ازدواجية موجة جسيم: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:إضافة وصلة أرشيفية.
سطر 1:
{{مقدمة ميكانيكا الكم}}
 
'''ازدواجية موجة-جسيم''' هي مفهوم في [[ميكانيكا الكم]] وفيه يمكن وصف كل [[جسيم]] أو كلية [[كم (فيزياء)|كمومية]] إما بجسيم أو [[موجة|بموجة]]. يُظهر هذا المفهوم عن عجز المفاهيم [[فيزياء كلاسيكية|الكلاسيكية]] الجسيم أو الموجة على الوصف الكامل لسلوك الأجسام في [[عالم الكم|المقياس الكمومي]]. ومثلما كتب [[ألبرت أينشتاين|آينشتاين]]:<ref>{{مرجع كتاب|authors=Albert Einstein, Leopold Infeld|عنوان=The Evolution of Physics: The Growth of Ideas from Early Concepts to Relativity and Quanta|سنة=1938|ناشر=Cambridge University Press}} Quoted in {{مرجع ويب|الأخير=Harrison|الأول=David|عنوان=Complementarity and the Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics|عمل=UPSCALE|ناشر=Dept. of Physics, U. of Toronto|سنة=2002|مسار=http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Complementarity/CompCopen.html|تاريخ الوصول=2008-06-21| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20161027213231/http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Complementarity/CompCopen.html | تاريخ أرشيف = 27 أكتوبر 2016 }}</ref><blockquote>«يبدو أنه علينا استخدام النظرية الواحدة أحيانًا والنظرية الأخرى أحيانًا أخرى وفي أحيان معينة نستخدم أي منهما. نواجه نوعًا جديدًا من الصعوبة، لدينا صورتين متعارضتين للواقع؛ إن كانتا منفصلتين لا تشرح أي منهما ظاهرة الضوء بشكل كامل ولكنهما معًا يشرحانها بصورة مثالية».</blockquote>من خلال أعمال [[ماكس بلانك]]، [[ألبرت أينشتاين|ألبرت آينشتاين]]، [[لويس دي بروي]]، [[آرثر كومبتون]]، [[نيلز بور]] وعلماء آخرين، ترى النظرية العلمية الحالية أن الجسيمات تُظهر طبيعة موجية والعكس صحيح.<ref>{{مرجع كتاب|عنوان=Quantum Mechanics: An Introduction|مؤلف=Walter Greiner|ناشر=Springer|سنة=2001|isbn=978-3-540-67458-0|مسار= https://books.google.com/?id=7qCMUfwoQcAC&pg=PA29&dq=wave-particle+all-particles|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20200316231043/https://books.google.com/?id=7qCMUfwoQcAC&pg=PA29&dq=wave-particle+all-particles|تاريخ أرشيف=2020-03-16}}</ref> أُكِدَت هذه النظرية ليس فقط للجسيمات البدائية بل أيضًا للجسيمات المركبة مثل الذرات أو حتى الجزيئات. بالنسبة للجزيئات [[مقياس عياني|العيانية]] وبسبب طول الموجة القصير الذي تتمتع به، لا يمكن التقاط الخاصية الموجية لها.<ref>{{مرجع كتاب|عنوان=Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles|مؤلف1=R. Eisberg|مؤلف2=R. Resnick|lastauthoramp=yes|ناشر=John Wiley & Sons|إصدار=2nd|سنة=1985|isbn=978-0-471-87373-0|صفحات=59–60|اقتباس=For both large and small wavelengths, both matter and radiation have both particle and wave aspects.... But the wave aspects of their motion become more difficult to observe as their wavelengths become shorter.... For ordinary macroscopic particles the mass is so large that the momentum is always sufficiently large to make the de Broglie wavelength small enough to be beyond the range of experimental detection, and classical mechanics reigns supreme.|مسار=https://archive.org/details/quantumphysicsof00eisb| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20200110165708/https://archive.org/details/quantumphysicsof00eisb | تاريخ الأرشيف = 10 يناير 2020 }}</ref>
 
على الرغم من أن ازدواجية موجة-جسيم كانت فعالة في الفيزياء، لم يُحل [[تفسيرات ميكانيكا الكم|تفسيرها]] بشكل مرضي.
سطر 10:
 
