السلام عليكم و رحمة الله،..

نعلم جيداً أن الجسيم بالحالة الكمومية يتخذ عدة مواضع، و عدة قيم لخصائصه، و يمكن تمثيل هذا بموجة إحتمالية منتشرة بمساحة معينة من الفراغ، فك الترابط هو أي فعل فيزيائي يؤثر الألكترون بشكل يجب معه أن يكون الألكترون بحالة جسيمية لا موجية، فتنخفض جميع قمم الموجة الإحتمالية إلى ما يقارب الصفر، و تبقى قمة واحدة ترتفع إلى نسبة تقارب الـ 100%، بشكل مختصر : يخرج الألكترون -أو الجسيم- من طبيعته الموجية للطبيعة الجسيمية، و السبب هو زوال عزله عن التأثيرات الفيزيائية.

الفرق بين ما أقوله و التفسير الشائع هو أن ما أقوله هو تأثير فك الترابط، بينما يبدو لي أن هذا التفسير يتحدث عن مبدأ عدم اليقين.

ردي فعلاً يشتمل على مثل هذا المعنى الضمني، لكنني لا أقول أن للجسيمات وعي، بل بالأصح أن بعض تصرفات الجسيمات لا نفهمها إطلاقاً و لا نستطيع حالياً تصور ميكانكية حدوثها، فـ نتحدث عنها كما لو أن للجسيمات وعي، و من مثل تلك التصرفات ما نراه هنا من إختيار الألكترون لقيمة و موقع محدد، و كذلك "إدراك" الجسيمات أن هناك جهاز رصد ستمر به بعد فترة من الزمن في تجربة الـ Delayed Choice
.

لكن أؤكد أنني لا أقول أن للجسيمات وعي، هي فقط اللغة قاصرة عن وصف العالم الكمومي بدون إستخدام مثل تلك الكلمات.

بخصوص الجسيمات غير الكمية أتعنين بها الأجسام الكبيرة مثل أجسادنا مثلاً ؟، إن كان هذا قصدكِ فتلك ليست أجسام غير كمية، بل هي كمية، كوننا كله كون كمومي، لكن نظراً لظاهرة فك الترابط فإن الطبيعة الكمومية لا نراها بالأجسام الكبيرة بشكل كافي للتعرض للتأثيرات الفيزيائية طوال الوقت، كأجسادنا، أي أن أجسادناَ أيضاً كمية، لكن موجتها الإحتمالية مركزة بشكل كبير يقارب جداً جداً الـ 100% في مكان واحد.

و لهذا فما أعنيه تحديداً بالحالة الكمومية هي الحالة التي يكون بها الجسم معزولاً عن التأثيرات الفيزيائية حتى بين الجسيمات التي تكونه، فيصبح الجسم أو الجسيم -أياً كان ما قُمنا بعزله- في حالة مشوشة متراكبة من كل القيم و المواقع الممكن إتخاذها، و هدفي من ذكر تلك التجارب إيضاح أن الحالة الكمومية تلك لا تقتصر على الجسيمات الضئيلة، و كذلك تأكيد أنها ليست نابعة من متغيرات تُخفي موقع الجسيم الحقيقي الذي طالما كان به، بل أن الجسيم حقاً يكون بأكثر من مكان بنفس اللحظة.

لزيادة التوضيح لنفترض أنكِ بغرفتكِ، و بطريقة ما أستطعنا عزل كل جسيماتكِ تماماً عن أي تأثير فيزيائي، فستصبحين وقتها مثلاً تكتبين ردكِ هنا، و نائمة هناك، و ترسمين بنصف الغرفة، و إلخ من كل الـ Pasts -التواريخ ؟- الممكنة، كل هذا بنفس اللحظة لا بشكل متتابع فعل تلو فعل، و حين نفتح باب الغرفة سامحين للضوء بالسقوط على جسدكِ -الذي كان قبل تلك اللحظة متواجد بأكثر من مكان بنفس اللحظة- يحدث فك الترابط لموجتكِ الإحتمالية فـ تتضاءل كل قيمها إلى ما يقرب الصفر و تبقى قيمة وحيدة تقارب الـ 100%.

