مبدأ هايزنبرغ للارتياب..

الواقع فى حقيقته كمومى وليس كلاسيكى..
اذن علينا ان نذهب و نفهم الميكانيك الكمومى ليس هناك حل آخر..
اولا اى جملة كمومية نعبر عليها بحالة كمومية هى عبارة عن شعاع فى فضاء شعاعى مركب يسمى فضاء هيلبرت...هذه الحالة هى التى نمثلها على فضاء الموضع -وهو الفضاء الفيزيائى الذى نعيش فيه و نعرفه- بدالة الموجة...اذن الاصل هو شعاع حالة فى فضاء هيلبرت وهذا الشعاع نمثله بدالة الموجة التى تعبر عن احتمال وجود الجملة او الجسيم فى مكان ما..هذه الحالة او الدالة تخضع لمعادلة شرودينغر بمعنى انها تعطى بحل معادلة شرودينغر من اجل الجملة قيد الدراسة..
ثانيا الميكانيك الكمومى يفرق بين الحالة و بين المقادير الفيزيائية التى يهمنا قياسها..اذن الحالة شيء و مثلا موضع الجسيم -الذى هو مقدار فيزيائى- و كذا كمية حركة الجسيم-وهو مقدار فيزيائى آخر- اشياء اخرى..الحالة كما ذكرنا اعلاه هو شعاع فى فضاء هيلبرت اما المقدار الفيزيائى فهو مؤثر على فضاء هليبرت..اذن الموضع و كمية الحركة و الطاقة و العزم الحركى و غيرها فهى مقادير فيزيائية يعبر عنها بمؤثرات تؤثر على فضاء هيبلرت..
قياس هذه المقادير هو من اصعب الامور فهما لانه لا يخضع لمعادلة شرودينغر الاحادية لكن يخضع لمسلمة الانهيار و لن اتكلم عن هذا الموضوع الشائك الذى يمس ماهية الواقع نفسه..
لكن اذهب فى طريق آخر..المؤثرات بطبيعتها كمؤثرات تؤثر على فضاء هليبرت هى اجسام رياضية لا تتبادل فيما بينها..مثلا الموضع و كمية الحركة هى مؤثرات لا تتبادل فيما بينها فاذا ضربنا شعاع الحالة بمؤثر الموضع ثم ضربناه بمؤثر كمية الحركة فاننا نحصل على نتيجة لا تساوى النتيجة التى نحصل عليها اذا ضربنا دالة الموجة بمؤثر كمية الحركة ثم ضربناها بالموضع..نقول ان الموضع و كمية الحركة هما مؤثرات غير متلائمان incompatible operators..اكثر من هذا فان الموضع x و كمية الحركة p هما مؤثران مترافقان conjugate operators بمعنى ان المبدل بينهما يساوى بالضبط ثابت بلانك اى
p*x-x*p=i*h
هذا يترتب عنه مبدأ فيزيائى عظيم هو مبدأ الارتياب لهايزنبرغ..بكل بساطة قياس موضع الجملة بدقة dx و كمية الحركة بدقة dp يترتب عليه عدم تيقن او ارتياب اساسى فى القياسين يعطى بالضبط ب
dx*dp=h
اذن هذا يعنى ان الارتيابين فى قياس مؤثرى الموضع و كمية الحركة متناسبين عكسا..اذا اردنا معرفة موضع الجسيم بدقة متناهية فاننا سنفقد كل الدقة فى قياس كمية الحركة و هذا يقابل دالة موجة تسمى دالة ديراك المتمركزة حول موضع الجسيم و التى ليس لها اى قيمة محددة لكمية الحركة...
واذا اردنا معرفة كمية حركة الجسيم بدقة متناهية فاننا سنفقد كل الدقة فى قياس الموضع وهذا يقابل دالة موجة هى بالضبط الموجة المستوية...
لهذا فان افضل وصف للجسيم هو الحزمة الموجية التى هى حل وسط بين الوضعيتين الحديتين اعلاه...
هذا الارتباط العكسى بين الارتياب فى الموضع و الارتياب فى كمية الحركة هو مبدأ فيزيائى طبيعى و ليس راجعا الى عجزنا التكنولوجى او عدم توفر ادوات القياس الكافية او عدم توفر اهل التجربة الاكفاء لان هذا الارتباط العكسى راجع الى كون الموضع و كمية الحركة هما مؤثران مترافقان غير متلائمان على فضاء هيلبرت..اذن هو امر مبدأى رياضى بانعكاسات فيزيائية عميقة و ليس امر تقنى تكنولوجى..وهو امر ايضا صحيح يطبق على كل المؤثرا ت الاخرى المترافقة فى الميكانيك الكمومى وليس فقط على الموضع و كمية الحركة...وهذا امر قد يغيب على كثير من يدرس هذه الامور..
و اشير فى الاخير ان هذا الامر هو اصل ظواهر التداخل و كل الظواهر الأخرى التى تعتمد على الثنائية موجة-جسيم او ما يسمى بمبدأ التكامل complementarity principle العميق فى الميكانيك الكمومى... اذن كل شيء مرتبط بكل شيء والامور تحتاج الى رباطة جأش و تأنى و صبر و هدوء للوصول بها و معها الى بر الامان...