https://3rabica.org/index.php?action=history&feed=atom&title=%D8%AA%D9%85%D9%88%D8%AC_%D9%83%D9%85%D9%8Aتموج كمي - تاريخ المراجعة2026-06-08T14:54:50Zتاريخ التعديل لهذه الصفحة في الويكيMediaWiki 1.43.7https://3rabica.org/index.php?title=%D8%AA%D9%85%D9%88%D8%AC_%D9%83%D9%85%D9%8A&diff=1495518&oldid=prevعبد العزيز: استبدال وسائط مستغى عنها في الاستشهاد2023-09-11T01:25:19Z<p>استبدال وسائط مستغى عنها في الاستشهاد</p>
<p><b>صفحة جديدة</b></p><div>[[ملف:Quantum_Fluctuations.gif|تصغير|التصور ثلاثي الأبعاد لتقلبات الكم]]<br />
'''التموج الكمي''' أو '''التذبذب الكمي''' أو '''التقلب الكمومي''' أو '''تقلب حالة الفراغ''' {{إنج|quantum fluctuation}} في [[ميكانيكا الكم]]، هو اهتزاز أو تغير للطاقة وقتي في الفراغ.<ref>{{استشهاد بخبر|اقتباس=According to quantum theory, the vacuum contains neither matter nor energy, but it does contain ''fluctuations,'' transitions between something and nothing in which potential existence can be transformed into real existence by the addition of energy.(Energy and matter are equivalent, since all matter ultimately consists of packets of energy.) Thus, the vacuum's totally empty space is actually a seething turmoil of creation and annihilation, which to the ordinary world appears calm because the scale of fluctuations in the vacuum is tiny and the fluctuations tend to cancel each other out. |مسار=https://www.nytimes.com/1990/08/21/science/new-direction-in-physics-back-in-time.html?pagewanted=all|ناشر=The New York Times|عنوان=New Direction in Physics: Back in Time | الأول=Malcolm W. | الأخير=Browne | تاريخ=1990-08-21 | تاريخ الوصول=2010-05-22| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20160603100154/http://www.nytimes.com/1990/08/21/science/new-direction-in-physics-back-in-time.html?pagewanted=all | تاريخ أرشيف = 03 يونيو 2016 }}</ref><br />
وينشأ عن [[مبدأ الريبة|مبدأ عدم التأكد]] [[فيرنر هايزنبيرغ|لهايزنبرج]].<br />
<br />
وطبقا إلى إحدى صيغ مبدأ عدم التأكد أن الطاقة والزمن تحكمهما العلاقة:<ref>{{استشهاد|الأول1=Leonid|الأخير1=Mandelshtam|مؤلف1-وصلة=Leonid Mandelshtam|الأول2=Igor|الأخير2=Tamm|مؤلف2-وصلة=Igor Tamm|مسار= http://daarb.narod.ru/mandtamm/index-eng.html|عنوان=The uncertainty relation between energy and time in nonrelativistic quantum mechanics|صحيفة=Izv. Akad. Nauk SSSR (ser. Fiz.)|المجلد=9|صفحات=122–128|سنة=1945|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20190607131054/http://daarb.narod.ru:80/mandtamm/index-eng.html|تاريخ أرشيف=2019-06-07}}. English translation: J. Phys. (USSR) '''9''', 249–254 (1945).</ref><br />
<br />
: <math>\Delta E \Delta t \approx {h \over 2 \pi}</math><br />
<br />
حيث E الطاقة، و t الزمن<br />
<br />
و h [[ثابت بلانك]].<br />
<br />
وهذا يعني أن قانون [[حفظ الطاقة (فيزياء)|بقاء الطاقة]] قد يبدو على انه انكسر ولكن لفترة زمنية قصيرة جدا. وتقول الصيغة هنا أن مقدار التغير في الطاقة يكون كبيرا كلما صغر زمن حدوث هذا التغير، وأن حاصل ضرب التغيران محكوم بكونه يكون في حدود ثابت بلانك. وينتج عن ذلك مثلا أن يكون من الممكن ظهور في الفراغ زوجان من الجسيمات فجأة: [[جسيم أولي]] ونقيض الجسيم، واختفائهم في نفس اللحظة.<br />
