فلسفة الكم 1: النظرة العدمية للواقع، كل شيء منهار - Lebanon news - أخبار لبنان
Connect with us
[adrotate group="1"]

صحة

فلسفة الكم 1: النظرة العدمية للواقع، كل شيء منهار

تخيل أنك تقرأ مجلة نهاية الأسبوع وتبحث في صفحات الألغاز عن لعبة سودوكو Sudoku. تقضي صباحك محاولًا حل هذا اللغز المنطقي، فقط لكي تدرك في المربعات الأخيرة المتبقية أنه لا توجد طريقة ثابتة لحلها. تقول في نفسك «لا بد أنني ارتكبت خطأً». لذا تحاول مرةً أخرى، هذه المرة بدءًا من الزاوية التي لم تستطع حلها.…

Published

on

فلسفة-الكم-1:-النظرة-العدمية-للواقع،-كل-شيء-منهار

تخيل أنك تقرأ مجلة نهاية الأسبوع وتبحث في صفحات الألغاز عن لعبة سودوكو Sudoku. تقضي صباحك محاولًا حل هذا اللغز المنطقي، فقط لكي تدرك في المربعات الأخيرة المتبقية أنه لا توجد طريقة ثابتة لحلها.

تقول في نفسك «لا بد أنني ارتكبت خطأً». لذا تحاول مرةً أخرى، هذه المرة بدءًا من الزاوية التي لم تستطع حلها. لكن يتكرر الشيء نفسه. تصل إلى المربعات الأخيرة المتبقية لحل اللغز وتجد أنه لا يوجد حل نهائي لها.

إن العمل على الطبيعة الأساسية للواقع وفقًا لميكانيكا الكم يشبه إلى حدٍ ما لعبة سودوكو المستحيلة. لا يهم من أين نبدأ بنظرية الكم، فدائمًا ما ينتهي بنا المطاف في معضلةٍ تجبرنا على إعادة التفكير في الطريقة التي يعمل بها العالم بشكلٍ أساسي. وهذا ما يجعل ميكانيكا الكم ممتعة للغاية.

دعنا نأخذك في جولةٍ قصيرة بعينٍ فلسفية، حول العالم وفقًا لميكانيكا الكم.

1. التأثير الشبحي عن بعد

فمثل ما نعرف فإن سرعة الضوء «قرابة 300 مليون متر في الثانية» هي السرعة القصوى للكون. اشتهر ألبرت أينشتاين Albert Einstein بالسخرية من احتمال تآثر الأنظمة الفيزيائية مع بعضها البعض بشكلٍ أسرع مما يمكن أن تنتقل فيه إشارة ضوئية بينها.

أطلق أينشتاين في الأربعينيات من القرن الماضي على هذا التآثر بـ«التأثير الشبحي عن بعد». عندما بدت ميكانيكا الكم في وقتٍ سابقٍ أنها تتنبأ بمثل هذه التأثيرات الشبحية، مجادلًا بأن النظرية يجب تقف عن هكذا تكهنات، وأن بعض النظريات الأفضل ستروي القصة الحقيقية.

نحن نعلم اليوم أنه من غير المرجح وجود نظرية أفضل من ميكانيكا الكم. وإذا اعتقدنا أن العالم يتكون من أشياءَ محددةٍ ومستقلة، فعالمنا يجب أن يكون مكانًا يُسمح فيه بالتأثير الشبحي عن بعد بين أجزاء الواقع.

2. إنحلال سيطرنتا على الواقع

أظنك تسائلت: «ماذا لو لم يكن العالم مكون من أشياءٍ محددةٍ ومستقلة؟ فهل يمكننا تجنب التأثير الشبحي هذا؟».

نعم نستطيع، ومعظم مجتمع فيزياء الكم يفكر بهذه الطريقة أيضًا. ولكن لن هذا يكون عزاءًا لأينشتاين.

جادل أينشتاين طويلًا مع صديقه الفيزيائي الدنماركي نيلز بور Niels Bohr، عن هذا السؤال بالذات. جادل بور بأنه يجب علينا بالفعل التخلي عن فكرة أن الأشياء في العالم محددة ومستقلة، حتى نتمكن من تجنب التأثير الشبحي عن بعد. من وجهة نظر بور، ليس للعالم خصائص محددة إلا إذا نظرنا إليه. يعتقد بور أنه عندما لا ننظر، فإن العالم كما نعرفه ليس موجودًا تمامًا، كعدمية العالم برؤى أعشى.

