العودة   شباب لك:: شباب كل العمر > ::: عــــلم لك ::: > سياحة علمية
التسجيل الأسئلة الشائعة قائمة الأعضاء التقويم بحث مشاركات اليوم اجعل المشاركات مقروءة


قصـة الكوانتـم

سياحة علمية


رد
 
أدوات الموضوع طرق عرض الموضوع
  #73 (permalink)  
قديم 11-04-2009, 19:28
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

قنبلة أينشتاين.. في صندوق..


في عام 1930 أقيم مؤتمر دولي للفيزياء وصل فيه الخلاف بين أينشتاين وبور ذروته.. قدم أينشتاين إلى المؤتمر وهو يحمل مفاجأة من العيار الثقيل لبور.. ولقد حان وقت المفاجأة..

إن مبدأ اللاتعيين لهايزنبرغ لا ينطبق فقط على ثنائي الموضع والسرعة، بل ينطبق أيضاً على ثنائي آخر هو الزمن والطاقة. بمعنى آخر يستحيل تحديد طاقة منظومة في لحظة محددة بدقة تامة.

والآن،طلب أينشتاين من بور أن يتخيل التجربة التالية:

لدينا صندوق يحتوي على فوتونات ضوئية. يوجد في أحد جدران هذا الصندوق ثقب له غطاء، ويمكن التحكم بهذا الغطاء عن طريق ساعة موضوعة داخل الصندوق وتمت معايرتها مع ساعة أخرى موجودة في المختبر. لنفترض أننا قمنا بوزن الصندوق لنحصل على قيمة معينة لوزن الصندوق أو كتلته.

والآن تخيل أننا فتحنا غطاء الثقب بحيث يخرج فوتون واحد من الصندوق.. (كان بور يستمع دون اهتمام كبير إذ لا يبدو أن هنالك شيء جديد في هذه التجربة).. ثم تابع أينشتاين وأطلق جملته القاتلة: "قم بوزن الصندوق من جديد". أدرك بور مباشرة ما يريده أينشتاين وأدرك أن نظرية الكوانتم في خطر شديد.

وفقاً لهذه التجربة فيمكننا معرفة الوقت الذي خرج فيه الفوتون من الصندوق بدقة تامة (من خلال الساعة)، كما أننا نستطيع - نظرياً على الأقل- قياس طاقة الفوتون عن طريق قياس الفرق بين وزني الصندوق قبل وبعد خروج الفوتون، ومن المعروف أن الكتلة تكافئ الطاقة وفقاً لمعادلة أينشتاين الشهيرة. وبالتالي فحين نقيس وزن الفوتون فإننا نستطيع حساب طاقته أيضاً. إذاً: من الممكن قياس الزمن والطاقة بدقة تامة وفي نفس الوقت في تناقض صارخ مع مبدأ اللاتعيين الذي ينص على أنه يستحيل قياس الزمن والطاقة بدقة متناهية وفي نفس الوقت.

اعترض بور في البداية على هذه التجربة قائلاً بأنها إن كانت ممكنة فهذا سيعني نهاية الفيزياء! ما أراده أينشتاين هو أن يظهر لبور أن نظرية الكوانتم في وضعها الحالي آنذاك لم تكن مكتملة، أي أنها لا تستطيع تفسير كل الظواهر.

خرج بور وأينشتاين معاً بعد المحاضرة، ومن حسن الحظ أن Paul Ehrenfest التقط صورة معبرة لهما في طريقهما نحو الفندق، حيث تبدو علامات السرور مرسومة على وجه أينشتاين.





من الواضح أن بور في ورطة كبيرة..


.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #74 (permalink)  
قديم 11-04-2009, 19:50
صورة رمزية سيّاب
سيّاب سيّاب غير متواجد حالياً
مبيض محّارة
 
تاريخ التسجيل: 06 06
الإقامة: بالحارة - الجزء الثامن
المشاركات: 2,302
سيّاب is on a distinguished road
افتراضي

تحياتي مفكر . . الصورة رائعة جدا كما هي طريقتك السلسة الشيقة في السرد، بالفعل بور بور بهالصورة، واينشتاين مزهزه

لدي بعض التساؤلات رح أأجلها حتى تنتهي.
__________________
أيوا . . لأ . . ماعرفشي!
رد باقتباس
  #75 (permalink)  
قديم 12-04-2009, 14:31
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

وداوِها بالتي كانت هي الداء..


