will-earth-fall-into-a-black-hole-d5e77d0-1

الثقب الأسود هو أغرب الأجرام وأكثرها تطرفًا في أرجاء الكون المعلوم وفقًا للنظرية النسبية لأينشتاين. تتشكل هذه الأجرام عندما تموت النجوم الضخمة وتنفجر وتتميز بامتلاكها حقول جاذبية قوية، فلا يمكن لشيء الهروب منها، ولا حتى الضوء. ولطالما كانت محط اهتمام علماء الفلك لأنها تسمح بمراقبة عمل قوانين الفيزياء في ظروف متطرفة.

تبتلع عمالقة الجاذبية هذه النجوم والأجسام الأخرى المجاورة لها مطلقة كميات هائلة من الضوء والإشعاع.

في أكتوبر تشرين الأول من عام 2018 وعند مراقبة ثقب أسود في مجرة تقع على بعد 665 سنة ضوئية من كوكب الأرض تم رصد حادثة ابتلاع الثقب الأسود لجسم مجاور، ولكن لاحظ فريق من علماء الفلك من مركز هارفارد وسميثسونيان للفيزياء الفلكية شيئًا غير مسبوق عند فحص هذا الثقب بعد ثلاث سنوات وذكروا في ورقتهم البحثية أن الثقب الأسود كان يتوهج بقوة لأنه كان يُخرج بقايا نجم بسرعة توازي نصف سرعة الضوء.

قد توفر هذه الدراسات أدلة جديدة عن كيفية ابتلاع الثقوب السوداء للأجسام وتضخمها في الحجم.

قاد الفريق الباحث إيفيت سينديس التابع لمركز أبحاث الفيزياء الفلكية في جامعة هارفارد، بالتعاون مع فريق دولي من الباحثين، ونُشرت ورقتهم البحثية في مجلة الفيزياء الفلكية منذ فترة وجيزة، وذكروا فيها أن توهج الثقب قد لوحِظ عند إعادة مراجعة بيانات تتعلق بأحداث تمزق مدّي حصل منذ سنوات قريبة.

يحصل التمزق المدي عندما تعبر نجوم من مسافة قريبة جدًا من الثقب الأسود، حيث يتفكك على دفعات وتعرف هذه العملية باسم «أثر السباغيتي» إذ يتمزق النجم إلى خيوط.

في عام 2018، لاحظ علماء الفلك في جامعة ولاية أوهايو المد الجزري (AT2018hyz) في جزء من المسح الآلي للسماء بحثًا عن المستعر الأعظم (ASAS-SN).

بعد ذلك بوقت قصير، فحص فريق دولي بقيادة سيباستيان جوميز -زميل ما بعد الدكتوراه في معهد علوم تلسكوب الفضاء ومؤلف مشارك في الورقة الجديدة والذي قال بأن المد الجزري لم يكن شيئًا استثنائيًا حينها- المد الجزري AT2018hyz في الأطوال الموجية المرئية والأشعة فوق البنفسجية باستخدام المسح الآلي للسماء ومرصد فريد لورانس ويبل والتلسكوب البصري للأشعة فوق البنفسجية (UVOT) في مرصد نيل جيريلز سويفت.

ثم فحصت سيندس وزملاؤها المد الجزري AT2018hyz مرة أخرى في يونيو من عام 2021 باستخدام بيانات الراديو من المصفوفة الكبيرة جدًا (VLA) في نيو مكسيكو ولاحظوا أن الثقب الأسود كان قد أشع في ظروف غامضة.

أوضحت سيندس في بيان صحفي لمركز أبحاث الفيزياء الفلكية: «لقد فاجأنا هذا تمامًا، لم ير أحد شيئًا كهذا من قبل، تقدمنا للمدير بطلب للحصول على تلسكوبات متعددة، فعندما تجد شيئًا غير متوقع إلى حد بعيد لا يمكنك انتظار الدورة العادية لمقترحات التلسكوب لمراقبته، وقد قُبلت جميع الطلبات على الفور».