اشتهر الفيزيائيان نيلز بور (إلى اليسار) وألبرت أينشتاين (على المين) باختلافهما حول ما تعنيه ميكانيكا الكم لطبيعة الواقع. بواسطة: بول إهرنفست

لكن أصر أينشتاين على وجوب تشكل العالم من شيءٍ ما سواءً نظرنا إليه أم لا، وإلا فإننا لا نستطيع التحدث مع بعضنا البعض عن العالم، وكذلك العلم. ولكن لم يكن بإمكان أينشتاين أن يمتلكَ عالمًا مستقلًا ومُحددًا ولا تأثيرًا شبحيًا عن بعد، أو كان بإمكانه ذلك؟

3. العودة إلى المستقبل

إن الجدل بين بور وأينشتاين هو حدثٌ معتاد في تاريخ ميكانيكا الكم. الأقل شيوعًا هو الزاوية الضبابية لهذا اللغز المنطقي الكمومي حيث يمكننا تخليص عالم محدد ومستقل دون وجود التأثير الشبحي. لكننا ومن الناحية الأخرى سنحتاج إلى أن نكون متكهنين بعض الشيء.

إذا كان إجراء تجربة لقياس نظام كمي في المختبر يمكن أن يؤثر بطريقةٍ ما على وضع النظام قبل القياس، فيمكن لأينشتاين الاحتفاظ بكعكته وتناولها في آنٍ واحد. يُطلق على هذه الفرضية اسم «العلية المَعكُوسَة أو السببيّة الارتجاعيّة Retrocausality»، لأن التأثيرات الناتجة عن إجراء التجربة يجب أن تسافر عبر الزمن إلى الماضي.

إذا كنت تعتقد أن هذا غريب، فأنت لست وحدك. هذه ليست وجهة نظر شائعة جدًا في مجتمع فيزياء الكم، لكن لها مؤيدين. إذا أُرغِمتَ على الاختيار بين التأثير الشبحي عن بعد، أو عدمية العالم برؤى أعشى (اللارصدية)، عندها لن تبدو السببيّة الارتجاعيّة خيارًا غريبًا بعد كل شيء.

4. لا يوجد منظور من على أوليمبوس

تخيل زيوس Zeus جالسًا على قمة جبل أوليمبوس، وهو يتفحص العالم. تخيل أنه كان قادرًا على رؤية كل ما حدث وسيحدث، في كل مكان وزمان. أطلق على هذا إسم «النظرة الإلهية God’s eye» للعالم. من الطبيعي أن نعتقد أنه لا بد من وجود طريقةٍ ما لمعرفة سلوك العالم، حتى وإن كان لا يمكن معرفته إلا من قبل النظرة الإلهية.

تشير الأبحاث الحديثة في ميكانيكا الكم إلى أن النظرة الإلهية للعالم مستحيلة، حتى من حيث المبدأ. في بعض السيناريوهات الكمّية الغريبة، يمكن لعلماء مختلفين النظر بعناية غلى الأنظمة الكمّية في مختبراتهم وإجراء مسح بياني شامل لما يرصدونه، ومع ذلك سيختلفون حول ما حدث عندما يأتون لمقارنة الملاحظات. وقد لا تكون هناك حقيقة مطلقة للمسألة حول من هو الصحيح، ولا يستطيع حتى زيوس معرفة ذلك!

لذا في المرة القادمة التي تلعب فيها لعبة سودوكو المستحيلة، كن مطمئنًا أنك مع صحبة رائعة. يعرف مجتمع فيزياء الكم بأكمله، وربما حتى زيوس نفسه، ما تشعر به بالضبط.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

code

صحة

رحلة البحث عن الفضائيين

يتناول كتاب “رحلة البحث عن الفضائيين” لمؤلفه م. محمد محمود الصديقي “علم الأحياء الفلكية” وهو علم تطور بتطور العلوم الحديثة الفلك والفيزياء والأحياء، وهي العلوم التي أسهمت في وصول الإنسان عبر المركبات الفضائية إلى الفضاء. وبناءً على ما تقدم يتساءل مؤلف الكتاب عن إمكانية وجود حياة أخرى خارج كوكب الأرض في هذا الفضاء الواسع، ويرتكز…

Published

on

By

رحلة-البحث-عن-الفضائيين

shadow

يتناول كتاب “رحلة البحث عن الفضائيين” لمؤلفه م. محمد محمود الصديقي “علم الأحياء الفلكية” وهو علم تطور بتطور العلوم الحديثة الفلك والفيزياء والأحياء، وهي العلوم التي أسهمت في وصول الإنسان عبر المركبات الفضائية إلى الفضاء.

