
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
ظاهرة التاوق المفقود
المؤلف:
رولان أومنيس
المصدر:
فلسفة الكوانتم
الجزء والصفحة:
ص258
2026-01-11
18
كانت هناك حاجة إلى وقت أكثر حتى يمكن إيجاد حل لمشكلة التداخلات العيانية [الماكروسكوبية] . كان لدى هيزنبرغ بعض الاعتبارات المبكرة في صورة أحاسيس حدسية، ولكن كان الجواب الصحيح هو الحدس الافتراضي conjecture الذي طرحه هانز ديتر تسه Hans Deter Zeh في سبعينيات القرن العشرين، واختبر حدسه الافتراضي على نماذج بسيطة، كما ظهرت نظم جليلة الشأن في سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين على أيدي هب K. Hepp و ليب E.H. Lieb و تسورك W. Zurek وكاليديرا A.O. Caldeiras و وليغيت A.J. Leggett ويووس E. Joos وهانز ديتر تسه. ولم يعد ثمة مجال لأي شك: إن واحدا من أسرع التأثيرات وأكثرها كفاءة في الفيزياء كان فعالا في أن تتلاشى تداخلات عيانية. وأخيرا اكتشف كاتب هذه السطور نظرية عامة من دون الاعتماد على نماذج خاصة الملاحظة التجريبية للتأثيرات في العام 1996 في باريس، على أيدي فريق عمل برئاسة رايمون .J. M. Raimond وهاروش Haroche ، لاتزال هي الأكثر إقناعا.
لا يمكن شرح التأثير بكلمات بسيطة أو بواسطة قياسات ومماثلات موحية. إلا أن تخمين الإجابة الصحيحة لن يحتاج إلى وقت طويل. ومع ذلك فإن الموضوع بالغ الأهمية لدرجة أننا لهذه المناسبة سوف نتغلب على مقاومتنا لاستخدام براهين رياضية في هذا الكتاب. ترجع القصة إلى فون نيومان الذي لاحظ في مطالع الثلاثينيات من القرن العشرين أن حالة وهي نبيطة تبدو محيرة جدا بعد إجراء عملية القياس الملاحظة التي أصبحت شائعة بعد ذلك في المثال الشهير لقطة شرودنغر. الافتراض الأساسي لهذه الملاحظة يقضي بأن نبيطة القياس والمنظومة المقيسة (ذرة، على سبيل المثال كلتيهما تخضعان لقوانين ميكانيكا الكوانتم
خذ في اعتبارك نبيطة تقيس مُركبة اللف لذرة ما. إذا كان مقدار اللف 2/1 فإنه لا يوجد سوى قيمتين ممكنتين للكمية الممكنة ملاحظتها التي تمثل مُركّبة اللف في اتجاه ما محدد في الفراغ، وليكن الاتجاه 7. هذه هي الكمية التي أمكن ملاحظتها وقياسها وقيمتاها الممكنتان هما 2/1+ و2/1- لاحظ أن كلتا العبارتين قيمة مُركّبة اللف z« هي 1/2+ (او1/2-) »محددتان جيدا بصورة كاملة بواسطة مؤثرين [عاملي إجراء] في إطار التواريخ.
اقترح فون نيومان أنموذجا للقياس تكون نبيطة القياس فيه عبارة عن إبرة تشير إلى مسطرة. هذا المؤشر يحدد الموضع صفر (0) قبل القياس، وبدقة أكثر تكون دالة موجته 0 (x) Ψ ضيقة جدا وقممها عند قيم x القريبة جدا من الصفر، عندما تدخل ذرة الجهاز ومُركّبة لفها z- تساوي 1/2+ (أو 2/1- )، فإن المؤشر يتحرك ويوضح موضعه الجديد نتيجة القياس بالإشارة إلى 1+ (1-) بدقة أكثر، دالة الموجة (x) أو التي تصف موضع المؤشر تكون ضيقة جدا وتظهر قممها عند قيم x قريبة جدا من 1+ (1-).
حسنا حتى الآن، ويمكننا القول بأن أنموذج فون نيومان يعطي وصفا مرضيا لقياس حقيقي. لكننا نقلق وننزعج بشدة إذا وصلت الذرة بمركبة لف محددة مقدارها 2/1 في الاتجاه -x ، في حين أن الجهاز لايزال معدا لقياس مركبات لف في الاتجاه -z. نجد أن الدالة الموجية للمؤشر في نهاية القياس هي. (Ψ +(x) + Ψ-(x)) Ψ (x)= (1/ √2) تحتوي الدالة على الحد (x) الذي يوضح أن المؤشر في الموضع 1+ وعلى الحد (x) الذي يوضح 1+ . كلتا الخاصيتين موجودتان آنيا في الدالة الموجية الكلية. وتعبران عن شيئين مختلفين 1+ و1- (قطة حية وقطة ميتة). هذه الصيغة البسيطة تمسك بأصعب لغز وأفضل سر خفي في فيزياء الكوانتم، ولا يوجد أدنى شك في أنها صادقة. ويؤكد هذه النتيجة تجارب عديدة تحل فيها ذرة أو جسيم مكان المؤشر : تراكب الدوال الموجية ليس آفة ولكن يمكن اقتناصه بسهولة في أثناء تآثر.