أجرى الفريق عمليات رصد متتابعة للمد الجزري AT2018hyz باستخدام تلسكوبات متعددة وبأطوال موجية متعددة، وشمل ذلك الملاحظات الراديوية التي أجريت باستخدام VLA ومرصد أتاكاما في تشيلي وميركات في جنوب أفريقيا ومصفوفة التلسكوب الأسترالية المدمجة في أستراليا. دُمِجَت الملاحظات مع بيانات الأشعة السينية وأشعة جاما التي حُصل عليها من قبل مرصد Chandra X-Ray الفضائي ومرصد Neil Gehrels Swift.

ووفقًا لإيدو بيرغر -أستاذ علم الفلك في جامعة هارفارد ومركز الفيزياء الفلكية ومؤلف مشارك في الدراسة الجديدة- تبين أن المراقبة باستخدام أشعة الردايو كانت أكثر فاعلية، وقال: «لقد كنا ندرس أحداث المد الجزري بالتلسكوبات الراديوية لأكثر من عقد، ونجد أحيانًا أنها تتألق في موجات الراديو لأنها تنفث المواد بينما يستهلك الثقب الأسود النجم لأول مرة ولكن في حالة AT2018hyz، لم تكن هنالك أي ملاحظات أو إشارات خلال السنوات الثلاث الأولى، وهو الآن مضيء بسطوع ليصبح واحدًا من أكثر أحداث المد الجزري سطوعًا لاسلكيًا على الإطلاق»

استنتج الفريق أن هذا ناتج عن إخراج الثقب الأسود للمواد المتبقية من النجم بسرعات نسبية (جزء من سرعة الضوء) وهذه هي المرة الأولى التي يلاحظ فيها علماء الفلك مثل هذه الظاهرة، والفريق غير متأكد من سبب تأخر التدفق الخارجي للمواد لعدة سنوات.

تشتهر أحداث المد الجزري بانبعاث الضوء عند حدوثها، إذ تصبح المادة المتفككة من النجم ممدودة حول الثقب الأسود وترتفع حرارتها، ما يخلق وميضًا يستطيع علماء الفلك رؤيته على بعد ملايين السنين الضوئية و في بعض الحالات ستُعاد بقايا النجم إلى الفضاء، وهو ما شبهه علماء الفلك بأن الثقوب السوداء«آكلة فوضوية»، ومع ذلك، فإن انبعاثات التدفق الخارج تتطور عادة بسرعة بعد حدوث المد الجزري وليس بعد سنوات من حدوثه.

قالت سيندس: «باختصار، يبدو الأمر كما لو أن هذا الثقب الأسود بدأ فجأة في تجشؤ مجموعة من المواد النجمية التي أكلها منذ سنوات، إضافةً إلى ذلك، كانت هذه التجشؤات نشطة للغاية، حيث وصلت سرعة المواد المقذوفة إلى نصف سرعة الضوء وهو حوالي خمسة أضعاف ما لاحظه علماء الفلك مع أحداث المد الجزري الأخرى وقال سعيد برجر: «هذه هي المرة الأولى التي نشهد فيها مثل هذا التأخير بين ابتلاع النجوم وقذفها للخارج. والخطوة التالية هي استكشاف ما إذا كان هذا يحدث بالفعل بشكل أكثر انتظامًا ولم نكن نبحث في أحداث المد الجزري مؤخرًا بما يكفي في تطورها»

ستساعد هذه النتائج و ملاحظات الأحداث المماثلة علماء الفلك على فهم أفضل لسلوك تغذية الثقوب السوداء، وهذا بدوره يمكن أن يمنح نظرةً ثاقبةً حول كيفية نموها وتطورها مع مرور الوقت ودورها في تطور المجرة.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%ab%d9%82%d8%a8-%d8%a3%d8%b3%d9%88%d8%af-%d9%85%d8%a7%d8%a6%d9%84-%d9%82%d8%af-%d9%8a%d8%ba%d9%8a%d8%b1-%d9%86%d8%b8%d8%b1%d8%aa%d9%86%d8%a7-%d8%ad%d9%88%d9%84-%d9%83%d9%8a%d9%81%d9%8a%d8%a9-%d8%aa/">ثقب أسود مائل قد يغير نظرتنا حول كيفية تشكل الثقوب السوداء</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%86%d8%ac%d9%85-%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d8%a7%d8%b9-%d8%a7%d9%84%d9%86%d8%ac%d8%a7%d8%a9-%d9%85%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%aa%d9%87%d8%a7%d9%85-%d8%ab%d9%82%d8%a8-%d8%a3%d8%b3%d9%88%d8%af-%d8%b9%d9%85/">نجم استطاع النجاة من التهام ثقب أسود عملاق!</a>

