[هوائية]

تسعدنا كثيرامشاركتك لنا في الحوار كثيرا أخي رابح بارك الله فيك

من المعلوم رياضيا أن مجموعة الأعداد المركبة التي كانت تعرف

بداية على أنها المستوى معرف عليه عمليتان هما + . كالتالي
(x,y)+(x1,y1)=(x+x1, y+y1)

(x,y).(x1,y1)=(x.x1-y.y1, xy1+yx1)
و هذا النظام يكافئ تماما مجموعة الأعداد المركبة بعمليات الجمع و الضرب التقليدية عليها

من المعلوم أيضا أن الأعداد المركبة تم تعريفها لحل معادلات من الدرجة الثانية التي لم يكن لها حل في نظام الأعداد الحقيقية و قد تم إثبات أن هذه المجموعة كافية لحل أي معادلة من أي درجة و لذا نحن لم نكن بحاجة إلى توسعة هذه المجموعة،
وعلى هذا يمكن أن نفسر ما عمله هاملتون في هذا الإطار على أنه محاولة لتعميم التعامل مع المتجهات من خلال متجه يصف بدقة حركة الجسيم من خلال متجه واحد فيه المركبة الأولي تمثل متجه الموضع و يجب أن يكون عددا حقيقيا لأنه يمثل موضع الجسم و تفاضله بالنسبة للزمن يعطي السرعة أما المركبات الثلاثة الأخرى فتمثل
حركة الجسم و شكل المنحنى الذي تمثله (و على ما يبدو كان استخدام أعدادا مركبة للتعبير عن متجهات الوحدة الأساسية لحفظ المعلومات في هذا المتجه بطريقة تمنع التداخل)
و أعتقد كما فهمت أن المركبة الأولى يفترض أن تكون دالة في الزمن بينما الدوال الأخرى دوال في المركبات x,y,z .
فهل هذا صحيح،

المشكلة أنه قبل ميكانيكا الكم مجموعة الأعداد المركبة لها أهمية كبيرة و لكن ليس على أنها واقع موجود و لكنها تعتبر كأداة مساعدة في الحل كما و يمكن من خلالها يمكن وضع الكثير من المعلومات في دالة واحدة كما نجد فيcharacteristic function في نظرية الاحتمالات و كما نجد في Fourier transformation في التحليل و لكن لم يتم التعامل معها بهذا الثقل الموجود في ميكانيكا الكم حتى وجدنا أنه عندما تمت برهنة مبدأ عدم التحديد كان الجزء التخيلي هو المسئول عن مقدار الخطأ و أتمنى أن نعالج ذلك لاحقا.

و لكن أعتقد أن الصورة غدت واضحة بأن أغلب الأثر إنما كان ناتجا عن الميكانيكا الموجية

[شمس الخواص]

