Heisenberg Principle Of Uncertainty

مبدأ عدم التحديد لهيزنبرغ يقول لك انك لا تستطيع تحديد آنيا موقع وكمية دفع (زخم الحركة ) الجسيم لنتحقق من ذلك بطريقة اخرى حسب العلاقة التي وضعها دي برولي والتي تربط بين زخم الجسيم وطول موجته!

كمية الدفع او زخم الحركة p بالنسبة للجسيمات الصغيرة جدا حسب ميكانيك الكم والتي قد وضعها لويس دي برولي يكتب كالتالي :
p = h/λ

اذن من خلال هذه العلاقة نلاحظ ان هذا الزخم يتناسب عكسيا مع الطول الموجي لدالة موجة الجسيم وهذا يوضح ان تحديد زخم الجسيم له علاقة وطيدة بِكَون الجسيم متشكل في موجة.

بمعنى أنك لا تستطيع تحديد كمية الدفع هذه الا في حالة وجود دالة الموجة المرتبطة بالجسيم ، لكن في حالة ما اردنا ان نحدد موقع الجسيم x فلابد ان تنهار دالة موجة الجسيم في نقطة وحيدة حيث يوجد الجسيم ، فنحن كما عهدنا في الميكانيك الكلاسيكية لا نستطيع ان نحدد موقع موجة ما لأنها تكون منتشر في المكان ككل . ان تحديد زخم هذا الجسيم يتطلب منا ان يكون هذا الجسيم متشكل في دالة موجية لها طول موجي لا ان يكون متشكل في جسيم لأننا بحاجة الى الطول الموجي لكي نحدد هذ الزخم.

ولهذا فإن اي محاولة لمعرفة موقع الجسيم تهدد بانهيار الدلة الموجية للجسيم وانهيار الدالة الموجية يعني عدم امكانية معرفة الطول الموجي للدالة الموجية ، و عدم امكانية معرفة الطول الموجي للدالة الموجية تعني استحالة تحديد زخم الجسيم في ذلك الموقع الذي انهارت فيه الدالة الموجية للجسيم. اذن فإن تحديد موقع وزخم الجسيم آنيا غير ممكن ابدا حسب هذه العلاقة البسيطة والتي تتفق بكل تأكيد مع مبدأ هيزنبرغ لعدم التحديد (اليقين).

ملاحظة

الغريب في الامر ان هذه الدالة الموجية التي وضعها شرودينغر ليست موجة حقيقية بل هي موجة تخيلية ، فحتى شرودينغر نفسه ورغم وضع تلك المعادلة العجيبة في ميكانيك الكم والتي تحتوي على دالة موجية للجسيم ، لم يفهم ماهيتها ولم يستطع تخيلها واقعيا لأنها تحتوي على العدد التخيلي i لكنه رغم ذلك ظل متشبت ومصر على انها موجة حقيقية رغم عدم استطاعته توضيح كيف لموجة حقيقية ان تحتوي على العدد تخيلي i. لأن نوع الموجات الذي نعرفه لا يحتوي في الحقيقة على العدد التخيلي i رغم اننا نستعمله في الموجات الكهرومغناكيسية … في حالة الموجات الكهرومغناطيسية الموجات هي مجرد دوال جيبية (cos و sin) ونحن من يضيف اليها الجزء تخيلي فقط كوسيلة لتسهيل الحساب ولكن في الاخير نأخد من هذه الدالة المعقدة التي تحتوي على العدد التخيلي i الجزء الحقيقي فقط ونترك الجزء التخيلي الدي يحتوي على i لأنه مجرد اضافة رياضية لا معنى لها فيزيائيا ، لكن في حالتنا هذه مع دالة موجة الجسيم من الوهلة الاولى تظهر هذه الموجة معقدة وتحتوي على العدد التخيلي i وليس نحن من يضيفه لها وهذا هو ما كان يشكل مشكلة في فهم ماهية دالة الموجة المعقدة هذه في ميكانيك الكم.

لقد استمرت ميكانيك الكم بالسير رغم غرابة بعض المفاهيم التي تحتويها وكانت دالة الموجة هذه تشكل لغزا لكل الفيزيائيين الا بعدما جاء ماكس بورن وقال انه لا يمكن لدالة الموجة هذه ان تكون موجة حقيقية ولا يمكن ان نستعملها الا كدالة موجية للإحتمالات الممكنة لمواقع الجسيم … رغم الاعتراض الكبير الذي ابداه شرودينغر لهذه الفكرة لأنه كان يسير على نهج اينشتاين ولا يريد للإحتمالات ان تدخل في نطاق تحديد موقع الجسيم فإن اعتراضه هذا لم يتلقى بالقبول ، حتى انه قال اذا كان الامر سوف يسير هكذا فإنني سوف اكون نادما على على هذه المساهمة التي قدمتها في ميكانيك الكم .

تحرير: شعيب المستعين

---

اقرأ أيضا :