ترجمة: نور حاتم

تدقيق: نايا كركور

<a href="https://www.sciencealert.com/this-black-hole-devoured-a-star-years-ago-now-its-burped-something-out">المصدر</a>

ثقب أسود يخرج بقايا نجم ابتلعه منذ سنوات

C0174075-Strings_and_Superstrings_String_Theory-bf9807a

مثل سائر معظم النظريات فإن نظرية النسبية العامة لديها مشاكلها الخاصة. أثار اختبار جديد أجريَ على النظرية النسبية العامة لآينشتاين العديد من التساؤلات حول هذا الركن الأساسي في الفيزياء الحديثة.

توفر النسبية العامة هيكلية تنبؤية قوية لماهية إحدى القوى الأساسية في الطبيعة (الجاذبية)، ونجحت هذه النظرية في وصف الجاذبية عند الحديث عن النجوم والكواكب، لكن المقاييس والمعايير الفيزيائية المختلفة مثلت تحديًا لهذه النظرية.

في عام 1915، قدم أينشتاين النسخة النهائية لنظريته «معادلات المجال الخاصة بالجاذبية»، ومنذ ذلك الحين وُضعت نظريته تحت الاختبار عدة مرات، وفي عام 1919 قدم عالم الفلك المعروف آرثر إدينجتون أول دليل لوحظ مرئيًا عن نظرية آينشتاين. أظهر إدينجتون أن انحناء الزمكان حول الشمس سيكشف الضوء القادم من نجم يقع خلفها، تمامًا كما تنبأت النظرية.

لكن نظرية النسبية العامة لا تعمل جيدًا عندما يتعلق الأمر بعالم الجسيمات أي ميكانيك الكم، وعلى نحو يخالف التوقع تنص نظرية الكم على أن الفضاء الفارغ لديه طاقة. ووفقًا لآينشتاين، هذه الطاقة في الخلاء هي جاذبية طاردة تدفع الفضاء الفارغ بعيدًا. في عام 1998 تم إثبات أن الكون يتمدد، تسمى هذه القوة التي تسبب التمدد «الطاقة المظلمة» وهي أصغر بكثير من الطاقة التي تنبأت بها نظرية الكم.

أثارت مشكلة الثابت الكوني العديد من التساؤلات مثل: هل طاقة الفراغ تخلق قوة الجاذبية أم لا، ولماذا تكون الجاذبية ضعيفة جدًا، وإذا لم تكن طاقة الفراغ، فما الذي يسبب تمدد الكون المتسارع؟

تشير الملاحظات إلى وجود الطاقة المظلمة غير المرئية، ووجود المادة المظلمة، وفي حقيقة الأمر، لم يستطع علماء الكونيات تقديم بيانات حسابية عن حوالي 95٪ من كوننا. الأمر الذي دفع علماء الفيزياء للتساؤل عن عدم اكتمال نظريات آينشتاين.

ولتعقيد الأمور، تعطي الطرق الحسابية المختلفة لقياس ثابت هابل أو معدل التمدد الكوني إجابات مختلفة وتسمى هذه المشكلة الإضافية بتوتر هابل.

اقترحت دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature Astronomy إعادة تقييم نظرية آينشتاين مرة أخرى، وسيكون التقييم حيال كيفية أداء النسبية العامة على أكبر المقاييس الكونية، ويعتقد المؤلفون أن نهجهم التجريبي يمكن أن يساعد على الإجابة على بعض الأسئلة حول الكون. ولأول مرة تناول الباحثون ثلاثة جوانب من النسبية العامة على أكبر المقاييس الكونية: التوسع الكوني، وتأثيرات الجاذبية على الضوء، وتأثيرات الجاذبية على المادة.