و بخصوص ظاهرة الإرتباط التراكمي فدعيني أقدم لكِ ما أفترضه أينشتين أولاً، ثم ما وجدته التجربة و معناه.

1- فقد كان إفتراض أينشتين هو أن الجسيم متواجد طوال الوقت بموقع محدد و سرعة محددة، و تبعاً لهذا فإن كان بإمكاننا بلحظة ما أن نحدد خاصية متواجدة بجسيم عبر إجراء قياس على جسيم آخر منفصل عنه مكانياً -أي أن الجسيمين بموقعين مختلفين، و عبر إجراء قياس على أحدهما نستطيع تحديد خاصية متواجدة بالجسيم الآخر البعيد- فإنه لابد من أن الجسيم الآخر البعيد كان يحمل تلك الخاصية طوال الوقت، و هو ما يخبرنا به الحدس التقليدي.

و إفتراض أينشتين بسيط حقاً، فنحن نجري قياس "هنا"، بينما الجسيم الآخر "هناك"، فلا يستطيع إجرائنا للقياس التأثير على الجسيم الآخر "هناك" إلا بعد على الأقل مرور وقت مساوي للوقت الذي سيأخذه الضوء في قطع المسافة إليه، لأن لا يوجد أي تأثير ينتقل بأسرع من الضوء، و لما كانت التجربة تجرى بوجود جهازين كشف يفحصان الجسيمين بنفس اللحظة، فلا يوجد وقت لإنتقال تأثير ما من الجسيم الأول للجسيم الثاني، مما يعني بالتالي أن الجسيم الثاني أو الآخر كما أشرت له سابقاً كان يحمل تلك الخاصية التي يلتقطها جهاز الكشف طوال الطريق، من لحظة إنفصاله عن الجسيم الأول، بإختصار : جسيماً هناك لن يتأثر بأية حال بأياً كان ما نفعله لجسيم هنا.

2- ثم جاء جون بيل و وجد أن مثل هذا الفرض -فرض وجود قيم محدد و موقع محدد موقع الجسيم- أو ما نستطيع تسميته إختصاراً بفرض الحتمية ينتج عنه أن جهازين الكشف لابد أن يظهران نتائج متماثلة لأكثر من 50% من أزواج الجسيمات التي تُستخدم بالتجربة، لكن ما كشفت عنه التجربة أن جهازين الكشف لم يظهرا نتائج متماثلة بنسبة أكبر من 50%، و هو بالتالي ما يؤكد خطأ إفتراض أينشتين بأكمله.

التجربة التي أعرض لها هنا بشكل مبسط هي تجربة الإرتباط التراكمي، و الجسيمين اللذان يوجد بينها إرتباط تركمي يمكنهما التأثير على بعضهما بشكل مباشر، حتى لو كان الفاصل بين الجسيمين بلايين السنين الضوئية، يبقى التأثير بينهما بذات اللحظة، آني، و فرض أينشتين أن تلك الظاهرة تحدث فقط لأن الجسيمين كانا يحملان الخاصية التي تم الكشف عنها طوال الطريق من لحظة إنفصالهما، لكن ما وجده بيل و ما تلاه من فحص إقتراحه بشكل عملي لا نظري أثبت أن الجسيمين لم يكونا يحملان الخاصية طوال الطريق، بل أن التأثير حقاً لحظي و لا يحتاج إلى أي وقت للإنتقال أياً كانت المسافة بين الجسيمين، فحين يدخل أحد الجسيمين جهاز الكشف "يجبر" زميله البعيد على إتخاذ خاصية ما.


ظاهرة الإرتباط التراكمي مازالت تتسبب لي بدوار خلال شرحها، أعلم أن شرحي بالأعلى غير منتظم و محير و معقد، لكني لم أستطع يوماً شرحها بشكل أستطيع أنا حتى -كاتب الشرح- فهمه بسهولة!

بقى نقطتين أود ذكرهما، قمت بالبحث بخصوص عكوسية الزمن من وجهة نظر الكمومية -Time Symmetry- و وجدت أن غالبية التفسيرات المختلفة للرابط بين المقاييس الكمومية و المقاييس التقليدية تدعم الـ Time Symmetry، و معادلة شرودنجر ذاتها تدعمه أيضاً، و أيضاً فك الترابط، أما بعض التفسيرات الأخرى مثل تفسير ويبر -Ghirardi,Rimini,Weber Propsal- تدعم لاعكوسية زمنية -Time Asymmetry- أي إتجاه واحد للزمن، و لأني من مؤيدي فك الترابط فهذا يجعل الزمن برأيي متماثل، بلا سهم، لا فرق بين الماضي و المستقبل به.

و النقطة الثانية هي أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية لا يدعم زمن غير عكوسي، فصيغة القانون التالية : أن فوضى أي نظام فيزيائي تزيد بإتجاه المستقبل، هي مجرد صيغة شائعة، و الصيغة الحقيقية هي : أن فوضى أي نظام فيزيائي تزيد بإتجاه المستقبل و الماضي، و لهذا فهو يدعم زمن عكوسي.

سأعتذر للإطالة مرة أخرى و أعتبري هذا الإعتذار لكل إطالاتي القادمة أيضاً =D

السلام عليكم ورحمة الله،..

رأيكِ فعلاً صحيح بخصوص قدرة الجسيم على علم المستقبل، بل أنه يستطيع أن يعلم حتى الأحداث التي لم تقع بعد لا تلك فقط التي لم يصله ضوءها.

ما جاهد أينشتين من أجله هو إثبات أن الخصائص الكمومية من عدم يقين و وجود الجسيم بأكثر من مكان هي غطاء ينتظر الكشف عن نظرية أعمق و أقوى من الكمومية تجد أن للجسيمات موقع و عزم محددين، لكن العلماء أثبتوا خطأ رأيه، فلا يوجد ما هو أعمق من الكمومية بتلك الجهة، لكن بالتأكيد بجهات أخرى ميكانيكا الكم ليست كاملة، لا يوجد أي نظرية كاملة حتى الأن، فكما نرى الكمومية و النسبية ما زالا متضاربين، و ربما سبب التضارب الأساسي أن ميكانيكا الكم تعامل الجسيمات على أنها نقاط، و هو ما تعدله نظرية الأوتار بخصوص الكمومية، لذا فأتفق معكِ، الكمومية ليست كاملة.

الفقرتين المقتبستين عني متفقتين، فـ بالفقرة الأولى أقول أن كل ما بالكون كمومي، لكننا لا نعيش حالة كمومية بسبب تعرضنا للتأثيرات الفيزيائية مما يُحدب موجتنا الإحتمالية و يركزها بشكل قريب جداً من الـ 100% في موقع واحد، لكنه ليس، و أؤكد أنه ليس 100%، "أي أن أجسادناَ أيضاً كمية، لكن موجتها الإحتمالية مركزة بشكل كبير يقارب جداً جداً الـ 100% في مكان واحد"، و بالفقرة الثانية أذكر نفس الأمر، التأثيرات الفيزيائية على الألكترون، و لا ينفي الطبيعة الموجية للجسيم لأني وضعت جملة "نسبة تقارب جداً الـ 100%"، في حالة التأثيرات الفيزيائية يحدث للأكترون ما يحدث لنا، فك ترابط، تركز الموجة الإحتمالية في موقع واحد، و إرتفاعها إلى ما يقرب الـ 100%، بلغة أبسط : ينتقل للطبيعة الجسيمية، لكن قولي أنه ينتقل للطبيعة الجسيمية لا ينفي الطبيعة الموجية للجسيم كذلك، فتلك أحد مباديء الكمومية، ثنائية الجسيم-الموجة، حتى حين يتخذ الجسيم الطبيعة الجسيمية، تظل الطبيعة الموجية به بنسبة ضئيلة، تلك النسبة الضئيلة هي ما تسبب أنه من الممكن أن نعبر الجدار بأحد المرات إن أستمررنا بالجري تجاهه و الإصطدام به مرات عديدة جداً، بالحقيقة مرات لا يكفي لها عمر الكون بأكمله حتى الأن كي نحصل على نسبة جيدة بعبوره، لكن مجرد وجود تلك النسبة بالرغم من ضآلتها يؤكد أن حتى حين تهيمن الطبيعة الجسيمية -كما بأجسامنا- فالطبيعة الموجية ما زالت موجودة، الطبيعة الجسيمية هي تركز الموجة الإحتمالية بموقع واحد و عدم إنتشارها بالفضاء، الطبيعة الموجية هي إنتشار الموجة الإحتمالية بالفضاء، سواء أكان الجسم بهذه الطبيعة أو تلك، يُعبر عنه بموجة إحتمالية.

