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
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19



الموضوعية  
  
3020   03:53 مساءاً   التاريخ: 17-5-2016
المؤلف : ب . جوردان
الكتاب أو المصدر : فيزياء القرن العشرين
الجزء والصفحة : ص 113
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء العامة /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 7-2-2021 1940
التاريخ: 2024-01-25 883
التاريخ: 25-10-2020 1682
التاريخ: 27-8-2019 1672

الموضوعية

للتأكد في النظرية الكلاسيكية بصورة اوضح على السمات المميزة ومن خلالها يتضح الفرق بينهما وبين نظرية الكم . ويمكن ذكر ثلاثة مبادئ اساسية ينبغي اعتبارها اهم مميزات النظرية الكلاسيكية ألا وهي الاتصال continuity والسببية causality  والموضوعية objectivity .

تكلمنا كثيرا عن الاتصال ، ذلك المبدأ الذي يمثل فرقا بين النظرية الكلاسيكية ونظرية الكم . ولكن يجب توضيح أن الاتصال ليس فقط أمراً مألوفاً لنا ولكنه أيضاً أساسي يترتب على استبعاده مزيد من انحرافات جوهرية عن الافكار الكلاسيكية .

ان ما نفترضه من اتصال للعمليات الطبيعية هو أمر جوهري لمنهجنا في تنفيذ القياسات الفيزيائية وتقديرها . فكل ما نؤديه من قياس لا يكون دقيقاً ، بل يأخذ الفيزيائي في اعتباره " حد الخطأ limit of error  " فيسجل لكل قيمة عددية مقيسة عددين الفرق بينهما هو لا يقين  uncertainty القياس .

ويرجع امكان الحصول على نتائج من قياسات غير دقيقة – لتأثر النتائج بدرجة من اللايقين رغم انها غنية المحتوى ومحددة جداً – الى مبدأ الاتصال المتحقق فعلا في العالم الماكروفيزيائي ، فتغيرات السبب الطفيفة يتبعها تغيرات طفيفة في الاثر effect فتؤدي المعرفة غير الدقيقة للأسباب الى توقعات غير دقيقة في الاثار رغم عدم امكان التوقع الحقيقي الطلق للأثار إلا بقياس الاسباب رياضيا بدقة أكبر فقط ( وهو ما يتعذر عملياً ).

لا زال لا يقين عملية القياس في حاجة دراسات تفصيلية ، وتتضح النقطة الاساسية هنا اذا تخيلنا مثلا قياس درجة حرارة جسم ماكروفيزيائي يجعله يلامس ترمومتراُ فيعطي هذا قراءة بدرجة حرارة الجسم . ولكن من اجل دقة اكبر فلا بد من الاخذ في الاعتبار ما ينتقل من طاقة حرارية من الجسم الى الترمومتر مما يؤثر على حالة الجسم الاصلية فتتغير الى حد ما . ولتجنب خطأ القياس الناتج يجب ان يكون الترمومتر اصغر جدا من الجسم المراد قياس درجة حرارته ( وبالطبع يمكن تقدير ما يحدث من تغيير في درجة الحرارة في هذه الحالة ثم تعديل القراءة تبعا لذلك ، ولكن هذا يعد مشكلة في التقنية المتبعة مما لا يتعلق بطبيعة الجسم ) . ونفس الشيء في كل قياس فيزيائي ، لابد من انتقاء وسائل قياس دقيقة في نظام القياس المتبع مع الجسم موضع الاعتبار بحيث لا يتأثر كثيرا مثل ما يحدث في طرق القياس البدائية ( إذ تفسد نتيجة القياس بهذا التأثير ) .

ولكل قياس فيزيائي رد فعل اساسي من وسيلة القياس على الجسم تحت الاختبار ، ولكن في حالة الاجسام الماكروفيزيائية يمكن تقليل تأثير رد الفعل هذا وذلك باختيار الوسائل المناسبة * .