رغم أن بور لم يستطع إثبات خطأ تجربة أينشتاين خلال المحاضرة إلا أنه كان على يقين بخطئها وبصحة تفسيره لنظرية الكوانتم. لقد أرقت هذه المشكلة بور في تلك الليلة ولم يستطع النوم، فجلس في منتصف الليل يبحث عن حل.

بدأ بور برسم للجهاز الذي وصفه أينشتاين كما تخيله هو. قام برسم صندوق يحتوي على ساعة داخلية وثقب في أحد جدرانه، ومعلق عن طريق نابض، وفي جانبه مسطرة ومؤشر يشير إلى موضع الصندوق. حين يخرج الفوتون من الصندوق فإن وزن الصندوق سينقص وبالتالي سيرتفع قليلاً إلى الأعلى (لأنه معلق بنابض). يمكن قياس مقدار هذا الارتفاع عن طريق المسطرة المثبتة إلى جانب الصندوق. أدرك بور أنه حتى نستطيع قياس وزن الصندوق فلا بد من إجراء عملية قياس للوزن. ولكن عملية القياس بحد ذاتها ستؤثر في حركة الصندوق وبالتالي موضعه، فحتى نقوم بقياس وزن الصندوق لا بد من تسليط الضوء على الصندوق، ولكن اصطدام فوتونات الضوء بالصندوق سيؤدي إلى تغير في موضع الصندوق الذي نحاول قياسه! حتى لو لم نستخدم الضوء في القياس فإن عملية القياس بحد ذاتها ستؤدي حتماً إلى تغير في موضع الصندوق، إذ لا يمكننا إجراء عملية قياس دون التأثير بشكل أو بآخر بالصندوق. (صحيح أن هذه التغيرات صغيرة للغاية إلا أنها غير معدومة).

فجأة أدرك بور الخطأ الذي وقع فيه أينشتاين.. نعم لقد وجد الحل.. ليس ذلك فحسب بل إن الحل يأتي من نظرية النسبية لأينشتاين نفسه!

وفقاً لنظرية النسبية لأينشتاين فإن الزمن يتغير مع تغير الجاذبية، ومن المعروف أن الجاذبية تتغير وفقاً لموقع الجسم من الأرض، فقوة الجاذبية على سطح الأرض تختلف قليلاً عن قوة الجاذبية على سطح مبنى من عدة طوابق. إذاً وفقا للنسبية فإن الزمن يتغير مع تغير الجاذبية. مثلاً: إن ساعتين متطابقتين تماماً إحداهما معلقة قرب سقف الغرفة والأخرى على أرض الغرفة ستقيسان الزمن بفارق زمني مقداره 300 جزء في مليار مليار جزء من الثانية نتيجة اختلاف قوة الجاذبية الأرضية التي تشعر بها كل من الساعتين والناتج بدوره عن اختلاف موضعهما بالنسبة للأرض.

كما ذكرت سابقاً فحين نحاول قياس وزن الصندوق فإن موقع الصندوق سيتغير (نتيجة تسليط الضوء عليه مثلاً). هذا التغير في الموضع سيؤدي إلى تغير في الجاذبية وبالتالي إلى تغير في معدل مرور الزمن للساعة ذاتها (الموجودة داخل الصندوق). أي أننا إذا حاولنا قياس وزن الصندوق وبالتالي طاقة الفوتون الخارج منه فإننا لا نستطيع تحديد الزمن بدقة، لأن عملية قياس الوزن ستؤدي إلى تغير في موضع الصندوق والذي يؤدي إلى تغير في قوة الجاذبية على الصندوق، والذي يؤدي بدوره – ووفقاً لنظرية أينشتاين – إلى تغير في معدل مرور الزمن.

النتيجة هي أنه لا يمكننا قياس الطاقة والزمن في آن واحد وبدقة تامة. يبدو أن مبدأ اللاتعيين لا زال صامداً في وجه أعتى الانتقادات.

أخيراً يستطيع بور أن يغمض عينيه لينام بضعة ساعات قبل أن يطلع نهار اليوم التالي من المؤتمر ليفجر بدوره صندوق أينشتاين بقنبلة من صنع أينشتاين نفسه..

هكذا هي دورة الحياة.. معارك وجولات..

عندما استمع أينشتاين إلى رد بور لم يجد إلا الاعتراف بأنه رد مقنع..

شخصياً.. أعتقد أنه رد ينم عن عقلية علمية نادرة..

