تغطية شاملة

التوائم المتوافقة

لقد اتضح أن جسيمين يمكن أن يتصادما بالفعل مع بعضهما البعض - بشرط أن يكونا متطابقين تمامًا مع بعضهما البعض؛ مثل التوائم المتماثلة التي لا يمكن تمييزها

هناك حقيقة واحدة فقط. هذا ما يقوله المنطق. لكن نظرية الكم، النظرية العلمية الأكثر إثباتًا، تسمح بوجود عدة حقائق متناقضة في نفس الوقت. على سبيل المثال، عندما يتم إطلاق الفوتونات (جسيمات الضوء) واحدة تلو الأخرى على لوح به شقين مفتوحين، ويتم وضع لوحة فوتوغرافية خلفه، يقول المنطق أن الجسيمات يمكن أن تمر عبر شق واحد، أو الآخر. ولكن يتم الحصول على سلسلة من البقع الفاتحة والداكنة على لوحة التصوير الفوتوغرافي. ومعنى هذه الظاهرة هو أن كلاً من الجزيئات مرت عبر كلا الشقين في نفس الوقت. والبقع المظلمة (التي لم يصل إليها الضوء)، هي الأماكن التي يلغي فيها هذان الواقعان (أو مسارا وجود الجسيم) بعضهما البعض (وهي ظاهرة تسمى التشابك المدمر). النقاط المضيئة هي الأماكن التي عزز فيها الواقعان بعضهما البعض (التداخل البناء).

على الرغم من أن الأمر قد يبدو غريبًا، إلا أن هذه التجربة تم إجراؤها عمليًا وأدت إلى نفس النتائج عدة مرات. وهكذا أصبح من الواضح أن عالم الجسيمات الدقيقة، عالم الكم، يعمل بطريقة مختلفة تمامًا عن عالم الأجسام الكبيرة، العالم المعروف للإنسان. وهذا الاختلاف بين العالمين يثير العديد من الأسئلة. أين يقع الخط الفاصل بين العالم الكمي والعالم الذي نعرفه؟ ماذا يحدث عندما يتم إرسال جزيء كامل نحو الشقين؟ أم خلية حية؟ أم مخلوق عاقل؟ ماذا يحدث عندما تحاول، باستخدام كاشف خاص، معرفة أين ذهب كل جسيم بالفعل؟ يقوم البروفيسور مردخاي هايبلوم، رئيس قسم فيزياء المواد المكثفة في معهد وايزمان للعلوم، وأعضاء المجموعة البحثية التي يرأسها، بالتحقيق في هذه الظواهر وإجراء تجارب التشابك للإلكترونات المتحركة في أجهزة خاصة مصنوعة من مواد شبه موصلة.

ومن الأسئلة المركزية في هذا المجال من البحث، هل كل جسيم يقف بمفرده، ويتداخل مع نفسه فقط، أم أن هناك أيضًا تشابكًا كميًا بين جسيمين يتداخلان مع بعضهما البعض. لقد اتضح أن جسيمين يمكن أن يتصادما بالفعل مع بعضهما البعض - بشرط أن يكونا متطابقين تمامًا مع بعضهما البعض؛ مثل التوائم المتماثلة التي لا يمكن تمييزها.

يتمتع التوائم المتماثلة بميزة معروفة: لا يستطيع الآخرون التمييز بينهم، وبالتالي لا يمكنهم معرفة ما إذا كانوا قد تحولوا أم لا. لقد عرف أعضاء فريق بحث البروفيسور هايبلوم أنه في الواقع الكمي، فإن قدرات الجسيمات التوأم المتماثلة تأخذ معنى مدهشًا. قام باحث ما بعد الدكتوراه يزهار نيدر، وطالب البحث نسيم أوفيك، مع الدكتور يونتشول تشانغ، والدكتورة ديانا ميلو، والدكتور فلاديمير أومانسكي، بإطلاق أزواج من الإلكترونات، من طرفين مختلفين لجهاز شبه موصل، إلى طرف آخر من الطرف الآخر لجهاز شبه موصل، جهاز. وصلت الجسيمات إلى أربعة أجهزة كشف في طرفي الجهاز (اثنان في كل طرف). بمعنى آخر، يمكن لكل جسيم أن "يختار" مسارًا واحدًا من مسارين محتملين، وكاشفًا واحدًا من كاشفين موضوعين في نهاية كل مسار. وبهذه الطريقة، أراد العلماء التحقق من مدى تأثير قرار واختيار أحد الجسيمين على قرار التوأم الآخر، الذي يتم إطلاقه من الطرف الآخر للجهاز التجريبي.