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
بقى من الخطوط العامة لميكانيكا الكم الحركة المغزلية للجسيمات الكمية
1- فكيف تم الاستدلال على تلك الحركة الذاتية للجسيمات و التي هي كما فهمت مستقلة عن المسار العام لحركة الجسيم، و هي بذلك لا تعتمد على حركة الجسيم بقدر ما تعتمد على طبيعة هذا الجسيم .
الحركة المغزلية حركة مستقلة عن مسار الجسيم ، و قد تم الاستدلال عليها بتجربة ستيرن و جيرلاخ الشهيرة لأول مرة بالنسبة لمعدن الفضة المعرضة لحقل مغناطيسي غير متجانس - الواقع كان هدف التجربة أولا حساب العزم المداي و تأثره بالحقل المغناطيسي - و وفقا لنظرية العزم المداري في نظرية الكم - قياس العزم المداري المقدار المكمم - فان عدد اللطخات سيساو لعدد نتائج القياسات التي نحصل عليها 2L+1
و هو عدد فردي اذ أن L عدد صحيح ، و لكن كانت مفاجأتهما كبرى اذ وجدا عددا زوجيا من اللطخات ما يدل على أن العزم نصف صحيح
اعتبرا في البداية أن هذا اللف هو عبارة عن لف ذاتي - دوران الجسيم حول نفسه غير أن هذا التفسير الخاطئ خطير جدا اذا اعتبرناه ، و سأقوم بالاقباس من مشاركتي في هذا الشأن في موضوع الجسيمات الأولية للأستاذ رشوان محمود ، و فيها نقد مبسط لكون اللف المغزلي مكافئا لهذا النوع من الدوران على وجهين
- السلام عليكم اخوتي الكرام و رحمة الله تعالى و بركاته ، أستسمح أستاذنا الفاضل بالاجابة على مسألة كيفية معرفة كون الالكترون ليس جسيما أوليا كالأتي
لكي يكون الالكترون جسيما مركبا فان اول شرط يجب أن يحققه الالكترون هو أن يكون لديه أمتداد في الفضاء أي أبعاد ، ويمكن البرهنة باستعمال استنتاجات بسيطة أن أي امتداد للالكترون فضائيا بالأسلوب المعروف عندنا يتناقض مع أبرز قوانين الفيزياء
لنفرض ان للالكترون شكلا كرويا ذو نصف قطر R وشحنة -e ، عندئذ تكون طاقته الكهروستاتسكية متناسبة مع e²/R
- يمكن حساب الطاقة الكهروستاتيكية للالكترون بنفس الطريقة التي نحسب بها الطاقة الداخلية لكرة مشحونة ذات كثافة شحنية منتظمة -
يمكن استخلاص قيمة تقريبية لنصف قطر الالكترون باعتبار طاقة سكون E=mC² مساوية لطاقته الكهروستاتيكية
بما أن للالكترون امتداد فضائيا فيمكن ارفاق عزم مداري L من رتبة ثابتة بلانك المختزلة h' من أجل تحديد سرعته الخطية v
L=mvR
طبعا هذا التقريب جائز ما دمنا نتعامل مع القيم المتوسطة للمقادير الفيزيائية ، وستكون مفاجئتنا كبيرة عندما نرى بأن هذه السرعة تتجاوز سرعة الضوء ، و هو الامر الذي ترفضه النظرية النسبية ، اذ بما أننا تمكنا من رصد الحركة الدورانية للالكترون كما افترضنا ذلك في استنتاجاتنا فلا ينبغي لهته السرعة أن تتجاوز سرعة الضوء.
ملاحظات:
1- لا تستعمل عزما مداريا مساويا للعزم لذاتي - الاسبين - الخاص بالالكترون فذلك لا يعتبر دورانا في الفضاء بالمعنى الصحيح للكلمة ، بل هو عبارة عن دوران مرفوق بتناظر مركزي .
2- أترك الحسابات للمهتمين فهي تعتبر مغامرة مسلية.
-
الا أن اللف المغزلي يمتلك تصرفات عزم كعلاقة المبادلات ، التفاعل مع الحقل المغناطيسي ، كما لا ينحفظ العزم المداري وحده بل ينحفظ مجموع العزمين المداري و اللف المغزلي للجملة الكمية المعزولة ، كما لا يمكننا أن ننظره بأي شبه كلاسيكي لأن هذه الخاصية تختفي لما نقوم بالانتقال من الاطار الكمي للكلاسيكي - ثاب بلانك يؤوول للصفر - ،
اللف الذاتي المساو لنصف الوحدة لا يمثل دورانا في الفضاء بل يمثل دورانا مرفوقا بتناظر انقلابي ، و هو ما يخرق قانون انحفاظ العزم المداري للجسيم المعزول فيما لو عاملنا اللف المغزلي نصف صحيح كعزم مداري

أما سؤالك الأخر أختاه فأرجوا توضيحك أكثر فلم أفهم مقصودك بشكل جيد و أعتذر لتأخري في الرد
تمت بعون الله و حفظه و الحمد لله رب العالمين

[هوائية]

أشكرك أخي الكريم بل أنا أولى بالاعتذار لكثرة أسئلتي و أتمنى ألا أكون قد أثقلت عليك ، بارك الله فيك وجزاك خيرا

