مذهب الحتمية ومبدأ اللايقين


إن تأثر العالم الفرنسي الماركيز لابلاسLaplace، بنظرية نيوتن للجاذبية في بداية القرن 19 جعله يقتنع بحتمية الكون، مقترحا أنه ينبغي أن يكون ثمة مجموعة من القوانين، التي تسمح لنا بالتنبؤ بأي شيء سيحدث في الكون، لو أننا عرفنا الحالة الكاملة للكون عند وقت معين، فمثلا: لوعرفنا مواضع وسرعات الشمس وتوابعها في وقت معين، فسنتمكن باستخدام قوانين نيوتن من حساب حالة النظام الشمسي في أي وقت آخر.
مذهب الحتمية ومبدأ اللايقين
مذهب الحتمية ومبدأ اللايقين


وتبدو الحتمية في هذه الحالة واضحة نوعا ما، لكن لابلاس يمضي أبعد من ذلك، مفترضا أن ثمة قوانين مشابهة تحكم كل شيء آخر بما فيه سلوك الإنسان.فلا يمكن حدوث أشياء خارج منطق قوانين الطبيعة فالكون كلّه يتحرك ضمن نظام دقيق بموجب قانون العلّية . وهذا النظام يجري ضمن حلقات متسلسلة ، كلّ حلقة منها ترتبط بالحلقة السابقة واللاحقة . ضمن نظام حتمي لا يمكن أن يتغير ولا يمكن أن يتخلف، ولا يمكن أن تتدخل فيه إرادة أي أحد. مذهب الحتمية العلمية قاومه الكثيرون وبشدة، خصوصا أولئك الذين يعتقدون، أنه يتعدى على الحرية الإلهية في التدخل في الكون، رغم ذلك ظل هذا المذهب هو الفرض العلمي القياسي السائد حتى السنوات الأولى من هذا القرن، لكن سنة 1926 عندما قام فرنز هايزنبرغ Heisenberg بصياغة مبدئه الشهير لعدم اليقين تغير كل شيء.

مبدأ اللايقين لهايزنبيرغ  Heisenberg

 فحتى يتنبأ المرء بموضع جسيم(الكترون مثلا) وسرعته في المستقبل يكون عليه أولا أن يتمكن من قياس موضعه وسرعته الحاليين بدقة متناهية، والطريقة الواضحة لفعل ذلك، هي بتسليط ضوء على الجسيم، لتتشتت بعض موجات الضوء بواسطة الجسيم. مما سيدل ذلك على موضعه. إلا أن المرء لن يستطيع أن يحدد موضع الجسيم بما هو أدق من المسافة بين ذروات موجات الضوء. وهكذا فإن الراصد يحتاج إلى استخدام ضوء له طول موجة قصير، حتى يقيس موضع الجسيم بدقة. والآن، فإنه حسب فرض كم بلانك لن نستطيع استخدام قدر من الضوء يكون صغيرا على نحو تعسفي فعلى الأقل سنستخدم كما واحدا.
وهذا الكم المستخدم سيجعل الجسيم يضطرب، ويغير من سرعته بطريقة لا يمكن التنبؤ بها، وفوق ذلك فكلما زادت الدقة التي يقاس بها الموضع قَصُر طول موجة الضوء، الذي نحتاجه وبالتالي ستزداد طاقة الكم المفرد، وهكذا فإن سرعة الجسيم ستضطرب بقدر أكبر. وبعبارة أخرى أكثر بساطة، كلما زادت محاولتنا لقياس موضع جسيم قلت الدقة التي نقيس بها سرعته والعكس بالعكس.
وبين هايزنبرغ كذلك بأن عدم اليقين في موضع الجسيم مضروب في عدم اليقين في سرعته مضروب في كتله لا يمكن أن يكون أصغر من قدر معين يعرف حاليا بثابت بلانك"هو ثابت فيزيائي له الرمز h  وهو يستخدم لوصف الكوانتا "أصغر مقدار للطاقة"
ثابت بلانك
ثابت بلانك

وفوق ذلك فإن هذا الحد لا يتوقف على الطريقة التي نحاول من خلالها قياس موضع أو سرعة الجسيم، ولا على نوعية الجسيم فمبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ هو خاصية سارية في الكون ولا مفر منها.
فمبدأ عدم اليقين له دلالات عميقة بالنسبة للطريقة التي نرى بها العالم، وحتى بعد أكثر من ثمانين عاما فإن العلماء والفلاسفة لم يقدروا هذه الدلالات حق قدرها وهي مازالت موضع الكثير من الخلاف، لكن المهم عندنا أن مبدأ اللايقين قد سطر نهاية بئيسة لحلم لابلاس بحتمية علمية شاملة، أو كون يشبه ساعة يمكن تفكيك أجزائها و تحديد حركات عقاربها بدقة متناهية في أي وقت من الزمن، فمن المؤكد أننا لا نستطيع التنبؤ بالمستقبل بالضبط ما دمنا لا نستطيع قياس الوضع الحالي للكون وقد أدى هذا الوضع الجديد بهايزنبرغ، وشرودنغر، وبول ديراك وغيرهم بإعادة صياغة ميكانيكا الكم على أساس مبدأ اللايقين فالجسيمات لم يعد لها مواضع وسرعات منفصلة واضحة يمكن ملاحظتها وقياسها بل مجرد توليفة كمية من الموضع والسرعة.

شارك الموضوع عبر
واتساب
مواضيع تهمك أيضا
المقال التالي
« Prev Post
المقال السابق
المقال التالي »

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

أدخل إيميلك ليصلك جديدنا