سيرة ومآثر شرودنغر

فيزياء الكم

من بين العلماء الذين كرسوا أنفسهم لفيزياء الكم ، كان من أبرز مفارقة القط الشهيرة شرودنغر. كان اسمه الكامل إروين رودولف جوزيف ألكسندر شرودنجر وهو فيزيائي نمساوي ولد في فيينا في 12 أغسطس 1887. حصل على جائزة نوبل البولندية لفيزياء حركة الأمواج بول ديراك المسماة معادلة شرودنغر. حصل على جائزة نوبل عام 1933 في ذروة حياته المهنية كعالم فيزياء الكم.

سنخبرك في هذه المقالة بكل ما تحتاج لمعرفته حول السيرة الذاتية ومفارقة قطة شرودنغر.

سيرة شرودنغر

شرودنغر

إنه عالم فيزياء كان أصل فيزياء الكم ومعروفًا بتجربته الفكرية المذهلة. نشأ كل هذا نتيجة مراسلات مع ألبرت أينشتاين في عام 1935. حصل على الدكتوراه في الفيزياء النظرية من خلال جامعة فيينا عام 1910. كان أحد المشاركين في الحرب العالمية الأولى كضابط مدفعية عام 1914.

تم نشر العديد من المقالات في مجلة Annals of Physics حول المشكلة التي ينطوي عليها القياس الكمي للمتجهات الذاتية. بمجرد تطوير المعادلة مع المتجهات الذاتية ، أصبحت معادلة شرودنغر. في وقت لاحق غادر ألمانيا وتوجه إلى إنجلترا بسبب النازية ومعاداة السامية. حصل على جائزة نوبل في جامعة أكسفورد.

في وقت لاحق ، في عام 1936 ، عاد إلى النمسا للعمل في جامعة جراتس.

فيزياء الكم والتقدم

في ميكانيكا الكم ، لا يمكنك معرفة قيمة المعلمة بالضبط دون قياسها فعليًا أولاً. تصف النظرية الرياضية حالة من خلال عزم الدوران والسرعة والموضع بدقة كاملة. ومع ذلك ، فإن الدالة الموجية هي الأفضل التي يمكن من خلالها حساب احتمال العثور على الجسيم في نقطة معينة وفي وقت معين. لذلك ، فإن طبيعة الاحتمال في ميكانيكا الكم كانت قادرة على التنبؤ بأن الجسيمات هي أيضًا موجات ونقاط وليست مجرد مواد.

ومن بين كلمات شرودنغر نجد هذه الفقرة التي تقول ما يلي:

«لقد ولدت في بيئة ، لا أعرف من أين أتيت أو إلى أين أذهب أو من أنا. هذا هو وضعي مثل وضعكم ، لكل واحد منكم. حقيقة أن كل رجل كان دائمًا في هذا الموقف ودائمًا لا يعلمني شيئًا. كل ما يمكننا ملاحظته حول الأسئلة الملحة حول أصلنا ومصيرنا ، هذه هي البيئة. هذا هو السبب في أنهم حريصون على أن يجدوا فيه كل ما في وسعنا. هذا هو العلم والمعرفة والمعرفة هو المصدر الحقيقي لكل جهد روحي للإنسان.

نحاول أن نكتشف ما في وسعنا بشأن السياق المكاني والزماني الذي وُلدنا فيه ونحدد مكاننا. وفي هذا الجهد نجد الفرح نجدها شيقة جدا ».

قطة شرودنغر

قطة شرودنغر

بعد كل التطورات العلمية التي ساهم بها شرودنغر ، هناك تطور أصبح أكثر شهرة ولا يزال قائما حتى اليوم. إنه يتعلق بقطة شرودنغر. إنها المفارقة الأكثر شيوعًا في فيزياء الكم حتى الآن. لها متغيرات مختلفة. دعونا نرى ما هي: تم اقتراحها من قبل إروين شرودنجر في عام 1935 في تجربة فكرية توضح لنا كيف يمكن أن يكون العالم الكمي مربكًا.

