التواريخ البديلة
(2)

"There is no harm in doubt and skepticism, for it is through these that new discoveries are made. " Richard Feynman.

"لا يوجد أي ضرر من الشك و الإرتياب ، فخلالهما أنجزت الإكتشافات الحديثة ". ريتشارد فينمان.

هذه المداخلة ستكون مخصصة لأفكار فيزيائي هام للغاية في عالم الكوانتم هو ريتشارد فينمان Richard Feynman ، الحاصل على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1965 ، كتب فاينمان Feynman يوما بأنه " يستطيع آمنا القول بأنه لا أحد يفهم ميكانيكا الكوانتم " ،و لكن في المقابل يمكننا التأكيد أن فيزياء الكوانتم تتوافق دائما مع الملاحظة ، و رغم أنه جرى إختبار فيزياء الكوانتم أكثر من أي نظرية علمية أخرى ، إلا أنها نجحت دائما في الإختبار . في لقاء تلفزيوني يقول د. أحمد زويل أن أكثر من 1/3 من الإقتصاد العالمي يقوم على تطبيقات فيزياء الكوانتم ، هو يقصد بطبيعة الحال الإقتصادات الحقيقية و ليس الإقتصادات الريعية و " تسقيع الأراضي " .

في العام 1940 قدم ريتشارد فينمان تفسيرا مدهشا للفرق بين عالمي نيوتن و الكوانتم ، كان الباعث وراء نموذج فينمان هو تفسير نتائج التجربة السابقة ، و التي وضع وصلتها الزميل "الاندورفن" . فكما لاحظنا أن نتائج التجربة عندما يكون كلا الشقين مفتوحا ، تختلف عما إذا فتحنا كل شق على حده و قفلنا الآخر ، ففي الحالة الأولى سيكون هناك مناطق خالية من الجزيئات ولم تكن كذلك في حالة وجود شق واحد . أي أن الجسيم تصرف في الحالة الأولى كما لو كان قد زار الشق الثاني أثناء مساره و يعرف بوجوده وبالتالي غير من سلوكه ، وهذا بالطبع يتناقض كلية من خبرتنا في الحياة اليومية ، فلو استخدما كورا حقيقية بدلا من الجسيمات ، لكانت النتائج في الحالة الأولى ( وجود شقين ) هي مجموع نتائج فتح كل شق على حده .
طبقا لفيزياء الكم فالجسيم لا يتخذ مسارا محددا ، لم يستنتج فينمان من ذلك أن الجزيء لا يتبع أي مسار بل يتحرك في كل المسارات الممكنة التي تصل بين النقطتين . و بالتالي فوجود الشق الثاني مهم ، لأن الجزيئ لا يتحرك على كل المسارات الممكنة فقط ، بل يتحرك على تلك المسارات في نفس الوقت !. طبقا لتفسير فينمان فعندما يكون هناك شق واحد ، سيتحرك الجزيء الذي يعبر الشق الأول في كل الإتجاهات و لكنه لن يجد فتحة أخرى و بالتالي سيمر من الفتحة الوحيدة إلى الشاشة ، و لكن لو كانت هناك فتحة أخرى سيخرج منها و يعود مرة أخرى إلى نفس الفتحة الأولى ، و عندما يتجه إلى الشاشة يمر بالمسارات الذي سار فيها سابقا و بالتالي سيتداخل مع هذه المسارات ، نتجية هذه التداخلات سيظهر الشكل الذي حصلنا عليه و الذي يشبه بصمة الموجات على الشاشة .


