بسم الله الحمد لله و الصلاة و السلام على رسول الله صلى الله عليه و على أله و سلم
السلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته
أسف لتأخري ، المهم سأحاول الاجابة على الأسئلة من البداية على حسب ما أرى و الله أعلم
1- ما هو الحد الأدنى للطاقة
الأخت الفاضلة الاخوة الأكارم اسمحوا لي أن أوضح أن أوضح نقطة غاية في الأهمية ، ان الطاقة ليست هي المقدار الفيزيائي المؤدي للتكميم يجب علينا أن نعي هذا جيدا ، و انما التكميم أت أساسا من كون التغير المقاس بالفعل لا يمكن تحديده حده الأدنى بأي قيمة عشوائية بل يمتلك قيمة دنيا جد محددة و الذي تطرقنا اليه في موضوع سابق ، وحدة الفعل كما نعلم في النظام الدولي مثلا هي الجول على الثانية و هي نفس وحدة ثابت بلانك ، الذي يمثل أقل تغير يمكن ملاحظته في الطبيعة - في الحقيقة ثابت بلانك المختزل مقسوما على اثنين - و سبب القسمة على ااثنين هو التعريف الأول الخاطئ لأقل تغير يمكن ملاحظته في الطبيعة - في مسألة الجسم الأسود أقل تغير ملاحظ مساو ل ثابت بلانك المختزل - ، لكن عندما تطورت نظرية الكم وجد أن أقل تغير يمكن أن يقاس بثابت بلانك المختزل مقسوما على اثنين و هو ما تشير اليه علاقات عدم التحديد لهايزنبرج
فمثلا الطاقة في النظام الكمي من الممكن أن تكون مستمرة أو مكممة هذا على حسب كون النظام الكمي قادرا للوصول الى اللانهاية - نظام حر- أو محصور في مكان معين - نظام مقيد على الترتيب -
- لم لا يمكن تحديد التغير في الطبيعة بشكل عشوائي ، أي لم دائما يوجد حد أدنى ملاحظ للتغير في الطبيعة ؟
هناك عدة تفسيرات لهذه الظاهرة ، و هي التي تمثل الجوهر الاحتمالي لا الاحصائي لنظرية الكم ، و لكننا سنقتصر على التفسير المتفق مع الخصائص التجريبية لنظرية الكم ، و التي تتفق مع عقائد المسلمين ، و لا نخوض في التأويلات الأخرى و التي تعتبر لحد ما زندقة
من أجل التوضيح أكثر لنأخذ المثال التالي و لندرسه و لنستخرج بعض المفاهيم الأساسية في نظرية الكم
لنعتبر مسألة ثنائية البعد في المعلم (x,y) و لنأخذ جهاز تحليل يسمح بمرور الفوتونات الواردة في الاتجاه السيني و لا يسمح بمرور الفوتونات المستقطبة في الاتجاه العيني ، و كما نعلم فان المحلل هو جهاز قياس
مسألة
اذا أتى فوتون - و الذي كما نعلم من نظرية الكم جسيم غير قابل للانقسام- في اتجاه يصنع زاوية a مع المحور السيني فهل سيمر من خلال المحلل أو أنه لن يمر ؟
اذا كان هذا الفوتون غير قابل للانقسام فانه و لكي يمر يجب أن يتصرف كفوتون مستقطب بالاتجاه السيني ولكي لا يمر يجب عليه أن يتصرف كفوتون مستقطب في الاتجاه العيني ، بمعنى أخر ان المجرب لن ير الا فوتونا مار من المحلل أو فوتون لم يخترق المحلل ، و ان لم يكن يعرف اتجاه الفوتون قبلا فان هذه التجربة لن تسمح له بتحديد اتجاه الفوتون الأصلي ،
بالنسبة لهذه التجربة يدعى كل الاستقطابين السيني و العيني بالحالات الذاتية للتجربة - أي الحالات الوحيدة التي يمكن للتجربة ايجادها بدقة- و تدعى - خروج الفوتون من المحلل أو بقائه فيه قيما ذاتية لهذه التجربة -
في هذه التجربة كما نلاحظ على الرغم من أنه يمكن للفوتون أن يأتي من ما لانهاية من الاتجاهات الا أننا لا يمكن أن نميز من خلال تجربتنا سوى نتيجتين؟؟
و هذا راجع عموما لكون الجسيمات الكمية أجهزة دقيقة أي لا يمكن ايجاد أجهزة تجريبية أكثر دقة من الجسيمات الكمية ، وهذا ما تعبر عنه علاقات عدم التحديد بشكل جيد .
لنعود للأثر الاحتمالي الذي ينتج عند دراسة الأنظمة الكمية ، و في تجربتنا هذه الفوتون الأتي من اتجاه يصنع زاوية a مع الاتجاه السني
من الواضح أن الفوتون كلما كان اتجاهه قريبا من الاتجاه السيني كلما كان احتمال اختراقه المحلل كبيرا و كلما كان قريبا من الاتجاه العيني كلما كان احتمال توقفه كبيرا ، يمكن بسهولة من هذا الاعتبار حساب احتمال مرور الفوتون لنجده مسايا ل cos²a و احتمال توقفه لنجده مساويا ل sin²a
هذا الفوتون يجب أن يمر أو لا يمر و هذا ما يعبر عنه بالاحتمال الكلي مساو للوحدة
cos²a+sin²a=1
و اثبات أن كل الفوتونات التي مرت استقطبت في الاتجاه السيني رغم أن اتجاهها الأصلي لم يكن سينيا بحتا نضع محللا أخر مماثل للأول مباشرة بعده ، يمكن أن نلاحظ أن كل الفوتونات التي مرت من المحلل الأول تمر من المحلل الثاني ، و هو ما يدل على استقطابها بالاتجاه السيني عند مرورها بالمحلل الأول
أي ان اجهزة القياس الكلاسيكية لا يمكنها أن تجاري دقة الأنظمة الكمية ما يجعلنا نتحدث بالصورة الاحتمالية
و الله أعلم
تمت بعون الله و حفظه و الحمد لله رب العالمين