ملتقى الفيزيائيين العرب - عرض مشاركة واحدة - ميكانيكا الكم : 1. مقدمة.
عرض مشاركة واحدة
  #6  
قديم 25-12-2009, 16:37
الصورة الرمزية الصادق
الصادق
غير متواجد
فيزيائي مبدع
 
تاريخ التسجيل: Jul 2006
المشاركات: 439
افتراضي رد: ميكانيكا الكم : 1. مقدمة.

شكراً لكما اخوتى الكرام على هذا النقاش الجميل واسمحو لى بمداخلة صغيرة
الفوتون هو الجسيم الذى يحمل التفاعل الكهرومغنطيسى و يتم التفاعل الكهرومغنطيسى بين الجسيمات المشحونة عن طريق تبادل الفوتونات و هكذا فان اقل طاقة متبادلة هى طاقة الفوتون للتردد المعين. اذن فان الطاقة ليست جسيمات ولكن توجد جسيمات تحمل الطاقة و اذا كانت الطاقة كهرومغنطيسية (تفاعل كهرومغنطيسى) فان الجسيم هو الفوتون و اذا كانت الطاقة نوووية ضعيفة (تفاعل نووى ضعيف) فان الجسيمات التى تحملها هى واذا كانت الطاقة نووية قوية (تفاعل نووى قوي) فان الجسيمات التى تحملها تسمى بالغولونات (اللواصق) و اخيراً اذا كان التفاعل تثاقلياً فانه يُعتقد فى وجود جسيم اسمه الغرافتون لم يتم رصده حتى الان.


اما و جهة نظرى حول النقطة المثارة فى المشاركة رقم 19 فى الرابط الذى تفضلت به اختى الكريمة تغريد.
اعتقد ان مبدأ اللايقين فى القياس هو نتيجة للتكميم و ليس العكس, اى كون ان طاقة الاشعاع تاتى فى شكل كمات من الطاقة هو الذى قاد الى اللايقين, لانه اذا كنا نستطيع ان نسبر اغور جسيم كمى و نقيس موقعه عن طريق ارسال 1 جزء من المليون من الفوتون لاستطعنا ان نقيس موقع ذلك الجسيم دون ان نرجه فنغير كمية تحركه, و هكذا بارسال جزء متناهى الصغر (يؤال الى الصفر ) من الفوتون نستطيع قياس موقع وكمية تحرك الجسيم بدقة تامة

من الناحية الرياضية يمكن ان ننظر للمسألة على النحو التالى : اذا لم تكن هناك فوتونات فى الطبيعة فان ثابت بلانك يساوى الصفر وهكذ افان مؤثر كمية الحركة مثلاً سوف يتبادل مع مؤثر الموقع وعليه فان التبادلية بين المؤثرين تساوى صفراً مما يعنى امكانية قياس الموقع و كمية الحركة بدقة فى نفس اللحظة



1- إذا تحدثنا عن الضوء كموجة في الفيزياء الكلاسيكية إلا نفترض أن سرعة الضوء في الفراغ لا نهائية و بالتالي يكون الشعاع موجودا في كل مكان في نفس الوقت
أليس هذا من الأساس مبعث التعارض بين ميكانيكا الكم (التي تفترض أن الضوء مجموعة من الفوتونات و لا تنفي الطبيعة الموجية ) و النسبية التي تفترض (وجود حد أعلى لسرعة الفوتون) و الفيزياء الكلاسيكية
و إذا كانت الإشكالية فعلية فكيف تمت معالجتها
أقصد لماذا لم يوجد حل يجعل الموجة موجودة تتحرك في إطار ما تسمح به سرعة الضوء
فى الفيزياء الكلاسيكية يوصف الاشعاع الكهرومغنطيسى عن طريقة نظرية ماكسويل و نظرية ماكسويل هى التى برهنت (قبل غيرها) ان سرعة الموجة الكهرومغنطيسية تساوى سرعة الضوء. اى كان معروفاً لدى الكلاسيكيين ان موجة الضوء تتحرك بسرعة محدودة وهى سرعة الضوء فى الفراغ. اما الاشكلية بين ميكانيكا الكم والنسبية الخاصة هى سرعة انتقال التفاعل (سرعة انتقال المعلومة) لان نسبية جاليليو (النسبية التى بُنيت عليها ميكانيكا الكم) لا تشترط انتقال التفاعل بسرعة الضوء وانما تسمح بانتقال التفاعل آنياً (بسرعة لانهاية) اما فى النسبية الخاصة فان سرعة انتقال التفاعل محدودة و تساوى سرعة الضوء . اذن بالفعل توجد اشكالية بين النسبية الخاصة وميكانيكا الكم عندما تقترب سرعة الجسيم الكمى من سرعة الضوء , اما عند السرعات المنخفضة نسبياً فانه لا توجد مشكلة