.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #76 (permalink)  
قديم 13-04-2009, 15:17
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

تجربة القياس عن بعد


في عام 1933 انتقل أينشتاين إلى أمريكا بعد المضايقات التي تعرض لها كثير من اليهود في ألمانيا إثر وصول النازيين للحكم. عمل أينشتاين في Princeton بمساعدة Nathan Rosen و Boris Podolsky على محاولة إثبات وجهة نظره بقصور نظرية الكوانتم وعلى محاولة إثبات استقلالية الحقيقة (الواقع) عن التجربة والملاحظة، في حين كانت نظرة نيلز بور هي أنه يستحيل الفصل بين الحقيقة والتجربة لأن التجربة هي التي تحدد ما نقوم بقياسه وبالتالي تؤثر في نتائج التجربة – أي أنه لا توجد حقيقة مستقلة بحد ذاتها.

تمثلت محاولة أينشتاين هذه المرة في تجربة افتراضية جديدة قام بوضعها مع مساعديه الاثنين فعرفت التجربة بتجربة EPR.

تخيل جسمين A و B يبتعدان عن بعضهما في اتجاهين متعاكسين. وفقاً لمبدأ اللاتعيين فلا يمكن تحديد كل من الموضع والسرعة بدقة تامة وفي آن واحد، ولكن لا شيء يمنع من إمكانية معرفة مجمـوع سرعتي الجسمين والمسافة الفاصلة بينهما (عن طريق قانون انحفاظ الحركية). أي لا يمكننا قياس سرعة كل جسم وموقعه ولكن يمكن معرفة المجموع الكلي للسرعتين إضافة إلى الفرق بين موضعي الجسمين.

لنفترض أن المسافة بين A و B كبيرة. إذا قمنا بقياس سرعة الجسم A بدقة تامة (وذلك على حساب الدقة في موقع الجسم) وبعيداً عن B فإننا نحصل أيضاً على سرعة B لأننا نعرف مجموع السرعتين وقد قمنا بقياس سرعة A. بطرح سرعة A من مجموع السرعتين نحصل على قيمة دقيقة لسرعة B وذلك من دون أن تتأثر القيمة المحسوبة بعملية القياس نفسها. أي أننا استطعنا قياس سرعة B بشكل غير مباشر ومن دون التأثير بهذه السرعة (أي بدقة تامة). يمكننا بنفس الطريقة – وفي تجربة منفصلة - قياس موضع A بدقة تامة، وبما أننا نعرف المسافة الفاصلة بين الجسمين فيمكننا معرفة موقع B بدقة تامة دون الحاجة إلى قياس الموقع مباشرة.

بما أنه يمكننا حساب كل من السرعة والموقع بدقة تامة (حتى ولو كان القياس بشكل منفصل لكل من هذين المتحولين) ودون التأثير بهما فهذا يعني أن للسرعة والموقع وجود حقيقي ومستقل (غير خاضع للاتعيين). أي أنه يمكن فعلاً لجسيم ما أن يمتلك سرعة وموضعاً محددين في آن واحد، مما يتنافى مع تفسير بور لمبدأ اللاتعيين. وبذلك فإن مبدأ اللاتعيين لا يمكنه تفسير إمكانية امتلاك الجسم لموضع وسرعة محددين، مما يعني أنه ناقص أو قاصر.

لاحظ أن أينشتاين لم يهدف إلى البرهان على إمكانية قياس السرعة والموضع بدقة تامة وفي آن واحد، أي أنه لم يهدف إلى نقض مبدأ اللاتعيين (فهو مقتنع بعدم إمكانية ذلك)، ولكن أراد البرهان على نقطة ربما تكون فلسفية أكثر منها علمية وهي أن لهذين المتحولين وجوداً مستقلاً وحقيقياً حتى لو لم نستطع قياسهما معاً وبدقة تامة.

إنها جولة جديدة بين العملاقين..

يبدو أن أمام بور عمل طويل وشاق..

.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables

التعديل الأخير كان بواسطة : سنفور مفكر بتاريخ 13-04-2009 الساعة 15:19.
رد باقتباس
  #77 (permalink)  
قديم 15-04-2009, 17:29
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

التجربة والظاهرة الفيزيائية في تفسير بور


من جديد أدرك بور صعوبة الموقف وذكاء ودقة فكرة أينشتاين. بعد جهد طويل لم يستطع بور إيجاد ثغرة في تجربة EPR إلا أنه وجد غموضاً في تعريفهم للحقيقة الفيزيائية.

