تجربة قطة شرودنجر: لغز الكم

في عام 1935، أبدع الفيزيائي النمساوي إروين شرودنجر تجربة فكرية فريدة تُعرف بتجربة قطة شرودنجر. كانت هذه التجربة تهدف إلى توضيح وتعقيد تفسير نظرية الكم الغامضة، التي تتحدى جميع المفاهيم التقليدية عن الواقع.

فهم نظرية الكم

تُعتبر نظرية الكم واحدة من أغرب النظريات في الفيزياء. تنص على أن أي جسم، سواء كان جسيمًا أو ذرة، لا يمتلك حقيقة يمكن تحديدها بدقة حتى يتم قياسه. قبل القياس، تُرمز خصائصه في دالة رياضية تُعرف باسم دالة الموجة، التي تصف مجموعة من النتائج المحتملة.

التحدي الذي تطرحه النظرية

طرح التطور في فهم نظرية الكم العديد من التساؤلات، ومن أبرزها: ماذا يحدث للجسم قبل القياس؟ في ثلاثينيات القرن الماضي، جاءت الإجابة الأكثر وضوحًا من تفسير كوبنهاجن، الذي طوره علماء مثل نيلز بور وفيرنر هايزنبرغ. هذا التفسير يقترح أنه لا يوجد واقع محدد قبل القياس، وأن الجسم يكون في حالة تراكب.

تفسير تجربة قطة شرودنجر

استكشفت تجربة شرودنجر الفكرية كيف يمكن أن يتداخل واقع جسم كمي مع مفهوم أكثر دراية. تخيل شرودنجر صندوقًا يحتوي على ذرة مشعة، قارورة تحتوي على سم، وقطة. بموجب قواعد الكم، يمكن للذرة أن تتحلل أو لا تتحلل في أي لحظة.

النتائج المفاجئة

لا يمكن لأحد أن يتنبأ بدقة متى ستتحلل الذرة، ولكن عند حدوث ذلك، ستتكسر القارورة، ويُطلق السم، مما يؤدي إلى وفاة القطة. إذا كان تفسير كوبنهاجن صحيحًا، فإن الذرة والقطة سيكونان في حالة تراكب بين التحلل والموت من جهة، وعدم التحلل والحياة من جهة أخرى قبل القياس. هذه الفكرة تبدو عبثية، مما يثير التساؤل حول مدى كفاية تفسير كوبنهاجن.

تأثير التجربة على التفكير العلمي

لعبت تجربة قطة شرودنجر دورًا محوريًا في تحفيز العديد من الأساليب الجديدة للتفكير في نظرية الكم، بما في ذلك تفسير العوالم المتعددة. هذا التفسير يدعي أن الحقائق المختلفة لجسم كمي تتبلور في أكوان موازية مختلفة عند نقطة القياس.

مكانة التجربة في الثقافة العلمية

على مر السنين، اكتسبت تجربة قطة شرودنجر نوعًا من الثقافة الشعبية. انتشرت القمصان، الميمات، والمقالات حول هذا الموضوع بشكل واسع، مما يدل على تأثيرها العميق. وفي عام 2018، قام العلماء بنشر نسخة أكثر تعقيدًا من التجربة الفكرية، مما أظهر أن جميع التفسيرات الحالية لنظرية الكم لا تزال غير مكتملة.
المشردون الحلقة 2

تظل تجربة قطة شرودنجر واحدة من أكثر التجارب الفكرية إثارة للجدل في الفيزياء، حيث تفتح الأبواب لمزيد من الاستكشاف والتفكير النقدي حول طبيعة الواقع.