WEBVTT

00:00:07.180 --> 00:00:11.960
عالم الفيزياء النمساوي إروين شرودنجر
هو أحد مؤسسي ميكانيكا الكم،

00:00:11.960 --> 00:00:15.237
ولكنه مشهور أكثر بشئ
لم يفعله أبدًا في الواقع:

00:00:15.237 --> 00:00:17.937
هذا الشي هو تجربة فكرية تتعلق بقطة.

00:00:17.937 --> 00:00:21.282
لقد تخيل أنه أخذ قطة
ووضعها في صندوق محكم الغلق

00:00:21.282 --> 00:00:26.572
مع جهاز يحتمل أن يقتل القطة
بنسبة 50% في الساعة التالية.

00:00:26.572 --> 00:00:30.418
وفي نهاية هذه الساعة، طرح سؤالًا:
"ما حالة هذه القطة؟"

00:00:30.418 --> 00:00:33.788
يشير المنطق السليم إلى أن القطة
إما حية وإما ميتة،

00:00:33.788 --> 00:00:36.791
ولكن شرودنجر أشار إلى أنه،
وفقًا لميكانيكا الكم،

00:00:36.791 --> 00:00:42.421
عند اللحظة التي تسبق فتح الصندوق،
تكون القطة حية وميتة بالتساوي

00:00:42.421 --> 00:00:44.338
في نفس الوقت.

00:00:44.338 --> 00:00:48.302
فقط عندما يتم فتح الصندوق
يمكننا رؤية حالة واحدة محددة.

00:00:48.302 --> 00:00:51.561
وحتى يحدث ذلك، فإن القطة تمثل
كتلة مبهمة من الاحتمالية،

00:00:51.561 --> 00:00:54.230
نصفها شئ والنصف الثاني شئ آخر.

00:00:54.230 --> 00:00:56.965
هذا يبدو سخيفًا،
وتلك كانت وجهة نظر شرودنجر.

00:00:56.965 --> 00:00:59.956
فقد وجد فيزياء الكم
شديدة الفلسفة بشكل مزعج،

00:00:59.956 --> 00:01:02.768
لذلك ترك النظرية
التي ساعد في تكوينها

00:01:02.768 --> 00:01:04.995
واتجه إلى الكتابة عن علم الأحياء.

00:01:04.995 --> 00:01:08.949
وعلى الرغم من أن فكرة قطة شرودنجر
قد تبدو سخيفة، إلا أنها حقيقية جدًا.

00:01:08.949 --> 00:01:10.610
في الواقع، هي جوهرية.

00:01:10.610 --> 00:01:14.328
إذا لم يكن من الممكن أن توجد 
الأجسام الكمية في حالتين في نفس الوقت،

00:01:14.328 --> 00:01:18.575
لن يكون جهاز الكمبيوتر الذي تستخدمه
لمشاهدة هذا الفيديو موجودًا.

00:01:18.575 --> 00:01:20.657
الظاهرة الكمية للتراكب

00:01:20.657 --> 00:01:25.708
تترتب على الطبيعة المزدوجة
لموجات وجسيمات كل شئ.

00:01:25.708 --> 00:01:27.844
وليكون لأي جسم طول موجي،

00:01:27.844 --> 00:01:30.299
يجب أن يمتد هذا الجسم خلال
مساحة من الفضاء،

00:01:30.299 --> 00:01:34.049
مما يعني أنه يحتل مواضع عديدة
في نفس الوقت.

00:01:34.049 --> 00:01:37.070
على الرغم من ذلك، لا يمكن
تحديد الطول الموجي

00:01:37.070 --> 00:01:39.425
لجسم يمتد في مساحة صغيرة
من الفضاء بشكل دقيق.

00:01:39.425 --> 00:01:43.425
لذلك يوجد الجسم في
أطوال موجية عديدة في نفس الوقت.

00:01:43.425 --> 00:01:46.459
ونحن لا نرى هذه الخصائص الموجية
للأشياء التي نتعامل معها يوميًا

00:01:46.459 --> 00:01:50.212
لأن الطول الموجي يتناقص
مع زيادة كمية الحركة.

00:01:50.212 --> 00:01:52.910
والقطة ثقيلة وكبيرة الحجم نسبيًا.

00:01:52.910 --> 00:01:57.129
إذا أخذنا ذرة واحدة وقمنا بتكبيرها
في حجم المجموعة الشمسية،

00:01:57.129 --> 00:01:59.653
سيكون الطول الموجي لقطة
تحاول الهرب من عالم فيزياء

00:01:59.653 --> 00:02:03.319
في صِغر ذرة واحدة ضمن
المجموعة الشمسية.

00:02:03.319 --> 00:02:08.044
وهذا صغير جدًا لدرجة لا يمكن قياسها،
لذلك لا نرى سلوك الموجة للقطة.

00:02:08.044 --> 00:02:10.061
ومع ذلك، فإن جسيم صغير مثل الإلكترون

00:02:10.061 --> 00:02:13.398
يمكن أن يوفر دليلًا واضحًا
على طبيعته المزدوجة.