باستخدام محاكاة حسابية إحصائية، نمذج الفريق الجاذبية في الكون من تاريخه وقدّروا المعاملات عبر الزمن بتحليل الأمواج الصغيرة الكونية التي تعتبر أقدم البيانات المرئية في الكون، واستخدم الباحثون أيضًا معلومات حول شكل وتوزيع المجرات البعيدة.

أظهرت مقارنة نتائجهم بالنظرية الكونية القياسية القائمة على تنبؤات آينشتاين عدم تطابق، ولاحظ المؤلفون أن هامش الخطأ صغير نسبيًا، لكنه موجود، ما يشير إلى أن الجاذبية قد تعمل بشكل مختلف على المقاييس الكبيرة، لكنهم قالوا أيضًا إن حل توتر هابل ليس بالأمر البسيط مثل تعديل نظرية الجاذبية، ومن المحتمل أن يحتاج الحل الكامل إلى مدخلات جديدة في النموذج الكوني القياسي، ومن المحتمل أن يكون هذا الدخل أقدم في الزمن من اندماج الإلكترونات والبروتونات لتكوين الهيدروجين لأول مرة بعد الانفجار العظيم مباشرة.

لا ينكر المؤلفون احتمالية وجود خطأ في البيانات، لكن تبيّن من الدراسة أنه يمكن استخدام هذه البيانات التي لوحظت لتقييم صحة نظرية أينشتاين في الجاذبية على المقاييس الكبيرة، وقد تجيب التطبيقات المستقبلية لهذه الإحصائيات عن بعض أكبر الأسئلة عن الكون، وتتحدى بعضًا من أكثر النظريات الفيزيائية نجاحًا.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/اينشتاين-و-نظرية-النسبية-العامة/">أينشتاين ونظرية النسبية العامة</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/الزمكان-كيف-فسرت-نظرية-النسبية-العامة/">الزمكان - كيف فسرت نظرية النسبية العامة الجاذبية ؟</a>

ترجمة: نور حاتم

تدقيق: دوري شديد

<a href="https://cosmosmagazine.com/space/cosmic-relativity-einstein-test/">المصدر</a>

هل كان آينشتاين مخطئًا؟ اختبار جديد للنظرية العامة النسبية يُظهر نتائج غريبة!

4912904224_2f6765495e_b

يمكن لمحاكاة حاسوبية جديدة لثقب الأسود أن تخبرنا شيئًا أو اثنين عن الإشعاع الذي تصعب ملاحظته، لكنه نظريًا ينبعث من الثقب الأسود الحقيقي.

باستخدام سلسلة من الذرات موضوعة في ملف واحد لمحاكاة أفق الحدث الخاص بالثقب، لاحظ فريق من الفيزيائيين أمرًا مشابهًا لما نسميه إشعاع هوكينغ، وهو جسيمات وُلدت من اضطرابات في التقلبات الكمومية الناجمة عن تشويه الثقب الأسود للزمكان.

قد يساعد ذلك في حل الاختلاف بين نموذجين لوصف الكون لم يمكن حتى الآن التوفيق بينهما: نظرية النسبية العامة، التي تصف سلوك الجاذبية بأنه مجال مستمر يُعرف بالزمكان، وميكانيكا الكم، التي تصف سلوك الجسيمات المنفصلة باستخدام رياضيات الاحتمالات.

بالنسبة إلى نظرية موحدة ممكنة التطبيق للجاذبية الكمومية، تحتاج هاتان النظريتان المختلفتان إلى إيجاد طريقة للتوفيق بينهما.

الثقوب السوداء، أغرب الأشياء وأكثرها تطرفًا في الكون، هي أجسام ضخمة كثيفة لدرجة أنه لا شيء في الكون يملك سرعة كافية للهروب ضمن مسافة معينة من مركز كتلة الثقب الأسود، ولا حتى الضوء.

هذه المسافة، التي تختلف اعتمادًا على كتلة الثقب الأسود، تُسمى أفق الحدث. فور أن يتجاوز أي جسم هذا الحد، لا يمكنه العودة. لكن عام 1974، اقترح ستيفن هوكينج أن الانقطاع في التقلبات الكمية التي يسببها أفق الحدث يؤدي إلى نوع من الإشعاع المشابه جدًا للإشعاع الحراري.

