عندما انهار الوقت

عندما يفكر البشر في الوقت ، يتخيل معظمهم تدفقًا ثابتًا للثواني إلى دقائق ودقائق في ساعات تحملنا من الماضي إلى الحاضر إلى المستقبل. ولكن في علم الفيزياء الكمومية ، ربما كانت هذه مسيرة الأوقات إلى الأمام مختلفة تمامًا. وفقًا لنظرية جديدة ، ربما يكون الكون بأكمله قد بدأ كدوامة من الاحتمالات ، ثم “انهار” إلى الواقع الوحيد الذي نختبره الآن. إذا كان هذا ما حدث ، فقد يكون ذلك قد حل أحد أشهر ألغاز العلوم: قط Schrödinger. (1)

في الحياة اليومية ، نتوقع أن تتصرف الأشياء المادية من حولنا بشكل متوقع. إذا قمت بإلقاء كرة ومعرفة مدى سرعة السفر ، فيمكنك حساب بدقة متى وأين ستهبط. هذه القدرة على التنبؤ هي ما يسميه العلم الفيزياء الكلاسيكية. ولكن في العالم الكمومي ، حيث تكون الذرات والجزيئات دون الذرية هي الأشياء التي يتم طرحها حولها ، اليقين غير موجود. بدلاً من ذلك ، تتنبأ معادلة رياضية تسمى معادلة Schrödinger باحتمالات كيفية تصرف الذرات والإلكترونات ، بدلاً من النتائج الدقيقة.

يمكن أن توجد هذه الجسيمات الكمومية أيضًا فيما يطلق عليه العلم تراكب التراكب – ومع ذلك ، فهي موجودة في حالات متعددة في وقت واحد. تخيل أن تدور عملة معدنية بحيث تكون الرؤوس والذيل في نفس الوقت حتى تتوقف عنها. قد لا يبدو هذا غريباً للغاية بالنسبة للإلكترونات أو الفوتونات المرئية فقط تحت المجهر ، ولكن ماذا عن النجوم والكواكب والأشجار والقطط؟ لتصورنا الإنساني ، يبدو العالم صلبًا ومحافظًا. تُعرف هذه المفارقة بمشكلة قياس الكم. ترى نظرية الكم أن هناك شيئًا ما يبقى في تراكب حتى يتم “قياسه” ، وفي ذلك الوقت “ينهار” إلى حالة واحدة أو نتيجة. إذا كانت هذه هي الطريقة التي يعمل بها الواقع ، فمن أو ماذا يفعل القياس؟

لإظهار مدى سخافة هذا السؤال ، في عام 1926 ، توصل الفيزيائي الكمومي إروين شرودنجر (2) إلى هذا السيناريو الافتراضي: إذا وضعت قطة في صندوق مختوم مع آلية تم إعدادها إما لقتلها أو لا تقتلها ، اعتمادًا على حدث كمي ، فإن القط على قيد الحياة وموتًا حتى يتم فتح الصندوق ويلاحظ القطة. من الواضح ، في عالمنا اليومي ، القطط ليست ميتة وحيوية في نفس الوقت. إذن أي إصدار من الواقع صحيح؟

حسنًا ، ربما تم الإجابة على سؤال الفيزياء الذي يعود إلى قرن من الزمان من قبل فريق من العلماء في جامعة تريست بإيطاليا. (3) يشير عملهم إلى أنه لا يلزم أي قياس أو مراقب. بدلاً من ذلك ، يمكن أن تنهار الأشياء على المستوى الصغير من الجزيئات الكمومية من تلقاء نفسها ، نتيجة للتفاعل مع نفسها. يسمون هذا “الانهيار التلقائي”. يمكن أن تبقى جزيئات الكم الصغيرة ، مثل الذرات المفردة ، في التراكب لفترة طويلة. ولكن مع زيادة حجم أنظمة الجسيمات ، يزداد احتمال الانهيار في حالة واحدة بشكل كبير. كلما زاد النظام ، كلما أصبح أسرع نتيجة واحدة. على الرغم من أن الإلكترونات يمكن أن تكون “هنا وهناك” ، لا يمكن أن يظل الإنسان أو الكوكب أو الكون على هذا النحو لفترة طويلة – فهي تنهار على الفور تقريبًا إلى حقيقة واحدة.

هذه الفكرة مهمة أيضًا لتصورنا للوقت. في اللحظات الأولى من الكون بعد الانفجار الكبير ، ربما كان الكون بأكمله في حالة من التراكب الكمومي – الموجود في دولتين مختلفتين في نفس اللحظة. لم يكن هذا صحيحًا فقط بالنسبة للجزيئات الصغيرة ، ولكن لكل مكان وزمان. تخيل الوقت نفسه كإمكانيات متعددة في وقت واحد ، مع المستقبل والحاضر والماضي الذي لا يمكن تمييزه عن بعضها البعض. لكن وفقًا لهذه النظرية الجديدة ، لم تكن تلك الحالة طويلة. كان من الممكن أن ينهار على الفور في التجربة المستمرة والمستمرة للمكان الذي نعرفه اليوم.

علاوة على ذلك ، تلغي هذه النظرية الجديدة الحاجة إلى بعض “المراقب الكوني” لقياس الكون. لن تكون هناك حاجة لواحد – الكون يقاس نفسه ببساطة. لتصورنا للوقت ، هذا يعني سهم الوقت والسبب والنتيجة ، لن يبدأ إلا بمجرد اختيار الكون حقيقة واحدة على جميع الآخرين. قبل ذلك ، لم يتدفق الوقت (أو حتى موجود) بالطريقة التي نختبرها الآن.

هذه النظرية تغير أيضًا كيف نفكر في الفيزياء الكمومية من حيث صلتها بحياتنا اليومية. إنه يشير إلى أن عالم الفيزياء الكلاسيكية – حيث تسقط أكواب النبيذ وتتكسر ، وتدور الكواكب من الشمس ، والحيوانات الأليفة على الهواء مباشرة – يموت بشكل طبيعي من البدايات الكمومية دون تدخل بشري. لا تتغير القواعد التي تحكم الواقع عندما نتقدم من الذرات الصغيرة إلى الكواكب الضخمة ؛ إنها تتحول تدريجياً مع نمو الأنظمة ، مما يجعل الانهيار في حقيقة واحدة لا مفر منها.

في حين أن النظرية تبدو بسيطة ، مما يثبت أنها مسألة أخرى تمامًا. سلوك جزيئات الكم خفية بشكل لا يصدق. لإثبات ذلك ، سيحتاج العلماء إلى اكتشاف انحرافات صغيرة عن التنبؤات الكمية القياسية ؛ وهم لا يقتربون من القدرة على القيام بذلك. حتى لو لم يتمكنوا من إثبات ذلك بشكل قاطع ، فإن النظرية لا تزال تساعد في شرح أسرار السلوك الكمومي.

ولفهمنا للوقت ، فإنه يقترح جسرًا بين عالمين: الفوضى الخالدة ، الاحتمالية للعالم الكمومي ، والتدفق الزمني للواقع اليومي المطل على الأسهم. مع وضع ذلك في الاعتبار ، كل لحظة – من اللحظة الأولى بعد الانفجار الكبير حتى الآن – تتكشف في جدول زمني واحد موحد حيث هبطت العملة ، وعاشت القط ، والوقت ، على الأقل بالنسبة لنا ، سوف تتحرك دائمًا للأمام.

المصدر :- Psychology Today: The Latest