بالنسبة للسؤال الثاني
أردت فقط أن أعلم ما العوامل التي يتأثر بها اللف الذاتي للجسيم (أقصد الرقم المرافق له)
هل يتأثر بالشحنة مثلا ، بكتلة السكون إن وجدت؟
هل يمكن أن يتغير اللف الذاتي لنفس الجسيم باختلاف حالاته ،
و بشكل عام هل نعتمد على التجارب فقط في تحديد طبيعة اللف الذاتي للجسيمات أم هناك قواعد تتحكم في ذلك؟
و هل كل الجسيمات لها لف ذاتي و إلا ما هي الحدود الفاصلة بين الجسيمات التي تمتلك لف ذاتيا و بين غيرها؟
و هل اللف الذاتي صفرا يعادل يعني عدم وجود لف أساسا ؟

[شمس الخواص]

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
لا مشكلة لا أختاه على الرحب و السعة دوما
****
أردت فقط أن أعلم ما العوامل التي يتأثر بها اللف الذاتي للجسيم (أقصد الرقم المرافق له)
هل يتأثر بالشحنة مثلا ، بكتلة السكون إن وجدت؟
لا يتأثر اللف المغزلي - و ان كنا نستعمل هذا التعبير فقط للدلالة و ليس له أي علاقة واضحة مع الدوران في الفضاء - بأي خاصية داخلية للجسيم الكمي فهو كذلك خاصية داخلية تميز الأنظمة الكمية ، على أنه يوجد عزم أخر يدعى منحفظ عموما يدعى isotopic spin يمكن صياغته بدلالة الشحنة الكهربائية ، و هو ما يجعل مثلا البروتون و النوترون حالتين مختلفتين لجسيم واحد يدعى نكليون
****
هل يمكن أن يتغير اللف الذاتي لنفس الجسيم باختلاف حالاته ،
و بشكل عام هل نعتمد على التجارب فقط في تحديد طبيعة اللف الذاتي للجسيمات أم هناك قواعد تتحكم في ذلك؟
اللف الذاتي اتجاها - لا طويلة فهي مقدار ثابت لجسيم كمي - يمكن أن تتغير فهي تتأثر بالحقول المغناطيسية - الاستقطاب - ، كما توجد حالة أخرى عند النوترينو مثلا هي حساسيته اذ يكون لفه المغزلي دائما في الاتجاه المعاكس لحركته ما ينفي حالات التوالد الناتجة من تعدد اتجاهات اللف المغزلي بالنسبة له
****
و هل كل الجسيمات لها لف ذاتي و إلا ما هي الحدود الفاصلة بين الجسيمات التي تمتلك لف ذاتيا و بين غيرها؟
و هل اللف الذاتي صفرا يعادل يعني عدم وجود لف أساسا ؟
الجسيمات الأولية كالكواركات و اللبتونات و كذا الجسيمات ناقلة التأثيرات تمتلك لفا مغزليا ، لكن يمكن لجسم كمي مركب أن يكون بلف مغزلي مساو للصفر كحال أغلب الذرات
يجب علينا أن لا نتصور اللف المغزلي كالدوران في الفضاء - خصوصا اللف نصف الصحيح و هو ما يمكن اثباته - اذ لا يمكن بأي حال من الأحوال التعامل مع اللف المغزلي كحركة تقليدية ، و في كل حال من أجل تحديد اللف المغزلي لأي نظام كمي نلجأ للقياس
****
تمت بعون الله و حفظه و الحمد لله رب العالمين

[هوائية]

