Return to Video

خطأ أينشتاين الرائع: الحالات المتشابكة - تشاد أورزيل

  • 0:06 - 0:10
    لعب "ألبرت أينشتاين" دوريا رئيسيًا
    في إطلاق ميكانيكا الكم
  • 0:10 - 0:13
    عبر نظريته حول إثارة الإلكترونات
    بواسطة الضوء
  • 0:13 - 0:17
    لكن بقيتْ مُربِكة بشدة
    بسبب آثارها الفلسفية.
  • 0:17 - 0:21
    وبالرغم أن معظمنا لا يزال يتذكره
    بسبب استنباطه E=MC²،
  • 0:21 - 0:27
    وكانت آخر مساهمته الكبيرة للفيزياء
    في الواقع ورقة عام 1935،
  • 0:27 - 0:32
    بمشاركة زملائه الشباب
    "بوريس بودولسكي" و"ناثان روزن".
  • 0:32 - 0:35
    باعتبارها حاشية فلسفية غريبة
    في حدود سنة 1980،
  • 0:36 - 0:39
    ومؤخرًا أصبح بحث "إي-بي-آر" هذا
    مركزيا لفهم جديد لفيزياء الكم،
  • 0:42 - 0:44
    بوصفها ظاهرة غريبة
  • 0:44 - 0:48
    والتي تعرف الآن باسم الحالات المتشابكة.
  • 0:48 - 0:52
    يبدأ البحث بدراسة أحد المصادر
    الذي يقسم إلى أزواج من الجزيئات،
  • 0:52 - 0:55
    كل واحدة مع خاصيتين قابلتين للقياس.
  • 0:55 - 0:58
    كل من هذه القياسات
    لديها نتيجتين محتملتَيْن
  • 0:58 - 0:59
    مع احتمالات متساوية.
  • 0:59 - 1:02
    دعونا نقول صفر أو واحد لأول خاصيّة،
  • 1:02 - 1:04
    و"أ" أو "ب" للثانية.
  • 1:04 - 1:05
    بمجرد إجراء القياس،
  • 1:05 - 1:09
    القياسات التالية من نفس
    الخاصية في نفس الجزيئات
  • 1:09 - 1:12
    ستُعطي نفس النتيجة.
  • 1:12 - 1:14
    الآثار الغريبة لهذا السيناريو
  • 1:14 - 1:16
    ليست فقط حالة الجزيئة الواحدة
  • 1:16 - 1:18
    الغير محددة حتى يتم قياسها،
  • 1:18 - 1:21
    بل قياسها هو الذي يحدد حالتها.
  • 1:21 - 1:24
    وأكثر من ذلك، القياسات
    تؤثر على بعضها البعض.
  • 1:24 - 1:27
    إذا قمت بقياس جزيئة
    بأنها في حالة 1،
  • 1:27 - 1:29
    وثم تبِعْتَها بثاني نوع من القياس،
  • 1:29 - 1:32
    ستكون لديك فرصة 50٪
    للحصول على أ أو ب،
  • 1:32 - 1:35
    ولكن إذا قُمْتَ بتكرار
    القياس الأول،
  • 1:35 - 1:38
    ستكون لديك فرصة 50% للحصول على صفر
  • 1:38 - 1:41
    بالرغم من أن الجزيئات
    تم قياسها قبل ذلك بـ 1.
  • 1:41 - 1:45
    لذا فإنّ تحويل الملكية التي تمّ
    قياسها تُسابِقُ النتيجة الأصلية،
  • 1:45 - 1:47
    ممّا يسمح بقيمة عشوائية جديدة.
  • 1:47 - 1:51
    تُصبح الأمور أغرب عندما
    تنظر إلى كِلَا الجزيئات.
  • 1:51 - 1:54
    كِلَا الجزيئتين ستُؤدّيان لنتائج عشوائية،
  • 1:54 - 1:55
    ولكن إذا قارنْتَ الإثنين،
  • 1:55 - 1:59
    ستجدُ أنّهما دائمًا مرتبطتان بشكلٍ تامّ.
  • 1:59 - 2:02
    على سبيل المثال، إذا تمّ قياسُ
    كلاهُمَا عند مستوى صفر،
  • 2:02 - 2:04
    فإنّ العلاقة سوف تتعقد دائمًا.
  • 2:04 - 2:07
    حالاتُ الإثنين متشابكة.
  • 2:07 - 2:11
    قياس واحدة سيُخبرُك
    بشكلٍ قاطع بقيمة الأخرى.
  • 2:11 - 2:16
    ولكن يبدو أنّ هذا التشابك تحدّى
    نظرية "النسبية" الشهيرة لآينشتاين
  • 2:16 - 2:19
    لأنّه ليس هناك شيئًا يحُدّ
    من المسافة بين الجزيئات.
  • 2:19 - 2:21
    إذا قُمتَ بقياس جزيئة في نيويورك ظُهرًا،
  • 2:21 - 2:24
    وجزيئة أُخرَى في سان فرانسيسكو
    بعد نانوثانية واحدة،
  • 2:24 - 2:28
    ستبقى تحصل على نفس النتيجة تمامًا.
  • 2:28 - 2:30
    ولكن في حال
    أنّ القياس لم يُحدّد القيمة،
  • 2:30 - 2:35
    فإن هذا سيتطلب من جُزَيْء إرسال
    نوع من الإشارة إلى الجُزَيْء الآخر
  • 2:35 - 2:37
    في 13,000,000 ضعف سرعة الضوء،