ما ذكرتيه عن ظاهرة الإرتباط صحيح، الألكترون أو الجسيم الأول يملك عزم يكمله الجسيم الثاني، و لهذا فقد قدم أينشتين إقتراحه بأن الجسيم كان الثاني كان يحمل تلك الصفة طوال الوقت، فقام بيل كما ذكرت بحسابات أظهرت أن الجسيم الآخر إن كان يحمل الصفة طوال الوقت حقاً، فيجب و لابد أن يتفق جهازين الكشف بأكثر من 50% من حالات الرصد، و لأن النسبة كانت أقل من 50%، فإن هذا يعني أن الألكترون لم يحمل الصفة طوال الوقت، إختبار أإذا كان الألكترون يحمل العزم طوال الوقت أم لا، لا يتم بشكل مباشر.

بشكل شخصي أظن سبب تلك النتيجة هو أنه خلال رصد الجسيم الأول يضطر الجسيم لإتخاذ عزم محدد، فيؤثر بشكل آني على الجسيم الثاني لأنهما مرتبطان، فيدفعه لإتخاذ العزم المُكمل له، و هو ما يسبب أن حالات الرصد لا تتفق بنسبة كبيرة، لكن كما أقول هذا فقط رأيي الشخصي و لا أملك دليل عليه.

أتمنى أن أكون وفيت بإجابتي، و كل إحترامي لكِ أختي.

لم أعني معرفة الجسيم بالمستقبل الذي لم يحدث بعد عبر السفر بأسرع من الضوء، بل عنيت تجربة الـ Delayed Choice، أصف لكِ التجربة هنا لترين كيف يعلم الجسيم المستقبل،..

بناء التجربة كالتالي : مصدر ضوء يوجه شعاع إلى مرآة نصف عاكسة فيمر نصف الشعاع من المرآة و النصف الآخر ينعكس، و عبر عدد من المرايا يتم عكس الشعاعين حتى يلتقيا بالنهاية عند حاجز يوضح أحدث تداخل بينهما أم لا.

ثم نخفض قوة مصدر الضوء إلى أن يطلق فوتوناً واحداً بكل مرة، و وضعنا جهاز رصد بأحد مسارات الضوء المتفرعة من المرآة النصف عاكسة، و بالرغم من أن المسافة بين المرايا بالتجربة الأساسية ليست شاسعة جداً لكن لتوضيح التجربة نفترض أن إجمالي طول أي مسار من المسارين هو سنتين ضوئيتين، و أن جهاز الرصد موضوع بمنتصف المسار الأول.

