سلسلة مفاهيم في الفيزياء (ج8) : الاحتمال والحتمية: النظريات المتقابلة في ميكانيكا الكم

الرئيسة / مقالات علمية

نوري حسين نور الهاشمي

عدد المقالات : 21

سلسلة مفاهيم في الفيزياء
الجزء الثامن: الاحتمال والحتمية: النظريات المتقابلة في ميكانيكا الكم
الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي
10/06/2025

في الجزء السابع، وصلنا في سياق الحديث عن مثال النافورة إلى العبارة التالية:
بالمراقبة على مدى فترة زمنية، وفي ظل ظروف جوية ثابتة نسبيًا، سيكون من الممكن حساب احتمال أن يعبر أي شخص هذا الحاجز المائي. وهذا هو جوهر الظاهرة التي نتحدث عنها: الاحتمال بدل الحتمية.
هذا الاحتمال سيتحدد باتجاه الرياح وقت الملاحظة، وهو يلعب دورًا مشابهًا لما أدّته السرعة الابتدائية في تجربتنا الفيزيائية السابقة. لكن، مع ذلك، لا يبدو في هذا المثال ما يثير الغرابة أو يهدم مبدأ الحتمية. فالأشخاص مختلفون في سلوكهم واستجابتهم. وقد يكون من الممكن التنبؤ ببعض التأثيرات: فالأشخاص الأنيقون، كبار السن، أو من لديهم ميل للحذر، ربما يكونون أكثر عرضة للانعكاس.
بعبارة أخرى، كلما زادت معرفتنا بتفاصيل الأفراد وسلوكهم، زادت قدرتنا على التنبؤ بما سيحدث. ويمكن، مبدئيًا، أن نتجاهل قضايا الإرادة الحرة في هذا السياق، لأننا نتعامل مع أنماط سلوكية يمكن رصدها. ولو عرفنا "كل شيء" عن الأفراد المعنيين، لكان بوسعنا التنبؤ بشكل يقيني بما إذا كانوا سيعبرون الحاجز أم لا.
بهذا المعنى، فإن الجوانب الاحتمالية في هذا المثال تنشأ من جهلنا ببعض الحقائق، ولا تمثل سلوكًا جوهريًا للنظام. وهذه هي الحال في كل الحالات التي تظهر فيها الاحتمالات في الفيزياء الكلاسيكية.
لكن، لِنقارن ذلك بتجربة الحاجز الكمومي. هنا، نحن نتعامل مع جسيمات متطابقة تمامًا في كل صفاتها الممكنة، ومع ذلك فإن بعضها يعبر الحاجز، وبعضها الآخر ينعكس. فما الذي يحدد سلوك الجسيم
المحاولات للإجابة على هذا السؤال تنقسم إلى نظريتين رئيسيتين:

أولًا: النظريات التقليدية (اللاحتمية الجوهرية)
وفق هذه النظريات، يُقبل أن سلوك الجسيمات في العالم الكمومي عشوائي بطبيعته. لا توجد متغيرات خفية، ولا سبيل لتحديد مصير الجسيم مسبقًا.
كل ما يمكن فعله هو قبول هذا السلوك غير الحتمي، مع ملاحظة أن التجربة المتكررة تُظهر نسبًا إحصائية ثابتة وهي ما توصف بالاحتمالات.
هذه النظريات، ومن ضمنها ميكانيكا الكم في صورتها القياسية، تفترض ما يلي:
أن سلوك الجسيم عشوائي بطبيعته.
لا توجد طريقة لمعرفة أو التنبؤ بما إذا كان الجسيم سيعبر الحاجز أو لا.
الاحتمالات هنا ليست نتيجة جهلنا، بل جزء جوهري من طبيعة النظام.
تُعرف هذه النظرة باسم اللاأحتمية، وهي في صميم الثورة الكمومية.

ثانيًا: نظريات المتغيرات المخفية (الاحتمال الظاهري)
أما في هذه النظريات، فيُفترض أن الجسيمات التي تصل إلى الحاجز ليست متطابقة فعليًا، بل تمتلك متغيرات إضافية غير معروفة لنا تُسمى متغيرات مخفية.
هذه المتغيرات، لو عُرفت، لكان بالإمكان التنبؤ الدقيق بما سيحدث لكل جسيم. وبهذا، فإن الجانب الاحتمالي الذي نلاحظه يرجع ببساطة إلى نقص في معرفتنا، كما هو الحال في الفيزياء الكلاسيكية.
تلخص هذه النظريات الفرضيات التالية:
الجسيمات ليست متطابقة تمامًا، بل تملك خصائص "مخفية".
هذه الخصائص هي التي تحدد مصير الجسيم عند الحاجز.
الاحتمالات تنشأ فقط من جهلنا بهذه الخصائص.
لا يوجد انهيار في الحتمية، وإنما فقط غياب للمعلومات الكاملة.
قد يبدو هذا التفسير أكثر إقناعًا من الناحية الفلسفية، إذ إنه يحفظ مبدأ الحتمية، ولا يُدخل العشوائية في قلب الطبيعة. لكن، وكما سنرى في الأجزاء القادمة، فإن هذه النظريات تواجه تحديات كبيرة بعضها تجريبي، وبعضها منطقي.
نواصل في الجزء التاسع من السلسلة بحث هذه الإشكاليات، وما إذا كانت الطبيعة تخفي شيئًا عنّا، أم أنها تتصرف فعلًا بلا سبب محدد.

