كيف يمكن لِقطة أن تكون حية وميتة في الوقت ذاته؟ 🤯
سلسلة تغريدات عن قطة شرودنجر
سلسلة تغريدات عن قطة شرودنجر
١
من هو شرودنجر؟
إروين شرودنجر (Erwin Shrödinger) هو عالم فيزياء نمساوي وأحد مؤسسي ميكانيكا الكم. ولد عام ١٨٨٧ في فينا، ويعرف بأنه فيزيائي نظري، وقد غيّرت معادلته الموجية الرائدة وجه ميكانيكا الكم. حاز على جائزة نوبل في الفيزياء عام ١٩٣٣.
ويصادف اليوم ١٢ أغسطس ذكرى ميلاده
من هو شرودنجر؟
إروين شرودنجر (Erwin Shrödinger) هو عالم فيزياء نمساوي وأحد مؤسسي ميكانيكا الكم. ولد عام ١٨٨٧ في فينا، ويعرف بأنه فيزيائي نظري، وقد غيّرت معادلته الموجية الرائدة وجه ميكانيكا الكم. حاز على جائزة نوبل في الفيزياء عام ١٩٣٣.
ويصادف اليوم ١٢ أغسطس ذكرى ميلاده
٢
من أين أتت قطة شرودنجر؟
في عام ١٩٣٥ أراد شرودنجر دحض تفسير كوبنهاغن لميكانيكا الكم، لذا ابتكر هذه التجربة الذهنية، والتي توضّح مدى عدم منطقية مبدأ التراكب (Superposition).
من أين أتت قطة شرودنجر؟
في عام ١٩٣٥ أراد شرودنجر دحض تفسير كوبنهاغن لميكانيكا الكم، لذا ابتكر هذه التجربة الذهنية، والتي توضّح مدى عدم منطقية مبدأ التراكب (Superposition).
٣
ما هو مبدأ التراكب (Superposition) في تفسير كوبنهاغن؟
قبل القياس والرصد، تكون الجسيمات في حالة تراكب، أي حالات متعددة. بحيث يكون احتمال توجه الجسيمات للأعلى، هو نفس احتمال توجهها للأسفل، ويساوي 50% لكل حالة. وعند الرصد تنهار إلى حالة واحدة فقط!
ما هو مبدأ التراكب (Superposition) في تفسير كوبنهاغن؟
قبل القياس والرصد، تكون الجسيمات في حالة تراكب، أي حالات متعددة. بحيث يكون احتمال توجه الجسيمات للأعلى، هو نفس احتمال توجهها للأسفل، ويساوي 50% لكل حالة. وعند الرصد تنهار إلى حالة واحدة فقط!
٤
التجربة:
تنويه: التجربة ذهنية ولم تجرى على أرض الواقع، ولكن ساستخدم الأسلوب التقليدي لتبسيط التجربة إلى أبسط صورة ممكنة.
أدوات التجربة:
صندوق - قطة - مطرقة - مادة سامة - وعاء زجاجي - مادة مشعة - عداد جايجر (جهاز لكشف الإشعاع)
التجربة:
تنويه: التجربة ذهنية ولم تجرى على أرض الواقع، ولكن ساستخدم الأسلوب التقليدي لتبسيط التجربة إلى أبسط صورة ممكنة.
أدوات التجربة:
صندوق - قطة - مطرقة - مادة سامة - وعاء زجاجي - مادة مشعة - عداد جايجر (جهاز لكشف الإشعاع)
٥
خطوات التجربة:
- تضع القطة في صندوق محكم الإغلاق، مع القليل من المادة المشعة وبقية الأدوات.
- ترتب الأدوات بحيث عندما تتحلل المادة المشعة، يكشف عداد جايجر الإشعاع، فيعطي أمر للمطرقة بكسر الوعاء الزجاجي الذي يحتوي على المادة السامة، ثم يتسرب السم في الصندوق فيقتل القطة.
خطوات التجربة:
- تضع القطة في صندوق محكم الإغلاق، مع القليل من المادة المشعة وبقية الأدوات.
- ترتب الأدوات بحيث عندما تتحلل المادة المشعة، يكشف عداد جايجر الإشعاع، فيعطي أمر للمطرقة بكسر الوعاء الزجاجي الذي يحتوي على المادة السامة، ثم يتسرب السم في الصندوق فيقتل القطة.
٦
- أغلق الصندوق، واعطِ المادة المشعة وقت كافٍ لتحقق احتمال ٥٠% أن تتحلل إحدى ذراتها.
- إذا تحللت أحدى ذرات المادة المشعة، ينكسر الإناء الزجاجي، يتسرب السم فتموت القطة.
- إذا لم تتحلل لن ينكسر الإناء، ولن يتسرب السم، ولن تموت القطة.
- أغلق الصندوق، واعطِ المادة المشعة وقت كافٍ لتحقق احتمال ٥٠% أن تتحلل إحدى ذراتها.
- إذا تحللت أحدى ذرات المادة المشعة، ينكسر الإناء الزجاجي، يتسرب السم فتموت القطة.
- إذا لم تتحلل لن ينكسر الإناء، ولن يتسرب السم، ولن تموت القطة.
٧
تحلل المادة المشعة تحكمه قوانين ميكانيكا الكم، ووفقًا لمبدأ التراكب، أن الذرة في حالة مشتركة "متحللة" و "غير متحللة"؛ بسبب عدم وجود مراقب واعِ، بحيث أن كل شيء وضع داخل صندوق مغلق. وبالتالي فإن النظام بأكمله مزيج بين الاحتمالين، أي أن القط حي وميت في الوقت نفسه!
تحلل المادة المشعة تحكمه قوانين ميكانيكا الكم، ووفقًا لمبدأ التراكب، أن الذرة في حالة مشتركة "متحللة" و "غير متحللة"؛ بسبب عدم وجود مراقب واعِ، بحيث أن كل شيء وضع داخل صندوق مغلق. وبالتالي فإن النظام بأكمله مزيج بين الاحتمالين، أي أن القط حي وميت في الوقت نفسه!
٨
يرى شرودنجر أن وجود الذرة في حالة تراكب متحللة وغير متحللة، يقود إلى وجود القط في حالة تراكب أيضًا، إلّا أن وجود قط حي وميت في الوقت ذاته يبدو غير منطقي في العالم الحقيقي.
يرى شرودنجر أن وجود الذرة في حالة تراكب متحللة وغير متحللة، يقود إلى وجود القط في حالة تراكب أيضًا، إلّا أن وجود قط حي وميت في الوقت ذاته يبدو غير منطقي في العالم الحقيقي.
٩
وضّحت التجربة وجود خط فاصل العالم الكمي والحياة اليومية، حيث أن عالم الكم لا يثق بالحكم بالفطرة، إنما يعتمد فقط الأشياء التي نستطيع رصدها.
- الورقة التي شرح فيها شرودنجر التجربة
google.com.sa
** تمت **
وضّحت التجربة وجود خط فاصل العالم الكمي والحياة اليومية، حيث أن عالم الكم لا يثق بالحكم بالفطرة، إنما يعتمد فقط الأشياء التي نستطيع رصدها.
- الورقة التي شرح فيها شرودنجر التجربة
google.com.sa
** تمت **
جاري تحميل الاقتراحات...