تعتمد مثالية idealization طريقة القياس في الفيزياء الكلاسيكية اساسا على افتراض  الاتصال continuity في جميع العمليات الطبيعية  ، بمعنى ان اعتباراتنا الاساسية منية على فرض امكان القياس الدقيق  . إنها " مثالية مسموح بها " لإرساء اعتباراتنا على تصور الدقة المطلقة في المشاهدة  ومن اجل تفسير عدم الدقة الفعلي في كل قياس  على انه مجرد خلل ثانوي ملموس عمليا دون اعتبار للمبدأ . ولا ينجم عن هذه الفكرة أخطاء لان التصورات الكلاسيكية تقربنا من القياس المثالي بدون حدود وان كنا لا نستطيع ابدا تحقيقه .

وهنا نأخذ في اعتبارنا ما نشير له بكلمة موضوعية objectivity وهي خاصية مميزة جدا لفكرنا الفيزيائي الكلاسيكي العام لدرجة اننا عادة ما نتجاهلها .

لقد تعودنا على اعتبار نتائج المشاهدات الفيزيائية نتائج واضحة مفهومة حسب اهميتها إذا ما فسرناها على انها آثار لعملية أو حالة فيزيائية موضوعية .

ويخفى هذا التقنين في طياته نمطاً أعلى من الاعتدال عند الوضعي positivist وفي هذا المقام نتخلى عن " التفسير " الاعمق للعمليات الطبيعية بالنسبة لكل شيء ولكن ما تبقى بعد اعلان جميع نظريات الفيزياء الكلاسيكية كأساس لمنهاجنا في التمثيل لا يعد مجرد فكرة بالنسبة للحوادث الموضوعية . وربما لا نصف حركات مختلف الكواكب بتحديد متى واين وباي تلسكوب telescope يتم رصدها ، ولكننا نصفها كعمليات زمكانية  spatial- temporal تحدث بصفة مستقلة  عن الرصد البشري . وبالطبع يمكن تتبع الاعتبارات الفلسفية المألوفة التي تؤكد على استحالة مناقشة الامور الموضوعية بمنأى عن الأنا ( الذات ) subject التي تقوم بالرصد . ولكن هذه العمليات الفكرية لا يقبلها الفيزيائي الذي ينظر الى حركة كوكب نبتون Neptune في مداره كحادثة موضوعية وقعت سلفاً قبل ان يشاهده احد بالتلسكوب ومستمر في حركته دون ان يتأثر مهما كان موعد وكيفية رصده أو تصويره . ونفس الشيء تماما تكون القضية الواضحة بذاتها في حالة الحوادث الموضوعية أساس إلكتروديناميكا ماكسويل إذ تفسر  بيانات القياس الكهربائي على انها مؤشر لحادثة فيزيائية في مجال كهرومغناطيسي يملأ الفضاء.

ينبغي ان يذكرنا النقد الوضعي بأن وضعية الحوادث الفيزيائية هذه ليست حقيقة ذاتية الوضوح بصورة منطقية محضة لأن الوضعية تعلمنا ان ننظر الى الحقيقة الفيزيائية الصحيحة في اطار مجمل نتائج التجربة . ومما يلفت الانظار على نحو مدهش اننا في نطاق domain صحة الماكروفيزياء نكون في موقف نستطيع من خلاله صياغة وصف يلخص نتائج التجربة دون الاشارة لها مباشرة وانما كتعديلات ثانوية للصورة المتكونة لدينا – صورة تكفل وجود الحوادث الموضوعية المستقلة عن كيفية ومكان تسجيل المشاهدات الضرورية للكشف عن هذه الحوادث.