بس كفاية !!.. لابد أن نتوقف هنا .هذا يبدوا جنان رسمي من نوعية الزومبي أو خيال علمي مثل بول الإبل ! ، كيف يتحرك نفس الجسيم على كل تلك المسارات الممكنة في نفس اللحظة ؟.يعني نفوت كل حاجة إلا دي .. بصفتنا ناس فهلوية و برم و نفهمها وهي طايرة ، ناهيك ..أننا دهنا الهوا دوكو !. و لكن سبحان الله الناس الخواجات دول لهم حاجات عجيبة غريبة .. ، و نحن نعلم أن هناك جماعة من شياطين الجن يودودون لأمثال فينمان بتلك العلوم و العياذ بالله .
نعود للحقائق العلمية لنجد أن فينمان بناء على هذا المفهوم الذي يتناقض مع منطقنا التقليدي ، يقوم بصياغة تعبير رياضي يسمى ( مجموع فينمان عبر التواريخ The Feynman sum over histories) خلال هذه الصيغة يقوم فينمان بإعادة إنتاج كل قوانين الفيزياء التقليدية .. كلها مرة واحدة بواسطة صيغة رياضية واحدة .. هذا هو الشغل المضبوط على مية بيضة مش تقولي لي بول البهايم يا مؤمن !. فينمان لا يكتفي فقط بمخالفة الفيزياء التقليدية ،و لكنه يخالف أيضا فيزياء الكوانتم !، فهو يقدم صورة فيزيائية و رياضيات تخالف تلك الأصلية لفيزياء الكوانتم ،و لكنها تحقق نفس التوقعات بنفس الدقة !.هذه الصياغة لفينمان ليست مجدية فقط بل هي الأفضل فيما يخص الفيزياء الأساسية التي تجرى أيامنا هذه ،و هي نفسها التي تعتمد عليها كتابنا الحالي .
لمزيد من فهم نموذج فينمان ، لنتخيل جسيم يتحرك من النقطة ( أ ) وفقا لنموذج نيوتن سنجده يتحرك على خط مستقيم و بعد زمن محدد يصل إلى النقطة (ب) ، وفقا لنموذج فاينمان سيتحرك جزيء الكوانتم على كل المسارات الممكنة بين أ و ب ،و على كل مسار سيجمع عدد يسمى الفيز phase ، هذا الفيز يمثل موقع محدد على مسار الموجة سواء قمة أو قاع أو نقطة بينهما . تحقق وصفة فاينمان الرياضية لتقدير ذلك الفيز لكل مسار ، إمكانية أنه عند جمع كل تلك الفيزات للموجات في كل الإتجاهات ، نحصل على مايسمى سعة الأحتمالية و بالإنجليزية "probability amplitude" ، باستخراج الجذر التربيعي لهذه القيمة نحصل على الإمكانية الحقيقية كي يصل الجزيء من أ إلى ب .و يمكن تمثيل الفيز التي يساهم فيها كل إتجاه في المحصلة النهاية بموجه أو سهم له قيمة و إتجاه ، بحيث يبدأ كل واحد من نهاية الاخر . قيمة الفيز لكل مسار تتوقف على ثابت لابلانك ،و هي في الأجسام الكبيرة تعطي بدقة عالية للغاية نفس نتائج نظرية نيوتن .
من لم يفهم الحسابات السابقة لا يكتئب ، عليه فقط أن يعرف أن فينمان ابتكر صيغة رياضية بناء على تصور خاص جدا للحقيقة الفيزيائية ، هذه الصيغة نجحت في وصف نفس ظاهرة الحركة التي وصفها نيوتن للأجسام الكبيرة من قبل و بدرجة أعلى من الدقة . صيغة فينمان لا تمكننا فقط من التنبوء بناتج العملية الفيزيائية ليس فقط لجزيء واحد بل لنظام كامل قد يكون بالفعل جزيء واحد أو سيال من الإليكترونيات أو عالم بأكمله . بين الحالة الإبتدائية و النتائج النهائية للصفات الفيزيائية التي يجرى قياسها ، ستتطور تلك الصفات بشكل ما ، وهذا ما يسميه العلماء تاريخ النظام . في التجربة السابقة تاريخ النظام هو المسار الذي اتبعته الجزيئات . أوضح فينمان أن إحتمالية أي مشاهدة تبنى على أساس كل التواريخ التي تؤدي إلى هذه المشاهدة . وهذا هو السبب الذي أدى إلى تسمية هذه الطريقة بصيغة " حساب كل التواريخ sum over histories" أو " التواريخ البديلة alternative histories " لفيزياء الكوانتم .