كانت فكرة بور هي ما يلي: بما أننا لا نستطيع قياس قيمة فيزيائية معينة بدقة تامة دون التأثير بهذه القيمة فهذا يعني أن لا وجود حقيقي لهذه الخاصية التي نقوم بقياسها. في تجربة EPR وضع أينشتاين معياراً للحقيقة الفيزيائية هو أن يمكن قياس قيمة فيزيائية معينة بدقة تامة دون أن نقوم بالتسبب في تغير أو اضطراب في هذه القيمة جراء عملية القياس. لم ينظر بور للموضوع بهذه البساطة فيبدو أن أينشتاين وزملاءه لم يستوعبوا فكرة بور أو أن بور لم يقم بتوضيحها كما يجب.

لم ير بور أن التجربة والقياس يؤديان إلى تغير في ظاهرة موجودة أصلاً ومستقلة.. لا.. بل رأى أن الجسم الذي يخضع للتجربة والأدوات المستخدمة في القياس يشكلان كلاً واحداً لا يتجزأ – يشكلان الظاهرة الفيزيائية نفسها. أي أن التجربة تحدد هوية الظاهرة التي نشاهدها.

بمعنى آخر، إذا قمنا بإجراء تجربة على الكترون مثلاً فإنه لا يمكن فصل الالكترون عن التجربة بحد ذاتها، فالتجربة والالكترون يشكلان معاً الظاهرة التي ندرسها. أي أن الالكترون لا يتمتع بوجود منفصل ومستقل عن التجربة، بل حين نقوم بتجربة على "الكترون" فإننا نحصل على ظاهرة فيزيائية هي عبارة عن الالكترون والتجربة معاً.

إذاً: لم يفصل بور بين التجربة والالكترون.. أي أنه لم ير أن التجربة تؤثر على الكترون ذي وجود مستقل عن التجربة، بل رأى الاثنين ككل لا يتجزأ..

عودة إلى تجربة EPR.. لم يعترض بور على طريقة أينشتاين في قياس سرعة B بشكل غير مباشر في تجربته الافتراضية، ولكنه اعترض على اعتبار سرعة الجسم جزءاً منفصلاً ومستقلاً عن حقيقة الجسم B. بالنسبة لبور فحين يتم قياس فعلي لسرعة B حينها فقط يمكننا القول أن B يملك سرعة. أما أن نتخيل الجسم B وكأنه يملك خاصية معينة (السرعة) دون القيام بقياسها فهذا غير صحيح لأنه لا وجود للظاهرة بدون عملية القياس، فعملية القياس جزء لا يتجزأ من الظاهرة.

أعتقد أن الفكرة تحتاج بعض التأمل.. والهضم!
.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #78 (permalink)  
قديم 16-04-2009, 20:52
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

تخاطر عبر الكون..


لم يكتف بور باعتبار أن التجربة والظاهرة المدروسة جزء لا يتجزأ وأنه لا وجود للظاهرة قبل الكشف عنها بالتجربة كما شرحت في المشاركة السابقة، بل طرح فكرة أخرى أشد غرابة.. رأى بور أن أي تغير في الجسم A سينعكس على الجسم B أيضاً وبشكل آني مهما كانت المسافة بينهما! طبعاً فإن A و B في هذه الحالة هما جسمان مرتبطان بشكل ما في بداية التجربة، كأن يكون لهما نفس المنشأ (أي أن ينتجا عن جسيم واحد). النقطة المهمة هنا هي أن الترابط بين هذين الجسمين لا ينقطع بابتعادهما عن بعضهما. فإذا انطلق الجسمان معاً في اتجاهين متعاكسين وبحيث تصبح المسافة بينهما في لحظة معينة مثلاً ملايين الكيلومترات فإن أي تغير يطرأ على A سينعكس في ذات اللحظة على B.

إنها من أغرب أفكار العلم.. ولكن هل هي حقاً فكرة علمية يمكن التأكد من صحتها أو خطئها؟

طبعاً رفض أينشتاين هذه الفكرة الغريبة لأنها تفترض أن تأثير A ينتقل إلى B بشكل آني أي بسرعة أكبر من سرعة الضوء المحدودة، ومن المعروف أنه لا يمكن لأي شيء أن يتجاوز سرعة الضوء.

بغض النظر عن صحة هذه الفكرة، فإذا تأملنا فيها نجد لها أبعاداً فلسفية عميقة جداً، حتى أنها قد تساعد في فهم ظواهر نفسية غامضة كالتخاطر...