وهذا مشابه للموقف الذي يغادر فيه توأم منزلين في طريقهما إلى مدرستين مختلفتين تقعان على طرفي نقيض من المدينة. ويختار كل واحد منهم أن يدخل - في مدرسته - أحد الفصلين: A-1 أو A-2. ما هو احتمال أن يختار كلاهما نفس الفصل؟ تواجه محاولات الإجابة على هذا السؤال صعوبة: فمن المستحيل معرفة أي توأم ذهب إلى أي مدرسة. هناك احتمالان: إما أن التوأم الأول ذهب إلى المدرسة الشمالية، والثاني إلى المدرسة الجنوبية، أو أنهما تناوبا مع بعضهما البعض، فالتوأم الأول ذهب إلى المدرسة الجنوبية، والثاني إلى المدرسة الشمالية. وفقا لنظرية الكم (كما هو الحال في تجربة الشقين) فإن هذين الاحتمالين موجودان في نفس الوقت ("التراكب"). وقد أدى التفاعل بين هذين الاحتمالين إلى تنسيق مدهش بين قرارات واختيارات التوأم الإلكتروني (وهو ما كان سيتجلى في العالم الحقيقي في حقيقة أن التوأمين البعيدين عن بعضهما البعض سيختاران دائمًا دخول نفس الفصل) ). ولكن تم إلغاء التنسيق بين التوائم عندما قام الباحثون بتغيير طفيف في مسار إلكترون واحد. أي أنه في هذه الحالة، كان التنسيق دائمًا معكوسًا: إذا اختار أحدهما الدخول إلى الفصل A-1، اختار الآخر دائمًا الدخول إلى الفصل A-2. كيف يعرف التوأم الآخر أن أخيه التوأم قد غير مساره؟

يُطلق على هذا الوضع الذي يبدو فيه أن التوأم يقرأان أفكار بعضهما البعض من مسافة بعيدة "الوضع المتشابك"، وقد تنبأ به سابقًا ألبرت أينشتاين وبوريس بودولسكي وناثان روزن في مقال مشترك نُشر عام 1935. وهذا الوضع في والذي يبدو كما لو أن نظامين بعيدان جدًا عن بعضهما البعض، ويتم تنسيقهما إلى حد أن أحدهما "يعرف" على الفور ما يجري في النظام الآخر.

تم إجراء تجارب على الحالات المتشابكة في الماضي، على جسيمات جاءت من مصدر مشترك. لكن في تجربة أجراها أعضاء الفريق البحثي للبروفيسور هيبلوم، ونشرت نتائجها مؤخرا في مجلة نيتشر العلمية، اتضح أن الحالات المتشابكة تتشكل حتى عندما يأتي الإلكترونان التوأمان من مصدرين مختلفين تماما. من المسلم به أنه من المستحيل معرفة أين انتهى كل واحد منهم، ولكن يمكن للمرء أن يعرف على وجه اليقين أنهم سلكوا طرقًا منفصلة تمامًا، ولم يروا بعضهم البعض، ولم يتحدثوا مع بعضهم البعض. في الواقع، إنهما لا يعرفان بعضهما البعض على الإطلاق، ومع ذلك، فإنهما "يشعران" ببعضهما البعض من مسافة بعيدة - فقط لأنهما توأمان متطابقان.

وتساهم هذه النتائج في تعميق فهم العلاقة بين الواقع الكمي وعالم الأجسام الكبيرة والبشر.

تعليقات 7

  1. كمبدأ، تؤثر الفيزياء على العالم الكمي وليس العكس.
    بحيث لا يمكن أن يكون هناك حقائق متعددة.
    على الرغم من أنه يبدو من المنطقي الاعتقاد بأن الصغير سيؤثر على الكبير
    ولكن هذا ليس صحيحا.
    لذلك لا يهم إذا كانت 6+1 أو 3+4 أو 2+5، الشيء الرئيسي هو أن النتيجة هي 7
    تجبر الفيزياء العالم الكمي على الانصياع لمبادئ الفيزياء دون تدخل فعلي.

  2. إنه في الواقع مثير للاهتمام للغاية ويتم التركيز على الحالات المتشابكة، ويبدو أن التجربة تزيد من حدة المجال، وفي الواقع جاء الشيء التالي من تلك المنطقة غير الواضحة، ولو فقط من فهم أن الطبيعة لديها بالفعل مثل هذه الذكاءات وأكثر من ذلك حتى أنه يبدو منطقيًا - حتى من الناحية الكمومية.
    إنه يشبه إلى حد ما الذهاب للصيد في منطقة غير مألوفة بعد هطول الأمطار.
    إذا كان يلقي بظلاله علينا، على إدراكنا أو فهمنا للآليات التي تحدث بها الأشياء، فمن الواضح أن نفس الشك حول "معرفة" الجسيمات أو بشكل عام، أي نوع من النظام لديه وعي بالفيزياء. الضرر أو "نية..." هو نظام يستخدم في الأدوات والقواعد التي تشير إلى اختراعات ذات وعي عام (لا علاقة لها بالحجم..) ليست غريبة علينا. وهذه هي نفس الميزة المعروفة، رغم أنه ليس لها أي أساس علمي وهي حاليا موجودة "فقط" بين المثقفين وربات البيوت، أو بدلا من ذلك، لدى وكالة التجسس الأمريكية (انظر تجربتهم في التخاطر) ولكن ربما تكون الإجابة أكثر تعقيدا هناك.
    لنفترض أنه إذا كانت نظرية الكم هي في الأساس مزيج من حالات الموجة والجسيم، فليس هناك عائق منطقي أمام إجراء تجربة تجمع بين المجالات الروحية والفيزيائية إذا كانت هناك صيغة صحيحة للقيام بذلك، أقول ذلك مثل ذلك الحين، عندما يكون كل شيء كان مستحيلاً بالفعل، وكان الجمع بين موجة وجسيم بمثابة نوع من الملجأ وليس "الشريعة اليهودية"، وهو نوع من التسوية ذات النتائج المفاجئة، بعد كل شيء وصلنا إلى ما وصلنا إليه اليوم.. لا توجد منطقة واحدة في حياتنا واليوم لا يتشابك ذلك بشكل أو بآخر مع نتائج نظرية الكم، سواء في العلوم، أو في الاقتصاد، أو غير ذلك.
    في رأيي، حتى حيث نحن اليوم في هذا التقاطع بين العقود الماضية، هناك مبدأ أو نفس لا معنى له ويجمع بين أنواع المفاهيم المختلفة معًا.
    والمؤسف أن نادي العلوم نادي وأي شيء لا يأتي بإيصالات أرقام أو صيغ مرفوض جملة وتفصيلا.
    صغيرة حقا يجب أن أقول... ومن العار،
    في رأيي، لم نستنفد أي شيء بعد، وبالتأكيد لأننا نعيش واقعاً مختلفاً تماماً عما كان عليه قبل قرن واحد فقط، فإذا بدت لنا هذه الأمور قديمة وعفا عليها الزمن، فماذا سيحدث بعد أجيال قليلة؟
    لقد حان الوقت لتوسيع الآفاق والقيام بأشياء في مجالات جديدة لأنه كما يبدو اليوم، لم يعد لدينا الكثير من الوقت أو الخيارات الكثيرة..
    سأل أحدهم هنا ما الجديد؟ وهذا صحيح، فقد قال الجامعة أيضًا أنه لا جديد تحت الشمس، وأنا حكيم الليل مثلي أقول أنه لا يوجد شيء جديد، ولكن هذا قاله شخص انتهى إلى الحديث مع النحل، فكل شيء كما هو. نسبي، وما كان واضحًا للملك سليمان، ربما ليس واضحًا لنا.
    هناك شيء واحد مؤكد، وهو يعني بالتأكيد أن هناك شيئًا من هذا القبيل، وباعتباره افتراضًا أساسيًا، فهذا يعني أنه ربما يمكننا استخدام نظام آخر للفهم والتنفيذ يكون بديهيًا وأكثر من ذلك - قابل للتطبيق. على الأقل بالنسبة للجزيئات.
    ربما نحن على وشك اكتشاف من شأنه أن يسبب لنا مثل هذا التغيير الذي سيجعل الحياة بأكملها مختلفة تمامًا؟ من تعرف،
    نريدها بسرعة والآن، ولكن اتضح أن الطبيعة لها خططها الخاصة، وهو أيضًا، في وعيه، لا يسلم مفاتيح السفينة بهذه السرعة.