أشكرك أخي شمس الخواص بارك الله فيك و جزاك خير الجزاء
هل يمكن أن نناقش ما يسمى تجربة الثقبين
حيث هناك مصدر للالكترونات في جميع الاتجاهات كلها بنفس الطاقة، أمامه حائل في المستوى A
به ثقبين و من بعدهما جهاز للكشف عن الالكترونات يمكن وضعه في أي مكان في مستوى B. و خلاصة التجربة أنه في حال تم إغلاق إحدى الثقبين كان توزيع الالكترونات تقريبا توزيع طبيعي مركزه يقابل الثقب المفتوح،
و يفترض أن يكون توزيع الالكترونات في حال فتح الثقبين معا هو مجموع التوزيعين المقابلين لكل فتحة على حدة،
و لكن الحادث لم يكن كذلك ،
إذ أن توزيع الالكترونات يشبه تماما الحالة المقابلة في الفيزياء الموجية من وجود حلقات متداخلة تكثر الالكترونات في الحلقة المركزية ثم تنعدم في التالية لها و هكذا في تتابع بين الحلقات ذات الالكترونات و تلك التي تنعدم فيها و تقل كثافة الالكترونات في الحلقات التي لاتنعدم فيها الالكترونات كلما ايتعدنا عن مركز الالكترونات.

و من خلال ذلك تم استنتاج أنه في ميكانيكا الكم عندما يتداخل أثران (في تجربة ما) فإن الناتج يكون يأخذ شكلا موجيا و تكون الدالة المعبرة عنه هي الدالة المتوقعة مضروبة في e^(ikx)

و السؤال
1- كما علمت أن التجربة لم تقم بهذا الشكل البسيط لصعوبة إجرائها و لكنها في الأصل تجربة معقدة و لكنها تحقق الشروط السابقة فهل كان الجهاز الذي يمثل التجربة مفرغ من الهواء أم كان هناك جسيمات كمية في وسط التجربة و هل تمت مراعاة ذلك
2- ما مفهوم التداخل هنا هل يعني وجود أكثر من مؤثر يؤئر في القياس (الشقين هنا)
3- هل ستكون الداله السابقة هي الحل أيضا في حال وجود أكثر من ثقبين(هذا السؤال استقيته من احدى مشاركات أخي غازي ).

[شمس الخواص]

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
*******
رد على مسألة تداخل الالكترونات في مسألة شقي يونج
1- كما علمت أن التجربة لم تقم بهذا الشكل البسيط لصعوبة إجرائها و لكنها في الأصل تجربة معقدة و لكنها تحقق الشروط السابقة فهل كان الجهاز الذي يمثل التجربة مفرغ من الهواء أم كان هناك جسيمات كمية في وسط التجربة و هل تمت مراعاة ذلك
يجب أن يكون هذا الجهاز مفرغا من الهواء - حالة مثالية - و ان مبدأ التجربة بسيط اذ يكون مدفع الالكترونات عبارة عن معدن ما تنغستن مثلا تنزع منه الالكترونات بواسطة التسخين ، و تسرع بواسطة حقل كهربائي لتصل الى الحائل A بنفس الطاقة تقريبا ، و عمليا لا توجد جسيمات أخرى تؤثر على هذه الالكترونات .