يبدو أن الأمور تزداد سوءاً بين بور وأينشتاين..

.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #79 (permalink)  
قديم 16-04-2009, 21:54
صورة رمزية marwa_84
marwa_84 marwa_84 غير متواجد حالياً
...
 
تاريخ التسجيل: 08 05
المشاركات: 181
marwa_84 is on a distinguished road
افتراضي

اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة سنفور مفكر مشاهدة المشاركات
لا يمكن فصل الالكترون عن التجربة بحد ذاتها، فالتجربة والالكترون يشكلان معاً الظاهرة التي ندرسها. أي أن الالكترون لا يتمتع بوجود منفصل ومستقل عن التجربة، بل حين نقوم بتجربة على "الكترون" فإننا نحصل على ظاهرة فيزيائية هي عبارة عن الالكترون والتجربة معاً.
أحيانا أتساءل عن العقلية التي يفكر بها هؤلاء العلماء إنها حقا لعقلية تثير الدهشة!!!

اقتباس:
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة سنفور مفكر مشاهدة المشاركات
يبدو أن الأمور تزداد سوءا بين بور وأنشتاين
تذكرت جملة كنت قد قرأتها تقول: إن تاريخ التقدم العلمي ما هو إلا نوع من الجهاد ضد التفسيرات الخاطئة .

شكرا على جهودك.
__________________
حين نكف عن الفعل فسنقع ضحية لردود الفعل وحين لا نقرأ محيط الفكرة وخلفيتها فإننا قد نساق
خلف تطرفها دون أن ندري!
رد باقتباس
  #80 (permalink)  
قديم 19-04-2009, 00:26
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

قطة شرودينجر..


لتوضيح الخلاف الأساسي بين بور وأينشتاين من جديد لنأخذ المثال التالي.

لدينا صندوقان في داخل أحدهما كرة، إلا أننا لا نعرف أي منهما يحتوي على الكرة. قبل أن نفتح الصندوقين (أو على الأقل صندوقاً واحداً منهما) فإن أقصى ما يمكن أن نقوله هو أن احتمال وجود الكرة في كل صندوق هو 50%. ولكن الكرة موجودة فعلاً في أحد الصندوقين، أي أن الوصف الذي ذكرناه (احتمال وجود الكرة في أي صندوق يساوي 50%) لا يكفي لأنه لا يصف الحقيقة (وجود الكرة فعلياً في أحد الصندوقين) بل يصف احتمالات فقط.

شرودينجر – والذي كان متفقاً مع وجهة نظر أينشتاين – جاء بمثال جديد أصبح فيما بعد رمزاً للأبعاد الفلسفية لنظرية الكوانتم وألّفت حوله الكتب:

لدينا قطة موضوعة في حجرة فولاذية وإلى جانبها كمية من مادة مشعة موصولة بجهاز لقياس الإشعاع والموصول بدوره بمطرقة يوجد في أسفلها عبوة من مادة سامة (حمض سيانيد مثلاً). من المحتمل أن تقوم بعض الذرات المادة المشعة بالإشعاع، مما يؤدي إلى تفعيل جهاز قياس الإشعاع والذي يستجيب لهذا الإشعاع فيقوم بالتالي بتحرير المطرقة والتي تؤدي إلى كسر عبوة حمض السيانيد السام، مما يؤدي إلى تسمم القطة وموتها. ومن المحتمل أيضاً أن لا يحدث ذلك، أي أن لا يحدث أي إشعاع.

والآن كيف يمكننا وصف القطة من دون النظر داخل الحجرة؟ وفقاً لشرودينجر وأينشتاين فإن القطة إما أن تكون حية أو ميتة. أما بور فيرى غير ذلك: إن حالة القطة في لحظة ما يمكن أن توصف باحتمال الاثنين معاً، أي أنها حية وميتة في ذات الوقت (!) ولا يمكننا تحديد أي منهما ما لم نقم بعملية قياس أي بفتح الحجرة. أي أنه لا معنى لوجود القطة حية أو ميتة قبل أن نكشف عنها بفتح الحجرة (تماماً كما أنه لا يمكننا الحديث عن "سرعة" الالكترون قبل القيام بقياس هذه السرعة – أي لا وجود للسرعة قبل أن نقوم بقياسها).

