[Ebn_ElHaytham]

السلام عليكم
لن أتحدث هنا عن ما نقرأه عندما نبدأ بمعرفة نظرية ميكانيكا الكم مثل إشعاع الجسم الأسود أو الطبيعة الموجية للأجسام.

لكنني سوف أحاول أن أقدم نظرة عامة لمفهوم ميكانيكا الكم العام واختلاف نظرتها للأشياء عن ما نعهده.

مثال لتوضيح مبادئ ميكانيكا الكم:

لنفترض أن هناك جسيم له خاصية يمكن قياسها وهي لها قيمتين مثل مكان جسيم وقيمتها إما المكان أ أو المكان ب.
إننا عندما نقيس هذه الخاصية نجد النتيجة إما المكان أ أو المكان ب وهذا هو ما نعتاده كلاسيكيا.

نظرية ميكانيكا الكم تقول أن الجسيم يمكن أن يكون في الحالتين معا أي أن الجسيم يمكن أن يكون في المكانين معا (وهذا هو ما لا نستطيع تخيله بواسطة النظريات الكلاسيكية)

ولكننا عندما نقوم بعملية القياس فإن حالة الجسيم سوف تتغير أي أن مكانه سوف يتغير ليكون مثلا المكان أ.

أي أن عملية القياس تغير من حالة الجسيم لنراه في أحد المكانين. وإذا لم تحاول قياس حالة الجسم لظل في حالته قبل القياس أي في المكانين معا.

لنقول هذا بطريقة أخرى:
عندما أغمض عيني يمكنني أن أتخيل أن جميع ما حولي من أثاث أو حوائط يتصرف بغرابة شديدة فالمقعد الذي أمامي يمكن أن تتغير حالته ليكون في آخر الغرفة وأمامي في نفس الوقت
( نعم المقعد يمكن أن يكون في مكانين معا بل وفي أكثر من مكانين) بل ونفس المقعد يوجد في الشرفة أيضا ولكن عندما أفتح عيني تتغير حالة المقعد ليصبح في أحد هذه الأماكن فقط.
ولكن في أي مكان سوف يكون المقعد عندما أفتح عيني؟
نظرية ميكانيكا الكم تقول عند القياس أنه سوف يكون في أحد هذه الأماكن ولا تتنبأ على وجه اليقين أي هذه الأماكن سوف يكون مكانه عند القياس

أي أن المقعد يمكن أن أفتح عيني لأراه في الشرفة ولكن قبل أن أفتح عيني هو في الأماكن الثلاثة معا.

وما ينطبق على المقعد ينطبق على كل شيء. ولكن لماذا لم نشعر بهذه الظواهر من قبل (هذه الظواهر موجودة فعلا فالمقعد موجود فعلا في أكثر من مكان ولكن نظرا لمقاييس المقعد الكبيرة فهذه الأماكن قريبة جدا من بعض لدرجة أنني لا أستطيع أن أفرق بينها أبدا

لكم في الجسيمات الصغيرة جدا تكون هذه الظواهر قوية تماما.
----------------------------------------------------------------------------------------------

لننتقل الآن إلى نقطة مهمه وهي كيف نصف مكان المقعد فيزيائيا أي أنني إذا حاولت أن أصف لزميلي مكان المقعد في وقت معين كيف أصفه. كلاسيكيا يمكنني أن أقيس مكانه وأقول احداثيات هذا المكان لزميلي.

أما بناءا على نظرية ميكانيكا الكم فهذا لا يجدي فإنني إذا حاولت قياس حالة المقعد سوف أغيرها وهذا غير مقبول. أيضا كيف أصف مكانه إذا كان موجودا في أكثر من مكان في نفس الوقت.

إن ميكانيكا الكم تصف حالة المقعد باحداثيات كثيرة وليس احداثي واحد ومع كل احداثي تضع قيمة تحدد احتمالية وجوده في هذا المكان عند قياسه (رياضيا هذه القيم هي أعداد تخيلية تكون مربع مقياسها هي احتمالية قياس المقعد في هذا المكان)

فمثلا لوصف حالة المقعد لزميلي سوف أقول له:
الشرفة (0.5)
أمامي (0.5)
آخر الغرفة (0.707)

أي هذا معناه أنه موجود في هذه الأماكن جميعا وعند القياس سوف يكون الاحتمالات (مربع مقياس القيم الخاصة بكل مكان) كالأتي
الشرفة 0.25
أمامي 0.25
آخر الغرفة 0.5

أي أنه طبقا لميكانيكا الكم لوصف مكان جسيم لا يكفي أن أحدد احداثياته ولكنني أحدد احداثيات كثيرة ومع كل احداثي منها قيمة (مربع مقياسها هو احتمال وجوده في هذا المكان عند القياس).

وهذه الاحداثيات مع القيم هي ما يعرفه الكثير باسم الدالة الموجية للجسيم.

وللحديث بقية بإذن الله