القائمة الرئيسية

الصفحات

فيزياء ميكانيكا الكم-التشابك الكمي و معضلة الزمن.

 

sciences,physics,quntum,التشابك الكمي,Quantum mechanics - quantum entanglement and the time,
التشابك الكمي يقصي نظرية إنشطاين

نظريات ألبرت إنشطاين تنهار أمام تجارب ميكانيكا الكم.

ميكانيكا الكم تعتبر من العلوم الحديثة التي ظهرت في أوائل القرن العشرين مع ظهور الثورة العلمية،حيث تهتم بدراسة سلوك الجزيئات المتناهية في الصغر كالإلكترونات،الفوتونات،النترونات... كما تدرس خصائصها الكميائية و التفاعلات الحاصلة بينها.

التشابك الكمي و معضلة الزمن.

كما نعلم جميعا أن مفهوم الزمن عندنا ثابث أي أن الزمن يتحرك في اتجاه واحد من الماضي،الحاضر إلى المستقبل.
لكن في عالم الكم أي عالم الجزيئات المتناهية في الصغر فإن الزمن لا يمكن قياسه في الإتجاهين أي أنك لا تستطيع تمييز الماضي من الحاضر من المستقبل.
أثبث العلماء أن التفاعلات الذرية بين هذه الجزيئات تعطي نتائج مثماتلة تماما تماما سواءا عرضتها للقياس قبل التفاعل أو بعده أي أن النتائج يمكن قرائتها من الجهتين،هذه النتائج صدمت العلماء أول مرة و لم يكن بوسعهم استوعاب ما سيحصل،لأن هذه النتائج ببساطة تخالف قواعد الفيزياء في القانون الثاني للديناميكية الحرارية.
هنا وضع العلماء تساؤلات:
بما أن الزمن على المستوى الذري متماثل تماما و لا يمكن تمييز الماضي و الحاضر و المستقبل.
هل ممكن يكون الزمن مجرد وهم؟هل الماضي و الحاضر و المستقبل يخدثو في نفس الوقت؟ هل فعلا المستقبل فعلا يأثر على الماضي.؟

التشابك الكمي:

التشابك الكمي و بكل بساطة،هو السلوك الفزيائي الذي يحصل بين جزيئين ذريين متشابكين كمومينا حيث يتأثر الواحد بسلوك الآخر لحظيا و كيفما كانت المسافة التي تفصل بينهم، و بمعنى أصح أنه ما يحدث لأحدهما يؤثر على الآخر و في نفس الوقت رغم بعد المسافة مثال:

أجرى العلماء هذه التجربة على إلكترونين متشابكين كمومينا حيث كان الإلكترون الأزرق يدور بمحوره نحو الأعلى بينما الأحمر كان في حالة حركة غير منتظمة لكن عند تشابكهما الكمي عدل من حركته لتتماثل مع الإلكترون الأزرق حيث عدل حركته الغير المنتظمة لحظيا و عكس محوره نحو الأسفل رغم بعد المسافة بينهما فلم يستغرق أي زمن.
و هءا التراكب الكمي يحدث بسرعة أعلى من سرعة الضوء و أو بمعنى آخر في اللا زمن.
اعترض ألبرت إنشطاين على هذه النتائج و قال لعلماء الكم حينها أن نتائجهم خاطئة حيث لا يمكن أن يكون هناك شيئ أسرع من سرعة الضوء،وأن هناك سببا آخر يفسر حدوث هذه الظاهرة،و اقترح دراسة خواص الجزيئات نفسها قد يكون هناك معلومات مخزنة داخل الجسيم نفسه تسمح له بالإطلاع على معلومات الجسيم المتشابك معه كموميا قبل أن يتم إبعادهما عن بعضهما.
لكن جاء العالم جون ستيوارت بيل و الذي اخترع متباينة بيل، و اقترح سلسلة من التجارب تبين أي الطرفين على صواب علماء الكم أم نظرية إنشطاين.
جائت نتائج متباينة بيل لصالح علماء الكم و أكد بذلك أن ظاهرة التشابك الكمي تحدث فعلا أسرع من الضوء، جعلت هذه النتائج وقتها العالم كله مصدوما لأنها فعلا تناقض كل قواعد الفيزياء المتعارف عليها ذلك لأن المتعارف عليه أن أي حدث يقع في عالمنا لا يمكن للأثر أن يسبق الحدث بمعنى لا يمكن انفجار قنبلة في مكان ما قبل أطلاقها مثلا...
لكن فيزياء الكم تقول العكس حيث أن أي حدث على المستوى الذري يمكن أن يحدث في أي وقت بل الأكثر ممكن لحدث في المستقبل أن يؤثر على الماضي، و لكي نفهم معنى هذا الكلام سنلجأ الى عدة تجارب قام بها العلماء تثبث فعلا ذلك.

