1

بمختلف الألوان
إنَّ الفَضلَ في كتابِ اللهِ عَظيمٌ، واسِعٌ لا يُحَدُّ، فَقَد أغدَقَ اللهُ تَعالى على عِبادِهِ نِعَمًا ظاهِرَةً وباطِنَةً، مَنَحَهُمُ المالَ والبَنينَ، وأعلى شأنَهُم بالعِزَّةِ والكرامَةِ. وهذا الفَضلُ الإلهيُّ ليسَ مَحصُورًا في النِّعَمِ الدُّنيَوِيَّةِ فَحَسبُ، بَلْ يَتَجَلَّى بأسمَى... المزيد
أخر المواضيع
الرئيسة / مقالات علمية
سلسلة في مفاهيم الفيزياء (ج23) : القياس الكمي واختزال الدالة الموجية
عدد المقالات : 27
سلسلة في مفاهيم الفيزياء
الجزء الثالث والعشرون: القياس الكمي واختزال الدالة الموجية
الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي
14/7/2025

كما رأينا، فإنه من غير الصحيح عادةً أن نقول إن الجسيم، كما تصفه نظرية الكم، يوجد في موضع معين. بل إن الجسيم له دالة موجية تخبرنا باحتمالية وجوده في أي موقع معين عند إجراء قياس للموقع. وبالمثل، فإن الدالة الموجية تخبرنا باحتمالية الحصول على قيمة معينة للسرعة إذا قمنا بقياس السرعة. وهكذا فإن للقياسات دورًا إيجابيًا أكثر في ميكانيكا الكم مقارنة بالفيزياء الكلاسيكية، لأنها لا تقتصر فقط على ملاحظات لأشياء موجودة بالفعل، بل هي في الواقع تساهم في إنتاجها.
يمكن تعريف جهاز القياس على أنه شيء يتيح لنا إجراء قياس من النوع المشار إليه أعلاه. إن وجود مثل هذه الأجهزة ينبع من حقيقة أننا بالفعل نقوم بمثل هذه القياسات. وبالطبع نود أن نصدق أن الأجهزة يمكن وصفها من خلال الفيزياء، أي أنها أيضًا تخضع لقوانين نظرية الكم. ومع ذلك، من السهل جدًا إثبات أن هذا الأمر ليس بسيطًا. فالأداة التي يمكنها إجراء قياس، في أي معنى يُؤخذ على محمل الجد، لا يمكن وصفها بالكامل فقط بواسطة المعادلات الحتمية لنظرية الكم، مثل معادلة شرودنغر.
ولتوضيح هذه المسألة، سننظر مرة أخرى في تجربة الحاجز المحتمل باستخدام كاشفين في الموضع. تذكّر أن الكاشف الأيسر يسجل مرور الجسيم المنقول، بينما يسجل الكاشف الأيمن مرور الجسيم المنعكس. نفترض أن كل كاشف هو نظام ميكانيكي كمومي بسيط يمكن أن يوجد في حالتين: إيقاف وتشغيل، وأن الانتقال بين هاتين الحالتين يحدث بسبب مرور الجسيم عبر الكاشف.
يتم الآن وصف التجربة الكاملة بواسطة دالة موجية تحتوي على معلومات عن كلا الكاشفين بالإضافة إلى الجسيم. وهكذا، على سبيل المثال، يمكن أن تخبرنا عن احتمال وجود الجسيم في موقع معين، مع كون أحد الكاشفين في وضعية إيقاف والآخر في وضعية تشغيل، وما إلى ذلك. نحن نعرف الشكل الابتدائي لهذه الدالة الموجية؛ فهي تصف الجسيم كونه قادمًا من اليمين، وكلا الكاشفين في وضع إيقاف.
يتطور النظام مع مرور الزمن وفقًا لمعادلة شرودنغر. هذه المعادلة الآن أكثر تعقيدًا مما كانت عليه سابقًا، لأنها يجب أن تدرج التفاعل بين الكاشفين والجسيم. نفترض أن هذا التفاعل يحدث فقط عندما يكون الجسيم في جوار أحد الكاشفين، وأن تأثيره هو تغيير حالة الكاشف من إيقاف إلى تشغيل أثناء مرور الجسيم من خلاله. التفاصيل الدقيقة هنا غير مهمة. يمكننا بعد ذلك الانتقال إلى زمن لاحق يكون فيه الجسيم قد مر بالتأكيد عبر أحد الكاشفين، أي أن الجزأين من الدالة الموجية قد مرّا بمواقع الكاشفين.
الآن ستكون الدالة الموجية مجموعًا لجزأين (قارن النقاش الوارد سابقًا). الجزء الأول يصف قمة موجية تتحرك إلى اليمين، مع الكاشف الأيمن في وضعية تشغيل (ON) والكاشف الأيسر في وضعية إيقاف (OFF) . أما الجزء الثاني فيصف قمة موجية تتحرك إلى اليسار، مع الكاشف الأيمن في وضعية إيقاف (OFF) والكاشف الأيسر في وضعية تشغيل (ON) .
