كاسحة الجليد – ميكانيكا الكم أو Quantum Mechanics 

 نشرع بداية من مساء هذا اليوم (ولمرة أسبوعيا على الأقل)، في نشر مادة جديدة أسميتها "كاسحة الجليد" أو Icebreaker، سيتم من خلالها تقديم أحد أعقد المفاهيم العلمية على الإطلاق، في العلوم، الفيزياء، الرياضيات وغيرها، والتي لربما من الصعب على العقل البشري العادي أن يستوعبها، غالبية هذه المفاهيم كنا قد نشرنا عنها سابقا في المئات من المشاريع، وسيتم تقديمها هنا بطريقة ستفهمها عبرها لا محالة، مع مراعاة الدقة الشديدة كالعادة

ميكانيكا الكم عبارة عن نظرية فيزيائية توصف السلوك متاع الجسيمات على مستوى الذرات والجسيمات الي أقل حتى من الذرات، وتختلف عن الفيزياء الكلاسيكية الي توصف السلوك متاع الحاجات الي دايرة بنا ونجمو ندركوها، في النظرية هذي، الجزيئات تنتقل من مكان إلى آخر حسب احتمال Probability, Probabilité معينة، الفرصة متاع أنك تلقى جسيم ما في موقع مختلف ممبعد تتحد من خلال قاعدة بسيطة تتضمن مفهوم يتسمى الفعل أو Action، الفعل هذا يتعمد على الكتلة متاع الجسيم، والزمن الي يتحرك فيه، والمسافة الي يقطعها. هنا، باش نعرفوا المكان الي ممكن يتواجد فيه الجسيم هذا ممبعد يعني، لازمنا نحسبو الكميات المرتبطة بالحركة متاع المسارات المختلفة الي ممكن يتخذها الجسيم هذا نفسو، وممبعد تزيدها باش تلقى الإحتمال الإجمالي، يعني مثلا، إذا كان عندك إلكترون في واحد من أركان الغرفة متاعك وتحب تعرف احتمال وجودو في جزء آخر من الغرفة ممبعد، فتنجم تحسب احتمال كل نقطة في الغرفة باستخدام القاعدة هذي.

بشكل عملي أبسط أكثر، تخيل أنو الجزيئات هذي هي عبارة عن حشرات صغيرة تنجم تتحرك بطرق مختلفة، هنا نجمو مثلا نعرفو احتمالية العثور على وحدة من الحشرات هذي في مكان جديد بعد ما يتعدى شوية وقت باستخدام قاعدة الفعل، بشكل مبسط كذلك للقاعدة هذي، هي تشبه إلى حد ما النتيجة الممنوحة لكل مسار محتمل ممكن أنو يسلكو الجسيم، النتيجة متاع الفعل تعتمد على 3 عوامل رئيسية: الكتلة متاع الجسيم، والوقت الي ياخذو باش يتحرك، والمسافة الي يقطعها. باش نحددوا المكان الي ممكن تواجد فيه الجسيم لازمنا نبداو بالموقع الحالي متاعو، ممبعد لازمنا نفكروا في كل المسارات المحتملة الي يمكن أنو يسلكها باش يوصل لنقاط مختلفة. هنا، كل مسار، نجمو نحسبو النتيجة بناء على الكتلة متاع الجسيم ووقت السفر والمسافة المقطوعة، ووقت نجمعوا درجات الحركة الكل للمسارات المختلفة هذي، نجموا نلقاو الاحتمال الإجمالي لوجود الجسيم في موقع محدد ممبعد في.

الطريقة هذي متاع انو نشوفوا جميع المسارات الممكنة وجمع نتائج عملها معروفة باسم “الصيغة المتكاملة للمسار” في ميكانيكا الكم، هو مفهوم أساسي يعاوننا باش نفسروا السلوك متاع الجسيمات في العالم الكمي للتنبؤ به، كذلك يعاوننا هذا باش نحسبو احتمالية انتقال الجسيم من نقطة إلى أخرى من خلال الأخذ في الاعتبار كل مسار محتمل ممكن أنو يسلكو، العملية هذي على الرغم من أنها ممكن تبدو معقدة، إلا أنها تعتمد على قاعدة بسيطة برشة تنطبق عالميا في ميكانيكا الكم، يعني عبارة على أداة قوية وراء برشة مما نجمو نفهموه حول الكيفية الي تتحرك بها الجسيمات وتتفاعل. التطبيقات متاع ميكانيكا الكم موجودة في برشة تقنيات نستعملوها في الحياة اليومية، بداية من الترانزستورات في أجهزة الكمبيوتر إلى الليزر الي نستعملوها في تقنيات التصوير الطبي كيف فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي وغيره، وهذه هي ميكانيكا الكم بكل ما في الدنيا من بساطة

المراجع للتعمق هنا

ياسين خضراوي

كاتب، مدقق، مترجم وكاتب مقالات علمية ومحرر في كافة مشاريع ويكيميديا، ومؤسس منظمة الباحثون التونسيون