<br />
ويمكن قياس تلك الظاهرة، وعلى سبيل المثال، في الشحنة الواقعية للإلكترون تختلف عن شحنته «العارية».<br />
<br />
== التموج الكمومي للفراغ ==<br />
<br />
يعبر عن التموج الكمومي للفراغ ب [[طاقة الفراغ]] في نظرية المجال الكمومي. ولكن محاولة ايجاد علاقة بين طاقة الفراغ و[[طاقة مظلمة|الطاقة المظلمة]] أدى إلى نتيجة أكبر بكثير من الطاقة المظلمة التي ترجحها قياسات المراصد.<br />
<br />
، {{ملا|According to quantum theory, the vacuum contains neither matter nor energy, but it does contain ''fluctuations,'' transitions between something and nothing in which potential existence can be transformed into real existence by the addition of energy. (Energy and matter are equivalent since all matter ultimately consists of packets of energy.) Thus, the vacuum's totally empty space is actually a seething turmoil of creation and annihilation, of which to the ordinary world appears calm because the scale of fluctuations in the vacuum is tiny and the fluctuations tend to cancel each other out. Even though they appear calm, they are in a state of restlessness, looking for compatible matter or fluctuations. — M.W. Browne (1990)<ref>{{استشهاد بخبر |مسار=https://www.nytimes.com/1990/08/21/science/new-direction-in-physics-back-in-time.html?pagewanted=all |صحيفة=[[نيويورك تايمز]]|عنوان=New direction in physics: Back in time |الأول=Malcolm W. |الأخير=Browne |تاريخ=1990-08-21 |تاريخ الوصول=2010-05-22| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190609143033/https://www.nytimes.com/1990/08/21/science/new-direction-in-physics-back-in-time.html?pagewanted=all | تاريخ أرشيف = 9 يونيو 2019 }}</ref>}} كما هو منصوص عليه في [[فيرنر هايزنبيرغ|مبدأ]] [[مبدأ الريبة|عدم اليقين الخاص]] بـ [[فيرنر هايزنبيرغ|ورنر هايزنبيرغ]].<br />
<br />
يسمح التقلب الكمي بإنشاء أزواج من الجسيمات المضادة [[جسيم افتراضي|الافتراضية]]. على الرغم من أن الجسيمات لا يمكن اكتشافها مباشرة، إلا أن التأثيرات التراكمية لهذه الجسيمات قابلة للقياس؛ على سبيل المثال، تختلف الشحنة الفعالة [[إلكترون|للإلكترون]] عن شحنتها «العارية».<br />
<br />
قد تكون التقلبات الكمومية ضرورية لأصل بنية [[فضاء كوني|الكون]]: وفقًا لنموذج [[تضخم كوني|التضخم]] الموسع، تضخمت التقلبات التي كانت موجودة عندما بدأ التضخم وشكلت بذور جميع الهياكل الكبيرة الملحوظة حاليًا. قد تكون [[طاقة الفراغ]] أيضًا مسؤولة عن [[تسارع توسع الكون|التوسع المتسارع]] الحالي [[تسارع توسع الكون|للكون]] ([[ثابت كوني|الثابت الكوني]]).<br />
<br />