إذا كان إشعاع هوكينغ موجودًا، فسيكون خافتًا جدًا بالنسبة إلينا لاكتشافه حتى الآن. وقد لا نستطيع فصله عن ضجيج الكون، لكن يمكننا التحقق من خصائصه بإنشاء محاكاة حاسوبية للثقب الأسود في المختبر.

حاول الباحثون صنع هذه المحاكاة من قبل، أما الآن فقد توصل فريق البحث بقيادة لوت ميرتنز من جامعة أمستردام في هولندا إلى شيء جديد: سلسلة أحادية البعد من الذرات، تُعد مسارًا للإلكترونات «للقفز» من موقع إلى آخر. بضبط السلاسة التي يحدث بها هذا الانتقال، قد يتمكن الفيزيائيون من التحكم في خصائص معينة، فيمكن صنع نوع من أفق الحدث يتداخل مع الطبيعة الموجية للإلكترونات.

قال الفريق إن تأثير نموذج أفق الحدث أدى إلى ارتفاع في درجة الحرارة يطابق التوقعات النظرية لنظام ثقب أسود مكافئ، لكن فقط عندما يمتد جزء من السلسلة إلى ما وراء أفق الحدث، هذا يعني أن تشابك الجسيمات الممتدة عبر أفق الحدث قد تؤدي إلى توليد إشعاع هوكينغ.

كان إشعاع هوكينغ في المحاكاة حراريًا فقط، ضمن نطاق معين من اتساع القفزات، وضمن عمليات المحاكاة التي تحاكي نوعًا مسطحًا من الزمكان، ما يشير إلى أن إشعاع هوكينغ قد يكون حراريًا فقط ضمن ظروف معينة، عندما يحدث تغير في انحناء الزمكان بسبب الجاذبية.

من غير الواضح ما الذي يعنيه هذا بالنسبة إلى الجاذبية الكمومية، لكن النموذج يقدم طريقة لدراسة ظهور إشعاع هوكينغ في بيئة لا تتأثر بالديناميكية الطبيعية لتشكيل الثقب الأسود. وفقًا للباحثين فإن النموذج -كونه بسيطًا للغاية- يمكن تشغيله وفق مجموعة واسعة من الإعدادات التجريبية. كتب الباحثون: «يفتح ذلك مجالًا لاستكشاف الجوانب الأساسية لميكانيكا الكم، بجانب الجاذبية وانحناء الزمكان في مختلف الحالات المكثفة للمادة».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%83%d9%8a%d9%81-%d8%aa%d9%85%d9%83%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%a8%d8%a7%d8%ad%d8%ab%d9%88%d9%86-%d9%85%d9%86-%d9%81%d8%b5%d9%84-%d8%a7%d9%84%d9%85%d9%8a%d8%a7%d9%87-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%b3%d8%a7%d8%a6/">كيف تمكن الباحثون من فصل المياه إلى سائلين مختلفين، ولماذا؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%b0%d8%a7-%d9%84%d8%a7-%d9%86%d8%b3%d8%aa%d8%b7%d9%8a%d8%b9-%d8%b5%d9%86%d8%a7%d8%b9%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%a7%d8%a1%d8%9f/">لماذا لا نستطيع صناعة الماء؟</a>

ترجمة: نور حاتم

تدقيق: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.sciencealert.com/scientists-created-a-black-hole-in-the-lab-and-then-it-started-to-glow?fbclid=IwAR3WLY39DXQHbzH5QFuWuFIFdaBClETp3lYlPFQsfLweSPFka4NdOozbtwA">المصدر</a>

علماء يصنعون ثقبًا أسود في المختبر!

learn_quantum_physics_mechanics

ميكانيكا الأمواج، أو ميكانيكا الكم: هي النظرية التي تحكم عالم الذرات والجسيمات الدقيقة، التي تحوي الكثير من الأمور غير المعروفة، أو المفسرة التي تجعلها مبهرةً، ومثيرةً للفضول، على عكس العديد من مجالات الفيزياء الأخرى.

بدأت النقاشات المثيرة حول هذه النظرية عندما مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء عام 2022 لكل من آلان أسبكت، وجون كلاوزر، وأنطون زيلنجر، لأبحاثهم حول ميكانيكا الكم.