تجربة الشق المزدوج.

تجربة الشق المزدوج

تجربة مشهورة تعتمد على إطلاق شعاع إلكتروني ليزري على فتحتي و استقبالهما على شاشة رصد خلف الفتحتين.
في الصورة رقم 1 و 2  كان يطلق العلماء الشعاع الليزري دون وضع جهاز للرصد وسط طريق الإلكترونات،و في هذه الحالة كانت الإلكترونات تتحرك على شكل موجات متداخلة و ترسم على شاشة الرصد مجموعة من الخطوط العمودية الصورة 1 و 2 .
لكن إذا وضع العلماء جهازا للرصد يتغير سلوك الإلكترونات من موحات لجريئات و يظهر على شاشة الرصد خطان عموديان فقط أي أن الإلكترونات غبرت من سلوكها مع وجود الراصد.
بكل بساطة فإن سلوك الجسيمات يحكمه الرصد فإذا رصدت تتصرف كجزيئات عادية ولكن إذا لم ترصد تتصرف كموجات.
بعد ذلك قرر العلماء القيام بتجربة ثانية.

تجربة القرار المتأخر.

بكل بساطة اعتمد العلماء في هذه التجربة على نفس خصائص التجربة السابقة مع تأخير جهاز الرصد ووضعه خلف الفتحتين و بذلك فإن الحزيئات عند مرورها من الفتحتين ستكون قد قررت أنه ليس هناك جهاز رصد و ستعبر الفتحات كموجات،لكن جائت الصدمة عندما مرت الإلكترونات كجزيئات و ليس موجات،و كأنها كانت مدركة و واعية بالمستقبل الذي ينتظرها.
لكن ما سيصدمكم كما صدم العلماء هو التجربة التالية.
أرجو التركيز جيدا لأن هذه التجربة فعلا صادمة،قام العلماء بعمل نفس التجربة لكن هذه المرة استعملوا نوعا من الكريستال ليشتت الشعاع الليزري لشعاعين اثنين،وجهوا الأول نحو الفتحتين دون وضع جهاز الرصد و وجهوا الشعاع الثاني نحو سلك طوله تقريبا 8كلم ليأخرو بذلك موعد وصوله للفتحتين لكن مع وضع جهاز الرصد.
عند إطلاق الشعاع الليزري مر الشعاع الأول من الفتحتين و ظهر كموجات على شاشات الرصد، أما الشعاع الثاني فقد مر متأخرا و ظهر على شاشات الرصد على شكل جسيم، مع العلم أن مصدر الشعاعين هو مصدر واحد، الصدمة هي عندما عاد العلماء  إلى شاشة رصد الشعاع الأول وجدوه غير من خصائصه من التصرف كموجات إلى التصرف كجزيئات.

هل أدركت و فهمت ذلك،الشعاع الذي ظهرت نتائجه و سجلت كموجات في الماضي غير من حالته بناءا على رصده في المستقبل من خلال الشعاع الثاني،صادم أليس كذلك.
من هنا استنتج العلماء أن الزمن ليس له وجود على الجزيئات الذرية.
و بالتالي فإن نتائج هذه التجارب تبين أن التشابك الكمي يحدث لحظيا و ليس عنطريق اتصال بين الجزيئات،حيث أن هذه الجزيئات  الكمية لها القدرة على تغيير خصائصها في أي وقت. 

مثلا:شعاع لم يرصد يتصرف كموجات عبر آلاف السنين لكن ما إن يتم رصده،حتى يقوم الجزيئ المتشابك معه بتغيير حالته من شعاع إلى جزيئ في كل الأزمنة،هذه النتائج تظهر على أنها غير منطقية لكنها الحقيقة،حقيقة عالم الكم و عالم الجزيئات تبقى مستعصية على فهمنا نحن كبشر،و مزالة التجارب قائمة للتأكد من هذه النتائج.
تخيل معي ان العلماء أثبثوا صحة هذه النظرية؟ وقتها سيتغير فهمنا للزمن مع إمكانية تغيير الماضي من خلال التأثير عليه في المستقبل.
كل المصادر تجدها هنا:



تعليقات