لسه مع "قطة شرودنجر".. و التجربة الفكرية اللي عملها و تعتبر من أهم تجارب "ميكانيكا الكم" اللي بنتكلم عنها...
كانت الربة الفرعونية القطة "باست" مقدسة زي ما قلنا.. قدماء المصريين قدسوا القطط.. لكن ماعبدوهاش.. لأن قدماء المصريين كانوا قوم موحدين.. الرب عندهم كان بمعني "راعي".. زي "رب البيت".. و في ترجمة لأحد البرديات "رع" نفسه كبير الأرباب بيقول "الماء ليس ملكاً لي".. يعني في إله يفوق "رع" بيمتلك الكون بما فيه من ماء.. و كان رع بيشيخ و يمرض و ينام و يغلط أحيانا.. و لا يعلم ما في الصدور.. و كانت بتخفى عنه أشياء كتير...
القطة اللي كانت بتموت في مصر الفرعونية كان بيتم تحنيطها زي البشر بالضبط.. عندنا حوالي مليون و أكثر من القطط المحنطة.. و كانت القطط بتدخل البيوت و الحقول و المحلات كما شاءت وقتما شاءت و بتلاقي ترحيب من أهلها.. و كانت قتل أي قطة في مصر الفرعونية مالهوش إلا عقوبة واحدة..
الإعدام...
اللون الأسود الجميل دا واحد من الألوان الثلاثة الأساسية للقطط التي يمكن أن نسميها بالالوان "النقية"..
لما تلاقي قطة سوداء معدية قدامك في أي يوم.. خد بالك و افتكر كويس.. دي مجرد قطة مش بعبع.. حيوان بيسعى على أكل عيشه...
خرافة القطة السوداء "شر و نحس" انتشرت بسبب فترة معينة في تاريخ أوروبا.. كانت بتعتبر شر مجسد و اللي بيقتنيها ساحر أو ساحرة.. و كانوا بيقتلوا القطة و يحرقوا صاحبها أو يعذبوه و يغرقوه..
كان لازم قبل ما نتكلم عن "قطة شرودنجر".. نعرف إيه هي "ميكانيكا الكم" دي أصلا.. بس دا مكانش ينفع و كان حيبقى التعريف جامد سخيف.. فكان لازم يكون له مدخل بسيط يشد الانتباه..
ميكانيكا الكم دي فرع من الفيزياء.. بيعني بدراسة الجسيمات الدقيقة.. و دراسة الطاقة بتاعتها.. زي الذرات.. و الجسيمات "دون الذرية".. اللي هي أصغر من الذرة.. زي البروتونات و النيوترونات و الإليكترونات..
طيب دي ايه فايدتها و أهميتها؟ لأ دي لها تطبيقات كتير جدا.. من الترانزستور و الميكروبروسيسور.. للسوبر كمبيوترز و الليزر.. و تطبيقات كيميائية.. و تطبيقات كتير طبية مالهاش حصر..
الجاذبية هي القوة اللي ربنا خلقهالنا في الكون و ماسكة معمار الكون كله.. ماسكة الأجسام و رابطة الكواكب و النجوم و الأقمار ببعض.. الجاذبية دي طاقة رهيبة لامحدودة.. وحدتها اللي العلماء بتحاول توصل لها اسمها "الجرافيتون graviton"...
الجرافيتون الإفتراضي اللي مش عارفين يحطوا إيدهم عليه دا.. جسيم "معدوم الكتلة Massless particle"..
يعني ايه معدوم الكتلة؟ حضرتك لك كتلة.. و انا ليا كتلة.. و كرة القدم لها كتلة.. و القلم له كتلة..
الكتلة هي مقدار ما يحويه الجسم من مادة...
بالتالي كتلة مكعب الحديد.. غير كتلة مكعب البسكويت...
طاقة الجسم مرتبطة بكتلته.. بيسموها "تكافؤ كتلة - طاقة Mass–energy equivalence"..
عايز تحسب طاقة جسم؟.. اضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء يطلع لك طاقته.. دي معادلة آينشتاين المشهورة اللي اتبنى عليها القنبلة الذرية...
E = m × c²
طيب لما تبقى الكتلة معدومة؟ يبقي حاصل الضرب في المعادلة الكاملة
E2 = (mc2)2 + (pc)2
يديلك نتيجة لانهائية..
طاقة لا نهائية.. بلا حدود.. و "مجانية"...
