بشكل انفرادي نظرية الكم. ان تفسيرات كوبنهاغن قسمت الكون، اختيارياً إلى مجالين، احدهما محكوم من قبل النظرية الكمية وهي انهزامية جداً. وإذا كانت النظرية الكمية هي وصفاً أساسياً للواقع، فبالتأكيد يجب تطبيقها في كل مكان في العالم الذري والعالم اليومي. وفكرة انها نظرية كونية هي أشبه بقشرة الجوز، كما يعتقد ذلك فيزيائيو اليوم.

لقد وجدت حيث لا نلحظ النظام الكمي مباشرة، بل فقط نلحظ تأثيرها على محيطها. وهذه ربما تكون جهاز قياس، أو عيناً بشرية، أو الكون عموماً. فمثلاً الضوء القادم من مصدر ما يصدم قرنية العين ويحدث الانطباع هناك. فما يعرفه المراقب غير منفصل عما هو المراقب عليه. والآن إذا طبقت النظرية الكمية في أي مكان، يكون لدينا مشروع كمي مراقب أو مسجل كمشروع كمي آخر. والسؤال المركزي والذري الذي من الممكن إعادة صياغته قد يساعدنا على الاجابة. لماذا الحالات الانفصامية الغريبة تفشل في التأثير فيما بينها أو تتشابك مع المحيط، بينما مكان واحد اليوم يعمل في وقت واحد؟

فإذا كانت الجسيمة الذرية الفرعية ذات السرعة العالية تدور في الهواء فإنها تضرب الإلكترونات من أي ذرات تمر بالقرب منها. وتخيل أنه من الممكن رؤية رواق بطول 10سم. ولنقل في مسافة 10سم الجسيمة لها نسبة 50% للتفاعل مع إلكترون واحد، تخرجه من ذرته الام.

والجسيمة اما ان تضرب الإلكترون أو لا تضربه. ولكن بما أن اصطدام الإلكترون هو حدث كمي فهناك احتمالية أخرى؛ أي تراكب الحدثين. فالجسيمة تضرب الإلكترون ولا تضربه والسؤال هنا: لماذا يتشابك هذا الحدث مع المحيط ومتى، وهل يترك انطباعاً يتعذر محو أثره؟ والحظ يلعب دوره، فمن الممكن رؤية حدث قذف الإلكترون بجهاز بارع عرف بغرفة الغيمة.

فالغيوم تتشكل في الهواء عندما تسبب الحرارة تكثيف قطرات الماء من بخار الماء. لكن هذه العملية تحدث بسرعة فقط إذا كانت هناك أشياء مثل جزيئات الغبار في الهواء تعمل كبذور حول قطرات الماء والتي يمكن أن تنمو. والآن هذه البذرة – وهي المفتاح لعمل غرفة الغيمة – لا تحتاج لتكون أكبر من حبة الغبار. وبالحقيقة تحتاج فقط إلى ذرة واحدة فاقدة لإلكترون واحد يسمى الأيون.

ان غرفة الغيمة هي صندوق مليء ببخار الماء ومزود بنافذة في أحد جوانبه للنظر فيه. وبشكل حاسم، إن بخار الماء نقي جداً، ولذلك لا يوجد بذور عليه تسمح للبخار بأن يتكثف والبخار يكون في حالة يائسة لتشكيل قطرات، ولكنه خائب الأمل لعدم وجود بذور. ثم تدخل جسيمة ذرية عالية السرعة، حيث تصدم إلكتروناً خارج الذرة، وتنمو قطرة الماء على الفور حول الأيون. ان القطرة صغيرة لكن كبيرة بما يكفي لرؤيتها من نافذة غرفة الغيمة إذا أضيئت تماماً. إذا ما الذي يمكن أن تراه من خلال نافذة غرفة الغيمة؟ الجواب هو بالتأكيد أحد الاحتمالين، إما قطرة ماء مفردة أو لا يوجد قطرة ماء. ولا ترى مطلقاً تراكب كلتا القطرتين؛ قطرة شبحية يتأرجح نصفها في الوجود ونصفها الآخر خارج الوجود. والسؤال هو، ماذا يحدث في غرفة الغيمة لمنع القطرة من تسجيل التراكب؟

خذ الحدث حيث تتشكل قطرة الماء. تكون قد أطلقت عليها بذرة واحدة متأينة. ونفس الذرة موجودة في الحدث حيث لا قطرة متواجدة. انها فقط لم تتأين، ولهذا لا يوجد قطرة مياه تتشكل حولها. لنفترض ان الذرة قد صبغت باللون الأحمر في كلتا الحالتين لجعلها تبرز (لا تستطيع حقيقة صبغ ذرة!).

والآن في حادثة قطرة تتكون، ركز أكثر على ذرة بقرب ذرة حمراء. الماء اكثف من بخار الماء والذرات أقرب من بعضها. وبالنتيجة، الذرة أقرب إلى الذرة الحمراء من الحدث حيث لا تتشكل قطرة الماء. ولهذا السبب فإن احتمالية الموجة تمثل الذرة في الحدث الأول فقط وتتداخل جزئياً مع احتمالية الموجة لنفس الذرة في الحدث الثاني. وهذه الأمواج تمثل نصف تداخل.

أما الآن فخذ ذرة ثانية في الحدث الأول، انها تكون أقرب في الحالة الثانية من الحالة الأولى. ومرة أخرى فإن أمواج الاحتمالية ستكون نصف متداخلة. وإذا اعتبرنا ان احتمالية الموجة تمثل الذرتين معاً فإنها تتداخل فقط بمقدار الربع مع الحالة الثانية حيث ½ × ½ = ¼

انظر إلى أين هو ذاهب؟ قل إن قطرة الماء تحتوي على ملايين الذرات، أي ما يكافئ قطرة صغيرة جداً. وما هو مقدار احتمالية الموجة الممثلة لملايين الذرات في الحالة الأولى تتداخل مع احتمالية الموجة الممثلة لملايين الذرات في الحالة الثانية؟ الجواب هو ½ × ½ × ½ × .... ملايين الاضعاف. هذا عدد صغير مميز. وسيكون اساساً صفراً متكاملاً.

لكن إذا كانت الموجتان لا تتراكبان على الإطلاق، فكيف تستطيعان التداخل؟ والجواب هو بالتأكيد لا تتداخلان. التداخل موجود عند جذور كل الظواهر الكمية. فإذا كان التداخل بين الحدثين مستحيلاً، فنحن نرى الحدث الأول أو الثاني ولكن لا يختلط تأثير أحدهما مع الثاني، وهذا أساس التكميم.

يُقال عن احتمالية أمواج لا تتراكب ولا تستطيع التداخل أنها فقدت التناسق أو تشتت والتشتت هو السبب النهائي للحادثة الكمية في المحيط المؤلف من ذرات وهي ليست كمية. ففي حالة غرفة الغيمة، المحيط هو ملايين الذرات حول الذرة المتأينة أو غير المتأينة. وعموماً فالمحيط مؤلف من عدد لا يحصى من كوادرات من الذرات في الكون. والتشتت هو مؤثر ضخم في تدمير أي تراكب بين الموجات المحتملة للأحداث والمتشابكة مع المحيط. وبما انها الطريقة الوحيدة التي نستطيع اختبارها فيها فنحن لا نستطيع رؤية السلوك الكمي مباشرة.

 




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.