وبناءً على ما تقدم يتساءل مؤلف الكتاب عن إمكانية وجود حياة أخرى خارج كوكب الأرض في هذا الفضاء الواسع، ويرتكز في مقاربته على فرضيات علمية ما يزال العلماء يحاولون برهنتها بالعلم والتجربة والتي يتم فيها إثارة بعض الأسئلة من قبيل: هل نحن وحيدون في هذا الكون؟ ولماذا نحن وحيدون؟ وما الذي يميز كوكب الأرض عن بقية الكواكب ليتفرد بوجود الحياة عليه؟ وما هي الظروف التي وُجدت على كوكب الأرض لتسمح بنشوء الحياة ولم توجد في الكواكب الأخرى؟ وهل هناك حياة أخرى في الفضاء؟

وللإجابة عن هذه الأسئلة وغيرها يستعرض الكتاب تاريخ الأحياء الفلكية في محورين: الأول (الأحياء) ويبحث عن أصل الحياة والخلايا والأماكن التي ظهرت عليها الحياة وظروف ودلائل الحياة البدائية “الأحافير والتوقيعات الكيمائية المحفوظة في السجل الجيولوجي” و”الستروماتوليت” وغيرها من الدلائل كما يكشف عن الحياة متعددة الخلايا التي توجد في كوكب الأرض. أما المحور الثاني فجاء بعنوان (الفضاء) ويبحث في أصل الفيروسات وهل أصلها يرجع إلى الفضاء؟ ثم يكشف عن كوكب المريخ والكواكب والأقمار التي قد تدعم الحياة. ويعرض “معادلة دريك” ويبين أهميتها لتقدير أعداد الحضارات التواصلية في المجرة وتشكيل الظروف الصالحة للسكن على كواكب أخرى. كما يزودنا بمعلومات عن قيام العلماء بالتواصل مع الحضارات الأخرى من خلال المركبتان الفضائيتان فوياجر 1 وفوياجر 2 وما احتوته اللوحة الشهيرة داخلها من معلومات عن كوكب الأرض تقدمها للكائنات الفضائية… ومعلومات أخرى ذات صلة.

تأليف: م. محمد محمود الصديقي

الفئة: علوم

المقاس: 14.5× 21.5 سنتم

عدد الصفحات: 120

الناشر: الدار العربية للعلوم ناشرون

ردمك: 978-614-01-3227-6

Continue Reading

صحة

كيف تشكلت المحيطات وما مصدر كل هذا الماء على سطح الأرض؟

مساحة المحيطات على الأرض أكبر من مساحة اليابسة بالطبع وهناك أيضًا الكثير من المياه المحبوسة على شكل جليد في القطبين الشمالي والجنوبي. ما مصدر كل هذه المياه؟ سؤال رائع أليس كذلك! ظل العلماء يطرحون هذا السؤال لفترة طويلة وما زلنا غير متأكدين تمامًا في الواقع ولكن قد يكون أصل الماء من مصدرين مختلفين. لنبدأ أولًا…

Published

on

By

كيف-تشكلت-المحيطات-وما-مصدر-كل-هذا-الماء-على-سطح-الأرض؟

مساحة المحيطات على الأرض أكبر من مساحة اليابسة بالطبع وهناك أيضًا الكثير من المياه المحبوسة على شكل جليد في القطبين الشمالي والجنوبي. ما مصدر كل هذه المياه؟ سؤال رائع أليس كذلك! ظل العلماء يطرحون هذا السؤال لفترة طويلة وما زلنا غير متأكدين تمامًا في الواقع ولكن قد يكون أصل الماء من مصدرين مختلفين.

لنبدأ أولًا بكيفية تشكل الأرض والكواكب الأخرى

بدايةً كانت هناك سحابة ضخمة من الغبار والصخور في الكون تقلصت هذه السحابة بعد ذلك بسبب الجاذبية مكونة الشمس والكواكب تدريجيًا.

كان التراب والصخر الأصلي يتكون من معادن تحتوي على الماء بداخلها كما كانت الأرض شديدة الحرارة في أثناء تشكلها إضافةً لوجود الكثير من البراكين في جوفها مما أدى الى انصهارها. شكّل الماء الكامن في الصخور بخارًا وانبثق من البراكين على شكل غيوم عملاقة سرعان مابردت وأمطرت ماءً بعد ذلك. وتعتبر هذه الظاهرة أول مصدر لجزء من الماء الذي نعرفه حاليًا.

احتوت السحابة الأصلية المكونة من الغبار والصخور الكثير من القطع الصخرية المتشكلة من الجليد تمامًا ككرات الثلج العملاقة ولا تزال الكثير من هذه القطع تدور حول الشمس وتسمى المذنبات، وقد وجد المليارات منها عندما كانت الكواكب تتشكل كما أن عدد كبير منها على تحطم وذاب عند اصطدامه بالأرض محررًا المياه التي كانت بداخله وهذا هو المصدر الثاني لبقية المياه.

السؤال المطروح هو كيف تشكل الماء في الكون في المقام الأول؟ سؤال مهم جدًا ولكن سنجيب عنه في مناسبة أخرى أما الإجابة المختصرة هي: يتكون الماء من ذرات الهيدروجين والأكسجين والذرات هي اللبنات الأساسية الصغيرة للكون (بما في ذلك أنت وأنا).