الأن نطلق فوتوناً، و جهاز الرصد على بعد سنة ضوئية من مصدر الفوتون مطفأ، لذا يسير الفوتون في كلا المسارين و بعد سنتين ضوئيتين يتداخل مع نفسه حين يجتمع المسارين عند الحاجز، ثم نطلق فوتوناً آخر، و ما زال جهاز الرصد مطفأ، بعد مرور عدة شهور قمنا بتشغيل الجهاز، فيجب أن يكون الفوتون بالوقت الحالي قد إنقسم بالأساس منذ شهور إلى موجتين لعدم إمكانية علمه بوجود جهاز رصد سيعمل بعد عدة شهور، لذا حتى بعد تشغيل الجهاز يجب أن يتداخل الفوتون مع نفسه بالنهاية، لكن عند الحاجز لا نجد تداخل، أي أن الفوتون من البداية عبر المرآة كجسيم لا كموجة إحتمالية، لعلمه أن الجهاز سيعمل بعد عدة شهور و سيتم رصده.

كل الشكر لكِ أختي على النقاش الجيد.

بداية لم تثقلي علي فالنقاش يسعدني.

الفوتون عندما يكون وحيد بلا رصد و لا أي شيء يتصرف كموجة و هذا هو الغريب في الموضوع، وجهة نظرك من أنه بمفرده يتصرف كجسيم و من ضمن مجموعة يتصرف كموجة يصف بالحقيقة أحد أنواع الأمواج و هي الموجات المادية مثل موجات الصوت أو الماء.

فموجة الصوت مثلاً تتصرف كموجة، لها الخصائص الموجية من التداخل و التراكب و كل هذا، لكن خصائصها الموجية تلك ناتجة عن أنها مكونة من ملايين جزيئات هواء تكونها، لكن إن أخذنا جزيء هواء واحد فلن نجد له طبيعة موجية، لن يمر من كلا الشقين في تجربة الشق المزدوج، بينما تمر موجة الصوت من كلا الشقين لأن بعض جزيئاتها تمر يميناً و البقية تمر يساراً.

أما بالجسيمات فالأمر مختلف، شعاع الضوء المكون من ملايين الفوتونات يتصرف كموجة، و الفوتون المفرد الوحيد يتصرف كموجة أيضاً، لكن رداً على سؤالك، كيف علمنا أنه يتصرف كموجة ؟ هل درسنا سلوك فوتون وحيد و رأينا موجته نصفها ينعكس و نصفها يمر ؟، بالتأكيد لم يحدث هذا فكما تعلمين أي رصد للفوتون يحوله إلى جسيم، و مهما كانت التجربة معقدة و متراكبة فإن علم الفوتون أنه سيرصد أياً كان تعقيد التجربة يلغي طبيعته الموجية، تجربة الـ Delayed Choice بسيطة التركيب بالنسبة لتجارب أخرى حاولنا بها خداع الفوتون كي نرصد طبيعته الموجية كتجربة الـ Quantum Eraser أو حتى تجارب أعقد منها، لكن الدرس الذي خرجنا به أن الكمومية تفعل كل ما بإستطاعتها لحماية رؤية أو رصد تلك الطبيعة.

إذاً كيف علمنا أنه يتصرف كموجة ؟، لأننا حين نطلق فوتون وحيد، و نرى على الحاجز نمط تداخل، فهذا له معنى واحد و واحد فقط و هو أن الفوتون تداخل مع نفسه، و أن يتداخل الفوتون مع نفسه له معنى واحد أيضاً، و هو أن الفوتون الوحيد تصرف بشكل موجي و عبر كلا الشقين أو إنعكس و لم ينعكس عند المرآة أو أياً كانت التجربة التي تُنتج مسارين مختلفين، لذا فدليلنا على أن الفوتون أو أي جسيم آخر يتصرف بشكل موجي بحالة عدم الرصد هو نمط التداخل الناتج عند الحاجز.

أقوم حالياً بكتابة مقالين أتناول بهما التجارب الكمومية المختلفة حول الطبيعة الموجية، حال إكتمالهما بإذن الله ستجدين بالمقال الثاني أغلب تلك التجارب.

أدامكِ الله بخير.