خذ نواتين ذريتين تتصادمان ان أي اصطدام مثل هذا التصادم – وهذه النقطة المحددة يجب أن تأخذ على محمل الجد – يمكن أن يُرى من وجهة نظر حيث تطير النواتان في اتجاهات متعاكسة وتتضاربان وبعدئذ تطيران بالاتجاهات المتضادة. وعموماً الاتجاهات المتقابلة والمتنافرة ليست هي نفسها وفكر في وجه الساعة. إذا طارت النواتان مفترقتين في نقطة تصادم عند الساعة 9 و3 فربما تطيران مفترقتين بعد تصادمهما الساعة 4 و10 أو الساعة 1 و7. أو أي زوج من الاتجاهات، أطول من الاتجاهات التي تتعاكسان فيها.

والباحث التجريبي يستطيع تحديد اتجاه نواتين ترتدان بتثبيت كشافات في الاتجاهات المتضادة لوجه الساعة الافتراضية وعندئذ تحريكها حول الاطار معاً. ولنقل ان الكشافات وضعت عند الساعة 4 و10. ففي هذه الحالة هناك طريقان محتملان يمكن للنواتين أن تلتقيا فيهما الكشافات فالنواتان تضربان بعضهما البعض مع لمحة اشراقة، ولهذا فالأولى تأتي من الساعة 9 وتضرب الكشاف عند الساعة 4 والأخرى تأتي من الساعة 3 وتضرب الكشاف عند الساعة 10. أو ان تضربا من جهة الرأس، لهذا فالأولى تأتي من الساعة 9 وترجع للخلف باتجاه الطريق الذي سلكته وتضرب الكشاف عند الساعة 10، والأخرى تأتي من الساعة 3 مرتدة للخلف نحو الطريق الذي سلكته وتضرب الكشاف عند الساعة 4.

والاتجاهات للساعة 10 و4 لیست اتجاهات محددة ومتى ما وضع كشافان فهناك طريقان متناوبان حيث يمكن للنواتين أن تصلا إليهما. ويسمى هذان الحدثان بـ A وB.

وماذا يحدث إذا كانت النواتان مختلفتين؟ فلنقل ان الأولى التي تطير عند الساعة 9 هي نواة ذرة الكربون والأخرى التي تطير عند الساعة 3 هي نواة ذرة الهيليوم حسناً، ففي هذه الحالة، يمكن دوماً التمييز بين الحدثين A وB. إذا التقطت نواة الكربون بالكشاف عند الساعة 10، فمن الواضح بأن الحدث A قد حدث، وإذا التقطت عند الساعة 4 فالحدث B قد وقع.

ماذا يحدث إذا كانت النواتان متشابهتين؟ فلنقل إنهما نواتا ذرة الهيليوم؟ في هذه الحالة يستحيل ان نميز بين الحدثين A وB. فنواة ذرة الهيليوم التي التقطت بالكشاف في الاتجاه 10 يمكن أن تمسك هناك في أحد الاتجاهين، ونفس الشيء يقال لنواة الهيليوم التي التقطت بالاتجاه 4. فالحالتان A وB قابلتان للتمييز. وإذا كان الحدثان في العالم المجهري قابلين للتمييز، فالأمواج المصاحبة لهما تتداخل. ففي تصادم النواتين، يصنع التداخل فرقاً هائلاً، فيمكن مثلاً للموجتين المشتركتين مع حادثي التصادم غير القابلين للتمييز ان تتداخلا بشكل هدام، أو تلغي إحداهما الأخرى نحو الساعة 10 و4. فإن اخبرت الكشافات انه لا نواة هناك، فلا يهم كم من الوقت يصرف لإعادة التجربة. وكذلك يمكن للموجتين ان تتداخلا بشكل بنّاء، أو تقوي احداهما الأخرى في حدود الساعة 10 و4؛ وفي هذه الحالة ستلتقط كشافات عدداً غير طبيعي من النوى.

عموما وبسبب التداخل سيكون هناك بالتأكيد اتجاهات إلى الخارج عند الأمواج المتوافقة مع الحدثين A وB اللذين يلتقيان احدهما مع الآخر، حيث تقوي الموجات بعضها البعض. وهكذا إذا كررت التجربة آلاف المرات والتقطت النوى المرتدة بالكشاف حول حافة وجه الساعة الخيالي، فإن الكشاف سيلاحظ اختلافا كبيرا في عدد النوى الواصلة. فبعض الكشافات ستلتقط الكثير من النوى، والبعض الآخر لن تلتقط شيئاً على الإطلاق. لكن هذا اختلاف مثير عندما تكون النوى مختلفة. عندئذ لا يكون هناك تداخل والكشافات ستلتقط النوى المرتدة في كل الاتجاهات. وسوف لا يكون هناك مكان حول وجه الساعة عندما لا ترى النوى.

هذا هو الاختلاف البارز بين نتائج التجربة عندما تكون النوى متشابهة وحين تكون غير متشابهة بسبب الفرق في كتل نويات الكربون والهيليوم. وبالرغم من تأثير هذا الاختلاف الصغير، فإنه يكون صحيحاً سواء كان تصادم الحدثين A وB قابلاً أو غير قابل للتمييز. فاذا حدث هذا النوع في العالم الحقيقي، ففكر ماذا يعني هذا. ان كرتي لعبة البولنغ الحمراء والزرقاء يتكرر تصادمهما معاً وترتدان في كل الاتجاهات المحتملة. لكن هناك شيء سيتغير بمجرد صبغ الكرة الحمراء باللون الازرق فتكون الكرتان غير قابلتين للتمييز. وفجأة سيكون هناك اتجاهات عند ارتداد الكرتين ببعد أكبر منه حين كانتا ملونتين بالأحمر والازرق وفي اتجاهات حتى قبل الارتداد.

هذه الحقيقة تحدث بوجود جسيمات متماثلة في العالم المجهري والتي تتداخل. بعضها البعض، وتبدو أقل بكثير من الخصوصية مع الكمية. إنه السبب لوجود 92 نوعاً مختلفاً من الذرات في الطبيعة وليس نوعاً واحداً. وباختصار هو المسؤول عن كبر العالم الذي نحيا فيه وتنوعه. افهمتم لماذا – على كل حال – يتطلب هذا ادراكاً حسياً رقيقاً جداً لعملية تصادم الجسيمات المتماثلة.

مواضيع ذات صلة

ميكانيكا الكم الخاصة بالروابط

ما الفائدة؟

إعادة النظر في اللامحلية

عوالم متعدّدة

هل نغيّر الفيزياء؟

الاحتمالات والقياسات

مبرهنة بيل وضرورة اللامحلية

الترابط والتشابك

الحالات الكمية والتراكب الكمي

التداخل والقياس

ألغاز الكم

Equipartition and the quantum oscillator