|
|
|
|||
07-05-2009, 00:46
|
||||
|
||||
تحية سنفور مفكر . . كانتت رحلة ممتعة جدا وأصدقك القول انني شعرت بالأسى كثيرا على وفاة أينشتاين وصديقه اللدود بور عندما جئت على ذكر ذلك!!
لدي استفسارات لن أطرحها الآن ولكن بين يدي الآن مقالة لم اكملها بعد تتحدث عن الفيزياء والكون ومفهوم الزمكان -مجلة الثقافة العالمية عدد مايو الحالي لمن يريد اقتنائها-. تدور المقالة حول مشكلة عدم التوافق او التكامل بين النظرية النسبية ونظرية الكوانتم، حيث تطرح مشكلة إيجاد نظرية فيزيائية جامعة شاملة تؤسس لفهم الكون وأن هناك خطأ ما في قواعد الفيزياء الحالية هو السبب وراء عدم التوافق وعدم القدرة على تفسير الكثير من الظواهر التي تحدث على مستويات متناهية في الصغر. الكاتب "سيسيل بونو" يطرح فكرة ماذا لو كان أساس الفيزياء يشوبه خطأ ما ابتدأ من عند غاليلو، واستمر مع اينشتاين وغيرهم من رواد الفيزياء. وطرح جهود آلن كوستيليكي الرامية لتوحيد نظريات الفيزياء ابتداء من نظرية الأوتار التي كان يعمل عليها وانتهاء بمحاولة الإجابة على التساؤل التالي: التواءات الزمكان على ادنى مستوى من شانها أن تجعل النظريات خاطئة، فأين تكمن الثغرة؟" ممكن بطريقتك تبسطلنا الخلاف او الأختلاف بين النسبية ونظرية الكوانتم ؟ --- على الهامش: تفاجأت ان غاليلو هو جد نظرية الزمكان النسبية!! قد تكون بعض التعابير غير دقيقة في مشاركتي (لسى ما خلصت المقالة) التعديل الأخير كان بواسطة : سيّاب بتاريخ 07-05-2009 الساعة 00:53. 
|
|
07-05-2009, 21:52
|
||||
|
||||
|
النسبية والكوانتم
لقد وضع أينشتاين نظرية النسبية العامة لتنطبق على الأجسام الكبيرة والمسافات الشاسعة في الكون. تتطلب نظرية النسبية العامة أن يكون نسيج الكون "الزمكان" مسطحاً في حالة انعدام الكتلة. إن وجود أي كتلة في الفراغ سيؤدي إلى انحناء الزمكان، وبالتالي فإذا نظرنا إلى "منطقة" من الفراغ خالية من أي كتلة فإن الزمكان في هذه المنطقة سيكون مسطحاً بشكل تام نظراً لغياب الكتلة التي تسبب الانحناء. .والآن لنتخيل أن لدينا مجهر ذو قوة غير محدودة بحيث نستطيع من خلاله تضخيم ورؤية أي شيء مهما بلغ صغره. لنأخذ منطقة من الفراغ خالية تماماً من أي كتلة ولنحاول تضخيم الصورة بحثاً عن "شكل" نسيج هذا الفراغ. طبعاً هذا الفراغ خال من أي ذرة لذلك لن نصادف أي مادة خلال عملية التكبير بواسطة المجهر، كل ما سنشاهده (تجاوزاً) هو سطح أملس ما هو إلا النسيج الأساسي للفراغ (أو الزمكان). (أقول تجاوزاً لأنه لا يمكن رؤية "نسيج" الفراغ!). لن نستغرب حين نرى هذا السطح أملساً وخالياً من أي نتوءات – فهذا تماماً ما تنبأت به نظرية أينشتاين عند انعدام الكتلة. ولكن حين نصل إلى حد معين في عملية التكبير فسنلاحظ ظهور بعض "التموجات" في هذا السطح الأملس. وإذا زدنا قوة التكبير رأينا أن هذه التموجات بدأت تتحول إلى نتوءات عشوائية.. أي أن السطح الأملس الذي تنبأت به نظرية النسبية العامة قد اختفى تدريجياً ليحل مكانه سطح مليء بالنتوءات العشوائية. ماذا حدث؟ ومن أين جاءت هذه النتوءات؟ الجواب هو: من نظرية الكوانتم.. وفقاً لمبدأ اللاتعيين فكل شيء خاضع للاحتمال، ويستحيل تحديد قيمة خاصية معينة بدقة متناهية وبدون أي ارتياب. إذا طبقنا هذا المبدأ على الجاذبية، فحتى عند غياب أي جسم مادي فلا يمكننا القول أن قيمة الجاذبية ستساوي الصفر تماماً وبدون أي ارتياب في هذه القيمة، بل ستتخذ الجاذبية قيماً قريبة جداً من الصفر فتظهر على شكل تغيرات عشوائية بحيث أننا إذا قمنا بحساب المعدل الوسطي لهذه التغيرات لحصلنا على قيمة الصفر (نظراً لعدم وجود جسم تنتج عنه قوة الجاذبية). إذاً فالمعدل الوسطي للجاذبية في مجموعة نقاط يبلغ الصفر ولكن قيمة الجاذبية في أي نقطة لن تكون بالضرورة مساوية للصفر تماماً بل ستتأرجح حول الصفر نظراً للتأثيرات الكوانتية (مبدأ اللاتعيين). إن وجود هذه التموجات العشوائية في قيمة الجاذبية هو تناقض واضح مع نظرية النسبية التي تتنبأ بأن يكون الزمكان أملساً بشكل تام عند غياب أي كتلة. يظهر هذا التناقض بين النسبية والكوانتم عندما نتحدث عن مسافات شديدة الصغر – أصغر بكثير من قطر الذرة. تدعى هذه المسافة التي تظهر فيها تموجات الكوانتم العشوائية بمسافة أو طول بلانك Planck length . هذه المسافة صغيرة جداً ( تبلغ قيمتها 1 مقسوماً على 1 وأمامه 33 صفراً من السنتيمتر). لتوضيح مدى صغر هذه المسافة لنتخيل أننا استطعنا تضخيم ذرة واحدة ليبلغ حجمها حجم الكون كاملاً، حينها لا يتعدى مقدار Planck length طول شجرة! نظراً لصغر هذه المسافة التي يظهر فيها التناقض بين النسبية والكوانتم فإن بعض العلماء لم يكترث لهذا التناقض، فنظرية الكوانتم تؤدي عملها في مجالها الخاص بها ونظرية النسبية تؤدي عملها بكفاءة في المجال الخاص بها. إلا أن الكثير من العلماء لا يبدون ارتياحاً لهذا التناقض، فكيف يكون الواقع متناقضاً إلى هذا الحد؟ كيف يمكن لنظريتين متناقضتين أن تصفا الواقع ذاته؟ ربما يدل هذا التناقض على وجود خلل أساسي في فهمنا للعالم المادي من حولنا.. يعتمد هؤلاء العلماء على فرضية لا يمكن البرهان عليها وهي أن الكون محكوم بقوانين منسجمة. أي أن هنالك نظرية واحدة تحكم كل قوانين الكون. من هنا بدأت محاولات العلماء بالتوحيد بين نظريتي النسبية والكوانتم.. وحتى الآن فقد باءت كل هذه المحاولات بالفشل.. عدا نظرية واحدة.. هي نظرية الأوتار String theory.
__________________
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
|
|
07-05-2009, 21:59
|
||||
|
||||
|
مرحبا سياب
شكراً لإثارة هذه النقطة، وأرجو أن يكون شرحي للخلاف بين النظريتين واضحاً.. ربما لو قمتَ بتلخيص ما قرأته في ذلك المقال حين تنتهي منه فستصبح نقاط الخلاف أوضح. شكراً لك من جديد. تحياتي
__________________
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
|
|
11-05-2009, 21:06
|
||||
|
||||
|
أسئلة جديدة
مرحباً من جديد ..
