مَنَارَةُ الفِيزْيَاء | Physics Lighthouse
مَنَارَةُ الفِيزْيَاء | Physics Lighthouse

@Phys_Lighthouse

11 تغريدة 23 قراءة Jan 26, 2021
#فيزياء #ثريد
لا شكّ أنكم قد سمعتم بتجربة الشق المزدوج التي بدأت مع الضوء وبيّنت طبيعته الموجية، ثم استمرّت بإدهاشنا مع مختلِف الجسيمات الكميّة. تعالوا ننظر لها في هذه السلسلة من جانب آخر، ربّما لم تلتفتوا إليه من قبل 👀✨
(سلسلة تغريدات)
(1)
عند إرسالِ مجموعة من الجسيمات الكمية (إلكترونات- بروتونات- ذرات- إلخ) من خلال شقين (تجربة الشق المزدوج) ورصدِ موقع سقوطها على شاشة تبعد قليلاً عن الشقين، فإننا نلاحظ ظهور نمط معين لموقع سقوط الجسيمات على الشاشة.
(2)
هذا النمط يظهر كما لو أنّ هذه الجسيمات قد تداخلت interfered مع بعضها أثناء مرورها بالشقين بسبب طبيعتها الموجية. وهذه نتيجة قد تُفهم باعتبار الجسيمات الكمية تتداخل مع بعضها.
(3)
ماذا سيحدث لو أرسلنا الجسيمات واحداً واحداً؟
سنحصل على نفس النمط الناتج عن تداخل الجسيمات عندما نرسلها بأعداد كبيرة!
ولكن في هذه المرة، لا نقول أن للجسيمات طبيعة موجية فقط، ولكن نقول أن لكل جسيم "خاصية ما" قد مرت من الشقين في الوقت نفسه، وأن كل جسيم قد "تداخل مع نفسه"!
(4)
ولكن هل نستطيع التأكد من أن كل جسيم قد مر من الشقين في الوقت نفسه؟
عند محاولة رصد الشق الذي دخل منه الجسيم -بأي طريقة كانت- يختفي النمط المتداخل للجسيمات، وكأن عملية التداخل لم تحدث.
(5)
هذه الملاحظات تجعلنا نقول أن عملية رصد الشق تجعل الجسيم يبدو كأنه يمر من شق واحد، وعملية عدم الرصد تجعل الجسيم كأنه يمر من الشقين، وبالتالي من خلال الرصد وعدم الرصد يصبح لدينا خيار في إرغام الجسيم على الدخول من شق واحد أو من شقين!
(6)
وَفْقاً لمبدأ المكاملة complementarity principle لنيلز بور فإن طريقة تنفيذ التجربة هي التي ستحدد لنا نتائج التجربة، لكن يمكننا بالمقابل أن نقول أنّ الجسيم سيحدد الطريقة التي سيتصرف بها من خلال معرفة طريقة تنفيذنا للتجربة.
(7)
فربما نقول أنّ الإلكترون إذا عرف أننا سنرصد الشق فسيقرر أنّ يبدو كأنه دخل من شق واحد، وإذا عرف أننا لن نحاول تحديد الشق فسيتصرف وكأنه دخل من الشقين. وهذا بدوره يجعلنا نظن أن اتخاذ الإلكترون للقرار سيتم أثناء مروره بمنطقة الشقين.
(8)
ولكن ما الذي سيحدث لو تظاهرنا في البداية بأننا لن نجري عملية القياس، وبعد إعطاء الإلكترون الوقت الكافي للمرور بمنطقة الشقين غيرنا قرارانا وأجرينا عملية القياس؟
(9)
ما الذي سيظهر على الشاشة؟ هل سنرى النمط المتداخل أم النمط غير المتداخل؟ 🤔
سنعرف الإجابة في السلسلة القادمة بمشيئة الله 😁👌🏼✨

جاري تحميل الاقتراحات...