لكن هذه المناقشات سواء أكانت في منتديات الدردشة، أو على وسائل التواصل الاجتماعي؛ كانت مغلوطةً، ومشوشةً في أغلب الأحيان، بسبب عدد من الأساطير والمفاهيم الخاطئة، سنذكر منها أربعةً:
<h3>1- القطة يمكن أن تكون حيةً أو ميتةً:</h3>
لا نعتقد بأن العالم إيرفن شرودنغر كان بإمكانه تخيل أن تجربته العلمية (قطة شرودنغر)، ستكون أحد أشهر الصور المضحكة على الإنترنت في القرن الحادي والعشرين. إذ تتضمن التجربة قطًا سيئ الحظ، عالقًا في صندوق به مفتاح. يُقتل القط، ويُفعل هذا المفتاح بواسطة حدث كمي عشوائي أو ما ندعوه بالتفكك الإشعاعي.

على سبيل المثال يمكن أن تكون القطة حيةً وميتةً في الوقت نفسه طالما أننا لا نفتح الصندوق للتحقق من ذلك. ويمكن وصف التعبير قطة (حية ميتة) بالتراكب الكمي؛ أي أن الجسيمات الكمومية يمكن أن تكون في موقعين في الوقت ذاته. فقد تمكن العلماء من عرض ذلك في تجربة الشق المزدوج الشهيرة. إذ يمكن لجسيم كمي واحد مثل الفوتون، أو الإلكترون أن يمر عبر شقين مختلفين في جدار في وقت واحد، فكيف نعرف ذلك؟

في ميكانيكا الكم كل حالة جسيم هي أيضًا موجة، لذا عندما نرسل تيارًا من الفوتونات، واحدًا تلو الآخر عبر الشقين فإن مرور الفوتون أو الموجة من الشقين في الوقت عينه، يخلق نمطًا من موجتين تتداخلان مع بعضهما، ويظهر هذا النمط على شاشة تقع خلف الشقين. ونعلم جيدًا أن الفوتون وحيد؛ أي لا توجد فوتونات أخرى ليتداخل معها عندما يمر عبر هذين الشقين، ومن ذلك نستنتج أنه لا بدّ من أن الفوتون مر عبر كلا الشقين في الوقت نفسه، لذلك يمكننا القول أنه تداخل مع نفسه. ولكي ينجح هذا فإن الموجات الناجمة عن مرور الفوتون عبر كلا الشقين يجب أن تكون "ملتحمةً" أي أن الموجتين يجب أن تتداخلا ببعضهما بشكل متماسك لتشكلا حالةً واحدةً، هي تراكب للحالتين.

يمكن إجراء تجارب التراكب الكمي بأشياء أكبر حجمًا وتعقيدًا. إذ أظهرت إحدى التجارب الشهيرة التي أجراها أنطون زيلينجر عام، 1999 التراكب الكمي لجزيئات كبيرة من Carbon-60 تُعرف باسم "كرات بوكي".

إذن ماذا يعني هذا لقطتنا المسكينة؟ هل هي حية وميتة حقًا ما دمنا لا نفتح الصندوق؟

من الواضح أن القطة لا تشبه الفوتون المنفرد في بيئة المختبر الخاضعة للرقابة، فهي أكبر بكثير، وأكثر تعقيدًا. وأي تماسك بين تريليونات الذرات التي تتكون منها القطة مع بعضها يكون قصير العمر للغاية، لكن هذا لا يعني أن التماسك الكمي مستحيل في الأنظمة البيولوجية، إنه فقط لا ينطبق بشكل عام على المخلوقات الكبيرة مثل القطط أو الإنسان.
<h3>2- يمكن أن تفسر المقارنات البسيطة التشابك الكمي:</h3>
التشابك الكمي هو خاصية كمومية تربط جسيمين مختلفين. أي إذا قمنا بقياس أحدهما يمكننا تلقائيًا أن نعرف حالة الجسيم الآخر، بغض النظر عن المسافة بينهما. وعادةً نرى العديد من الأمثلة الواقعية في عالمنا الميكروسكوبي الكلاسيكي، مثل: النرد، أوالبطاقات، أو حتى أزواج من الجوارب ذات الألوان الفردية.

