Speaker A
بعد مصباح إديسون، كان السبب في أن نشكك في طبيعة الذرة وطبيعة كل شيء حولنا. كان لابد أن يتحول هذا الشك إلى يقين. ما نحن؟ ما هو الإنسان؟ هل نحن حقيقيون وأجسامنا حقيقية؟ أم أننا مجرد موجات في فضاء الكون؟
شرح تجربة الشق المزدوج وتأثير المراقبة على طبيعة الإلكترون ودور الموجات والجسيمات في ميكانيكا الكم.
Key Takeaways
- المادة تظهر كموجة عندما لا تتم مراقبتها، وتتحول إلى جسيم عند المراقبة.
- تجربة الشق المزدوج تثبت الطبيعة المزدوجة للمادة والضوء كموجة وجسيم.
- المراقبة تلعب دوراً حاسماً في تحديد حالة الإلكترون أو المادة في ميكانيكا الكم.
- التداخل الموجي يفسر الظواهر التي لا يمكن تفسيرها بالجسيمات فقط.
- مفهوم التراكب الكمومي يفتح الباب لفهم الأكوان المتوازية وتأثير المراقبة عليها.
Summary
- تبدأ الحلقة بالتساؤل عن طبيعة الإنسان والكون، وهل نحن جسيمات أم موجات.
- تستعرض تجربة الشق المزدوج التي أجراها توماس يونغ على الضوء، والتي أثبتت أن الضوء موجة.
- تطبيق تجربة الشق المزدوج على الإلكترونات وأثرها في إثبات الطبيعة المزدوجة للمادة كموجة وجسيم.
- شرح مفهوم التداخل البنّاء والهدام للموجات باستخدام مثال موجات الماء.
- ملاحظة أن الإلكترونات تظهر كجسيمات عند المراقبة، ولكنها تظهر نمط التداخل الموجي عند عدم المراقبة.
- توضيح أن المراقبة تغير من طبيعة الإلكترون من موجة إلى جسيم، مما يطرح تساؤلات عن دور المراقب في الواقع.
- ذكر ظاهرة الذاكرة الزائفة وعلاقتها بتغير الماضي بناءً على المراقبة المستقبلية.
- الإشارة إلى تفسير العلماء المختلف لطبيعة الإلكترون بين الجسيمات والموجات.
- توضيح كيف يستفيد الهاتف المحمول من فكرة إلغاء الضوضاء باستخدام الموجات.
- الإشارة إلى تجربة القط الشرودنغري كمثال على مبدأ التراكب الكمومي وتأثير المراقبة.
Chapters
- 00:00مقدمة وتساؤلات عن طبيعة الإنسان والكون
- 00:42تجربة الشق المزدوج مع الضوء وتفسيرها
- 01:33نتائج تجربة يونغ على الضوء ونمط التداخل
- 02:11شرح التداخل البنّاء والهدام للموجات
- 03:32تجربة الشق المزدوج مع الإلكترونات وملاحظات النتائج
- 05:07تأثير المراقبة على طبيعة الإلكترون
- 05:54ظاهرة الذاكرة الزائفة وتغير الماضي
- 07:29تفسيرات العلماء لطبيعة الإلكترون
- 08:26تجربة القط شرودنغر ومبدأ التراكب الكمومي
- 12:20خاتمة وتأملات في ميكانيكا الكم والأكوان المتوازية
Full Transcript — Download SRT & Markdown
Speaker A
What are humans? Are we real and our bodies are real? Or are we just waves in the space of the universe?
Speaker A
لذلك، لم يكن هناك موضوع أهم للعلماء للبحث عن تفسير له. ظن العلماء أنهم سيكررون التجربة التي حدثت في القرن السابع عشر. من خلالها عرفوا أن الضوء موجة.
Speaker A
But this time they experimented with the electron This experience is called the Double-Apartment Experiment and it was like the spell that got the genie out of the lamp In 1801, Thomas Young brought in a screen with two holes of light
Speaker A
لكن هذه المرة جربوا الإلكترون. تسمى هذه التجربة تجربة الشق المزدوج، وكانت مثل التعويذة التي أخرجت الجني من المصباح. في عام 1801، أحضر توماس يونغ شاشة بها ثقبان للضوء، أو كما أطلقوا عليها "شقوق". مرر الضوء من خلالها واستقبل ذلك الضوء على حاجز آخر، ولاحظ شكل الضوء الذي تشكل.
Speaker A
To form two lines on the other barrier who greeted them but did not happen Light passed through the two holes and formed a group of bright lines separated from some group of dark lines Thomas Young stated that the explanation for this is one of two things: either this barrier is hunted or that Newton erred, and light is not material and is waves
Speaker A
كان الضوء، الذي اعتبره نيوتن ككرات صغيرة، يجب أن يمر عبر الشقين ليشكل خطين على الحاجز الآخر، لكن ذلك لم يحدث. مر الضوء عبر الثقبين وشكل مجموعة من الخطوط المضيئة مفصولة عن مجموعة من الخطوط المظلمة.