وفقًا لصيغة مبدأ عدم اليقين المستمد من ماندلشتام وتام (1945)، يمكن أن يرتبط عدم اليقين في [[طاقة|الطاقة]] [[زمن|والوقت]] بالعلاقة التالية:<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأول=Leonid|الأخير=Mandelshtam|الأول2=Igor|الأخير2=Tamm|سنة=1945|عنوان=Соотношение неопределённости энергия-время в нерелятивистской квантовой механике|عنوان مترجم=The uncertainty relation between energy and time in non-relativistic quantum mechanics|صحيفة=Izv. Akad. Nauk SSSR (Ser. Fiz.)|المجلد=9|صفحات=122–128|مسار= http://daarb.narod.ru/mandtamm/index-eng.html|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230221132301/http://daarb.narod.ru/mandtamm/index-eng.html|تاريخ أرشيف=2023-02-21}} English translation: {{استشهاد بدورية محكمة|سنة=1945|عنوان=The uncertainty relation between energy and time in non-relativistic quantum mechanics|صحيفة=J. Phys. (USSR)|المجلد=9|صفحات=249–254| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200804102108/http://daarb.narod.ru/mandtamm/index-eng.html | تاريخ أرشيف = 4 أغسطس 2020 }}</ref><br />
<br />
: <math>\Delta E \, \Delta t \geq \tfrac{1}{2}\hbar~</math> .<br />
<br />
حيث {{كسر|1|2}} [[ثابت بلانك|<big>{{Mvar|ħ}}</big>]] ≈ {{تعبير رياضي|5,27286×10<sup>−35</sup>}} .<br />
<br />
== تقلبات المجال ==<br />
التقلب الكمومي هو المظهر المؤقت للجسيمات النشطة خارج الفضاء الفارغ، كما هو مسموح به في [[مبدأ الريبة|مبدأ عدم اليقين]]. ينص مبدأ عدم اليقين على أنه بالنسبة لزوج من المتغيرات المترافقة مثل الموضع / الزخم أو الطاقة / الوقت، فإنه من المستحيل الحصول على قيمة محددة بدقة لكل عضو في الزوج في نفس الوقت. على سبيل المثال، يمكن أن يخرج زوج الجسيمات من الفراغ خلال فترة زمنية قصيرة جدًا.<br />
<br />
ينطبق التمديد على «عدم اليقين في الوقت المناسب» و «عدم اليقين في الطاقة» (بما في ذلك [[تكافؤ الكتلة والطاقة|طاقة الكتلة المتبقية]] {{Mvar|mc²}} . عندما تكون الكتلة كبيرة جدًا مثل [[مقياس عياني|جسم ماكروسكوبي]]، يصبح التأثير الكمي صغيرًا جدًا، وتكون [[فيزياء كلاسيكية|الفيزياء الكلاسيكية]] قابلة للتطبيق.<br />
<br />
في [[نظرية الحقل الكمومي|نظرية المجال الكمي]]، تخضع الحقول لتقلبات كمية. يمكن إجراء تمييز واضح إلى حد معقول بين التقلبات الكمية والتقلبات الحرارية في [[نظرية الحقل الكمومي|مجال الكم]] (على الأقل بالنسبة للحقل الحر؛ بالنسبة للحقول المتفاعلة، فإن [[استبدال غير المتناهي|إعادة التنسيق]] تعقد الأمور إلى حد كبير). يمكن رؤية توضيح لهذا التمييز من خلال النظر في مجالات كلاين الكمية والكلاسيكية: بالنسبة [[معادلة كلاين-غوردون|لحقل كلاين-جوردون الكمي]] في [[فراغ كمي|حالة الفراغ]]، يمكننا حساب كثافة الاحتمالية التي نلاحظها في التكوين <math>{\displaystyle\varphi_t(x)}</math> في وقت {{Mvar|t}} من حيث [[تحويل فورييه]] <math>{\displaystyle\tilde\varphi_t(k)}</math> يكون:<br />
<br />
: <math>\rho_0[\varphi_t] = \exp{\left[-\frac{1}{\hbar}<br />
\int\frac{d^3k}{(2\pi)^3}<br />
\tilde\varphi_t^*(k)\sqrt{|k|^2+m^2}\;\tilde \varphi_t(k)\right]}~.</math><br />
<br />
على النقيض من ذلك، بالنسبة [[معادلة كلاين-غوردون|لحقل كلاين-جوردون الكلاسيكي]] عند درجة حرارة غير صفرية، فإن كثافة احتمال جيبس التي سنلاحظها بتكوين <math>{\displaystyle\varphi_t(x)}</math> في الوقت <math>t</math> يكون<br />
<br />
: <math>\rho_E[\varphi_t] = \exp{[-H[\varphi_t]/k_\mathrm{B}T]} = \exp{\left[-\frac{1}{k_\mathrm{B}T} \int\frac{d^3k}{(2\pi)^3}<br />
\tilde\varphi_t^*(k){\scriptstyle\frac{1}{2}}(|k|^2+m^2)\;\tilde \varphi_t(k)\right]}~.</math><br />
<br />