عندي سؤالين سنفور مفكر ... قد يكون أحدهما خارج الموضوع .. السؤال الأول يتعلق بمسالة قياس سرعة الالكترون التي تحدثت عنها أثناء عرضك لقانون عدم التعيين ... وقتها قلت اننا اذا اردنا تحديد موضع الالكترون سنستخدم موجة ذات طول قصير ونتيجة لكبر طاقتها ستؤثر على سرعة الالكترون ... أما قياس سرعة الالكرتون سيتم باستخدام طول موجة كبير نسبياً يؤدي إلى الارتياب بتحديد الموقع .. ما لم أفهمه هو الطريقة التي تقاس بها سرعة الالكترون بالضبط .. مثلاً لنقيس سرعة جسم متحرك يمكننا مثلاً أن نحسب زمن انتقاله من نقطة الى نقطة ثانية وهذا يحتاج منا أن نعرف مسار هذا الجسم ... ما اريد قوله هو أن قياس السرعة يحتاج منا معرفة مسار الحركة أصلاً ( رياضياً أليست السرعة هي مشتق المسار ؟ ) ... في المشاركة ( بور وأينشتاين ... وبداية خلاف طويل " في الصفحة 6 من الموضوع " ) ذكرت أنه لا معنى لمفهوم مسار الالكترون طالما أننا لا نستطيع تحديد السرعة والموضع في آن واحد ... لكن أليس حساب السرعة مشروطاً أصلاً بمعرفة المسار ؟ السؤال الثاني هو من باب الفضول لا أكثر ... في المشاركة ( لحظات قبل الولادة ... " أيضاً صفحة 6 " ) كنت قد تحدثت عن أن نقاط الماء في تجربة ويلسون رسمت مساراً معيناً و ظنوا وقتها أن هذا هو مسار الالكترون ... لكن هايزنبرغ نقض هذا التفسير ... فكيف فسروا بعد ذلك المسار الذي رسمته النقاط ؟ اقتباس:
حصلت منذ فترة على نسخة مترجمة إلى العربية من كتاب " الكون الأنيق " وأسعدني أن الترجمة واضحة وسلسة ... وقد لفت نظري جملة قالها بور وهي :" إذا لم تشعر بدوار أحياناً أثناء تفكيرك في ميكانيك الكم , فمعنى ذلك أنك في الواقع لم تفهمها " إذاً ما أشعر به الآن أمر طبيعي ...  
|
|
13-05-2009, 23:59
|
||||
|
||||
|
سلامات هارموني
اقتباس:
حين تحدثتُ عن قياس سرعة الالكترون وموقعه فقد قصدتُ قياسهما في نفس اللحظة. ليس من الضروري لقياس السرعة أن نعرف موقع الالكترون بين نقطتين بنفس الطريقة التي نقيس بها سرعة جسم عادي متحرك فمن الممكن قياس سرعة الالكترون بشكل مستقل عن قياس الموضع. بالنسبة لمسار الالكترون فمن الضروري أن نتجاوز مفهومنا المتعارف عليه للمسار. نحن نتخيل المسار على أنه خط غير متقطع – أي متواصل – يتألف من عدد لا نهائي من النقاط. ولكن المسار في عالم الكوانتم بعيد تماماً عن ذلك. لقياس "مسار" الالكترون لا بد من تحديد موقع الالكترون في عدد من النقاط المتعاقبة. ولكن قياسنا لموقع الالكترون في نقطة ما سيؤدي حتماً إلى تغير في سرعته وبالتالي تغير جهة حركة الالكترون – أي تغير المسار، فيبدأ الالكترون في مسار جديد مختلف عن مساره في النقطة السابقة. وكذلك الأمر حين نقوم بقياس موقع الالكترون في النقطة التالية.. وهكذا.. بمعنى أن لا وجود لمسار الالكترون بشكل مستقل عن التجربة، بل إن المسار تحدده التجربة إلى حد بعيد. اقتباس:
ما تم ملاحظته في تلك التجربة لم يكن مسار الالكترونات بل كان مجرد مسار مكون من قطرات الماء. صحيح أن قطرات الماء قد تشكلت نتيجة لانتزاع الكترونات من ذرات الهواء إلا أن قطرات الماء أكبر بكثير من الالكترون وبالتالي لا يمكن القول أن مسار قطرات الماء هو نفسه مسار الالكترون نقطة بنقطة. أي أن مسار قطرات الماء لا يحدد بدقة مسار الالكترون بل هو مجرد منطقة من الفراغ نعلم أن الالكترون قد مر عبرها. تحياتي
__________________
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
|
|
14-05-2009, 00:03
|
||||
|
||||
|
اقتباس:
تحياتي
__________________
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
|
 |
| عدد الأعضاء الحاليين الذين يشاهدون محتوى هذا الموضوع : 1 ( 0 عضو و 1 ضيوف ) | |
| أدوات الموضوع | |
| طرق عرض الموضوع | |
|
|
|
العرض العادي