نلاحظ، أولًا، أن أدوات القياس لدينا تقوم بعملها بشكل صحيح من الناحية الكلاسيكية، أي أنها ترتبط بشكل صحيح بين حالات التشغيل/الإيقاف (ON/OFF) للكاشفين وبين الانعكاس/الانتقال للجسيم. ومع ذلك، لم يتم اختيار أحد الاحتمالين؛ فالدالة الموجية لا تزال تحتوي على كلا الاحتمالين ولم يتم "اختزالها". وهكذا لم ننجح في إجراء قياس مكتمل بالمعنى المفترض في التفسير التقليدي لنظرية الكم، كما وصفناه في بداية هذا القسم. فمثل هذا القياس كان سيتركنا في حالة نهائية يمكن التعبير عنها على النحو التالي: إما أن يكون الكاشف الأيسر في وضع تشغيل والكاشف الأيمن في وضع إيقاف، أو العكس تمامًا (مع احتمالية معينة لكل منهما)، وليس كمجموع من الجزأين.
ومن المهم الآن أن ندرك أن الفرق بين الحالتين ليس فقط فرقًا في الشكل الرياضي للدالة الموجية، بل هو فرق فيزيائي حقيقي. الفرق يتمثل في أن التداخل الكمومي يمكن أن يحدث بين جزأين من الدالة الموجية طالما أن النظام لا يزال في تراكب كمومي. لكن عندما يتم القياس فعليًا وتنهار الدالة الموجية إلى أحد النتائج الممكنة، فإن هذا التداخل يصبح غير ممكن.
ومع ذلك، لا بد من التنويه بأن بعض التجارب، مثل "الممحاة الكمومية" (Quantum Eraser)، أظهرت أنه من الممكن استرجاع التداخل إذا لم تُجرَ عملية القياس بشكل نهائي، مما يعني أن التراكب الكمومي كان محفوظًا. أما إذا تم فقدان "الترابط الكمومي"، فإن التداخل يصبح فعليًا غير قابل للحدوث.
النتيجة التي توصلنا إليها، وهي أن معادلة شرودنغر وحدها لا تسمح باختزال (تقليص) الدالة الموجية، تُعد من أهم التحديات المفاهيمية في ميكانيكا الكم. فالنظرية، في صورتها القياسية، تفترض هذا الاختزال بوصفه "مسلمة مستقلة" وليس شيئًا مشتقًا من الديناميكيات الكمومية نفسها.
وهذه المفارقة، أو لنقل هذا الغموض في طبيعة القياس الكمومي، هو ما يستحق مقالات مستقلة بذاتها.
نتابع في الجزء الرابع والعشرين.
اعضاء معجبون بهذا
جاري التحميل
ثقافية
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ يومين
2025/07/14م
هنـــاك في الكرادة،حيث عبق الكرم وعباءة العقيدة التي تركها الأجدادُ للقادمين من أولادهم،هناك نشأ الشيخ خيري هادي الأسدي،سليل ذاك البيت الذي يذوب في حب الحسين ابن التنور الذي لاينطفئ والرغيف الساخن والمضيف الضاحك دائما في وجوه الوافدين، وُلد الشيخ الأسدي عام 1960م وركضت الأيام سريعا،وكأنّ الأمر... المزيد
عدد المقالات : 53
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ يومين
2025/07/14م
إن الادعاء بأن الشيعة "ليسوا أهلاً للحكم" مقولة لا أساس لها من الصحة التاريخية، بل هي نتاج للتعصب المذهبي والجهل بالتاريخ الإسلامي. والحقيقة أن التاريخ الإسلامي حافل بالأمثلة المشرقة للحكام والقادة الشيعة الذين أسسوا دولاً عظيمة وحضارات مزدهرة امتدت لقرون عديدة. 1-الدولة الفاطمية (909-1171م) **المؤسس**:... المزيد
عدد المقالات : 17
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/07/05م
حسن الهاشمي لكي نحافظ على قيمنا ومبادئنا وأخلاقنا، ولكي نواكب التطوّر التكنلوجي في العالم الغربي، نحن بحاجة الى إيجاد صيغة متوازنة تُراعي المنهج العلمي الحديث الذي تعتمده الجامعات الغربية، مع الحفاظ على القيم والرؤية المعرفية الإسلامية، وأبرز محاور الموائمة: 1. في المناهج: الاستفادة من المنهج... المزيد
عدد المقالات : 331
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/07/02م
الحُبُّ: نقيضُ البُغضِ والحُبُّ: الودادُ ،والمَحَبَّةُ اسمٌ للحبِّ،وحَبَّبَ إِلَيْهِ الأَمْرَ: جَعَلَهُ يُحِبُّه. وَهُم يَتَحابُّون: أَي يُحِبُّ بعضُهم بَعْضاً. وحَبَّ إليَّ هذا الشيء يحَبُّ حُبّاً، والحبُّ: الوِدادُ،والحَبِيبُ هو: المُحِبُّ(١) والحبُّ أيضا: هو ميلٌ قلبي إلی الإشخاص أو إلی... المزيد
