غاية التعليمية يكتُب.. في عام 1935، وصف العالم النمساوي إرفين شرودنجر تجربةً نظرية سلطت الضوء على معضلة جوهرية في ميكانيكا الكم.

اخر الاخبار العاجلة عبر غاية التعليمية أخبار محلية ودولية، وكذلك أخبار الر ياضة وخاصة كرة القدم يلا كورة و يلا شوت اليوم.

ولا تزال هذه المعضلة قائمة حتى يومنا هذا، متجسدةً في فكرة شرودنجر، التي تبدو سخيفةً للوهلة الأولى، وتتمثل بقطةٍ توجد في حالة غير محددة بين الحياة والموت.

يظن علماء الفيزياء النظرية في جامعة برشلونة المستقلة في إسبانيا، أنهم ربما توصلوا أخيرًا إلى تفسير سبب ظهور قطة شرودنجر دائمًا في حالة واحدة فور ملاحظتها.

يرتكز اقتراحهم إلى حدٍّ كبير على الافتراض القائل بأن كل احتمال في نظام كمّي يُشكل كونًا قائمًا بذاته، وهو المفهوم المعروف باسم نظرية العوالم المتعددة.

استنادًا إلى هذا المبدأ، يستخدم كل من فيليب ستراسبيرج، وتيريزا إي. راينهارد، وجوزيف شندلر المبادئ الأساسية لإثبات كيف أن التشابك الكمّي بين الجسيمات في بيئة موجودة بالفعل يسحب قطة شرودنجر خارج معادلتها الخاصة، فتصبح إما حيةً وإما ميتةً تحديدًا، دون أن تكون في حالة وسطية بينهما.

شهدت الفيزياء الكمومية منذ بداياتها نقاشات حول كيفية تفسير مبدأ عدم اليقين، وهو ما دفع ألبرت أينشتاين إلى التصريح بجملته الشهيرة: «إن الله لا يلعب بالنرد».

على الورق، تخضع حالات الجسيمات لمجموعة من المصائر المحتملة، لكن هل يعني ذلك أنها تظل موجودة على أنها حقائق فيزيائية مطلقة حتى في غياب المراقبة؟ الإجابة: كلا.

وبعد قرنٍ من الزمن، لا يزال أينشتاين، في مجازاته، يقامر بالنرد في لعبة كونية، ولا يزال الفيزيائيون يحاولون استيعاب مغزى ذلك خارج إطار الحسابات المجردة.

إحدى المحاولات لفهم هذا التمييز في طبيعة الواقع تتمثل في افتراض أن جميع احتمالات حالات الجسيمات متساوية في الصحة، إذ يمثل كل احتمال منها عالمًا مستقلاً. ومن بين هذه العوالم العديدة، يندمج عالمٌ واحدٌ فقط مع واقعنا عندما يتفاعل مع الشبكة الواسعة من الاحتمالات المستقرة لدينا، ما يمنحه الحق في أن يُعد “حقيقيًّا”.

وفي العرض العددي الذي قدمه الفريق، يتزايد عدد التفاعلات بسرعة، ما يؤدي إلى قمع الاحتمالات الأخرى، إذ لا تبقى إلا حالةً فردية واحدة.

نظرًا لتعقيد الكون المحيط بقطة شرودنجر، الذي يشمل الصندوق الذي توجد فيه، والمراقبين، والمبنى، والبيئة الأوسع، فإن التفاعلات المتزايدة بين هذه العوامل وبين حالتي الحياة والموت مع مرور الوقت تعني أن القطة لن تظهر مزيجًا بين الحالتين مطلقًا.

ويحدث هذا الاندماج بين العوالم على مستوى بالغ الصغر وبسرعة فائقة، لدرجة أن عددًا قليلًا نسبيًا من الجسيمات يكون كافيًا لتبديد الضبابية الكمومية، ما يجعلها تتلاشى تمامًا عند أصغر المقاييس.

وكما كتب الفريق في ورقتهم البحثية: «بما أن الأشياء التي نستخدمها في حياتنا اليومية تحتوي على عدد هائل من الجسيمات، فإن هذا يفسر لماذا لا يمكننا إدراك الكون المتعدد مباشرةً».

إذن، هل حُلَّت المشكلة؟ الإجابة: نعم ولا. فمع أن هذه الفرضية تساعدنا على تصور كيفية اختيار حالة واحدة من بين عدد لا يُحصى من الاحتمالات، فإنها لا تزال تعتمد على افتراض أن جميع الأكوان تتصرف بهذه الطريقة. لا تأخذ هذه الأكوان أيضًا في الحسبان تعقيدات النسبية العامة.

بل قد يتصور البعض أن التكوين الصحيح لحالات متشابكة قد ينتج مزيجًا من القطة الحية والقطة الميتة، أو على الأقل، لا يمكن استبعاد هذا الاحتمال. ويبقى السؤال مطروحًا أيضًا حول مدى قدرة العشوائية الكمومية على فرض تأثيرها على واقع بحجم واقعنا.

ومع ذلك، فهذه ليست المرة الأولى التي يقترح فيها الفيزيائيون النظريون الحاجة إلى تبني نظرة أوسع للحالات الكمومية لفهم السبب وراء استقرار الضبابية الكمومية على قياسٍ واحدٍ بعينه.

ستظل قطة شرودنجر لغزًا يؤرق الفيزياء لفترة طويلة، تدور في قبرها مثل مجاز مثالي لحقلٍ علميٍّ لا يزال زاخرًا بالإمكانات.

اقرأ أيضًا:

نجح علماء الفيزياء في توليد موجات صوتية تتحرك في اتجاه واحد فقط

يبدو أننا أسأنا فهم أحد قوانين الفيزياء لأكثر من 300 عام

ترجمة: محمد الشرقاوي

تدقيق: مؤمن محمد حلمي

مراجعة: باسل حميدي

المصدر