اعضاء معجبون بهذا

جاري التحميل

ثقافية

في حضرة الحسين ... جياش من المشاعر

زيد علي كريم يتراءى لي ضريحك وكيف كانت تلك الليلة الحزينة التي تشفى جسد عليل أصابه ما أصابه من الآلام والأحزان، من وجد متلهفا للقائك ماذا فعلت به لكي يصبح أسير حبك راغبا ومتلهفا لحضرتك المعطرة .... أنتظرت حتى الفجر وأنا تحت قبتك وبين الحرمين مابينك وبين قطيع الكفين ، فذاك يسلم وذاك يهتف ياهلا بزوار... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 85

مع الركب الحسيني من المدينة إلى المدينة

موسوعة "مع الركب الحسيني من المدينة إلى المدينة": المؤلّفون: اشترك في تأليفها جمعٌ من الباحثين والمحققين من أهل الخبرة في قضايا السيرة الحسينية، فكانت ثمرة جهد علمي جماعي، نُسجت فصوله على امتداد ستة أجزاء محورية، خُتمت بمجلد سابع يضم الفهارس التفصيلية، من إعداد السيد هاني الرضويان. محتواها... المزيد

السيد رياض الفاضلي

عدد المقالات : 127

بطاقة شخصية (البهلول)

ـ من أنت ـ أبو وهب بن عمرو الصيرفي الكوفي ـ ماهي مهنتك ـ قاض ـ أين تسكن ـ أسكن في بغداد،في محلة الكرخ ـ لماذا حملت القصبة ودرت في الأسواق مدعيا الجنون ـ آه... ذلك أفضل وأسلم من أن أشترك في معاداة محمد وآل محمد،وأسهم في إصدار فتوی باغتيـ.ال الإمام موسی بن جعفر ـ من طلب منك ذلك ـ هارون الرشيـ.د أراد أن... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 54

إيران تهين الكيان الصهيوني وتفضح هشاشته

يوم الجمعة المصادف 20 حزيران-2025 يوم تاريخي الصراع الاسلامي الصهيوني حيث قامت الجمهورية الاسلامية الايرانية باذلال واهانة الكيان الصهيوني المدعوم من أمريكا وفرنسا وبريطانيا والمانيا وباقي الشلة الغربية انها اهانة غير مسبوقة جعلت المراقبين الغربيين في حيرة من أمرهم وهم يتساءلون: يا ترى كيف تكون... المزيد

اسعد الدلفي

عدد المقالات : 10

أدبية

جكليت مُر

اليوم السبت، منذ الصغر وأنا لا أحب يوم السبت، إذ لم يكن عطلة، وكان يوما مدرسيا طويلا، ست حصص تمشي كسلحفاة عرجاء هذه المرة الأولی التي أنتظر فيها قدوم السبت لكنّ الساعةَ تسير حافية الأميال، تتعثر بالدقائق توسلتها أن تقهقه بوجهي، ولكن لاجدوی سلطة الزمن هي المتحكمة () جاء الصبح وتنفست المواعيد، يجب أن... المزيد

د.أمل الأسدي

عدد المقالات : 54

الغدير.. بيعةُ السماء

في صحراء الشمس، وعلى صهوة البيان، وقف النبيُّ (صلّى الله عليه وآله) والسماء تصغي والأرض تتهيّأ لموعدٍ خالد. فوق هامات الحجيج، ارتفع النداء: "من كنت مولاه، فهذا عليٌّ مولاه." لم تكن كلمات، بل كانت وصايا السماء، كانت يدًا مرفوعة من نور، تبايع العدل والوصاية والهدى. ومنذ ذلك اليوم، صار الغدير نبضَ... المزيد

شيماء سامي

عدد المقالات : 3

ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل )

ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل ) *( رسائل ومبعوث) لَحِقَ الأمَّةَ عارٌ بعد تسلّم يزيد الخلافة ممَّا دعا أهل الكوفة الى إرسال الرسائل المتكررة لابن بنت رسول الله في المدينة أرسلوا له الدعوة يحملونه المسؤولية أَمام الله والأمَّة إنْ تأخر عن إنقاذهم من ظلم الأمويِّين وعُنفهم. تمهل الإمامُ... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 381

بقايا إنسان...

بقلم زيد علي كريم الكفلي جلست وحدي في غرفتي الصغيرة وجلس معي طيرا توقف عن الطيران... شاهدت بصيص شعاع نور أنار ظلامي أخذت أتأمله طويلا... سمعت صوته يحوم في أزقة أفكاري إلى متى وأنت تجلس في هذا الظلام بحثت عنه في كل الظلمات... في وراء النجمات... في أوراق الزمن الماضي... رأيت صورته المعلقة على جدران قلبي... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 85

علمية

الأمواج المائية العملاقة Tsunamis

وهي عبارة عن موجات مائية عملاقة يُمْكِنُ أن تنتقل بسرعة عبر المحيطات ، وهوامشها الساحلية يترتب عليها تأثيرات بيئية كبيرة في المناطق التي تحدث فيها، إن ظاهرة الأمواج المائية العملاقة Tsunami الشاملة التي حدثت في عام ١٩٤٦ في المحيط الهادي ، والحدوث... المزيد

سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج17): الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة

سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء السابع عشر: الإلكترون الذي يعزف نغمة طاقته الخاصة الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 27/6/2025 في عام 1911، اقترح دي برولي أنه إذا كانت الموجات يمكن أن تمتلك خصائص جسيمية، فمن المعقول أيضًا أن تمتلك الجسيمات خواص... المزيد

تتويج ماري كوري في قاعة المجد

في الثالث عشر من يونيو عام 1903، جلس العالمُ ساكنًا، لكنه لم يكن صامتًا، كانت قاعة الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم مزدانة بعبق المجد الحقيقي، إذ وقف الحاضرون على أقدامهم تحيةً لامرأة لم يعرفوا لها مثيلًا: ماري سكلودوفسكا كوري، العالمة التي... المزيد