Speaker A
For example, water waves have a disturbance that moves the waves down and up Or in other words, it has tops and bottoms If you make another wave close to the first wave, they will interfere If the crest of the first wave meets the crest of the second wave, they will overlap and form a larger wave, which in this case is called a constructive wave.
Speaker A
صرح توماس يونغ أن التفسير لذلك هو أحد أمرين: إما أن هذا الحاجز مسكون، أو أن نيوتن أخطأ، وأن الضوء ليس مادياً بل هو موجات.
Speaker A
Because the light wave when it passed through the two holes formed two new waves and they interfered together behind the barrier And when one peak met another peak, a large peak was formed through a constructive wave It appeared on the other barrier in the form of luminous lines
Speaker A
لا، لا شيء مسكون. لكن لماذا عندما رأى هذا الشكل، قال إن الضوء موجات؟
Speaker A
He transfers it to the processor, where it measures its frequencies and gives commands to the speaker that it emits sound waves with the same frequencies Then he inserts the tops of the first waves with the bottoms of the second waves
Speaker A
على سبيل المثال، موجات الماء لها اضطراب يحرك الموجات صعوداً وهبوطاً، أو بعبارة أخرى، لها قمم وقيعان. إذا صنعت موجة أخرى قريبة من الموجة الأولى، ستتداخلان. إذا التقى قمة الموجة الأولى بقمة الموجة الثانية، ستتراكب وتكون موجة أكبر، وتسمى في هذه الحالة موجة بناءة.
Speaker A
In order to ascertain whether it is small and material balls, as I think Thompson, Rutherford and Bohr Or is it a vector that has no physical matter, as De Broglie, Schrödinger and Max Born think?
Speaker A
أما إذا التقى قمة الموجة الأولى بقاع الموجة الثانية، فستدمران بعضهما البعض كما لو لم تكن هناك موجة. تسمى هذه الموجة موجة هدامة.
Speaker A
Then they thought, why don't they drop electrons one by one and watch the barrier and then see the result Whenever they release an electron, they notice that it appears on the barrier in the form of a bright spot or a small ball
Speaker A
لهذا قال توماس يونغ إن الضوء موجة.
Speaker A
What is this! How does that happen!! They put a monitoring device when it was opened from the two openings Whenever the light passes through that hole, it will sound an alarm They shed electrons one by one and found that the device beeps half the number of times
Speaker A
لأن موجة الضوء عندما مرت عبر الثقبين شكلت موجتين جديدتين وتداخلتا معاً خلف الحاجز. وعندما التقى قمة مع قمة أخرى، تشكلت قمة كبيرة من خلال موجة بناءة، وظهرت على الحاجز الآخر في شكل خطوط مضيئة.
Speaker A
So this means that the electron is not as directed as they thought Someone suggested that they separate the monitoring device from the device and shed electrons and then monitor the insulator They separated the monitor, then they shined electrons, and they observed the insulator. There, the interference pattern came back again.
Speaker A
وعندما التقى القمة بالقاع، دمرتا بعضهما وحدثت موجة هدامة وظهرت على الحاجز في شكل خطوط مظلمة.
Speaker A
Thus, matter if you do not observe it, it is a wave, but if you observe it, it turns into a particle and takes its shape My hand is there because I see it and you see it But if I hide it behind me, no one is watching it, it is a guide or it is not there
Speaker A
هذه هي فكرة إلغاء الضوضاء في الهاتف المحمول. يحتوي الهاتف المحمول على ميكروفون صغير يستقبل ضوضاء الخلفية حولك.
Speaker A
And when it passes through the two slots, each slot forms a new router, and they interfere, and the interference pattern occurs even if the device is monitoring it behind the two slots.
Speaker A
ينقلها إلى المعالج، حيث يقيس تردداتها ويعطي أوامر للسماعة بأن تصدر موجات صوتية بنفس الترددات. ثم يدمج قمم الموجات الأولى مع قيعان الموجات الثانية.
Speaker A
He changed his past and as he was going to pass like a wave, he transformed himself into a particle and passed through the two holes as a particle And only the two lines appeared on the insulator This means that the future can change the past
Speaker A
فيتم إلغاء الضوضاء حولك أثناء المكالمة الهاتفية وأنت في مكان مزدحم، حتى يسمعك الطرف الآخر بوضوح.
Speaker A
But something happened in the future other than the past There is a very famous phenomenon called False Memory It occurs when people recount things and memories that happened to them in the past that they had not experienced before
Speaker A
استفاد العلماء من تجربة يونغ، وبدلاً من تطبيقها على الضوء، طبقوها على الإلكترون.