وقد تمت معالجة هذه الاشكالية عن طريق نظرية الكم النسبوية و ذلك بجعل ميكانيكا الكم خاضعة لتحويلات لورنتز وفى هذه النظرية فان المعادلة الاساسية لوصف الجسيمات التى ليس لها لف مغزلى (الجسيمات القياسية) هى معادلة كلين-غوردون اما الجسيمات المادية التى لها لف مغزلى 1/2+ او - 1/2مثل الالكترونات فتوصف عن طريقة معادلة ديراك و اخيراً الجسيمات المتجهة vector fields مثل الفوتونات و جسيمات فتوصف عن طريق Yang-Mills theories (تكميم وتعميم مشابه لمعادلات ماكسويل فى الكهروكغنطيسية) وعليه فانه لدينا الان نظرية متوافقة مع النسبية الخاصة وتصف القوى الكهرومغنطيسية والنووية القوية والضعيفة و لكن هذه النظرية مازالت غير متوافقة مع النسبية العامة و هذا ما فتح المجال الى نظريات اخرى مثل نظرية التثاقل الكمى ونظرية التثاقل الفائق ونظرية الاوتار الفائقة لتحاول دمج القوة التثاقلية مع بقية القوى الاخرى.



2- هل تميز الفيزياء بين الطاقة التي يكتسبها الجسم نتيجة تأثير خارجي
مثل إلقاء حجر و تلك الذاتية مثل دوران الكترون في مداره أو حركة الفوتون
القاء حجر:
نعم نستطيع . القوة تُعرف على انها مؤثر خارجى يؤثر على الجسيم اذن فان اى قوة هى نتيجة تأثير خارجى (لاحظى ان القوى تنتج عن دالة الجهد ) . ولكن عندما يدور اى جسيم فانه ينتج ما يسمى بقوة الطرد المركزى و هذا الاسم اعتقد هو ما تسبب فى الالتباس لديك لان هذه القوة ليست قوة اصيلة لانها قوة ناتجه عن الدوران (مناط غير قصورى)

اما من الناحية الاخرى فان الفيزيائيون يستخدمون كلمة قوة احياناً بدلاً عن كلمة تفاعل وان كان سؤالك السابق يدور عن الفرق بين التفاعلات الناتجه عن مصدر خارجى و بين التى تنتج من مصدر ذاتى. فان الاجابة ايضا نعم نستطيع التفريق بينهما لان التفاعلات ذات المصدر الذاتية توصف بمعادلات حركة غير خطية بينما ان التفاعلات ذات المصادر الخارجية فقط فانها توصف بمعادلات خطية
كمثال لاحظى ان الكتلة تحنى الزمكان والانحناء فى الزمكان يتسبب فى القوة التثاقلية لذا فان الكتلة بشكل ماتتفاعل مع نفسها و لذلك فان قوة التثاقل فى النسبية العامة توصف بمعادلات غير خطية (معادلات الحقل لانشتاين)

والله اعلم
ولكم خالص الشكر والتقدير اخوتلى الكرام
رد مع اقتباس