ميكانيك الكم
 

ميكانيك الكم
في نهاية القرن التاسع عشر ظ ن آثير من الفيزيائيين أن العالم آله أصبح مفهوماً ولم يتبق
إلا بضعة ظواهر هنا وهناك تحتاج إلى تفسير . منها آيفية توزيع الطاقة على الترددات (أو
الأطوال الموجية) في الأجسام الساخنة المثالية (ما يسمى إشعاع الجسم الأسود
حيث لوحظ وجود تناقض مع ما تقرره النظرية الكهرمغناطيسية، (Blackbody radiation
وظاهرة التأثير الكهروضوئي حيث وجد أن الطاقة الحرآية للألكترونات المنبعثة لا تتناسب مع
شدة الضوء بل مع تردده . وآانت المشكلة الكبرى القائمة منذ زمن طويل هي مشكلة فهم
آيفية ظهور الأطي اف اللونية الخطية البراقة والمعتمة عند تسخين الغازات تحت ظغوط واطئة .
آما آانت هنالك مشكلة الأثير وسرعة الضوء . وربما تداخلت هذه المشاآل آلها لدى بعض
الفيزيائيين حتى غدت غير قابلة للحل . لكن عموم الفيزياء آان قائما على ثلاثة أرآان متينة
هي:
1. قوانين نيوتن في الحرآة والجاذبية وما يتعلق بها من صياغات راقية لاحقة في ما
.Lagrangian and Hamiltonian Mechanics يسمى ميكانيك لاغرانج وهاملتون
2. نظرية ماآسويل في الكهرمغناطيسية وما يتعلق بها من علوم البصريات.
3. علوم الديناميكا الحرارية والميكانيك الاحصائي وما يتعلق بها من قوانين الاشعاع.
آان المطلوب إذن هو حل المشاآل العالقة لكي تكتمل نظرية الفيزياء الكلاسيكية هذه.
وبذلك يصبح فهم العالم آله ممكناً.
من أبرز مضامين هذا التصور الكلاسيكي للعالم ما يلي:
تمثلها الجسيمات ذوات الكتلة والطاقة matter 1. أن العالم مقسم إلى مادة
التي يمثلها الاشعاع الحراري والضوء والموجات الكهرمغناطيسية عموماً. energy
قابلة للتكرار وفي deterministic 2. إن ظواهر العالم "الطبيعية" هي ظواهر حتمية
أغلبها قابلة للعكس
وقطعية تعتمد دقتها على certain 3. وإن نتائج القياسات الفيزيائية هي نتائج مؤآدة
دقة أدوات القياس وأساليبه.
لكن الوقائع التي تلت أثبتت غير ذلك فتفاقمت مشكلات الفيزياء في السنين الأولى من
القرن العشرين وبرزت إلى حيز الفكر العلمي أفكار جديدة ومفاهيم جديدة ومنطق جديد
فرضه واقع الظاهرة الفيزيائية فطرحت نظريات جديدة آانت نظرية الكم منها واحدة من
الأعمدة الجديدة للفيزياء الجديدة التي تقوم اليوم على ثلاثة أعمدة جديدة هي:
1. نظرية النسبية
2. نظرية المجال الكمي والإلكتروداينميك الكمي
3. الميكانيك الاحصائي الكمي
وأصبحت القيزياء الكلاسيكية حالة خاصة من هذه الفيزياء الجديدة تختص بالتعامل مع العالم
وقد يتصور البعض أن نظرية الكم تقتصر على .macroscopic world الكبير العالم الجهري
علم الذرات والجزيئات فقط، لكن هذا microscopic world العالم الصغير، العالم المجهري
غير صحيح فنظرية الكم وما يتبعها تنطبق على جميع العالم إنما تفترق نتائجها عن نتائج
الفيزياء الكلاسيكية بشكل واضح عند معالجة ظواهر العالم المجهري
:b_wink: