سلسلة مفاهيم في الفيزياء (ج8) : الاحتمال والحتمية: النظريات المتقابلة في ميكانيكا الكم

الرئيسة / مقالات علمية

نوري حسين نور الهاشمي

عدد المقالات : 11

سلسلة مفاهيم في الفيزياء
الجزء الثامن: الاحتمال والحتمية: النظريات المتقابلة في ميكانيكا الكم
الأستاذ الدكتور نوري حسين نور الهاشمي
10/06/2025

في الجزء السابع، وصلنا في سياق الحديث عن مثال النافورة إلى العبارة التالية:
بالمراقبة على مدى فترة زمنية، وفي ظل ظروف جوية ثابتة نسبيًا، سيكون من الممكن حساب احتمال أن يعبر أي شخص هذا الحاجز المائي. وهذا هو جوهر الظاهرة التي نتحدث عنها: الاحتمال بدل الحتمية.
هذا الاحتمال سيتحدد باتجاه الرياح وقت الملاحظة، وهو يلعب دورًا مشابهًا لما أدّته السرعة الابتدائية في تجربتنا الفيزيائية السابقة. لكن، مع ذلك، لا يبدو في هذا المثال ما يثير الغرابة أو يهدم مبدأ الحتمية. فالأشخاص مختلفون في سلوكهم واستجابتهم. وقد يكون من الممكن التنبؤ ببعض التأثيرات: فالأشخاص الأنيقون، كبار السن، أو من لديهم ميل للحذر، ربما يكونون أكثر عرضة للانعكاس.
بعبارة أخرى، كلما زادت معرفتنا بتفاصيل الأفراد وسلوكهم، زادت قدرتنا على التنبؤ بما سيحدث. ويمكن، مبدئيًا، أن نتجاهل قضايا الإرادة الحرة في هذا السياق، لأننا نتعامل مع أنماط سلوكية يمكن رصدها. ولو عرفنا "كل شيء" عن الأفراد المعنيين، لكان بوسعنا التنبؤ بشكل يقيني بما إذا كانوا سيعبرون الحاجز أم لا.
بهذا المعنى، فإن الجوانب الاحتمالية في هذا المثال تنشأ من جهلنا ببعض الحقائق، ولا تمثل سلوكًا جوهريًا للنظام. وهذه هي الحال في كل الحالات التي تظهر فيها الاحتمالات في الفيزياء الكلاسيكية.
لكن، لِنقارن ذلك بتجربة الحاجز الكمومي. هنا، نحن نتعامل مع جسيمات متطابقة تمامًا في كل صفاتها الممكنة، ومع ذلك فإن بعضها يعبر الحاجز، وبعضها الآخر ينعكس. فما الذي يحدد سلوك الجسيم
المحاولات للإجابة على هذا السؤال تنقسم إلى نظريتين رئيسيتين:

أولًا: النظريات التقليدية (اللاحتمية الجوهرية)
وفق هذه النظريات، يُقبل أن سلوك الجسيمات في العالم الكمومي عشوائي بطبيعته. لا توجد متغيرات خفية، ولا سبيل لتحديد مصير الجسيم مسبقًا.
كل ما يمكن فعله هو قبول هذا السلوك غير الحتمي، مع ملاحظة أن التجربة المتكررة تُظهر نسبًا إحصائية ثابتة وهي ما توصف بالاحتمالات.
هذه النظريات، ومن ضمنها ميكانيكا الكم في صورتها القياسية، تفترض ما يلي:
أن سلوك الجسيم عشوائي بطبيعته.
لا توجد طريقة لمعرفة أو التنبؤ بما إذا كان الجسيم سيعبر الحاجز أو لا.
الاحتمالات هنا ليست نتيجة جهلنا، بل جزء جوهري من طبيعة النظام.
تُعرف هذه النظرة باسم اللاأحتمية، وهي في صميم الثورة الكمومية.

ثانيًا: نظريات المتغيرات المخفية (الاحتمال الظاهري)
أما في هذه النظريات، فيُفترض أن الجسيمات التي تصل إلى الحاجز ليست متطابقة فعليًا، بل تمتلك متغيرات إضافية غير معروفة لنا تُسمى متغيرات مخفية.
هذه المتغيرات، لو عُرفت، لكان بالإمكان التنبؤ الدقيق بما سيحدث لكل جسيم. وبهذا، فإن الجانب الاحتمالي الذي نلاحظه يرجع ببساطة إلى نقص في معرفتنا، كما هو الحال في الفيزياء الكلاسيكية.
تلخص هذه النظريات الفرضيات التالية:
الجسيمات ليست متطابقة تمامًا، بل تملك خصائص "مخفية".
هذه الخصائص هي التي تحدد مصير الجسيم عند الحاجز.
الاحتمالات تنشأ فقط من جهلنا بهذه الخصائص.
لا يوجد انهيار في الحتمية، وإنما فقط غياب للمعلومات الكاملة.
قد يبدو هذا التفسير أكثر إقناعًا من الناحية الفلسفية، إذ إنه يحفظ مبدأ الحتمية، ولا يُدخل العشوائية في قلب الطبيعة. لكن، وكما سنرى في الأجزاء القادمة، فإن هذه النظريات تواجه تحديات كبيرة بعضها تجريبي، وبعضها منطقي.
نواصل في الجزء التاسع من السلسلة بحث هذه الإشكاليات، وما إذا كانت الطبيعة تخفي شيئًا عنّا، أم أنها تتصرف فعلًا بلا سبب محدد.

اعضاء معجبون بهذا

جاري التحميل

ثقافية

(كليلوك) بحيرة مرقطة كجلد النمر

لوحة من الألوان الساحرة ومياه براقة في مشهد ساحر أقرب لأفلام الخيال العلمي تقع البحيرة المرقطة على بعد 8.8 كيلومتر من غرب أوسيوس في مقاطعة كولومبيا البريطانية الكندية ، وتغطي مساحة 152 كيلو متر مربع ، بشكلها الفريد النادر الذي يشبه جلد النمر حيث تتبخر معظم مياهها في فصل الصيف وتتحول المركبات المعدنية... المزيد

ياسين فؤاد الشريفي

عدد المقالات : 46

غريبٌ ما حصل مع الرئيس

في شهر حزيران من عام 1996 مررت بأصعب الظروف يمكن ان يمر به إنسان حيث خسرت عملي في المطعم بعد مشاجرة مع زبون مترف ولم اتوفق في الدراسة حيث رسبت في الكلية مرة اخرى بسبب استاذ "بعثي" وتزوجت حبيبتي من رجل أعمال يملك سيارة نوع "سوبر" كنت ساخطا جدا على نفسي وعلى المجتمع ابحث عن المشاكل لأغرق اكثر لم اعد انام اقضي... المزيد

اسعد الدلفي

عدد المقالات : 9

خَنَقَني المَعنَى لِسِنينَ، وَلَم أَكُن أَعرِفُ اسمَهُ

خَنَقَني المَعنَى لِسِنينَ، وَلَم أَكُن أَعرِفُ اسمَهُ سَنَواتٌ مِنَ المُعاناةِ الصّامِتَةِ، كَأَنَّ في حَلقي شيئًا عالِقًا، لا يُهضَمُ ولا يُزاح، يُثْقِلُ النَّفْسَ، وَيَخنُقُ الكَلِمَةَ، وَيُورِثُني شُعورًا دائِمًا بِالاخْتِناقِ المَعْنَوِيّ. لَمْ يَكُنْ أَحَدٌ يُدرِكُ ما أُعانِيهِ،... المزيد

السيد رياض الفاضلي

عدد المقالات : 119

لماذا أكتب رغم كل شيء

لماذا أكتب رغم كل شيء يطرح كل كاتب هذا السؤال بين وقت وآخر: لماذا أكتب ما هو الدافع الحقيقي وراء هذه الكلمات التي أضعها رغم الشك والتعب هل أكتب لأكون مشهورا أو ليعرف اسمي في الصحف والمجلات لو كان هذا كل ما أسعى إليه، فلا أظنني كاتبة بحق فالشهرة شيء زائل لا يروي الروح ولا يشبع العطش الداخلي. فالكتابة... المزيد

نجمة آل درويش

عدد المقالات : 23

أدبية

ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل )

ظمأ وعشق ( قصة مبعوث الحسين مسلم بن عقيل ) *( رسائل ومبعوث) لَحِقَ الأمَّةَ عارٌ بعد تسلّم يزيد الخلافة ممَّا دعا أهل الكوفة الى إرسال الرسائل المتكررة لابن بنت رسول الله في المدينة أرسلوا له الدعوة يحملونه المسؤولية أَمام الله والأمَّة إنْ تأخر عن إنقاذهم من ظلم الأمويِّين وعُنفهم. تمهل الإمامُ... المزيد

مجاهد منعثر الخفاجي

عدد المقالات : 380

بقايا إنسان...

بقلم زيد علي كريم الكفلي جلست وحدي في غرفتي الصغيرة وجلس معي طيرا توقف عن الطيران... شاهدت بصيص شعاع نور أنار ظلامي أخذت أتأمله طويلا... سمعت صوته يحوم في أزقة أفكاري إلى متى وأنت تجلس في هذا الظلام بحثت عنه في كل الظلمات... في وراء النجمات... في أوراق الزمن الماضي... رأيت صورته المعلقة على جدران قلبي... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 77

أرض الأحلام ( شعر )

أرض الأحلام قصيدة للشاعر/حمدي الروبي ................ يتجمدُ .. كلُّ الماءِ العذب تتناثرُ .. كلُّ حروفِ الحب تتدافعُ عبراتُ الأشواق طوفانًا يجتاحُ العشَّاق وأحملُ أوراقكِ ، أوراقي وأُخبئكمُ .. في أحداقي وأسعى .. في معراج الوجد إسراءً .. في أرض الأحلام أتطايرُ .. فوقَ الأوهام حيث .. لا ظلم ولا وهم حيث ..... المزيد

حمدي الروبي

عدد المقالات : 31

ساعة مع شاعر العرب الفرزدق

بقلم زيد علي كريم الكفلي هذا الذي تعرف البطحاء وطأته... والبيت يعرفه والحل والحرمُ.....هذا ابن خير عباد الله كلهم.....هذا التقي النقي الطاهر العلمُ........إذا رأته قريش قال قائلها: إلى مكارم هذا ينتهي الكرم. قال عنه السيد محسن الأمين في أعيان الشيعة: كان الفرزدق سيدا جوادا فاضلا ، وجيها عند الخلفاء والأمراء،... المزيد

زيد علي كريم الكفلي

عدد المقالات : 77

علمية

جوائز مسابقة كنز المعرفة لشهر نيسان 2025

استلام المتسابق : ( علي محمد عبد الله ) الفائز بالمرتبة الثانية لجائزته في مسابقة كنزالمعرفة لشهر نيسان/ 2025 ألف مبارك للأخوة الفائزين، وحظاً أوفر للمشتركين في الأعداد القادمة.. يمكنكم الاشتراك في المسابقة من خلال الرابط : (http://almerja.com/knoze/) المزيد

سلسلة مفاهيم في الفيزياء (ج8) : الاحتمال والحتمية: النظريات المتقابلة في ميكانيكا الكم

جوائز مسابقة كنز المعرفة لشهر نيسان 2025

استلام المتسابق : ( جعفر علاء محسن الموسوي ) الفائز بالمرتبة الأولى لجائزته في مسابقة كنزالمعرفة لشهر نيسان/ 2025 ألف مبارك للأخوة الفائزين، وحظاً أوفر للمشتركين في الأعداد القادمة.. يمكنكم الاشتراك في المسابقة من خلال الرابط : (http://almerja.com/knoze/) المزيد