أما عند المستوى B فنضع كشافا - عداد جنجر مثلا - قابلا للتحرك على طول المستوى B و نتركه مدة من الزمن يسجل عدد الالكترونات الواقعة على المسافة السينية x من المستوى B و ذلك أن عداد جنجر يصدر صوت طقطقة عندما يرصد الكترونا - و لا يمكن أن يرصد نصف طقطقة لأن الالكترون كامل - ثم نقوم بتعين المتوسطات في الزمن لكل احداثي x و كما نعلم فان كانت طاقة الالكترونات متساوية كانت الشدة متناسبة اذن مع عدد الالكترونات الواردة على الاحداثي x
و كما هو معروف نحصل على انعراج للالكترونات اذا كانت احدى الشقتين مغلقة وعلى تداخل اذا كانتا مفتوحتين في أن معا
******
2- ما مفهوم التداخل هنا هل يعني وجود أكثر من مؤثر يؤئر في القياس (الشقين هنا)
الأخت الفاضلة هذا متعلق في ميكانيكا الكم بما يسمى الدوال و القيم الذاتية ، فكل الكترون هنا عليه أن يمر اما من الشقة أ أو ب و لا يمكننا التحدث عن مسارات معقدة كأن يدخل من شقة و يخرج من أخرى أو ... لأن مساره ينتهى عند عداد جنجر الذي يسمعنا طقطقة أو على المستوى B ، وكذا لا يمكننا أن نتخيل أن الالكترون انشطر نصفين لأننا في النهاية لا يمكن أن نسمع الا طقطقة - مرتبطة بمجموعة ظواهر فيزيائية داخل العداد - أو لا نسمع شيئا ان لم يسقط داخل العداد و لم يحدث أن سمعت نصف طقطقة - مرتبطة بتفاعل جزء الكترون -
على هذا عندما يأتي الكترون وحيد - في حال ما كان هناك شق واحد مفتوح - عليه أن يمر منه بالتالي نحصل على انعراج في النهاية
لكن عندما يكون الشقان مفتوحان - له احتمال أن يمر من أحدهما - فان مر من أ فلن يمر من ب و ان مر من ب لن يمر من أ فبالتالي يجب أن نحصل على صورة تداخل - هذا ما نلاحظه على مجموعة كبيرة من الالكترونات - و ان كانت في الأصل الحالة التي عليها كل الكترون على حدة
على عكس الصورة النمطية - الصورة الجسيمية - التي ترى بأن الشدة الكلية يجب أن تكون مساوية لمجموع الشدتين أ و ب ناسية بذلك الطابع الاحتمالي الذي يعترض الالكترون في مساره اذ عليه في النهاية الاختيار بين أ أو ب ، بينما تكون الصورة الجسيمية واضحة المعالم اذ أنها تحدد لكل الكترون على الشق الذي يجب أن يأخذه بدقة؟؟؟؟
**********
3- هل ستكون الداله السابقة هي الحل أيضا في حال وجود أكثر من ثقبين(هذا السؤال استقيته من احدى مشاركات أخي غازي ).
أجل ستكون صورة تداخل لكن هذه المرة ليس حلها كحل الثقبين بل يجب أن نأخذ بعين الاعتبار العدد n من الثقوب في الحائل A كما هو الحال في الضوء الموجي بالنسبة للفوتونات
***********
و الله تعالى أعلم
تمت بعون الله و حفظه و الحمد لله رب العالمين

