٦٫٥ مبدأ اللاتحديد لهايزنبرغ والعشوائية الكمية

الصفحة الرئيسية ／ ٦. المجال الكمي

تظهر اللاتحديد في التجارب اليومية كتسويات في الدقّة، ونتائج عشوائية في اللقطة الواحدة مع توزّعات ثابتة عند التكرار، وقاعدة عملية تقول إن القياس الأدقّ يزعج النظام أكثر. تفسّر نظرية خيوط الطاقة هذه المظاهر بتراكب البنية والاقتران والخلفية معًا.

أولًا ظواهر وأسئلة

• تضييق الموضع يوسّع زخم الحركة، وتضييق الزخم يوسّع الموضع. وفي الزمن والطاقة تكون النبضات الأقصر أعرض حزمة، والأنقى طيفًا أطول أمدًا.
• النتيجة المفردة غير متوقعة، لكن التكرار مع التحضير نفسه يعطي توزّعًا مستقرًا لا يهبط تحت حدّ مشترك.
• كلما دقّقنا القياس اشتدّت الإزاحة واضطربت الكميّة المترافقة.

ثانيًا قراءة نظرية خيوط الطاقة: ثلاثة أسباب وصورة واحدة

• في البنية نعتمد غلافًا متّسقًا للحقل. تضييق الموضع يعني عصر الغلاف إلى منحدرات شدّ شديدة وهذا يقتضي مزج مقاييس اهتزازية عديدة، فتضيق المواقع وتتبعثر اتجاهات الزخم. أمّا محاذاة الزخم فتطيل الغلاف وتسوّيه فيتّسع الموضع. لا يمكن لغلاف واحد أن يكون قصيرًا ونقيًّا في آن واحد. القصير أعرض، والنقي أطول. هذا حدّ في ترحيل الموجة وليس عيبًا في الأداة.
• في الاقتران القياس يساوي اقترانًا ثم إغلاقًا ثم ذاكرة. تقوية الاقتران بمتغيّر الموضع تعصر الغلاف مكانيًا وتبعثر الاتجاهات، أما في الزخم فالعكس صحيح. لذا جزء من اللاتحديد هو أثر رجعي حتميّ للقياس.
• في الخلفية لا يكون بحر الطاقة ساكنًا تمامًا؛ هناك ضجيج شدّ منتشر، والإغلاق المفرد يحتاج تضخيمًا ماكروسكوبيًا شديد الحساسية للاضطرابات الصغيرة. لذلك تُجهل النتيجة المفردة بينما تبقى التوزّعات مستقرة عند التحضير والهندسة نفسيهما. العشوائية بنيوية وليست بلا سبب.

ثالثًا أمثلة تطبيقية

• خطّ طيفي نقيّ في مقابل نبضة قصيرة: الأنقى يدوم أطول، والأقصر أعرض حزمة. والسبب أنّ الغلاف الأقصر يحتاج مزج مقاييس أكثر فتتشتّت الترددات.
• حزمة إلكترونات بين الكوليماتور وبقعة الشاشة: مخروط زاوي أضيق يصنع بقعة أكبر، وتصغير البقعة يتطلب تباعدًا أكبر. محاذاة أدقّ تطيل الغلاف، والتصغير يحتاج مزج اتجاهات أكثر.
• إطلاق ذرات باردة من حبس ضيق: الموضع كان ضيقًا، وبعد الإطلاق يظهر توزيع الزخم فتتسع السحابة بسرعة لأن الغلاف المضغوط كان يخزن مكوّنات اتجاهية واسعة.
• مفارقة شتيرن–غيرلاخ لفرعتي اللفّ المغزلي: الحقل المتدرّج يُظهر اتجاهين مسموحَين؛ اللقطة الواحدة عشوائية لكن النسب ثابتة لأن الاقتران يكتب مخارج إغلاق منفصلة يختار بينها التضخيم والاضطراب الدقيق، بينما تحدّد التحضير والهندسة التوزّع الكلي.

رابعًا ردود سريعة على مغالطات شائعة

• لن تكسر أدوات أدقّ حدّ اللاتحديد؛ لأن شدّ متغيّر واحد يزيد بنية الشدّ ويشوّش المترافِق. هذا حدّ انتشار لا عيب صناعة.
• العشوائية ليست جهلًا محضًا؛ النتيجة المفردة تصنعها اضطرابات دقيقة مع تضخيم حساس، وثبات التوزّعات تفرضه حالتا التحضير والهندسة.
• لا تحسم متغيّرات خفيّة كلّ شيء؛ لأن مسار الإغلاق المكتوب يعتمد سياق القياس من اقتران وقاعدة وهندسة. الفرديات غير متوقّعة، والتوزّعات متوقعة وتوافق التجربة.
• لا وجود لتأثير أسرع من الضوء؛ فالتنسيق قيود مشتركة لا رسائل، والإغلاق والكتابة محليّان.

خامسًا في الختام

• أسباب اللاتحديد ثلاثة: إرجونوميّا الغلاف المتّسق، وأثر القياس الرجعي من اقتران وإغلاق وذاكرة، وضجيج الشدّ مع تضخيم ماكروسكوبي.
• تضييق الموضع يحتاج مزج اتجاهات أكثر، وتضييق الزخم يطيل الغلاف ويوسّع الموضع.
• القياس فعل يكتب الخريطة ويغلق المسار، وليس مشاهدة سلبية، والمزيد من المعلومات يتطلّب اقترانًا أقوى.
• اللقطة الواحدة عشوائية، أمّا التكرار فمنتظم؛ التوزّع تحدّده حالتا التحضير والهندسة، والنتيجة المفردة تحدّدها الخلفية والتضخيم.
• خلاصة جامعة: الموجة ترسم الطريق، والعتبة تحدّد الكمّ، والجسيم يدوّن الحدث.