توضح هذه التوزيعات الاحتمالية أن كل تكوين للمجال ممكن، مع اتساع التقلبات الكمية التي يتحكم بها [[ثابت بلانك]] <math>\hbar</math> ، تماما كما يتم التحكم في سعة التقلبات الحرارية <math>k_\mathrm{B}T</math> حيث {{Mvar|k}} {{Sub|B}} هو [[ثابت بولتزمان]]. لاحظ أن النقاط الثلاث التالية وثيقة الصلة:<br />
<br />
# يحتوي ثابت بلانك على وحدات عمل (جول-ثانية) بدلاً من وحدات طاقة (جول)،<br />
# نواة الكم هي <math> \sqrt{|k|^2+m^2\,}\,</math> بدلا من <math> {\scriptstyle\frac{1}{2}}(|k|^2+m^2)</math> (نواة الكم غير محلية من وجهة نظر نواة الحرارة الكلاسيكية، لكنها محلية بمعنى أنها لا تسمح بنقل الإشارات)،<br />
<br />
# حالة الفراغ الكمي هي [[تناظر لورينتز|لورنتز ثابتة]] (على الرغم من أنها ليست واضحة في ما سبق)، في حين أن الحالة الحرارية الكلاسيكية ليست (الديناميات الكلاسيكية هي لورنتز ثابتة، لكن كثافة احتمال جيبس ليست حالة أولية ثابتة لورنتز).<br />
<br />
يمكننا بناء [[حقل فيزيائي|حقل عشوائي مستمر كلاسيكي]] له نفس كثافة الاحتمالية مثل حالة الفراغ الكمومي، بحيث يكون الاختلاف الرئيسي من نظرية المجال الكمومي هو نظرية [[القياس في ميكانيكا الكم|القياس]] (يختلف [[القياس في ميكانيكا الكم|القياس في نظرية الكم]] عن القياس لحقل عشوائي عشوائي مستمر، في أن القياسات الكلاسيكية متوافقة دائمًا مع بعضها البعض - من حيث ميكانيكا الكم فإنها تتنقل دائمًا). يمكن أن تكون التأثيرات الكمية التي هي عواقب التقلبات الكمية فقط، وليس الخفايا الدقيقة لعدم توافق القياس، نماذج للحقول العشوائية الكلاسيكية المستمرة.<br />
<br />
== التفسيرات ==<br />
لقد أفسح نجاح نظريات التقلبات الكمومية الطريق أمام التفسيرات الميتافيزيقية لطبيعة الواقع ودورها المحتمل في أصل الكون وبنيته:<br />
<br />
* التقلبات هي مظهر من مظاهر عدم اليقين الفطري على المستوى الكمي <ref>{{استشهاد ويب<br />
| مسار = http://science.jeksite.org/info1/pages/page4.htm<br />
| عنوان = Nature and meaning of information in physics<br />
| موقع = science.jeksite.org<br />
| تاريخ الوصول = 22 April 2017<br />
| الأخير = Kennedy<br />
| الأول = James (Jim) E.<br />
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200126160656/http://science.jeksite.org/info1/pages/page4.htm | تاريخ أرشيف = 26 يناير 2020 }}</ref><br />
* يمكن أن تكون تقلبات الحقول في كل عنصر من عناصر [[زمكان|الزمكان]] في عالمنا متماسكة في جميع أنحاء الكون من خلال [[تشابك كمي|التشابك الكمي في]] الميزوسكوبية.<br />
* الجسيم الأساسي الذي ينشأ من مجاله الكمومي دائمًا ما يكون خاضعًا لهذا الواقع بشكل لا مفر منه وبالتالي يمكن وصفه [[دالة موجية|بوظيفة موجية]] مرتبطة.<br />
<br />
تمثل الدالة الموجية للجسيم الكمي حقيقة التقلبات الكمومية الفطرية في قلب الكون وتمنح الجسيم سلوكه الكمي غير البديهي.<br />
<br />
في [[تجربة شقي يونغ|تجربة الشق المزدوج ،]] يتخذ كل جسيم خيارًا غير متوقع بين الاحتمالات البديلة. بشكل تراكمي، تتوافق هذه الاختيارات مع نمط التداخل مع التقلبات الكامنة في المجال الكمي الأساسي.<ref>{{استشهاد بأرخايف|last=Bhaumik|title=Comprehending quantum theory from quantum fields|eprint=1310.1251}}</ref> قد يفسر مثل هذا المجال الكمي غير القابل للتغيير الذي ترتبط به التقلبات الكمية في نطاق عالمي عدم تداخل التشابك الكمي كعملية طبيعية.<ref>{{استشهاد بأرخايف|last=Bhaumik|title=Reality of the wave function and quantum entanglement|eprint=1402.4764}}</ref><br />
