البحث عن أخطاء فيزياء الكمّ

دُعِمتْ نظرية ميكانيك الكمِّ على غرار أيِّ نظرية أخرى بكمٍّ كبير من التجارب التي تتّسم بالدّقة، وقد أكَّدتْ صحتها مرارًا وتكرارًا.

لكنَّ بعض العلماء ما زالوا غيرَ راضين عن ذلك تمامًا.

فعلى الرغم من أنَّ ميكانيك الكمِّ يَصِف الأجسام والأحداث على المستوى المجهريّ بدقَّة شديدة، لكنَّه يفشل بتفسيرِ الأجسام الكبيرة ووصفها، والتي تتأثَّر بقوة الجاذبية خصوصًا.

فمثلًا؛ لا يُمكن لميكانيك الكمِّ وَصف حركة النجوم والكواكب، بل نستخدم النظرية النسبية لأجل ذلك؛ والتي لا يُمكنها وَصف الأجسام الصغيرة جدًّا بدورها أيضًا. وقد حَلم العلماءُ منذ القدم بتوحيد النظريتين معًا في نظرية واحدة، ولكنَّ هذا لم يتحقَّق بعد.

وقد حاولوا الوصولَ إلى تلك النظرية التي تجمع بين النسبية والكمِّ، فكانت إحدى هذه الطرائق محاولةََ إجراءِ التجارب الكمومية على أجسامٍ أكبر تزايديًّا، على أملِ ظهور نتائجَ تجعل الحلَّ والرَّبط مُمكنًا بينهما؛ وهذا يَفرض قيودًا ضيّقة على الفيزيائيين.

فعلى سبيل المثال؛ لا يُمكنهم إجراءُ تجربة الشِّقَين التي استُخدِمتْ كموميًّا لتُظهِر أنَّ الجسيمات الصغيرة تسلك سلوكَ موجةٍ أحيانًا، وسلوك جسيمٍ مع الأجسام الكبيرة نسبيًّا أحيانًا أخرى.

وهذا ما دَفَع أستاذ الفيزياء النظرية  Renato Renner وإحدى طالباتِه إلى وَضع تجربةٍ ذهنية مُحرِّرًا بذلك نفسه من تلك القيود.

فينظر الاثنان إلى فيزيائيٍّ افتراضيٍّ يفحص جسمًا ميكانيكيًا كميًّا، ثمَّ يستخدم ميكانيكا الكمِّ لحساب ما سيلاحظه. ومن المنطقيّ أنَّ هذه الملاحظة غير المباشرة يجب أن تُسفِر عن النتيجة نفسها التي تُسفر عنها الملاحظة المباشرة؛ أي كما لو أنَّنا حَسَبْنا مباشرةً دون تدخُّل ذلك الفيزيائيّ الافتراضيّ، لكنَّ الحسابات تُظْهِر أنَّ هذا ليس صحيحًا على وجه التحديد. فالتنبّؤ بما سيلاحظه الفيزيائيُّ هو عكس ما يُمكن قياسُه قياسًا مباشرًا؛ ممَّا يَخلِق حالةً متناقضة.

وربَّما يقول البعض إنَّ خطأً ما في الحسابات أفضى إلى هذه النتيجة، وكان هذا أوَّل ردِّ فِعل من قبل زملاء Renato Renner.

في حين أنَّ أحدهم اعترفَ بمراجَعته الحسابات أكثر من خمس مرات فوجدها صحيحة، ولم يستطع أحد نَقْض هذه التجربة حسب رأي الخبراء.

ويضيف العالِم قائلًا:

"مهمَّتُنا الآن هي فَحص ما إذا كانت تجربتُنا الفكرية تفترض أشياءَ لا يجب افتراضها بهذا الشكل، ومن يدري؟ فربَّما سيتعيَّن علينا إعادةُ النظر في مفهومنا للفضاء والزمان مرَّةً أخرى."

المصادر:

1 - هنا

2 - هنا