[هوائية]

أشكرك أخي شمس الخواص بارك الله فيك و أتمنى أن تسمح لنا بعد ذلك بمناقشة الجانب الاحتمالي لميكانيكا الكم و بعضا من جانبها الرياضي،
و بداية هناك بعض الأسئلة التي أتمنى أن أعرف إجابات و لو لبعضها جزاك الله كل خير

1. هل كان بلانك يؤمن بوجود المتغيرات الخفية
2. هل للقول بأن "Fourier transformation لمتجه الموضع هو متجه الاندفاع و العكس صحيح" أي مدلول فيزيائي.
3. هل هناك علاقة بين ثابت بلانك و سرعة الضوء
4. ما المقصود ب entangled states
5. نعلم العلاقة بين التردد و الطول الموجي و لكن ما علاقة سعة الموجة بالطاقة المرافقة لها و بنوع الموجة ,
6. فيما يتعلق بخروج الإلكترون من الذرة عند اكتسابه طاقة و تغلبه على قوى الجذب التي تربطه بالنواة كيف تكون حركته بعد ذلك و أين يستقر بشكل عام و ماذا يحدث للذرة بعد فقدها للإلكترون و كونها أصبحت غير متعادلة كهربيا

[شمس الخواص]

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

أكرر اعتذاري الشديد لانقطاعي عن المنتدى لظروف طارئة

1. هل كان بلانك يؤمن بوجود المتغيرات الخفية
على حد علمي فبلانك من زمرة الفيزيائيين من أمثال اينشتين و دوبرولي الذين كانوا مؤمنين بوجود مسار محدد - أما عن طريق المتغيرات الخفية أو لا فالله أعلم
***********
2. هل للقول بأن "Fourier transformation لمتجه الموضع هو متجه الاندفاع و العكس صحيح" أي مدلول فيزيائي.
تحويلات فورييه تستعمل عادت للمرور من نظام دوال ذاتية متعلقة بالمقدار فيزيائي - كالموضع مثلا - الى نظام متعلق بمقدار فيزيائي أخر - الزخم مثلا -
- المدلول الفيزيائي لهذا التحويل يكون بربط احتمالات الحصول على قياسات لاحتمالات فيزيائية غير متلائمة في الأساس
و ان كنت أرى أختاه أن هذه المسألة يجب أن يتطرق لها بتفصيل ان شاء الله تعالى خلال المناقشة
**********
3. هل هناك علاقة بين ثابت بلانك و سرعة الضوء
لا علاقة عملية بينهما و ان كانا جزءا من نظام وحدات يمكن أن يشكل نظام وحدات قياسية يدعى النظام الطبيعي
********
4. ما المقصود ب entangled states
الأخت الفاضلة نرجوا أن تتركي هذا السؤال لموضوع أخر يتناول فلسفة نظرية الكم و وجهات النظر فيها فيكون من الأجدى طرحه على أني أعدك أن أبحث له عن تعريف بسيط أضعه ان شاء الله في هذا الموضوع
************
5. نعلم العلاقة بين التردد و الطول الموجي و لكن ما علاقة سعة الموجة بالطاقة المرافقة لها و بنوع الموجة ,
علاقة السعة بالطاقة و نوعها لا توجد الا عند الطرح الكلاسيكي الذي يعتبر الطاقة في وحدة الزمن متناسبة مع مربع السعة - وجهة نظر موجية محضة
لكن عند الانتقال الى الاطار الكمي يتم التفاعل بين جسيمات محددة و تكون الطاقة عندئذ متناسبة مع التردد أو عكسا مع الطول الموجي و لن يكون لسعة الموجة تأويل الا التأويل الاحتمالي
*********
6-فيما يتعلق بخروج الإلكترون من الذرة عند اكتسابه طاقة و تغلبه على قوى الجذب التي تربطه بالنواة كيف تكون حركته بعد ذلك و أين يستقر بشكل عام و ماذا يحدث للذرة بعد فقدها للإلكترون و كونها أصبحت غير متعادلة كهربيا
هناك مسألتان - هنا نعتبر الحالة الغازية -
الأولى تحدث في الاطار العادي للمادة حيث يدخل الالكترون في عدة تفاعلات تفقده طاقته مثلا يقوم بتأيين الكترونات أخرى ، أو يشع اشعاع الكبح -عند اقترابه من الحقل الكهربائي للنواة - البرمنشترالنج -...
و للعلم فانه يوجد قانون يحكم نسبة الغاز المتأين الى الغاز المتعادل في درجة حرارة معينة و هو كذلك متعلق بطاقة التأين يعرف باسم قانون Saha
فالغاز في أي درجة حرارة لا يكون بالكامل متعادلا اذ توجد نسبة منه متأينه و هي جد ضعيفة في الحالة العادية لأنها متعلقة بأسية الطاقة الحرارية على طاقة التأين ، و يبدأ ظهور هذا الأثر و بشكل جلي عند دراسة
الحالة الثانية و هي حالة الغاز عظيم التأين تدعى كذلك بلازما عندها لا يمكن للذرات المتأينة أن تكتسب الالكترونات لأن درجة الحرارة العالية تولد دائما تتسبب في تأينها و عند ذاك يمكن للمادة أن تكسب خواص كهرومغناطيسة تجعلها تتصرف تصرفا تساهميا يدعى بلازما
و هذه المسائل - نسبة التأين معروفة جيدا في الفيزياء الجزئية و فيزياء البلازما -

في حالة الجوامد مثلا يمكن أن تنتقل هذه الالكترونات عبر الشبكة البلورية لتعطينا خواص التوصيل الكهربائي للمعادن

**************
و الله أعلم
تمت بعون الله و حفظه و الحمد لله رب العالمين

[هوائية]

أخي الكريم
لا بأس، خيرا إن شاء الله ، كما قلت لا داعي للاعتذار
للحق هذه المعلومات بحثت عنها لسنوات، تمنيت دوما أن أملك خلفية في فيزياء الكم تمكني من إجراء البحث الذي أقوم به، بالطريقة التي أحلم بها، و لكني كنت قد وصلت إلى مرحلة يأست فيهامن الحصول على ما أريد، و لكني الآن أشعر أن ذلك ممكن ، لذا أنا ممتنة لك كثيرا بارك الله فيك و في علمك و نفع الله بك المسلمين،

أخي الكريم
إن Fourier transformation بالنسبة لي مهمة جدا و أتمنى أن نتطرق لتفصيلها قريبا.