لم تقتصر مثل هذه الأمثلة على أينشتاين وشرودينجر، فقد قدم بور أيضاً مثالاً لفكرته:

تخيل رجلاً أعمى يستعين في تحركاته بعصاة. إن العصاة في هذه الحالة هي جزء من هذا الرجل وبدونها لا يمكن له أن يتلقى معلومات عن المحيط الخارجي، أي أن العصاة والرجل كلّ لا يتجزأ فالعصاة هي منفذه إلى ما حوله. وكذلك الظاهرة والتجربة (التي نقيس بواسطتها هذه الظاهرة) يشكلان كلاًّ لا يتجزأ، فلا توجد الظاهرة بشكل مستقل عن التجربة والقياس.

كما نرى فلقد قام بور ببناء نظرة فلسفية متكاملة بدءاً من نظرية الكوانتم، أما أينشتاين فرغم أنه لم يعترض على نظرية الكوانتم ومبدأ اللاتعيين لهايزنبرغ إلا أنه رفض بناء نظرة كلية للوجود بناءاً على نظرية علمية قد يثبت – من حيث المبدأ – خطؤها أو نقصها في أي وقت (رغم قوة الأدلة التجريبية إلا أن النظرية معرضة من حيث المبدأ للخطأ).


.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #81 (permalink)  
قديم 22-04-2009, 00:14
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

ضيف الشرف: جورج غامو..


لنترك أينشتاين وبور وخلافاتهما جانباً بشكل مؤقت، ولنعد إلى الفكرة الأساسية..

كما ذكرت سابقاً فإنه لا وجود حقيقة لـ "مسار" الالكترون إذ أنه لا يمكننا فعلاً قياس "مسار" الالكترون بل أقصى ما يمكن فعله هو تحديد منطقة من الفراغ حيث يكون احتمال وجود الالكترون عالياً جداً.

ولكن من الواضح أن هذا يتناقض مع تجربتنا اليومية، فيمكننا بسهولة تتبع مسار سيارة أو طيارة أو شخص أو قذيفة.... هل القوانين التي تنطبق على الجسيمات الصغيرة كالالكترون تختلف عن القوانين التي تنطبق في حياتنا اليومية؟

للإجابة عن هذا السؤال سأستعين بصديق قديم لنا كنا قد قابلناه في موضوع قصة الكون.. إنه جورج غامو..

في كتابه الممتع One, Two, Three… Infinity يجيب غامو عن هذا السؤال بمثال.

وفقاً لنظرية الكوانتم فلا وجود لمسار محدد بدقة تامة لأي جسم كان، بل إن هذا المسار هو عبارة عن منطقة من الفراغ يكون احتمال وجود الجسم المدروس فيها كبيراً. يمكن تخيل ذلك على أنه مسار محدد (خط مستقيم مثلاً) محاط بهالة أو غمامة. يختلف حجم هذه الغمامة (والتي تعبر عن الارتياب في موضع الجسم) وفقاً لكتلة الجسم نفسه.

مثلاً: لنأخذ رصاصة ذات مسار مستقيم ومحدد. وفقاً لحسابات نظرية الكوانتم فإن سماكة "الغمامة" (والتي تعبر عن الارتياب في موضع الرصاصة) لا يتجاوز سماكة ذرة واحدة من الذرات المكونة للرصاصة! من حيث المبدأ فإن "غمامة" الارتياب هذه موجودة، إلا أنها شديدة الصغر بحيث يمكن إهمالها كلياً. لذلك فإن للأجسام الكبيرة نسبياً مسارات محددة وواضحة تبدو لنا وكأنها غير خاضعة لأي ارتياب لأن هذا الارتياب شديد الصغر.

أما إن أخذنا جسيماً شديد الصغر كالالكترون، فإن سماكة "الغمامة" التي تمثل "مسار" الالكترون (أو الارتياب في موضع الالكترون) ستكون قريبة نسبياً من حجم الالكترون نفسه. وبالتالي لا يمكننا تمثيل "مسار" الالكترون على أنه خط ذو شكل واضح ومحدد بدقة، بل لا بد عندها من تخيل "مسار" الالكترون على أنه "غمامة" يكون احتمال وجود الالكترون في أي نقطة منها عالياً. هذه الغمامة هي نتيجة لعدم إمكانية قياس أو تحديد موضع الالكترون وسرعته معاً وبدقة تامة، وهي ذات حجم لا يمكن إهماله بالنسبة لحجم الالكترون.

.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #82 (permalink)  
قديم 22-04-2009, 11:47
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

صداقة.. ووداع..


