1 00:00:07,630 --> 00:00:10,628 فكر في رمي الكرة مباشرة في الهواء. 2 00:00:10,628 --> 00:00:13,852 هل يمكنك التنبؤ بحركة الكرة بعد أن تترك يدك؟ 3 00:00:13,852 --> 00:00:15,176 بالطبع، فهذا سهل. 4 00:00:15,176 --> 00:00:18,730 الكرة سوف تتحرك صعودا حتى تصل إلى أعلى نقطة، 5 00:00:18,730 --> 00:00:21,668 ثم تعود إلى أسفل وتسقط في يدك مرة أخرى. 6 00:00:21,668 --> 00:00:23,386 طبعًا، هذا ما حدث، 7 00:00:23,386 --> 00:00:26,765 وأنت تعرف هذا لأنك شهدت مثل هذه الأحداث مرات عديدة. 8 00:00:26,765 --> 00:00:31,417 فقد كنت تلاحظ فيزياء الظواهر اليومية طوال حياتك. 9 00:00:31,417 --> 00:00:35,884 ولكن لنفترض استكشاف سؤال حول فيزياء الذرة، 10 00:00:35,884 --> 00:00:37,950 مثلاً، كيف تبدو حركة الإلكترون 11 00:00:37,950 --> 00:00:40,906 حول نواة ذرة الهيدروجين؟ 12 00:00:40,906 --> 00:00:45,045 هل نستطيع إجابة هذا السؤال بناء على تحربتنا مع فيزياء الأحداث اليومية؟ 13 00:00:45,045 --> 00:00:46,872 بالطبع لا. لماذا؟ 14 00:00:46,872 --> 00:00:51,474 لأن الفيزياء التي تحكم سلوك النظم في مثل هذه المقاييس الصغيرة 15 00:00:51,474 --> 00:00:55,224 مختلة تماما عن فيزياء الكائنات العينية 16 00:00:55,224 --> 00:00:57,690 التي تراها حولك في كل وقت. 17 00:00:57,690 --> 00:00:59,703 العالم اليومي الذي تعرفه وتحبه 18 00:00:59,703 --> 00:01:03,702 يتصرف وفقا للقوانين الميكانيكية التقليدية. 19 00:01:03,702 --> 00:01:05,880 ولكن النظم بحجم الذرة 20 00:01:05,880 --> 00:01:09,870 تتصرف وفقا للقوانين الميكانيكية الكمية. 21 00:01:09,870 --> 00:01:13,432 تبين أن هذا العالم الكمي هو عالم غريب جدًا. 22 00:01:13,432 --> 00:01:17,932 توضيح الغرابة الكمية يتم باستخدام تجربة فكرية شهيرة: 23 00:01:17,932 --> 00:01:20,090 قطة شرودينغر 24 00:01:20,090 --> 00:01:24,449 فيزيائي لا يحب القطط، بل كان يضع القطة في صندوق، 25 00:01:24,449 --> 00:01:30,148 جنبا إلى جنب مع قنبلة لديها فرصة 50% لتنفجر بعد إغلاق الغطاء 26 00:01:30,148 --> 00:01:32,756 حتى نفتح الغطاء، لا توجد أي طريقة لمعرفة 27 00:01:32,756 --> 00:01:35,281 هل انفجرت القنبلة أم لا، 28 00:01:35,281 --> 00:01:40,531 وبالتالي ، فلا توجد أي وسيلة لمعرفة ما إذا كانت القطة حيةً أو ميتةً. 29 00:01:40,531 --> 00:01:43,834 في الفيزياء الكمية، يمكننا القول أنه قبل ملاحظتنا 30 00:01:43,834 --> 00:01:46,606 كانت القطة في حالة تراكب. 31 00:01:46,606 --> 00:01:51,656 فلم تكن حية ولا ميتة ولكن كانت خليطًا من كلا الاحتمالين، 32 00:01:51,656 --> 00:01:54,678 مع وجود فرصة بنسبة 50٪ لكل احتمال. 33 00:01:54,678 --> 00:01:58,842 نفس الشيء يحدث للنظم الفيزيائية بالمقاييس الكمية، 34 00:01:58,842 --> 00:02:01,611 مثل مدارات الإلكترون في ذرة الهيدروجين. 35 00:02:01,611 --> 00:02:03,455 الإلكترون في الحقيقة لا يدور على الإطلاق. 36 00:02:05,299 --> 00:02:07,144 بل يكون في كل مكان في الفضاء، في نفس الوقت، 37 00:02:07,144 --> 00:02:10,920 مع احتمال أكبر أن يوجد في بعض الأماكن أكثر من غيرها، 38 00:02:10,920 --> 00:02:13,000 وهذا فقط بعد أن نقيس موقفها 39 00:02:13,000 --> 00:02:15,876 الذي يمكننا تحديد موقعه في في تلك اللحظة. 40 00:02:15,876 --> 00:02:18,971 وهناك الكثير مثل كيف لم نكن نعرف إذا كانت القطة حية أو ميتة 41 00:02:18,971 --> 00:02:20,831 حتى فتحنا الصندوق. 42 00:02:20,831 --> 00:02:23,576 هذا يقودنا إلى الظاهرة الغريبة والجميلة 43 00:02:23,576 --> 00:02:25,871 المسماة التشابك الكمي. 44 00:02:25,871 --> 00:02:31,157 لنفترض أنه بدلا من أن توجد قطة واحدة في الصندوق، أصبح لدينا قطتان في صندوقين مختلفين. 45 00:02:31,157 --> 00:02:34,820 إذا كررنا تجربة قطة شرودنغر مع هذا الزوج من القطط، 46 00:02:34,820 --> 00:02:38,780 فإن نتيجة التجربة يمكن أن تكون واحدة من أربع احتمالات. 