<br />
كما تم إثباته مؤخرًا، يمكن للجسيمات الممتدة المشحونة أن تواجه ديناميكيات التذبذب الذاتي نتيجة للتفاعلات الكهربائية الديناميكية الديناميكية الكلاسيكية. هذه الحركة المرتجفة لها [[تردد]] يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتردد زيتربفيغونغ الذي يظهر في [[معادلة ديراك]]. تنشأ الآلية التي تنتج هذه التقلبات لأن بعض أجزاء الجسيمات المركبة المشحونة المشعة تنبعث منها المجالات الكهرومغناطيسية التي يمكن أن تؤثر على أجزاء أخرى من الجسيم، مما ينتج قوى ذاتية.<br />
<br />
باستخدام إمكانات لينارد-ويتشرت كحلول [[معادلات ماكسويل|لمعادلات ماكسويل]] مع المصادر، يمكن إظهار أن هذه القوى يمكن وصفها من حيث المعادلات التفاضلية مع التأخير المعتمد على الحالة، تعرض سلوك دورة الحد. لذلك، فإن مبدأ القصور الذاتي، كما يظهر في [[قوانين نيوتن للحركة|قانون نيوتن الأول]]، سيبقى فقط بالمعنى المتوسط، لأن الحركة المنتظمة غير مستقرة. ونتيجة لذلك، ستكون [[نظرية الموجة التجريبية|الموجات التجريبية]] ضرورية لأي جسم متفاعل مغناطيسيًا.<br />
<br />
== انظر أيضًا ==<br />
* [[تأثير كازيمير|تأثير كاسيمير]]<br />
* [[إشعاع الخلفية الكونية الميكروي|الخلفية الكونية للميكروويف]]<br />
* [[تلدين كمي|التلدين الكمومي]]<br />
* [[رغوة كمية|رغوة الكم]]<br />
* [[جسيم افتراضي|الجسيمات الافتراضية]]<br />
* [[ثقب أسود افتراضي]]<br />
* تفسير عشوائي<br />
* [[مبدأ الريبة|مبدأ عدم التأكد]]<br />
* [[اضمحلال ألفا|تحلل ألفا]]<br />
<br />
== ملاحظات ==<br />
{{ملاحظات|group= arabic-abajed}}<br />
<br />
== المراجع ==<br />
{{مراجع|25em}}<br />
<br />
== وصلات خارجية ==<br />
<br />
{{تصنيف كومنز}}<br />
<br />
* [http://plato.stanford.edu/entries/qm/ ميكانيكا الكم (موسوعة ستانفورد للفلسفة)]<br />
* [http://www.mtnmath.com/faq/meas-qm.html ميكانيكا الكم]<br />
* [http://www.newscientist.com/channel/fundamentals/quantum-world كل شيء تريد معرفته عن العالم الكمومي] — من ''[[مجلة العالم الجديد]]''.<br />
* [http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/history/HistTopics/The_Quantum_age_begins.html تاريخ ميكانيك الكم]<br />
* [http://www.decoherence.de/ تطورات جديدة في فهم العلاقة بين الفيزياء الكلاسكية-الكمومية]<br />
* [http://www3.imperial.ac.uk/portal/page?_pageid=161,482073&_dad=portallive&_schema=PORTALLIVE#Quantum%20Information%20Tutorials مجموعة دروس قابلة للتنزيل حول ميكانيك الكم]<br />
* [http://cam.qubit.org/wiki/index.php/Introduction_to_Quantum_Theory مقدمة للميكانيك الكمومي]<br />
* {{citenews|url=http://www.nytimes.com/2005/12/27/science/27eins.html?ex=1293339600&en=caf5d835203c3500&ei=5090|title=Quantum Trickery: Testing Einstein's Strangest Theory|date=[[27 ديسمبر]]، [[2005]]|org=نيويورك تايمز}}<br />
* [http://bethe.cornell.edu/ محاضرات ثلاث لهانز بيثي]<br />
<br />
{{ميكانيكا الكم}}<br />
{{هامش-فيزياء}}<br />
{{شريط بوابات|الفيزياء|طاقة|ميكانيكا الكم}}<br />
<br />
[[تصنيف:ميكانيكا الكم|*]]<br />
[[تصنيف:الطاقة في الفيزياء]]<br />
[[تصنيف:تضخم كوني]]</div>عبد العزيز