عدد المقالات : 53
أدبية
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 1 اسبوع
2025/07/07م
مـن زفـيرِ اليُـتم أشعلتُ اللظى ... وارتـشفتُ الحزنَ جمراً يُلفظا فاحـتواني وجــعٌ مـِن حـافـرٍ ... يشتكي ظـُلـماً بـوجهي يُلحظـا حـَسبكم رمشي يواري دمعةً ... لو جراحُ الطفِ ماجتْ بالشظى او يـُدوّي بين عمري هائماً ... يستغيثُ الصمتَ شعراً يُقرظـا إنني مُــذ كـنتُ غِـرّاً يـافـعاً ... قــدَّ سهوي... المزيد
عدد المقالات : 29
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/07/02م
كان جالسا وفي حضنه الطفل الملكوتيّ، وكنتُ جالسا أتأمل وجهيهما، ماهذا الجمع النورانيّ (محمد والحسين) أي صلواتٍ تفي بهذا اللقاء مازلتُ صامتا، مفعما بالمحبة، أنظرُ ولا أشبع، تُرى لماذا قلبي نهم لايعرف الاكتفاء لماذا روحي عطشی لاتصل الی الامتلاء الرسول الأعظم مازال يداعب صغيره، ومازلت أنا أجوب... المزيد
عدد المقالات : 53
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ اسبوعين
2025/07/02م
في البيداء وردة كسيرة عطشى أحاطت بها ضاريات الفلا فلا معين لها يروى ولا ساقي لها يسقى وقفت حيرى ورمقت بناظرها رب السما رباه لا تكسر خاطر أمرأة ثكلى... صليل سيوف غدت مسموعة فأودت بحياة أخيها صرعى... رفع رأسه على الرمح فاعتلى... فأصبحت في خربة الغربى... أسيرة البلدان... ومن حواليها أطفال تبكى... كأني... المزيد
عدد المقالات : 86
عدد الاعجابات بالمقال :0
عدد التعليقات : 0
منذ 3 اسابيع
2025/06/22م
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
عدد المقالات : 53
علمية
سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء الرابع والعشرون: اختزال الدالة الموجية مشكلة بلا مخرج كمومي الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 15/7/2025 النتيجة التي توصلنا إليها، وهي أن نظرية الكم لا تسمح باختزال (أو تقليص) الدالة الموجية، تُعد من النتائج... المزيد
تُعد المبيدات من أبرز الوسائل التي اعتمدها الإنسان في العصر الحديث لحماية محاصيله الزراعية من الآفات والحشرات والأعشاب الضارة، ونتيجة لتزايد الطلب على الغذاء وتوسع رقعة الزراعة، أصبح استخدام المبيدات أمرًا واسع الانتشار في كل أنحاء العالم. لكن... المزيد
سلسلة في مفاهيم الفيزياء الجزء الثالث والعشرون: القياس الكمي واختزال الدالة الموجية الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي 14/7/2025 كما رأينا، فإنه من غير الصحيح عادةً أن نقول إن الجسيم، كما تصفه نظرية الكم، يوجد في موضع معين. بل إن الجسيم له دالة... المزيد
آخر الأعضاء المسجلين

آخر التعليقات
تجربة شخصية ومراجعة علمية لحالة حنف القدم:...
محسن حسنين مرتضى السندي
2025/06/15م     
عظمة أهل البيت (عليهم السلام) وحدود القياس...
السيد رياض الفاضلي
2025/02/20م     
النخب والمفاهيم النمطية الموروثة
عبد الخالق الفلاح
2024/11/16م     
اخترنا لكم
إصدارات
2025/06/23
صدر عن قسمِ الشؤون الفكرية والثقافية في العتبة العباسية المقدسة، دليلُ القصص الفائزة في مسابقة القصة القصيرة عن الامام الحسن العسكري...
المزيد

صورة مختارة
رشفات
الإمام محمد الجواد (عليه السلام)
2025/06/23
( تأخير التوبة اغترار، وطول التسويف حيرة )
المزيد

الموسوعة المعرفية الشاملة
القرآن وعلومة الجغرافية العقائد الاسلامية الزراعة الفقه الاسلامي الفيزياء الحديث والرجال الاحياء الاخلاق والادعية الرياضيات سيرة الرسول وآله الكيمياء اللغة العربية وعلومها الاخبار الادب العربي أضاءات التاريخ وثائقيات القانون المكتبة المصورة
www.almerja.com