47 00:02:38,780 --> 00:02:41,869 إما كلتا القطتين سوف تكونان على قيد الحياة، أو كلتيهما سوف تكونان ميتتين، 48 00:02:41,869 --> 00:02:45,700 أو واحدة سوف تكون على قيد الحياة والأخرى ميتة، أو العكس. 49 00:02:45,700 --> 00:02:49,117 نظام كلتا القطتين هو مرة أخرى في حالة تراكب، 50 00:02:49,117 --> 00:02:53,644 مع فرصة وجود كل نتيجة بنسبة 25٪ بدلا من 50٪. 51 00:02:53,644 --> 00:02:55,897 ولكن المميز في الأمر: 52 00:02:55,897 --> 00:02:59,537 ميكانيكا الكم تخبرنا أنه من الممكن محو 53 00:02:59,537 --> 00:03:03,177 احتمال أن تكون كلتا القطتين على قيد الحياة واحتمال أن تكونا قد فارقتا الحياة. 54 00:03:03,177 --> 00:03:06,819 بعبارة أخرى، يمكن أن يكون هناك نظام ثنائي القطط، 55 00:03:06,819 --> 00:03:12,502 ينص على أن النتيجة ستكون دائما قطة واحدة على قيد الحياة والأخرى ميتة. 56 00:03:12,502 --> 00:03:17,395 المصطلح التقني لذلك هو أن حالتي القطتين متشابكة. 57 00:03:17,395 --> 00:03:21,022 ولكن هناك شيء عجيب حقا حول التشابك الكمي. 58 00:03:21,022 --> 00:03:25,011 إذا قمت بإعداد نظام ثنائي القطط في صناديق في هذه الحالة المتشابكة، 59 00:03:25,011 --> 00:03:28,957 ثم انقل الصناديق إلى الجهة الأخرى من الكون، 60 00:03:28,957 --> 00:03:32,752 نتائج التجربة ستظل دائما هي نفسها. 61 00:03:32,752 --> 00:03:37,617 إحدى القطتين ستكون دائما على قيد الحياة، والقطة الأخرى سوف تكون دائما في نهاية المطاف من الموتى، 62 00:03:37,617 --> 00:03:42,221 بالرغم من أننا لا نستطيع تحديد أي قطة ستعيش أو تموت 63 00:03:42,221 --> 00:03:44,609 قبل معرفة النتيجة. 64 00:03:44,609 --> 00:03:46,196 كيف يكون هذا ممكنًا؟ 65 00:03:46,196 --> 00:03:49,647 كيف يتم ذلك وحالتا القطتين على طرفي نقيض من الكون 66 00:03:49,647 --> 00:03:51,822 يمكن أن تكون متشابكة بهذه الطريقة؟ 67 00:03:51,822 --> 00:03:53,723 إنهما بعيدتان جدا ليمكنهما التواصل مع بعضهما البعض في الوقت المناسب، 68 00:03:55,624 --> 00:03:57,526 فكيف تتآمر القنبلتان دائمًا بحيث 69 00:03:57,526 --> 00:04:00,350 تنفجر واحدة والأخرى لا تنفجر؟ 70 00:04:00,350 --> 00:04:01,496 أنت قد تفكر، 71 00:04:01,496 --> 00:04:03,806 "هذه ليست سوى بعض الترهات النظرية. 72 00:04:03,806 --> 00:04:06,388 هذا النوع من الأشياء لا يمكن أن يحدث في العالم الحقيقي." 73 00:04:06,388 --> 00:04:08,923 ولكن تبين أن التشابك الكمي 74 00:04:08,923 --> 00:04:12,157 قد تم إثباته في تجارب معملية في العالم الحقيقي. 75 00:04:12,157 --> 00:04:15,794 اثنان من الجسيمات دون الذرية متشابكان في حالة تراكب، 76 00:04:15,794 --> 00:04:19,663 بحيث إذا دار أحدهما في اتجاه معين، يجب أن يدور الآخر في الاتجاه الآخر، 77 00:04:19,663 --> 00:04:22,450 سوف يفعل ذلك تماما، حتى عندما لا تكون هناك أي وسيلة 78 00:04:22,450 --> 00:04:25,986 لانتقال المعلومات من جسيم إلى آخر 79 00:04:25,986 --> 00:04:30,007 مشيرا إلى اتجاه الدوران وذلك انصياعًا لقواعد الاشتباك . 80 00:04:30,007 --> 00:04:32,960 فإنه ليس من المستغرب بعد ذلك أن يكون التشابك في صميم 81 00:04:32,960 --> 00:04:35,301 علم المعلومات الكمية، 82 00:04:35,301 --> 00:04:39,486 حقل نامٍ يدرس كيفية استخدام قوانين العالم الكمي الغريب 83 00:04:39,486 --> 00:04:41,549 في عالمنا العيني، 84 00:04:41,549 --> 00:04:46,372 كما في التشفير الكمي، حتى الجواسيس يمكنهم إرسال رسائل آمنة لبعضهم، 85 00:04:46,372 --> 00:04:49,479 أو الحوسبة الكمية، لفك رموز الشفرة. 86 00:04:49,479 --> 00:04:53,743 قد تبدأ فيزياء الأحداث اليومية في الظهور بمظهر مشابه قليلًا للعالم الكمي الغريب. 87 00:04:53,743 --> 00:04:56,992 التخاطر الكمي قد يتقدم كثيرًا، 88 00:04:56,992 --> 00:05:00,323 لدرجة أن قطتك يومًا ما قد تهرب إلى مجرة أكثر أمنًا، 89 00:05:00,323 --> 00:05:03,169 حيث لا يوجد فيزيائيون ولا صناديق.