Suche
Mein Konto
125 عامًا من ميكانيكا الكم: اختراق هايزنبرج يغير الفيزياء!
في 8 يناير 2025، يسلط المقال الضوء على تاريخ وأهمية ميكانيكا الكم لهايزنبرغ، والتي بدأت في عام 1925.
125 عامًا من ميكانيكا الكم: اختراق هايزنبرج يغير الفيزياء!
في عام 2025، سيكون عمر ميكانيكا الكم 100 عام، وهو حدث بارز بدأه المقال الرائد "حول إعادة التفسير النظري الكمي للعلاقات الحركية والميكانيكية" بقلم فيرنر هايزنبرغ في 29 يوليو 1925 في "مجلة الفيزياء". أحدث هايزنبرغ، الذي كان يبلغ من العمر 23 عامًا فقط ويعمل مساعدًا في معهد غوتنغن للفيزياء النظرية، ثورة في فهم العالم الذري. وفقًا للجمعية الفيزيائية الألمانية (DPG)، يمثل هذا العمل الخطوة الأولى نحو نظرية متسقة من شأنها أن تغير معرفتنا بشكل أساسي عن أصغر العناصر الأساسية للمادة، بينما فشلت القوانين الكلاسيكية بشكل متزايد. وتؤكد مجموعة DPG أن ميكانيكا الكم هي "عملية غامضة" في تاريخ العلم لأنها لا تعتمد على اكتشاف واحد، بل كانت نتيجة لجهود جماعية.
ظهور ميكانيكا الكم
لم تكن النظرية التي طورها هايزنبرغ مفهومة على الفور. إن المقارنة مع لعبة كرة القدم توضح ذلك: بينما في اللعبة العادية يكون تدفق الكرة مرئيًا، مع نهج هايزنبرج، يظل من غير الواضح كيف تدخل الكرة إلى المرمى. تجاوزت نظريته المفاهيم الأساسية للميكانيكا الكلاسيكية وركزت على الكميات القابلة للقياس مثل تردد وشدة الخطوط الطيفية، وهو أمر بالغ الأهمية لفيزياء الكم. قام هايزنبرج بالتعاون مع زملائه ماكس بورن وباسكوال جوردان بصياغة بنية رياضية معقدة في "العمل الثلاثي" الشهير الذي شكل الأساس لميكانيكا الكم.
تسببت النظريات التي بدأها هايزنبرغ في رد فعل فيزيائيين بارزين آخرين، مثل ألبرت أينشتاين ونيلز بور. وبينما تحدث أينشتاين عن "الماسونية" لانتقاد منهج هايزنبرغ المعقد واللا أساس له، قدم لويس دي برولي فرضيته الموجية، التي أحدثت ثورة في طبيعة الإلكترون. كما تم إحراز تقدم كبير في السنوات التالية، مثل معادلة شرودنجر، التي أسست ميكانيكا الموجات وأكدت قابلية التطبيق الرياضي لميكانيكا الكم.
لا تزال تعاليم هايزنبرغ لها تأثير كبير على أسس الفيزياء الحديثة اليوم، على الرغم من أن ميكانيكا الكم لا تزال تعتبر غامضة بطبيعتها. ويعتمد الفيزيائيون حول العالم على مفاهيم ميكانيكا الكم ويستخدمونها في مجالات مثل الحوسبة الكمومية والتشفير، والتي يشار إليها بالثورة الكمومية الثانية. هذه التقنيات، المبنية على قواعد ميكانيكا الكم، لديها القدرة على إحداث تحولات اجتماعية مماثلة لتلك التي حدثت في الثورة الكمومية الأولى مع تطور الترانزستورات والليزر. عالي طبيعة تظل ميكانيكا الكم واحدة من أكثر النظريات التي تم اختبارها وفي نفس الوقت أكثر النظريات غموضًا في الفيزياء.