دائما نتحدث في ميكانيكا الكم، ونعترض على شيء ما فنقول: غير مسموح به حسب مبدأ هايزنبرج..
لماذا مبدأ هايزنبرج صحيح دائما،،ولماذا لا نستطيع تحديد سرعة ومكان جسيم ما في ذات اللحظة؟؟؟
سؤال خطر على بالي كثيرا،،بل كثيرا جدا..ما الذي يجعلنا واثقين لهذه الدرجة من صحة هذا المبدأ؟؟

إجابة بسيطة وجدتها في الكتاب الشهير "موجز في تاريخ الزمان" لكاتب العصر ستيفن هوكنج..
يشرح هوكنج في كتابه بأسلوب مبسط لغاية لماذا تثبت صحة مبدأ عدم الدقة او مبدأ الارتياب في حالة الأجسام الميكروسكوبية..

تقول ميكانيكا الكم أنه لمعرفة موقع جسيم ما مستقبلا وبشكل مسبق يجب معرفة موقعه الحالي بدقة تامة..الطريقة الجديرة بذلك هي تسليط ضوء ما عليه..وهذا مفهوم في حياتنا العامة، لكي ترى شيئا ما يجب ان يكون مصدر ضوء موجود لكي يعكس الجسم هذا الضوء فتراه عينك انت..
المهم،،لكي نرى أي جسيم كما قلنا يجب ان نسلط عليه ضوءا ما..وهذا يبعثر بعض موجات الضوء التي تدل على موقعه،،،إلا انه من غير الممكن تحديد موقع الجسيم بدقة أكبر من قدر المسافة بين رؤوس موجات الضوء..(أظن ان هذه العبارة مفهومة:نحن نعرف ان الطول الموجي هو المسافة بين قمتين متتاليتين او قاعين متتاليين، لذا، لو أردنا رؤية جسيم يجب ان يكون حجمه متلائم مع الطول الموجي ذاك،، فلا يمكننا معرفة موقع جسم، او كما نقول رؤيته، لو كان حجمه اصغر من الطول الموجي للموجة المستخدمة في القياس)..
الآن، لقياس جسيم صغير ميكروسكوبي، علينا استخدام ضوء ذو موجات صغيرة لتحديد المكان بدقة،،
بموجب فرضية بلانك، لا نستطيع استخدام أي كمية اعتباطية من الضوء، واعتباطية تعني عشوائية بطبيعة الحال،،وأقل كمية من الضوء هي فوتون واحد..
لكن الفوتون يحمل طاقة، وعندما يصطدم بهذا الجسيم الصغير فإنه سيغير مكانه، او سيزيحه بالعربي لأنه اعطاه جزءا من طاقته فغير سرعته، بشكل لا يمكننا التنبؤ به او معرفته..
زد على ذلك،، أنه كلما اردنا ان يكون القياس دقيقا بطريقة أكبر، كان علينا أن نستخدم ضوء ذو موجات أقصر، موجة أقصر تعني تردد أعلى وبالتالي طاقة أكبر..أي أن تأثيره على سرعة الجسيم سيكون أكبر،،والعكس بالعكس...


الآن،، سؤالي، كيف عرف هايزنبرج ان القيمة الناتجة من ضرب التغير في الموقع × التغير في كمية التحرك يجب ان تكون اكبر من ثابت بلانك؟؟هل لهذاا دخل ان اقل كمية من الضوء يجب ان تكون فوتونا واحدا؟؟ام ماذا..
لا أظن انه توصل لها تجريبيا،، فهذا غير معقول لأنهم لم يعرفوا عندها جسيمات صغيرة للغاية كما نعرف نحن الآن...

حسنا يا عصام،،والجميع بطبيعة الحال...
كيف توصل هايزنبرج لمبدئه هذا؟؟


تحياتي الكواركية