بقي الخلاف بين بور وأينشتاين لسنين طويلة، إلا أنه لم يفقدهما صداقتهما. كان بور عضواً في المعهد الذي كان يعمل فيه أينشتاين في برينستون. في إحدى زيارات بور للمعهد عام 1948 تجدد النقاش بينهما حول خلافاتهما القديمة في الكوانتم وتفسير ميكانيك الكوانتم. يبدو أن بور كان يكن الكثير من الاحترام لأينشتاين وكان لا يشعر بالارتياح لاختلافاتهما.

تجديداً لصداقتهما فقد سمح أينشتاين لبور باستخدام مكتبه الخاص في برينستون خلال زيارة بور للمعهد. في أحد الأيام كان بور يعمل مع مساعده في برينستون على كتابة بحث أراد بور نشره بمناسبة عيد ميلاد أينشتاين السبعين. كان معروفاً عن بور تردده الكبير في الكتابة واختيار الكلمات وإيجاد التعبير المناسب. وقف بور ينظر من النافذة وهو يفكر ويردد اسم أينشتاين بصوت مسموع فلطالما أرقه هذا الخلاف بينهما. حينها دخل اينشتاين المكتب بهدوء ودون أن يشعر به بور، ورغم تحذير الطبيب له بالابتعاد عن التدخين إلا أنه تسلل نحو الطاولة وتناول سيجارة من سجائر بور، وبور لا زال يردد اسمه عالياً.. اتجه أينشتاين نحو بور وأدار بور وجهه فجأة ليقف الإثنان وجهاً لوجه في موقف مربك لبور الذي لم يستطع الكلام للحظات! شرح أينشتاين أنه ما قدم إلا ليأخذ سيجارة من بور لينفجر الثلاثة ضحكاً من هذا الموقف المربك لبور..

في 18 ابريل (نيسان) 1955 توفي أينشتاين بعد رفضه أن تجرى له عملية جراحية. حتى بعد وفاة أينشتاين لم يتوقف بور عن التفكير في خلافهما حول تفسير ميكانيك الكوانتم. عندما توفي بور عام 1962، وُجد مرسوماً على اللوح الذي يستخدمه في غرفة دراسته رسماً لصندوق أينشتاين (تجربة الصندوق وفوتون الضوء)! حتى قبل وفاته بيوم لم يترك بور التفكير في تلك المشكلة!

لقد رحل العملاقان وتركا وراءهما مشكلة الكوانتم..


.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables

التعديل الأخير كان بواسطة : سنفور مفكر بتاريخ 22-04-2009 الساعة 11:49.
رد باقتباس
  #83 (permalink)  
قديم 23-04-2009, 19:14
صورة رمزية سنفور مفكر
سنفور مفكر سنفور مفكر غير متواجد حالياً
عناقيد.. وتفاح
 
تاريخ التسجيل: 11 04
الإقامة: UK
المشاركات: 1,696
سنفور مفكر is an unknown quantity at this point
افتراضي

متحولات خفية.. ميتافيزيقيا في قلب الفيزياء؟


رغم القبول الواسع الذي حظي به تفسير كوبنهاغن (تفسير بور) لميكانيك الكوانتم إلا أن عدداً من العلماء استمر في محاولة نقض هذا التفسير أو إثبات عدم كفايته.

للتذكير من جديد فقد رأى أينشتاين أن خصائص جسم ما توجد بشكل مستقل عن التجربة وأنه لا يمكن لأي تأثير أن ينتقل من جسم لآخر بسرعة أكبر من سرعة الضوء. أما بور فلقد رأى أنه لا وجود حقيقي لخاصية ما قبل أن نجري تجربة لقياسها، وأنه حين نجري قياساً على واحد من جسمين مترابطين بشكل ما فإن تأثير ذلك سينتقل إلى الجسم الآخر بشكل آني.

المشكلة الآن هي أن هذا الخلاف فلسفي، إذ لا توجد طريقة علمية لحسمه عن طريق إجراء التجارب.