اللي يحط إيده على الطاقة دي و يطوعها يبقى بالنسبة له القنابل النووية و الطيارات النفاثة و المحركات اللي بتشتغل بالوقود و الصواريخ العابرة للقارات مجرد عبط و تخلف.. و يبقي الفرق بينكم هو نفس الفرق التقني بين جيشك ببحريته و صواريخه و دباباته و مدافعه.. و بين جيش من الرجال اللي كانوا عايش في كهف قبل الميلاد بيولعوا النار بحجرين..
طيب نوصل للجرافيتون دا إزاي و نحط إيدينا عليه إزاي؟ في فجوة كبيرة بين النسبية بتاعت آينشتاين.. و بين ميكانيكا الكم.. فجوة بين التناغم والقوى اللي رابطة الكواكب و النجوم ببعض.. و القوى اللي رابطة الجسيمات الدقيقة دي بما فيها الإليكترونات و بتحركها في مسارها..
في علماء شايفين إن النظرية اللي حتسد الفجوة دي.. بين النسبية و ميكانيكا الكم.. حتحط إيدها على "الجرافيتون"...
الطاقة الرهيبة اللي بتلهث وراها كل دول العالم...
نرجع لشرودنجر و القطة الغلبانة اللي حطيناها في الصندوق إمبارح من الساعة 1 الضهر.. محبوسة في صندوق مع جسم مشع ممكن يتحلل في أي لحظة و يقتلها...
هي حية؟ و للا الجسم المشع اتحلل و الإشعاع قتلها؟
كانت التجربة في الأصل بتقول إن القطة دي محبوسة مع جسم مشع مربوط بعداد جايجر (دا عداد بيقيس الإشعاع).. عداد جايجر مربوط بشاكوش.. لو الجسم اتحلل و الإشعاع صدر "عداد جايجر Geiger counter" يشتغل فالشكوش يتحرك و يضرب قارورة.. القارورة دي فيها سم.. يتدلق في الصندوق و يقتل القطة..
بس آينشتاين كان أبسط من كده.. و يقال إنه هو اللي عدل التعديل دا.. و قال لهم "بلا شاكوش بلا كلام فاضي.. قطة و جسم يتحلل و الإشعاع يقتلها و خلصنا.."
كان بسيط للغاية و مؤمن إن العبقرية في البساطة.. و كان له مقولة شهيرة "لو ماعرفتش تشرح شيء للرجل العادي الغير متخصص و يفهمه بسهولة.. يبقى انت نفسك مش فاهم الشيء دا كويس".. و كان بيتضايق من الإدعاء الزائف و الكهنوت و يقول دايما إن العلم مش حكر على المتخصصين..
كان شايف إن احتكار العلم يؤدي إلي عزلته و فقر الناس الروحي و قتل الإبتكار و الإبداع عندهم..
اتفقنا إن "ِشرودينجر" اعتبر القطة دي "جسيم"..
طيب الجسيمات كلها بتتحرك.. ذرية و للا دون ذرية.. بتلف حوالين بعض و تنتقل من مكانها.. و لما تخبطها الأشعة أو حزم الطاقة بتقفز من مكان لمكان..
هنا الأخ شرودنجر.. لما عمل تجربته الفكرية مع القطة.. قالك نعتبر القطة دي جسيم..
و احنا مش شايفين الجسيم دا..
يبقي من قبل ما نفتح الصندوق.. القطة "الجسيم" دا.. ممكن يكون على أي حالة.. بمعنى أدق.. هو في كل الحالات مع بعض.. لحد ما نرصده.. فيثبت عندنا على الحالة اللي رصدناه عليها..
يعني القطة اللي جوا الصندوق دي.. طالما إحنا مش شايفينها.. تبقى حية و ميتة في وقت واحد...!!
إزاي الكلام دا؟ و إزاي قطة شرودنجر الي جوا الصندوق "حية و ميتة في نفس الوقت"؟
دا نكمل كلام عنه بعدين و يبقى للحديث بقية...
------------------
مراجع
------------------
1 - منشورات سابقة: https://goo.gl/2GfWC2
2 - Rovelli, C. (2001). "Notes for a brief history of quantum gravity"...
3 - Feynman, R. P.; Morinigo, F. B.; Wagner, W. G.; Hatfield, B. (1995). Feynman Lectures on Gravitation. Addison-Wesley...
4 - Zee, A. (2003). Quantum Field Theory in a Nutshell...
5 - Castelvecchi, Davide; Witze, Witze (February 11, 2016). "Einstein's gravitational waves found at last". Nature News...
6 - Colosi, D.; et al. (2005). "Background independence in a nutshell: The dynamics of a tetrahedron". Classical and Quantum Gravity. 22 (14): 2971–2989...
7 - Pauling, Linus; Wilson, Edgar Bright (1985-03-01). Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry...
#كوانتم#Quantum