00:02:13.398 --> 00:02:18.602
إذا أطلقنا الإلكترونات واحدًا بعد الآخر
نحو شقين ضيقين في برميل

00:02:18.602 --> 00:02:23.912
يتم رصد كل إلكترون عند الجانب البعيد
في مكان واحد عند لحظة محددة،

00:02:23.912 --> 00:02:25.295
مثل الجسيم.

00:02:25.295 --> 00:02:27.533
لكن إذا قمت بتكرار هذه التجربة لعدة مرات،

00:02:27.533 --> 00:02:30.360
مع تتبع كل عمليات الرصد الفردية،

00:02:30.360 --> 00:02:34.643
سترى أنها تكوّن نمط يمثل
صفة مميزة لسلوك الموجة:

00:02:34.643 --> 00:02:37.373
مجموعة من الأشرطة - مساحات بها
إلكترونات عديدة

00:02:37.373 --> 00:02:40.061
تفصلها مساحات خالية من أي إلكترونات.

00:02:40.061 --> 00:02:42.867
قم بسد أحد الشقين وستختفي هذه الأشرطة.

00:02:42.867 --> 00:02:47.692
وهذا يوضح أن النمط ينتج عن مرور
كل إلكترون من خلال الشقين الاثنين

00:02:47.692 --> 00:02:49.790
في نفس الوقت.

00:02:49.790 --> 00:02:52.672
فالإلكترون الواحد لا يختار
أن يتحرك إلى اليمين أو اليسار،

00:02:52.672 --> 00:02:56.076
بل يتحرك إلى اليمين واليسار معًا.

00:02:56.076 --> 00:03:00.029
ويؤدي هذا التراكب أيضًا إلى
التكنولوجيا الحديثة.

00:03:00.029 --> 00:03:05.491
الإلكترون الموجود قرب نواة الذرة
يوجد في مدار متسع شبيه بالموجة.

00:03:05.491 --> 00:03:07.135
إذا قمت بتقريب ذرتين معًا،

00:03:07.135 --> 00:03:10.416
لن تحتاج الإلكترونات لاختيار
ذرة واحدة فقط،

00:03:10.416 --> 00:03:12.203
لكن يتم مشاركتها بين الذرتين.

00:03:12.203 --> 00:03:14.676
هذه هي طريقة تكوين
بعض الروابط الكيميائية.

00:03:14.676 --> 00:03:21.059
فالإلكترون في الجزئ ليس فقط
في الذرة (أ) أو الذرة (ب)، بل في (أ) و(ب).

00:03:21.059 --> 00:03:23.875
وبإضافة مزيد من الذرات،
ستنتشر الإلكترونات بشكل أكبر،

00:03:23.875 --> 00:03:27.342
ويتم مشاركتها بين عدد كبير
من الذرات في نفس الوقت.

00:03:27.342 --> 00:03:30.643
فالإلكترونات في المادة الصلبة
ليست مرتبطة بذرة معينة

00:03:30.643 --> 00:03:35.344
ولكنها مشتركة بين جميع الذرات،
وممتدة خلال نطاق كبير من الفضاء.

00:03:35.344 --> 00:03:37.860
ويحدد التراكب الهائل للحالات

00:03:37.860 --> 00:03:41.607
طريقة تحرك الإلكترونات خلال المادة،

00:03:41.607 --> 00:03:45.625
سواء أكانت مادة موصلة أم عازلة
أم شبه موصلة.

00:03:45.625 --> 00:03:48.461
يسمح لنا فهم كيفية مشاركة
الإلكترونات بين الذرات

00:03:48.461 --> 00:03:51.947
بالتحكم بشكل دقيق في خصائص
المواد شبه الموصلة،

00:03:51.947 --> 00:03:53.508
مثل السيليكون.

00:03:53.508 --> 00:03:55.919
الجمع بين مواد شبه موصلة مختلفة
بالطريقة الصحيحة

00:03:55.919 --> 00:03:59.501
يسمح لنا بصنع الترانزستورات
على نطاق صغير،

00:03:59.501 --> 00:04:01.863
الملايين منها على رقاقة كمبيوتر واحدة.

00:04:01.863 --> 00:04:04.065
تقوم هذه الرقاقات والإلكترونات
المنتشرة بها

00:04:04.065 --> 00:04:07.494
بإمداد الكمبيوتر الذي تستخدمه الآن
لمشاهدة هذا الفيديو بالطاقة.

00:04:07.494 --> 00:04:12.185
هناك مزحة قديمة تقول أن الإنترنت موجود
ليسمح بمشاركة مقاطع فيديو للقطط.

00:04:12.185 --> 00:04:15.431
ومع ذلك، على مستوى شديد العمق،
يرجع الفضل في وجود الإنترنت

00:04:15.431 --> 00:04:19.310
إلى عالم فيزياء نمساوي
وقطته الخيالية.