في محاولة لنقض تفسير كوبنهاغن اقترح بعض العلماء وجود متحولات "خفية" لا تخضع لمبدأ اللاتعيين، أي أنها متحولات يمكن تحديدها بدقة تامة. في العام 1932 قدم الرياضي John von Neumann دليلاً رياضياً حدد فيه طريقة "المتحولات الخفية" التي استخدمها فيما بعد الفيزيائي David Bohm. فما هي فكرة المتحولات الخفية هذه؟

تقترح هذه الفكرة وجود متحولات خفية – قد تكون عبارة عن جسيمات أو قوى غامضة أو شيء جديد تماماً لا نعرفه – وبحيث تكون هذه المتحولات هي أساس الواقع الفيزيائي ولا تخضع لمبدأ اللاتعيين. ولكن حتى تستطيع هذه النظرية كسب تأييد العلماء فلا بد لها من أن تعطي نتائج تتطابق مع الواقع (في الحقيقة فقد كان هذا سر نجاح نظرية الكوانتم إذ أنها أعطت نتائج متوافقة تماماً مع التجربة).

فهم العلماء الدليل الذي قدمه von Neumann على أنه يثبت أنه لا يمكن لأي نظرية تعتمد على المتحولات الخفية أن تعطي نفس النتائج التي تعطيها نظرية الكوانتم. وهذه مشكلة، فحتى تتفوق هذه النظرية على نظرية الكوانتم لا بد لها من إعطاء تنبؤات تتفق مع التجربة.

بقي الحال على ذلك طويلاً إلى أن جاء الآيرلندي John Bell ليكشف خطأ في دليل نيومان الرياضي، وذلك في محاولة لإعادة إحياء فكرة المتحولات الخفية. ما قام به جون بيل هو أن حول الخلاف بين أينشتاين وبور من خلاف فلسفي إلى خلاف علمي يمكن البت فيه بالتجربة!

بعد أن حصل بيل على درجة الدكتوراه من جامعة برمنغهام في بريطانيا عام 1960، قدم عام 1964 نظرية تتيح الوصول إلى حل لذلك الخلاف عن طريق التجربة. بعد خمس سنوات من وضعه للنظرية تلقى بيل رسالة من عالم فيزياء شاب في كاليفورنيا يدعى John Clauser فحواها أنه تمكن وزميلٌ له من تصميم تجربة لاختبار نظريته.

وبالفعل تمكن Clauser وزميله Stuart Freedmann عام 1972 من إجراء التجربة المنتظرة.. وبعد إجراء قياسات استغرقت بمجموعها 200 ساعة ظهرت النتائج..

أخيراً جاءت التجربة لتفصل في الخلاف الطويل بين بور وأينشتاين.. فمن كان على صواب: بور أم أينشتاين؟ هل غرائب عالم الكوانتم هي في صميم الطبيعة كما رأى بور أم أنها مجرد ظاهرة تغطي الصورة الكاملة والأشمل للوجود؟

إنها لحظة حاسمة...


.
__________________
He was listening to the music of her voice more than the meaning of her words; one of those big tears, which are the sombre pearls of the soul, slowly gathered in his eye. He murmured: The proof that God is good, is that she is here

Les Misérables
رد باقتباس
  #84 (permalink)  
قديم 23-04-2009, 19:29
صورة رمزية فريزة
فريزة فريزة غير متواجد حالياً
Brat
 
تاريخ التسجيل: 02 09
الإقامة: على سطح الجيران
المشاركات: 258
فريزة is on a distinguished road
افتراضي

في الحقيقة لم أتوقع يوما ً أن أشعر بالأسف على موت بور (نظرا ً لعداوة قديمة)
إلا أنني أشفقت عليه وهو يموت حاملا ً هم التشكيك

وأزعجني موت أينشتاين قبل أن يحل المشكلة

لم أتوقع أيضا ً أن أشعر " بالسسبنس " في الكيمياء

شكرا مجددا سنفور مفكر على الجهد الكبير المبذول
ومتابعة لأني ما زلت حائرة بعض الشيء
رد باقتباس
رد


عدد الأعضاء الحاليين الذين يشاهدون محتوى هذا الموضوع : 1 ( 0 عضو و 1 ضيوف )
 
أدوات الموضوع
طرق عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع كتابة مواضيع جديدة
لا تستطيع كتابة ردود جديدة
لا تستطيع إرفاق مرفقات في مشاركاتك
لا تستطيع تحرير مشاركاتك

رمز [IMG] متاحة
رمز HTML معطلة
Trackbacks are متاحة
Pingbacks are متاحة
Refbacks are معطلة
الانتقال إلى


حسب توقيت جرينتش +2 الساعة الآن : 12:15

 

Powered by: vBulletin Version 3.6.4
Copyright ©2000 - 2010, Jelsoft Enterprises Ltd.
Syria Nobles 1998-2009