أشار هيزنبرغ وهانز ديتر تسه على خطأ غير مقصود وقع سهوا في أنموذج فون نيومان: إن نبيطة حقيقية للقياس ليست فكرة يمكن وصفها تماما باستخدام متغير واحد x . يوجد نموذجيا بليون بليون بليون (1027) جسيم في قطعة جهاز معملي، لهذا فإن الدالة الموجية الصحيحة يجب ألا تكتب على الصورة (x) Ψ ، بل بالأحرى أن تكون (x,y) Ψ ، حيث ترمز y إلى بليون بليون بليون متغير، أو نحو ذلك. هذه الدالة الموجية هي حاصل جمع دالتين أخريين (x,y) + Ψ) و (x,y) Ψ- ، المناظرتين للدالتين ( x ) +Ψ و (x) -Ψ ، على الترتيب. تمثل المتغيرات لا الصفات المجهرية [الميكروسكوبية لنبيطة القياس المتضمنة لكل الأنوية والإلكترونات الموجودة بداخله، وأيضا خارجه في أغلب الأحيان على سبيل المثال، جزيئات الهواء في الجو المحيط وبالمثل الفوتونات إذا كان هناك بعض الضوء في المعمل كما هو معتاد. وطبقا للاصطلاح أطلق اسم «بيئة» على المنظومة الصورية التي تصفها متغيرات وافرة العدد في y.
إن الفكرة الحدسية وراء ظاهرة التساوق المفقود التي تكبت التداخلات المجهرية [الميكروسكوبية] هي كما يلي: إن دالة موجية مثل (x,y) +Ψ تعتبر في حقيقة الأمر معقدة جدا بالنسبة إلى المتغير ،، وفوق ذلك، هي حساسة جدا لموضع المؤشر أي لقيمة .x. إذا كانت الإبرة تدور على محور عند مركز قرص مدرج [مقياس دائري، على سبيل المثال، فإنه لا مناص من وجود بعض الاحتكاك الذي قد يسبب تغيرات في عالم الذرات الصغير مشابهة لحدوث زلزال بمقياسنا. وبناء
على ذلك تكون الدالتان الموجيتان مختلفتين تماما. نحاول أن نتخيل مثل هذه الدالة التي تتغير إشارتها في أماكن عديدة عندما يحدث تغير طفيف هو واحد فقط من بين ب ب ب = [بليون بليون بليون ] متغير، وفي أماكن عديدة أكثر عندما تتغير عدة متغيرات؛ يكون الطور من الناحية العملية عشوائيا تحت التأثير الكامل لكل البليـون بـلـيــون بـلـيـون متغير. نتأمل الآن دالتين واجهتا مصيرين مختلفين. لا توجد أي فرصة على الإطلاق لأن يكون هناك أي شيء مشترك في إشارتيهما وطوريهما لنفس قيمة y، لذلك كان الاسم «التساوق المفقودdecoherence» الذي يعني فقدان أي تلازم طوري محتمل بينهما.
ولكي ترى تداخلات مجهرية الممكن ملاحظته بالنسبة إلى x يلزم أن يكون اعتماد الدالتين الموجيتين على ا متساوقا .coherent . هذه نقطة فنية يمكن برهنتها بسهولة، ولكن سوف نفترض التسليم بها جدلا . وعلى أقل تقدير النتيجة واضحة وبسيطة : السلوك الشاذ للدوال الموجية في وصفها للبيئة يطمس أي مظاهر ممكنة لتداخلات كوانتية على مستوى مجهري قابل للملاحظة. إذا كانت القطة ميتة، فإن دالتها الموجية الداخلية لن تستعيد أبدا التناغم الطوري الدقيق لدالة موجة القطة الحية، إن إضافة دالة موجية لقطة ميتة وأخرى لقطة حية في حاصل جمع يشبه جمع موجات بحر وخوار حوت لا يمكن أن يتداخلا يجهل كل منهما الآخر، يظلان منفصلين.
لا يمكن أن نصب نظرية التساوق المفقود في قالب هذه الصورة الحدسية لأننا نفتقد أدوات نظرية جيدة لبحث طور دالة موجية لها ب ب ب متغير، اللهم إلا في نماذج بسيطة جدا. يجب أن نستخدم وسائل أخرى توحي بها نظرية العمليات اللا عكسية ونظرية المعلومات. على أي حال، يمكن بمنتهى البساطة التعبير عن النتيجة الرئيسية لظاهرة التساوق المفقود بلغة المنطق في أي زمن معين تكون قطة شرودنغر إما ميتة وإما حية، هذا أساسا هو قصارى ما يمكن أن تقوله نظرية الاحتمالية (الرجحانية). ومع ذلك فإن هذا يتفق تماما مع الحس المشترك: لا يوجد هنا أي سر أو غموض. يمكن أن نضيف إلى هذا أن ذلك الفصل المنطقي الواضح قد لا يستمر ولا يتحقق خلال فترة زمنية قصيرة في أثناء موت القطة (أو عندما يبدأ المؤشر في التحرك بعيدا عن موضعه الابتدائي نحو الاتجاهين اللذين لا يزالان غير مؤكدين ويؤديان إلى 1+ أو 1-؛ وسرعان ما يتجه نحو أي منهما). لا يتسنى لأحد أن يقول عن القطة إنها ميتة أو حية في الوقت نفسه، مثلما كان ظاهرا في الرؤية المبسطة لكل من فون نيومان وشرود نغر. لقد وضعت ظاهرة التساوق المفقود نهاية للأسطورة القديمة المتعلقة بقطة شرودنغر الخيالية.
الاكثر قراءة في الفيزياء والفلسفة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
الآخبار الصحية

قسم الشؤون الفكرية يصدر كتاباً يوثق تاريخ السدانة في العتبة العباسية المقدسة
"المهمة".. إصدار قصصي يوثّق القصص الفائزة في مسابقة فتوى الدفاع المقدسة للقصة القصيرة
(نوافذ).. إصدار أدبي يوثق القصص الفائزة في مسابقة الإمام العسكري (عليه السلام)