وبعد كل ما ذكرنا يتضح من اجل بناء هذا العالم الفيزيائي الموضوعي ضرورة واهمية فكرة القياسات المثالية ( الممكنة من خلال اتصال العمليات الماكروفيزيائية ) التي لا تشوش بالمرة الحادثة المرصودة ، كما أن الفرض الاخير الضروري لهذه الموضوعية هو السببية الكاملة في العالم الماكروفيزيائي ، لأنه إذا ما تعين علينا أن نأخذ في حسباننا وقوع الحوادث غير المحددة على نحو سببي صارم لما امكننا بالمرة التيقن في عمليات الرصد التي نقوم بها ما اذا كان البحث عن مصدر الاثر المرئي يكمن في الجسم الملاحظ نفسه او في مجرد رد فعل لا سبب له بالنسبة لوسيلة الرصد .

لذا تتعرض الموضوعية لتشويش في غياب سببه كاملة ، وبالعكس ، يكون تمثيل الحوادث الفيزيائية الموضوعية فرضاً ضرورياَ للوصول الى بر الامان في خضم عقبات السببية الصارمة.

ان هذه السببية الكاملة فرض ضروري سبق ان تعرف عليه كانط من حيث امكانية تفعيل الحوادث الفيزيائية الموضوعية . بيد انه لا يوجد ما يبرر ان نستنتج من هذه الفكرة ضمان الصحة الكاملة لمبدأ السببية في الطبيعة بمنأى عن التجربة. وكل ما يمكن إقراره هو اضعاف الموضوعية أيضا بنكران السببية الكاملة ، وهو ما يحدث حقيقة في الفيزياء الذرية ، إذ تبين لنا تعذر التخلي عن مبدأ الاتصال دون نبذ الموضوعية ، كما اننا تعلمنا ان الاتصال ينتهي امره في الفيزياء الذرية وفيزياء الكم . ويمكن اعتبار ظهور الانقطاعات discontinuities في العمليات الفيزيائية الاولية القضية الاساسية لفيزياء الكم ، إذ لا يمكن تفسير البنية الذرية للمادة بأنها احد مظاهر هذا الانقطاع الفيزيائي الاساسي والذي يظهر ايضا في صور اخرى متعددة .

توضح الامثلة السابقة ان السببية الكاملة في فيزياء الكم كما تعودنا عليها لم يعد لها وجود . ولكن نود الاشارة بصفة خاصة الى الفرق بين استخدام تصور الاحتمال في فيزياء الكم وبين تقدير بولتزمان ( للتفسير الكينيتيكي للعمليات الحرارية) فالإحصاء عند بولتزمان امر ثانوي ولم يكن هناك حينئذ سبب للارتياب في أن حركة كل ذرة على حدة يمكن حسابها مقدماً بكل دقة . كما أن تتبع مثل هذه العمليات الدقيقة كانت تهمل تطوعاً ، بينما ينظر الى الاعتبارات الإحصائية كتعبير عن المشاهدة غير الكاملة للحوادث (ولكنها تكفي للنتيجة المنشودة) . وبينما تأخذ القوانين الطبيعية الأولية نفسها في فيزياء الكم صورة تعبيرات الاحتمال في هذه الحالة فإن التصورات الإحصائية لا تعبر عن عدم الكمال في رؤيتنا للحوادث بقدر ما هي تعبير عن لا محدودية كامنة في الطبيعة ذاتها التي لم تحدد سلفاً عمليات ذرية مستقلة إذ تتخذ من حالة لأخرى قرارات ذات اطرادات ثابتة بمعدل إحصائي فقط . ولكن هذه القرارات غير المتوقعة في الطبيعة تتعلق دائماً بالانقطاعات الأولية في فيزياء الكم .

وحقيقة فإن الحالات المستقلة في انتقالات الكم لا يتم تحديدها سلفاً .

وفي المثال السابق بشأن تداخل الضوء من ثقبين في حائل تبين ضرورة نبذ فيزياء الكم لفكرة الحوادث الموضوعية .