على سبيل المثال: تخيل أنك تخبر صديقك أنك وضعت بطاقةً زرقاء في ظرف، وبطاقةً برتقاليةً في ظرف آخر. وأخذ صديقك أحد الظروف، وفتحها فوجد البطاقة الزرقاء فسيعرف أن لديك البطاقة البرتقالية.

لكن لفهم ميكانيكا الكم عليك أن تتخيل البطاقتين الموجودتين داخل المغلفات في تراكب كمي مشترك، ذلك يعني أنهما برتقاليتان، وزرقاوان في الوقت ذاته (زرقاء/ برتقالية، برتقالية/ زرقاء). إذ إن فتح ظرف واحد يكشف عن لون واحد حُدّد عشوائيًا، لكن فتح الثاني ما يزال يكشف دائمًا عن اللون المعاكس لأنه مرتبط تمامًا بالبطاقة الأولى. ويمكن للمرء أن يجبر البطاقات على الظهور بمجموعة مختلفة من الألوان، مثل القيام بنوع آخر من القياس. فيمكننا فتح ظرف، والسؤال: "هل أنت بطاقة خضراء، أم حمراء؟" سيكون الجواب عشوائيًا مرةً أخرى: أخضر، أو أحمر. ولكن بشكل مؤكد إذا كانت البطاقات متشابكةً، فستظل البطاقة الأخرى تحمل النتيجة الأخرى عند طرح السؤال عينه.

حاول ألبرت آينشتاين شرح ذلك كلاسيكيًا، وقال إنه كان من الممكن تزويد البطاقات بمجموعة تعليمات داخلية مخفية. تخبر البطاقات بالألوان التي يجب أن تظهر بها عند طرح سؤال معين، وترفض الفعل "الشبحي" الظاهر بين البطاقات والذي يبدو أنه يسمح لها بالتأثير على بعضها على الفور، ما يعني أن الاتصال بين البطاقات أسرع من سرعة الضوء؛ وهو أمر تحظره نظريات آينشتاين.

مع ذلك استُبعد تفسير آينشتاين لاحقًا من خلال نظرية بيل (اختبار نظري ابتكره الفيزيائي جون ستيوارت بيل) والتجارب التي أجراها الحائزون على جائزة نوبل عام 2022 (فكرة أن قياس إحدى البطاقات المتشابكة يغير حالة الأخرى ليست صحيحةً).

ترتبط الجسيمات الكمومية بغموض، وبطرق لا يمكننا وصفها بالمنطق الكلاسيكي، أو اللغة. فهي لا تتواصل فيما بينها اعتمادًا على رموز مخفية، مثلما كان يعتقد آينشتاين. لذا انسَ أمر الأشياء اليومية عندما تفكر في التشابك الكمي.
<h3>3- الطبيعة غير واقعية، وغير محلية:</h3>
أُخذ بعين الاعتبار أن نظرية بيل تثبت أن الطبيعة ليست "محليةً" أحيانًا، وأن الشيء لا يتأثر مباشرةً بمحيطه فقط. تفسير شائع آخر يقول: إن خصائص الأشياء الكمومية ليست "حقيقيةً"، وإنها لم تكن موجودةً قبل القياس. لكنّ نظرية بيل تسمح لنا فقط بالقول: إن ميكانيكا الكم تعني أن الطبيعة ليست حقيقيةً، وليست محليةً إذا افترضنا بعض الأشياء الأخرى في الوقت نفسه.

تتضمن هذه الافتراضات فكرة أن القياسات لها نتيجة واحدة فقط، وليست متعددةً -ربما في عوالم موازية الأمر مختلف- وأن السبب والنتيجة يتدفقان إلى الأمام مع تدفق الوقت، وأننا لا نعيش في "كون الساعة" حيث كل شيء محدد مسبقًا منذ فجر التاريخ.