تشكلت ذرات الهيدروجين في الماء في الانفجار العظيم الذي يعتبر نشأة الكون ثم تشكلت ذرات الأكسجين بعد ذلك في النجوم ومن ثم اجتمعت الذرتان (الهيدروجين والأكسجين) وتشكل الماء نتيجة لذلك.

إن هذا الماء على سطح الأرض قديم وثمين فلنعتني به.

Continue Reading

صحة

وفاة امرأة في الولايات المتحدة الأمريكية بعد إصابتها ببكتيريا مقاومة ل26 مضادًا حيويًا!

في العام الماضي، لم يتمكن الأطباء في الولايات المتحدة الأمريكية من علاج مريضة مصابة بسلالة بكتيرية كانت مقاومة ل26 نوعًا مختلفًا من المضادات الحيوية. بعد إخضاع البكتيريا لفحوصات متعددة، وجد الأطباء أنها مقاومة لجميع الأدوية المضادة للميكروبات المتوفرة، ولسوء الحظ توفيت المريضة البالغة من العمر 70 عامًا جراء العدوى. ذكر تقرير مفصل -صدر حديثًا عن…

Published

on

By

وفاة-امرأة-في-الولايات-المتحدة-الأمريكية-بعد-إصابتها-ببكتيريا-مقاومة-ل26-مضادًا-حيويًا!

في العام الماضي، لم يتمكن الأطباء في الولايات المتحدة الأمريكية من علاج مريضة مصابة بسلالة بكتيرية كانت مقاومة ل26 نوعًا مختلفًا من المضادات الحيوية. بعد إخضاع البكتيريا لفحوصات متعددة، وجد الأطباء أنها مقاومة لجميع الأدوية المضادة للميكروبات المتوفرة، ولسوء الحظ توفيت المريضة البالغة من العمر 70 عامًا جراء العدوى.

ذكر تقرير مفصل -صدر حديثًا عن مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها- سلط الضوء على الخطر الأكبر الذي يتهدد الصحة العامة العالمية جراء ظهور بكتيريا شديدة المقاومة: أدخلت المرأة الواردة في التقرير في البداية إلى مستشفى في رينو بولاية نيفادا، بعد عودتها من رحلة طويلة إلى الهند، وكانت مصابة بتورم ملوث في وركها الأيمن.

بعد أن أجرى الأطباء الفحوصات، اكتشفوا أنها مصابة بنوع من البكتيريا المعوية المقاومة للكاربابينيم Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae والمعروفة باسم كليبسيلا نيمونيا Klepsiella pneumonia. تعيش هذه البكتيريا في القناة الهضمية دون التسبب بأي مشاكل في العادة، وتعتبر انتهازية في طريقة العدوى. ويبدو في حالة المرأة الواردة في التقرير الأخير، أن العدوى دخلت الى العظم وانتشرت في الورك بعد إصابة المرأة بكسر في عظم الفخذ في الهند.

بحلول الوقت الذي وصلت فيه إلى المستشفى في رينو، انتشرت العدوى مسببة التهابات في جميع أنحاء جسدها، لأن جهازها المناعي حاول التصدي للسلالة الفتاكة. لكن بعد مجموعة من الاختبارات، وجِدَ أنها مقاومة لجميع المضادات الحيوية المتاحة حاليًا للاستخدام في الولايات المتحدة الأمريكية. في نهاية المطاف استسلمت المريضة لصدمة إنتانية (تعفن الدم) وتوفيت.

من غير المرجح أن المرأة أصيبت بالبكتيريا شديدة المقاومة في الولايات المتحدة الأمريكية، قياسًا بالوقت الذي قضته في الهند، والفترة التي قضتها هناك في المستشفى في العامين الماضيين. يشير مؤلفو التقرير إلى أنها ربما التقطت العدوى في الخارج. فقد أصبحت «الجراثيم الخارقة» شائعة بشكل متزايد في الهند، ومع سهولة السفر النسبية، تزايد خطر انتشار البكتيريا أيضًا.

يوصي التقرير أن يولي الممارسون الطبيون مزيدًا من الاهتمام بالمكان الذي قد يكون المرضى عولجوا فيه سابقًا، وإجراء الاختبارات وفقًا لذلك. يجدر الإشارة إلى أن هذه ليست الحالة الأولى للبكتيريا عالية المقاومة التي عثر عليها في الولايات المتحدة الأمريكية، لكنها تبقى نادرة الحدوث.

علاوة على ذلك، تلاشى اكتشاف المضادات الحيوية الجديدة على مدى العقود القليلة الماضية مع زيادة عدد السلالات المقاومة، مما دفع الكثيرين للتنبؤ أننا ندخل عصر ما بعد المضادات الحيوية.

Continue Reading
error: Content is protected !!