  3. لم أتعمق كثيرًا، لكن السؤال البديهي الذي طرح:

    إذا كان الجزيئين متطابقين تمامًا، فكيف تمكن فريق المختبر من التمييز بينهما...؟

    بالإضافة إلى ذلك، فإن أحد المبادئ المعروفة في ميكانيكا الكم هو أن "ما لا يمكن قياسه غير موجود"، ووفقا لهذا المنطق قالت ما يلي: "هناك جسيمان متطابقان تماما لا يمكننا التفريق بينهما" هو جسيم مغلق بيان لأنه إذا قمت بقياس جسيمين فمن الواضح أنهما ليسا البحر تماما ...

    كيف تختلف التجربة عن الوصف الموجود في كتاب غازيوروفيتش (من الذاكرة وقد لا أكون دقيقا في التفاصيل الصغيرة، لكني أتذكر المبدأ جيدا) على هذين الجسيمين اللذين يتحركان نحو بعضهما البعض، بعد "الاصطدام" هناك احتمال 50% أنهما اصطدما ويعود كل جسيم مرة أخرى أو 50% أنهما يمران ببعضهما البعض "من خلال بعضهما البعض"

    باختصار، هل هناك جديد تحت الشمس هنا؟

  4. أسئلة نير صحيحة وصحيحة...ولكن العلماء مستمرون في الاختبار بطريقة عزل جزيئين وكأن مثل هذا الوضع موجود في الطبيعة!!
    والحقيقة أن المسافة ذات أهمية حاسمة والمليمتر ليس مثل مليون كيلومتر (دعونا نترك السنوات الضوئية).. ولكن المقال لا يعيبه إذا كانت التجربة معيبة بالفعل! مع أنه من غير الممكن أن نعرف مسبقاً ماذا ستكون النتيجة لأنه من أجل هذا الغرض أجريت تجربة للوصول إلى نتيجة..أي!!
    وفي الواقع يمكن طرح نفس الأسئلة حول تجارب الجسيمات العادية!! وهناك أيضاً "يبيعوننا" قصة محظورة ويهملون أجزاء كثيرة منها قد تتعارض مع الرواية الرسمية!!

  5. ما مدى تأثير جسيم واحد على توأمه؟
    هل يمكن لجسيم واحد أن يؤثر على جسيم توأم يقع على بعد مليون سنة ضوئية منا؟
    كم عدد الجسيمات التوأم يمكن أن يكون هناك؟
    وإذا كانت جميع الجسيمات التوأم تؤثر على بعضها البعض، فكيف يمكن إجراء التجربة؟

    قد يبدو الأمر غريبا ولكن المقال معيب للغاية
    ويبدو وكأنه علم التنجيم 🙂

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.