Speaker A
And those universes overlap in the event that I do not ask in which universe of those universes I exist But when I start to ask about in what universe I exist or do the observing and observing, all parallel universes disappear and the universe in it remains
Speaker A
للتأكد مما إذا كان إلكترون صغير وكرات مادية، كما يعتقد طومسون، رذرفورد وبور، أم أنه موجة لا تملك مادة مادية، كما يعتقد دي برولي، شرودنغر وماكس بورن؟
Speaker A
The other universe will disappear and will not interfere with it as if it does not exist completely Calculate how many atoms and electrons there are in your matter, as each electron has an equal in a parallel universe Thus there are billions of copies of you in the parallel universes
Speaker A
سلطوا الإلكترونات على الثقبين في الحاجز الأول وراقبوا الحاجز الثاني، ثم وجدوا على الحاجز نفس نمط التداخل الذي سببه الضوء، خطوط مضيئة بين خطوط مظلمة. هل الإلكترون أيضاً موجة؟
Speaker A
When an electron is detected or observed, its location is determined Scientists was convinced But what is the nature of the wave and where is the electron?
Speaker A
ثم فكروا، لماذا لا يطلقون الإلكترونات واحدة تلو الأخرى ويراقبون الحاجز ثم يرون النتيجة؟ كلما أطلقوا إلكتروناً، لاحظوا أنه يظهر على الحاجز في شكل نقطة مضيئة أو كرة صغيرة.
Speaker A
But it is more likely that the electron will be present when it is detected it's easy And when this wave gradually descends from the top, the probability of the electronic presence decreases when it is detected as well So when we shined the electrons individually, one by one, they were recording on the insulator a single bright spot.
Speaker A
كيف يحدث هذا؟ أين تداخل الموجات؟! كلما أطلقوا إلكتروناً جديداً، يظهر على الحاجز في شكل كرة صغيرة، لكن بعد عدد معين من الإلكترونات التي أطلقت على الحاجز، وجدوا أن الإلكترونات التي تظهر على الحاجز شكلت نفس نمط التداخل للموجة.
Speaker A
How can an imaginary wave have mass? Since the electron has mass Don't be in a hurry This is what you will learn later in the quantum field episode Einstein was not convinced by this interpretation How can monitoring or surveillance be the cause of existence? He stated his famous sentence
Speaker A
ما هذا؟ كيف يحدث هذا؟! وضعوا جهاز مراقبة عندما كان مفتوحاً على الثقبين. كلما مر الضوء من ذلك الثقب، يصدر إنذاراً.
Speaker A
So that if the device measures radiation that moves and then moves the hammer, it breaks the bottle and releases the poisonous gas and then the cat dies Any moment I put the cat inside the box and then close the box, the cat will die
Speaker A
أطلقوا الإلكترونات واحدة تلو الأخرى ووجدوا أن الجهاز يصدر صوتاً نصف عدد المرات.
Speaker A
But let's see how when you use only one atom of a radioactive element you enter into possibilities Any radioactive substance that converts half of its mass into radiation within a specified period of time It is called the half-life
Speaker A
هذا يعني أن نصف عدد الإلكترونات يمر من الثقب الأيمن والنصف الآخر من الثقب الأيسر. وعندما كشفوا العازل، شكلت الإلكترونات خطين فقط، ولم يحدث نمط التداخل المعتاد.
Speaker A
After another 60 minutes, it will be a quarter of a kilogram, and so on If I took one atom and had a half-life of 60 minutes, I wouldn't know when the other atom that was with it turned into radiation.
Speaker A
هذا يعني أن الإلكترون ليس موجة كما كانوا يعتقدون.
Speaker A
And I will be entered into possibilities and entered into a quantum trap If you take that corn and put it with the cat and close the box, in 60 minutes the cat will be alive and dead Unless you open the box and look at the cat, then the cat will choose one of the two, either alive or dead.
Speaker A
اقترح أحدهم أن يفصلوا جهاز المراقبة عن الجهاز ويطلقوا الإلكترونات ثم يراقبوا العازل.
Speaker A
An important question that quantum mechanics is supposed to answer And there is another question that we will know the answer to in the next episode: “Is a person free to choose or is he led?” From a quantum mechanics point of view,
Speaker A
فصلوا المراقب، ثم أطلقوا الإلكترونات، وراقبوا العازل. هناك عاد نمط التداخل مرة أخرى.
Topics:ميكانيكا الكمتجربة الشق المزدوجالإلكترونالضوءالموجات والجسيماتمراقبة الكمتداخل الموجاتالقط شرودنغرالذاكرة الزائفةالأكوان المتوازية