أخي
قرأت في مجلة علمية أنه تم رصد فوتون و احتجازه للحظات قبل فناءه و أتساءل هل تختلف طاقة الفوتون حسب طبيعة الأشعة التي تتكون منه، هذا ما فهمته من مشاركة بعض الأخوة
و هل تم الوصول إلى قيمة طاقة الفوتون المفرد إن كانت ثابتة أو هل أمكن قياسها في حالات معينة؟


بالنسبة للتمثيل الرياضي لميكانيكا الكم،
أستطيع أن أفهم لماذا كان مؤثر الموضع يعبر عنه ب x f(x) و لكن لا أستطيع أن أفهم لماذا مؤثر الإندفاع يعبر عنه ب
–ih df(x)/dx
حيث d تعبر عن التفاضل الجزئي و f(x) تعبر عن دالة السعة الاحتمالية،
فهل هناك تفسير لذلك

"الحقيقة عندي مشكلة بالنسبة للمصطلحات العربية إذ أن الكثير من المصطلحات ليست معربة عندنا"

و كذلك
هل نجحت الفروض التي بنيت عليها ميكانيكا الكم من تفسير الظواهر الغريبة مثل تلك التي ذكرها أخي مشاهد الفضاء حول الكترون كمبتون. أم أن هذه الظواهر لم يتم رصدها بشكل كثيف مما لا يستدعي وضعها في إطار رياضي متفق عليه؟؟؟؟؟

[شمس الخواص]