تبدأ المفارقة بتخيل قطة داخل صندوق معتم تمامًا. في الداخل تم تركيب آلية تربط كاشف الإلكترون بمطرقة. أسفل المطرقة مباشرة يتم وضع قنينة زجاجية بها جرعة من السم القاتل للقط. إذا التقط الكاشف إلكترونًا ، فيمكنه تنشيط الآلية التي تتسبب في سقوط المطرقة وكسر قنينة السم.

ثم يتم إطلاق الإلكترون ، ومن المنطقي أن تحدث عدة أشياء. أولاً ، قد يلتقط الكاشف الإلكترون وينشط آلية سقوط المطرقة وإطلاق السم. إذا التقط الكاشف إلكترونًا ، يكفي تنشيط الآلية. في هذه الحالة، القط يستنشق السم ويموت. عندما نفتح الصندوق اليوم سنجد القط الميت.

الاحتمال الآخر الذي يمكن أن يحدث هو أن الإلكترون ينحني مسارًا آخر ولا يلتقطه الكاشف. بهذه الطريقة ، الآلية أو لا يتم تنشيطها والزجاجة لا تنكسر. هذه هي الطريقة التي لا يزال القط على قيد الحياة. في هذه الحالة ، عندما تفتح الصندوق ، سيظهر هذا الحيوان سليمًا وسليمًا.

حتى الآن كل شيء منطقي. بعد كل شيء ، إنها تجربة لديك فرصة بنسبة 50٪ في أن ينتهي المطاف بالحيوان حياً أو ميتاً. ومع ذلك ، فإن فيزياء الكم تتحدى الفطرة السليمة لدينا.

شرح المفارقة

قطة شرودنغر

الإلكترون عبارة عن موجة وجسيم. من أجل فهم إلى أي مدى يجب أن نعرف جيدًا أن الإلكترون ينطلق مثل الرصاصة ولكن أيضًا في نفس الوقت مثل الموجة. إنها تشبه الأمواج التي تتشكل عندما نرمي حجرًا في بركة مياه. يسمى، يمكن أن تأخذ مسارات مختلفة في نفس الوقت. لم يتم تضمينها ، ولكنها تتداخل تمامًا كما تتداخل التموجات في بركة من الماء. لذلك يأخذ مسار الكاشف ولكنه يأخذ أيضًا المسار المعاكس في نفس الوقت.

إذا تم الكشف عن الإلكترون ، تموت القطة. في الوقت نفسه ، لن يتم اكتشافه ولا يزال على قيد الحياة. على المستوى الذري ، نرى أن كلا الاحتمالين يتم تحقيقهما في وقت واحد ولا نعرف ما إذا كان الحيوان سينتهي حياً أم ميتاً ذات مرة. كلتا الحالتين متساويتان في الواقع والمحتمل. ومع ذلك ، عندما نفتح الصندوق ، لا نرى إلا أحياءً أو أمواتًا.

إذا كان كلا الاحتمالين صحيحين وصحيحين ، فلماذا نرى واحدًا فقط؟ التفسير هو أن التجربة تطبق قوانين فيزياء الكم. ومع ذلك ، فإن القط ليس نظامًا كميًا. وهي أن فيزياء الكم عملت على نطاق دون ذري وفقط في ظل ظروف معينة. يسمى، صالحة فقط لبعض الجسيمات المعزولة. أي تفاعل مع بيئة ما يجعل قوانين فيزياء الكم غير قابلة للتطبيق.

تتفاعل العديد من الجسيمات مع بعضها البعض ، وبالتالي ، لا يمكن تطبيق الكم على العالم الحقيقي والكبير كما يحدث مع مثال هذا الحيوان. ولا يمكنك تطبيق هذه القوانين عندما يكون الجو حارًا. القطة مادة ساخنة ونحن ، من خلال فتح الصندوق لملاحظة النتيجة ، نتفاعل ونلوث الاختبار. مجرد حقيقة الملاحظة تلوث التجربة وتحدد حقيقة مقارنة بالباقي.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن شرودنغر ومآثره.


محتوى المقال يلتزم بمبادئنا أخلاقيات التحرير. للإبلاغ عن خطأ انقر فوق هنا.

كن أول من يعلق

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.