على الرغم من نظرية بيل، فإن الطبيعة قد تكون حقيقيةً ومحليةً إذا سمحنا بكسر بعض الأشياء الأخرى التي نعدها من الفطرة السليمة، مثل مضي الوقت للأمام. نأمل أن يؤدي المزيد من البحث إلى تضييق العدد الكبير من التفسيرات المحتملة لميكانيكا الكم، على الرغم من أن معظم الخيارات المطروحة على الطاولة - على سبيل المثال: الوقت يتدفق إلى الوراء، أو غياب الإرادة الحرة - سخيفة مثلها مثل مفهوم الواقع غير المحلي.
<h3>4- لا أحد قادر على فهم ميكانيكا الكم:</h3>
يقول الاقتباس الكلاسيكي المنسوب إلى الفيزيائي ريتشارد فاينمان، والذي أُعيدت صياغته بواسطة العالم نيلز بور: «إذا كنت تعتقد أنك تفهم ميكانيكا الكم، فأنت لا تفهمها».

يُنشر هذا الرأي على نطاق واسع في الأماكن العامة، ويقال إنه من المفترض أن يكون من المستحيل فهم فيزياء الكم وحتى من قبل الفيزيائيين أنفسهم.

لكن في القرن الحادي والعشرين، لم تعد فيزياء الكم صعبةً رياضيًا، ولا مفاهيميًا؛ خاصةً على العلماء فهُم الآن يفهمونها جيدًا، لدرجة أنه بإمكانهم التنبؤ بالظواهر الكمومية بدقة عالية، ومحاكاة أنظمة كمومية شديدة التعقيد، وحتى البدء في بناء أجهزة كمبيوتر كمومية.

ولا يتطلب التراكب والتشابك عند شرحهما بلغة المعلومات الكمية، أكثر من رياضيات المدرسة الثانوية. إذ لا تتطلب نظرية بيل أي فيزياء كمومية على الإطلاق، ويمكن اشتقاقها في بضعة أسطر باستخدام نظرية الاحتمالات، والجبر الخطي.

ربما تكمن الصعوبة الحقيقية في كيفية التوفيق بين ميكانيكا الكم وواقعنا البديهي. ولكن ذلك لن يوقفنا عن الحصول على جميع الإجابات، وإحراز المزيد من التقدم في مجال التكنولوجيا الكمومية.

ولحسن الحظ بالنسبة للبشرية، رفض الحائزون على جائزة نوبل آسبكت، وكلاوزر، وتسيلينجر الصمت. واستمروا في التساؤل عن الأسباب وغيرها فيما يتعلق بالظواهر الكمية. وقد يساعد آخرون مثلهم يومًا ما في التوفيق بين غرابة الكم والواقع.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%87%d9%84-%d8%b3%d9%86%d8%ac%d8%af-%d8%b1%d8%a7%d8%a8%d8%b7%d9%8b%d8%a7-%d8%a8%d9%8a%d9%86-%d9%85%d9%8a%d9%83%d8%a7%d9%86%d9%8a%d9%83%d8%a7-%d8%a7%d9%84%d9%83%d9%85-%d9%88%d8%a7%d9%84%d9%86%d8%b3/">هل سنجد رابطًا بين ميكانيكا الكم والنسبية العامة يومًا ما؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a8%d8%a7%d8%ad%d8%ab%d9%88%d9%86-%d9%8a%d9%87%d8%af%d9%81%d9%88%d9%86-%d8%a5%d9%84%d9%89-%d8%aa%d8%ba%d9%8a%d9%8a%d8%b1-%d9%85%d9%81%d9%87%d9%88%d9%85%d9%86%d8%a7-%d8%b9%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%b2/">باحثون يهدفون إلى تغيير مفهومنا عن الزخم في ميكانيكا الكم</a>

ترجمة: نور حاتم

تدقيق: منال توفيق الضللي

<a href="https://www.sciencealert.com/dont-let-yourself-get-tangled-up-by-these-4-quantum-mechanics-misconceptions">المصدر</a>

نور حاتم

الأعمال

ثقب أسود يخرج بقايا نجم ابتلعه منذ سنوات

هل كان آينشتاين مخطئًا؟ اختبار جديد للنظرية العامة النسبية يُظهر نتائج غريبة!

علماء يصنعون ثقبًا أسود في المختبر!

أربعة مفاهيم خاطئة حول ميكانيكا الكم