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
بالأول شكرا أختي بارك الله فيك وان كنت لا أستحق كل هذا المدح
**********
قرأت في مجلة علمية أنه تم رصد فوتون و احتجازه للحظات قبل فناءه و أتساءل هل تختلف طاقة الفوتون حسب طبيعة الأشعة التي تتكون منه، هذا ما فهمته من مشاركة بعض الأخوة
و هل تم الوصول إلى قيمة طاقة الفوتون المفرد إن كانت ثابتة أو هل أمكن قياسها في حالات معينة؟
كل اشعاع فوتوني تختلف طاقته على حسب طول موجته ، أما التعامل مع الفوتونات فتتم جماعة اذ لا يمكن التعامل مع فوتون واحد أثناء التفاعلات - تجريبيا - ذلك أن السطح الفعال - احتمال حدوث تفاعل ما - مفعول كومتون ، الفعل الكهروضوئي ، انتاج أزواج ضديدات الجسيمات احتمالية وهذا الاحتمال متعلق بطاقة الفوتون الوارد ، لذا ان كنا نريد الحصول على تفاعل ما علينا ارسال حزمة من الفوتونات حتى نضمن تفاعل بعضها - و هي من المسائل الرائعة في الكهروديناميكا الكمية و مخططات فاينمان -
القياس تستعمل فيه تقنيات خاصة تعتمد أساسا على التفاعلات التي يمكن أن يحدثها هذا الفوتون داخل مادة العداد و نحولها بعد ذلك الى اشارة كهربائية تعطينا معلومات عن شدة و طاقة و غيرها من الخواص الفيزيائية للفوتونات
بالنسبة لطاقة الفوتون فهي لا تتعلق الا بتردده علينا هنا أن نؤكد أنه اذا فقد الفوتون أو اكتسب طاقة من تفاعل ما مفعول كومتون أو رامان مثلا فيجب أن يتغير تررده -طوله الموجي- ، و حسب ما أفهم من سؤالك فهو التشابه الأمر بين فوتون وحيد ذي طاقة محددة و التوزيع الاحصائي لنعتبر هذه المسألة للتوضيح
لنعتبر مجموعة من الذرات في الهواء و لتكن ذرات أزوت وهي تتحرك بسرعات مختلفة و نعتبر انتقال الكترون بين نفس مستوي الطاقة لكل هذه الذرات مرفوقا باصدار لفوتون ، اذا ما شئنا الدقة في الحسابت وجب علينا ادخال طاقة حركة الذرة بعد و قبل العملية ، و لما كانت سرعات الذرات مختلفة - تخضع لتوزيع احصائي -وجب أن تكون طاقة الفوتونات كذلك لكن بعد اصدار كل فوتون تبقى طاقته ثابتة ما لم يدخل في تفاعلات أخرى مع المادة
*******
أستطيع أن أفهم لماذا كان مؤثر الموضع يعبر عنه ب x f(x) و لكن لا أستطيع أن أفهم لماذا مؤثر الإندفاع يعبر عنه ب
–ih df(x)/dx
حيث d تعبر عن التفاضل الجزئي و f(x) تعبر عن دالة السعة الاحتمالية،
فهل هناك تفسير لذلك
الجواب ام شاء الله في المرفق
*******
هل نجحت الفروض التي بنيت عليها ميكانيكا الكم من تفسير الظواهر الغريبة مثل تلك التي ذكرها أخي مشاهد الفضاء حول الكترون كمبتون. أم أن هذه الظواهر لم يتم رصدها بشكل كثيف مما لا يستدعي وضعها في إطار رياضي متفق عليه؟؟؟؟؟
يجب أن نعي أن نظرية الكم الحالية استغرق بناءها ربع قرن ، حاليا مرحلة البناء تدعى بنظرية الكم القديمة ، و التي ابتدأت تجريبيا بمعرفة العلاقات بين الترددات و الطاقات ثم التماثل بين الأمواج و الجسيمات في كل المقادير الفيزيائية المميزة الا أن ماكان يعيب هذه النظرية هو كثرة اعتمادها على الفروض التي كانت تعيق تقدم النظرية شكل أوسع - كان أخر هذه الفروض محاولة لويس دوبرولي انقاذ البنية الفيزيائية لنموذج بوهر الذري بافتراضه أن المسار الكلاسيكي للالكترون يساو الى عدد صحيح من الطول الموجي المرافق -
كان من الجلي في أواسط العشرينات أنه من أجل بناء نظرية فيزيائية متماسكة يجب التخلي عن الأفكار الكلاسيكية التي تؤدي الى كثرة الفروض التي كانت تعطي نتائج صحيحة لكنها كانت تعيق التقدم لدراسة ظواهر أخرى اذ يجب في كل مرة ادخال قواعد جديدة - تدعى قواعد التكميم- كانت تساعد على ايجاد نتائج لكنها لم تكن ذات معنى فيزيائي أصيل
على هذا الأساس قام كل من هايزنبرج 1925 و شرودنجر 1926 بصياغة نظرية جديدة كل على حدى الميكانيكا المصفوفية و الميكانيكا الموجية على الترتيب بالرجوع الى القواعد الرئيسية في الفيزياء و بأقل افتراض تجريبي ممكن - أقل قيمة للتغير و الطبيعة المزدوجة للجمل الكمية - و بالتالي أطلقا رصاصة الرحمة على النظرية القديمة ، كانت هتان النظريتان الجديدتان متكافئتان في بعض النواحي و متكاملتان في النواحي الأخرى اذ ركز هايزنبرج بداية على احتمالات الانتقال من حالة الى أخرى بينما ركز شرودنجر على التطور الزمني لدالة الموجة
و يمكنك أن تري فعالية هذه النظرية في الحصول على عبارات رياضية لمؤثرات المقادير الفيزيائية - كما هو الحال لمؤثر الاندفاع بهذا المرفق -
على أن نحاول ان شاء الله ابراز مختلف الجوانب لهذه النظرية في مشاركات أخرى باذن الله
**********
و الله أعلم
تمت بعون الله و حفظه و الحمد لله رب العالمين