الفيزياء
تفسيرات العلماء لفيزياء الكوانتم
تفسيرات العلماء لفيزياء الكوانتم
سَنتحدث في هَذا المقال إن شاء الله، عن التفسيرات التي لَحقت ظُهور فيزياء الكوانتم، لتفسير السلوك الغريب للجُسيمات الذرية، وَسنُتبِعه في المرة القادمة إن شاء الله، بمقال عن سقوط السَببية في عَالم الكوانتُم، وصحّة ادعاء ذلك من عدمه، والآن مع تفسيرات العلماء لفيزياء الكوانتُم .
– ظلّت الفيزياء الكلاسيكية (فيزياء نيوتن) هيَ العلمُ الذي به نستطيع تفسيرَ الكثير من الظواهر الطبيعية، والتنبُؤ الدقيقِ بالكثير من الأحداث الكونية، حتى ظنّ بعضُ العلماءِ أنّهم وصلوا إلى كل شيءٍ يتعلقُ بالفيزياء ولا يوجدَ جديدٌ لاكتشافه (1)، رَغمَ وجودِ بعض المشاكل التي استعصَت على الفيزياء الكلاسيكية كإشعاع الجسم الأسود مثلا وظاهرة التأثيرالكهروضوئي و غيرهما، والتي كانت سبباً رئيسياً في اندلاعِ ثورةٍ علميةٍ جديدةٍ في بداية القرنِ العشرين، وظهورِ فرعٍ جديدٍ من الفيزياء، وإن شئت قُل فيزياء جديدة = فيزياء الكوانتُم، وذلك لحلِّ مجموعةٍ من المشاكل التي واجهت الفيزياء الكلاسيكية، وقد أيّدت التجاربُ فيزياء الكوانتم في تفسيراتها وقوانينها الجديدة.
– عملت فيزياء الكوانتم على وصف سلوكِ الجسيمات الذريّة، الأمرُ الذي جعلها تبدو غريبةً ومختلفةً في قوانينها، ممّا جعل كثيراً من العلماء يرفضونها وكان أبرز هؤلاء أينشتاين الذي وصفها بالسحرٍ الأسود، رُغم أنّه كان أحد أعمدة هذه الثورة في البداية، بل إنّه تحصّل على جائزة نوبل في أحد الأشياء الرئيسية التي قامت عليها فيزياء الكوانتم وهو اكتشافَه قانونَ التأثير الكهروضوئي (2) ..!
– كلُ ذلك يُعدّ أمراً طبيعياً لأنّ سلوك الجسيمات لابُدّ وأن يختلفَ عن سلوكِ العالم العَينيّ أو الماكروسكوبي، لكنّ الأمرَ الذي يُهمنا في هذا الموضوع هو التفسيرات التي لحقت بتلك القوانين، وبسلوكِ الجَسيمات وحركتها، فقدَ اختلف العلماءُ في تفسيرِ حركةِ الجسيماتِ وسلوكها، حيث قام كلُ عالمٍ أو فريقٍ من العلماءِ بتفسير الأمر حسب ما يراه أو حسب ما يتبيّن له أنّه صحيح، وهذا أيضاً شيءٌ طبيعيٌ، لكنَّ الأمر الذي ليس بطبيعيٍّ هو:
أ- أن يدّعي أحدُهم أنّ تفسيره هو الأكمل و الأفضل ..
ب- أو أن يتبنّى أناسٌ تفسيراً بعينه ويقوموا بإنزاله منزلةَ القانون، ولم يقُم دليلٌ علميٌ تجربيبيٌ أو رصديٌ واحدٌ يؤيِّد أياََ منهما ..!
– وبناءاً على هذا، فقد ظهرَ لدينا أربعُ تفسيراتٍ لهذهِ الاحتمالية في عالم الكوانتم، وليس هناك دليلٌ علميٌ تجريبيٌ أو رصديٌ يقول بصحة أحدِها، لكن هناك نسبٌ وترجيحاتٌ تُقوّي بعضها وتَضعف الآخر، وهذه التفسيرات هي:
1- تفسير نيلز بور وفيرنر هيزنبج = تفسير كوبنهاكن: ويَعتبر أن عملية القياس هي التعبير الأدقُ عن الحقيقة، حيث يأخذ الإلكترون جميع الاحتمالات، لكن في حالةِ الرصد يبقى على حالةٍ واحدةٍ فقط منها وعندها تنهارُ الدالّة الموجية، فوُجود الأشياء مرتبطٌ بملاحظتنا له (3)، وهو التفسير الأكثر شهرةً نظراً لتدعيمه بالتجربة = قطة شرودنجر ( وهي ليست تجربة حقيقية بل ذهنية تخيُلية )، واعترض أينشتاين على هذا التفسير ورفضه مشيرا أنّ ” الله لا يلعبُ النرد ” وقام بوضعِ تفسيرٍ آخرٍ يوضِّح عن وجهةِ نظره وهو :
2- تفسير أينشتاين ـ بورن : يَعتبرُ الكوانتم ذا طبيعةٍ إحصائيةٍ، وأنّه لا يَنطبقُ إلاّ على شبكةٍ من الجُسيمات وليس الجُسيم المفرد، كما يَعتقد أينشتاين أنّ العالمَ محكومٌ بقوانينٍ صارمةٍ حتميةٍ لا يُمكنُ خَرقُها أبداً (4) ..!
3- تفسيرُ ديفيد بوم David Bohm : و يقولُ بوجودِ متغيراتٍ خفيةٍ تتحكمُ في بنيةِ العالمِ ليظهرَ أمامنا بصفته الإحتمالية على حينِ أنّه في حقيقته حتمي (5) ..!
4- تفسيرهيو إيفريت Hugh Everett : ومعروفٌ تفسيره المبنيُ على القولِ بأنّنا لا نعيشُ في كونٍ واحدٍ ولكن أكوانٌ متعددةٌ وفي كلٍّ من هذه الأكوانِ المتعددةِ تُوجد قيمٌ مختلفةٌ للأشياء، بالتالي فإنّ الاحتمالية الكوانتية هي نتيجةً طبيعيةً للتقلّب الحادثِ بين هذه الأكوان (6)، وظلّ هذا التفسير فترةً كبيرةً متروكاََ ولم يُلتفت له إلا في الآونةِ الأخيرةِ نظراً لتصاعد ما يُعرف بالضبط الدقيق للكون Fine tuning of universe، وخاصةً الثابتُ الكونيُّ، ومحاولة العلماء تفسيرَ ذلك ..!– ولكن ماذا عن السببيّة في عالم الكوانتُم؟! تابعونا في الحلقة القادمة لنُناقش ذلك سويّا إن شاء الله.المراجع:
1- [ بول ديفيز و جوليان براون: الأوتار الفائقة، نظرية كل شيء، ترجمة د.أدهم السمان، ص11] 2- [ About the Nobel Prize in Physics 1921
] [اضغط هنا ] 3- [اضغط هنا ] 4-اضغط هنا
5-اضغط هنا
6- [Hugh Everett, lIl †; “Relative State” Formulation of Quantum Mechanics, REVIEWS OF MODERN PHYSICS, VOLUME 29. NUMBER 3. JULY. 1957][https://www.univer.omsk.su/omsk/Sci/Everett/paper1957.html] Heisenberg / Uncertainty Principle – Werner Heisenberg and the Uncertainty Principle
The life of Werner Heisenberg, by the AIP Center for History of Physics. Text by historian David…
