تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
لماذا البوزونات تبدو مجتمعة مع مثيلاتها
المؤلف: ماركوس تشاون
المصدر: النظرية الكمية لا يمكن ان تؤذيك
الجزء والصفحة: ص100–102
2023-06-24
1124
لنفترض ان جسيمين من البوزونات يطيران في منطقة ضيقة من الفضاء. احدهما يضرب حاجزاً أثناء مساره ويرتد، والثاني يضرب عقبة ثابتة ثم يرتد. لا يهم ما هما هذان الجسمان المعيقان ربما يكونان نوى أو أي شيء آخر. والشيء المهم هو الاتجاه الذي ارتدا عنه، وهو نفسه لكلاهما. لنسم الجسيمين A وB، والاتجاهين اللذين ارتدا فيهما 1 و2 (علاوة على أنهما نفس الاتجاه!). فهناك احتمالان: الأول ان الجسيمة A تنتهي في الاتجاه 1 والجسيمة B تنتهي في الاتجاه 2. والثاني ان A تنتهي في الاتجاه 2 وB تنتهي في الاتجاه 1. وبسبب كون A وB جسیمین انفصاميين في العالم المجهري، فهناك موجة موافقة لـ A تذهب بالاتجاه 1، وأخرى موافقة لـ B تذهب بالاتجاه 2. وكذلك هناك موجة موافقة لــ A تذهب بالاتجاه 2 وأخرى موافقة لـ B تذهب بالاتجاه 1. فإذا كان البوزونان جسيمين مختلفين فلن يكون هناك تداخل فيما بينهما. إذاً، فاحتمال ان يلتقط الكشاف الجسيمين المرتدين هو ببساطة مربع ارتفاع الموجة الأولى مضاف لمربع ارتفاع الموجة الثانية، وهكذا فاحتمال أي شيء يحدث في العالم المجهري هو دائماً مربع ارتفاع الموجة المشاركة للجسيمة. ولذا فإنه يوجد – ويجب أن يؤخذ على محمل الجد – احتمالان، وهما متشابهان تقريباً. لذا فالاحتمال الكلي هو ببساطة ضعف احتمال كل حدث يكون قد حدث منفصلاً.
ولنقل ان الموجات لها ارتفاع 1 لكلتا العمليتين. وهذا يعني إذا ربعنا وأضفنا لنحصل على احتمال لكلتا العمليتين، فسيكون (1×1) + (1×1) = 2. والآن الاحتمال 1 توافق 100%، إذا الاحتمال 2 هو مضحك وبوضوح. ولنواصل ذلك، فلا يزال من الممكن مقارنة الاحتمالات، وهو ما يقودنا إليه كل هذا. الآن لنقل ان البوزونين هما جسیمان متماثلان. وفي هذه الحالة، الاحتمالان A في الاتجاه 1 وB في الاتجاه 2، وكذلك A في الاتجاه 2 وB في الاتجاه 1 غير قابلين للتمييز. ولأنهما غير قابلين للتمييز، فالأمواج المشاركة معهما يمكن أن تتداخل مع بعضها البعض. ومجموع ارتفاعهما هو (1+1). والاحتمال بالنسبة لكلتا العمليتين سيكون (1+1) × (1+1) = 4. وهذا يتضاعف مرتين عندما تكون البوزونات غير متماثلة. وبكلمات أخرى ان كان البوزونان متماثلين، فارتدادهما بنفس الاتجاه أكبر بمرتين مما لو كانا مختلفين أو لنضعه على طريق آخر، فالبوزون يرتد مرتين بالاتجاه الخاص. إذا ارتد البوزون الآخر بالاتجاه ذاته، والبوزونات الأكثر هي الأكثر تأثيراً. فإذا كان هناك n من البوزونات، فاحتمال أن ترتد جسيمة بنفس الاتجاه هي (1+n) مرة أكبر منه في حال عدم وجود بوزونات تكلم. عن سلوك الجماعة. فالوجود المجرد للبوزونات الأخرى التي تقوم بأشياء كثيرة يزيد الاحتمال بأن بوزوناً آخر يعمل نفس الشيء. هذه الصفة المميزة تميل لأن تملك تطبيقات عملية هامة كما في انتشار الضوء.