== خلفية تاريخية ==
[[Fileملف:Young_Diffraction.png|وصلة=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Young_Diffraction.png|بديل=|تصغير|200x200بك|رسم يعود لسنة 1803 لتوماس يونغ يوضح الحيود الموجي في تجربة الشقين]]
حاجج [[ديموقريطوس|ديمقريطس]] أن كل الأشياء في الكون بما في ذلك الضوء مكونة من مكونات فرعية غير مرئية. <ref>Nathaniel Page Stites, M.A./M.S. "Light I: Particle or Wave?," Visionlearning Vol. PHY-1 (3), 2005. http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=132</ref> في بداية القرن الحادي عشر كتب العالم العربي ابن الهيثم أول كتاب شامل للبصريات واصفًا فيه الانعكاس والانكسار وعملية سفر أشعة الضوء خلال ثقب العدسة من نقطة الانبعاث نحو العين، وأكد أن هذه الأشعة مكونة من جسيمات الضوء. في عام 1630 عمم رينيه ديكارت وأجاز التوصيف الموجي المعاكس في مقالته حول الضوء، إذ يرينا كتابه «العالم» أن سلوك الضوء يمكن إعادة إنشائه من خلال تعديل الاضطرابات المشابهة للأمواج في وسط كوني أي مثل الأثير المضيء. بدايةً من عام 1670 وما بعدها بثلاثة عقود، طور إسحاق نيوتن ودافع عن نظريته في الانبعاث، محاججًا أن الخطوط المستقيمة بشكل مثالي للانعكاس تُظهر الطبيعة الجسيمية للضوء، فقط الجسيمات يمكنها السفر بهذه الخطوط المستقيمة. فسر الانكسار، أن جسيمات الضوء تتسارع أفقيًا قبل دخولها لوسط أكثف. تقريبًا في نفس الوقت، اشتق معاصرو نيوتن؛ روبرت هوك وكريستيان هيغنز ولاحقًا أوغستين جان فيرزنيل، رياضيًا وجهة النظر الموجية، إذ أظهروا أن الضوء إذا سافر بسرعات مختلفة وفي أوساط مختلفة يمكن تفسير الانعكاس ببساطة بالاعتماد على انتشار موجات الضوء في الوسط. كان مبدأ هيغنز-فيرزنيل ناجحًا جدًا في إعادة إنشاء سلوك الضوء ودُعم بعد ذلك باكتشاف توماس يونغ لتداخل أمواج الضوء من خلال تجربته للشق المزدوج عام 1801.<ref>{{cite journal|last=Young|first=Thomas|title=Bakerian Lecture: Experiments and calculations relative to physical optics|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society|year=1804|volume=94|pages=1–16|url=https://books.google.com/books?id=7AZGAAAAMAAJ&pg=PA1#v=onepage&q&f=false|bibcode=1804RSPT...94....1Y|doi=10.1098/rstl.1804.0001| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20161203035702/https://books.google.com/books?id=7AZGAAAAMAAJ&pg=PA1 | تاريخ الأرشيف = 3 ديسمبر 2016 }}</ref><ref>[http://www.juliantrubin.com/bigten/youngdoubleslit.html Thomas Young: The Double Slit Experiment] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190515111738/https://www.juliantrubin.com/bigten/youngdoubleslit.html |date=15 مايو 2019}}</ref> لم تَحل وجهة النظر الموجية مباشرةً محل وجهة النظر الجسيمية أو الإشعاعية لكنها بدأت بالسيطرة على التفكير العلمي عن الضوء في منتصف القرن التاسع عشر وذلك لأنها تشرح ظاهرة الاستقطاب التي لم تستطع النظريات الأخرى شرحها.<ref>{{مرجع كتاب|الأخير=Buchwald|الأول=Jed|سنة=1989|عنوان=The Rise of the Wave Theory of Light: Optical Theory and Experiment in the Early Nineteenth Century|إصدار=|مكان=Chicago|ناشر=University of Chicago Press|isbn=978-0-226-07886-1|oclc=18069573|postscript=<!--None-->}}</ref>
 
سطر 38:
* [[موجة مادية]]
* [[دالة موجية]]
* [[معادلة شرودنغر|معادلة شرودنجر]]
== مراجع ==
{{مراجع|2}}