وفي إطار الاعتدال المميز لدى الوضعيين حصرنا مشكلتنا على مدى عظمة الاحتمال من حيث امتصاص كم الضوء في نقطة محددة من اللوح الفوتوغرافي وبذلك يكون هناك انتقالان كميان – وهو ما يحدث تماماً في نظرية الكم بأكملها – تربط بينهما علاقة استاتيكية . نلاحظ التحول الكمي في الانبعاث الضوئي من مصدر نقطي point source ثم نلاحظ التحول الكمي في امتصاص كم الضوء في حبيبة محددة من اللوح . وبذا يمكن الحساب النظري مقدماً لاحتمال وقوع الحادثة الثانية بعد الأولى ولكن لا يمكن مد صورة حادثة موضوعية بين كلا العمليتين كتحديد لمسار متصل يجب أن يسلكه كم الضوء من الموضع الأول الى الموضع الثاني .

وقبل ذلك كان هناك ميل للارتياب في الارتباط الوثيق لموضوعية الحوادث الفيزيائية باحتمال تلازم المفهوم الرياضي الكمي للإطرادات الطبيعية .

ولكن ذلك ليس صحيحاً صراحة على حد ما ترى ، وكل ما نحاول شرحه هنا بالكلمات يمكن توضيحه رياضياً كما في ميكانيكا جاليليو ونيوتن بأن نستبدل تنبؤاً احتمالياً محضاً بحساب حوادث المستقبل على أساس من السببية الكاملة الممكنة في النطاق الماكروفيزيائي . وتحدد احتمالات عمليات فيزياء الكم نفسها بشكل كمي تماماً ، وتعرضت في التحليل الأخير لقوانين رياضية دقيقة بسيطة جداً في أعلى درجة من الصحة .

ورغم ذلك فإن تفسير كانط من أن السببية الكاملة (وكذا الموضوعية والاتصال) في العمليات الطبيعية أمر لا غنى عنه في كل فكر فيزيائي عامة لازال صحيحاً بمعنى : تجارب فيزياء الكم أيضاً تتم دائماً بأجهزة ماكروفيزيائية (وبذلك تخضع للسببية (الصارمة) نحتاج إليها كي تتحقق أي مشاهدات صحيحة في عالم الذرة . وتظل الفيزياء الكلاسيكية دعامة ضرورية لتحقيق التقدم في عالم الكمات والذرات . ولا يمكن تغيير ذلك لحقيقة أن القوانين الماكروفيزيائية يمكن بالطبع تفسيرها كنتائج للقوانين الأولية لفيزياء الكم . ولابد كأمر طبيعي أن تنجم القوانين الحاكمة لحركات الأجسام الماكروفيزيائية عن القوانين التي تخضع لها ذراتها منفردة . ولا توجد صعوبة بشأن ضرورة تفسير السببية الصارمة للحوادث الماكروفيزيائية كنتيجة لقوانين إحصائية بحتة للعمليات الأولية . ولذلك لزم الخضوع للقوانين الإحصائية – فرغم عدم إمكان حساب الحادثة المستقلة فمن المتوقع حدوث نتيجة مؤكدة في المحصلة النهائية لعدد كبير من العمليات المستقلة .

إن حقيقة تفسير قوانين فيزياء الذرة كقوانين طبيعية حقيقية تشتق منها فعلاً قوانين ماكروفيزيائية كنتائج أمر لا يجعلنا نهمل الحقيقة الأخرى بأن القوانين الأولية للفيزياء الذرية لها أهمية ملموسة إذا اتصلت فقط بإطار الماكروفيزياء من خلال تطبيق سليم . وفي هذا التحليل النهائي لا تكمن فحسب جذور الأهمية التاريخية بل وأيضاً تلك المعاصرة لمبدأ بور في التناظر الذي يعلمنا كيف نفهم معنى قوانين فيزياء الكم ومحتواها من خلال علاقتها بالماكروفيزياء .

_________________________________

* لا ينبغي فهم تصور " لا مناسبة " وسيلة القياس بغموض اكثر مما يلزم ، فالفيصل ليس حجمها بل مقدار طاقة الفعل العكسي بينها وبين الجسم المختبر .




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.