  • 2:37 - 2:41
    الأمر الذي وفقًا
    لنظرية النسبية، مستحيل.
  • 2:41 - 2:46
    لهذا السبب، فضّ أينشتاين
    التشابك بـ "ferwirklung spuckafte"
  • 2:46 - 2:49
    أو النشاط الشبحيّ عن بعد.
  • 2:49 - 2:51
    قرّر أن ميكانيكا الكمّ
    يجب أنْ تكون غير مكتملة،
  • 2:51 - 2:56
    بمجرد التقريب بين الحقيقة
    العميقة لكِلَا الجزيئات
  • 2:56 - 3:00
    المحدّدة مسبقًا للحالات
    التي كانت مخفيّة عنّا.
  • 3:00 - 3:03
    مؤيدي نظرية الكمّ الأرثوذكسية
    بقيادة "نيلز بور"
  • 3:03 - 3:07
    أكدّوا بأن الحالات الكمية
    هي في الواقع غير محددة بشكلٍ أساسيّ،
  • 3:07 - 3:10
    وأنّ التشابك يسمح لحالة إحدى الجزيئات
  • 3:10 - 3:13
    بالاعتماد على شريكتها البعيدة.
  • 3:13 - 3:16
    لمدة 30 عاما، بقيَ الفيزياء في مأزق،
  • 3:16 - 3:20
    حتى أظهر "جون بيل" أنّ المفتاح
    لاختبار جدال "إي-بي-آر"
  • 3:20 - 3:24
    كان عبر النظر للحالات المتعلقة
    بالقياسات المختلفة لكِلَا الجُزْيئتين.
  • 3:24 - 3:29
    نظريات المتغير الخفي المحلي التي
    يفضلها "أينشتاين"، "بودولسكي" و"روزن"،
  • 3:29 - 3:33
    تُحدّد بدقة كم مرّة يمكنك
    الحصول على نتائج مثل 1أ أو ب 0
  • 3:33 - 3:37
    لأن النواتج سيتطلب تعريفها
    في مرحلة متقدمة.
  • 3:37 - 3:40
    أظهر "بيل" أنّ النهج الكمي البحت،
  • 3:40 - 3:43
    حيثُ أنّ الحالة هي بالفعل
    غير محدّدة حتى تُقَاس،
  • 3:43 - 3:46
    لديها حدود مختلفة
    وتوقعات نتائج قياس مختلطة،
  • 3:46 - 3:49
    التي من المستحيل أن تُحدّد
    في سيناريو مسبق.
  • 3:49 - 3:53
    بمجرد أنْ عَمِلَ "بيل" على كيفية
    اختبار جدال "إي-بي-آر"،
  • 3:53 - 3:55
    توجّه علماء الفيزياء لفعل ذلك.
  • 3:55 - 3:59
    بدء من "جون كلوستر" في السبعينيات
    و"آلان أسبكت" في أوائل الثمانينيات،
  • 3:59 - 4:03
    اختُبِرَتْ عشرات تجارب تنبؤ الـ"إي-بي-آر"،
  • 4:03 - 4:05
    وكلّها وجدت نفس الشّيء:
  • 4:05 - 4:08
    ميكانيكا الكم صحيحة.
  • 4:08 - 4:12
    الارتباطات بين الحالات الغير معروفة
    من الجزيئات المتشابكة حقيقية
  • 4:12 - 4:15
    ولا يمكن تفسيرها عبر أيّ متغير أعمق.
  • 4:15 - 4:20
    تحولت بحث "إي-بي-آر" ليكون خاطئا
    ولكن كان ذلك ببراعة.
  • 4:20 - 4:24
    من خلال قيادة علماء الفيزياء على
    التفكير بعمق حول أُسس فيزياء الكمّ،
  • 4:24 - 4:27
    أدّت إلى المزيد من بلورة النظرية
  • 4:27 - 4:31
    وساعدَتْ على إطلاق الأبحاث
    في موضوعات مثل معلومات الكمّ،
  • 4:31 - 4:37
    الآن حقل مزدهر مع إمكاناتٍ
    لتطوير أجهزة كمبيوتر لقوة لا مثيل لها.
  • 4:37 - 4:40
    للأسف، إنّ العشوائية في قياس النتائج
  • 4:40 - 4:42
    تحول دون سيناريوهات الخيال العلمي،
  • 4:42 - 4:46
    مثل استخدام جزيئات متشابكة
    لإرسال رسائل أسرع من الضوء.
  • 4:46 - 4:49
    لذا نظرية النسبية آمنة، حتى الآن.
  • 4:49 - 4:53
    لكن كون الكم أغرب بكثير
    مما أراد أينشتاين تصديقه.
Title:
خطأ أينشتاين الرائع: الحالات المتشابكة - تشاد أورزيل
Description:

مشاهدة الدرس الكامل: http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-brilliant-mistake-entangled-states-chad-orzel

عندما تفكر بـأينشتاين والفيزياء، ربما كانت E=MC² أول ما يتبادر إلى ذهنك. ولكن واحدة من أعظم إسهاماته في المجال جاء في الواقع على شكل حاشية فلسفية غريبة في بحث سنة 1935 شارك في كتابتها - والتي انتهت لتكون خاطئة مع الوقت. تشاد أورزيا قام بتفصيل بحث أينشتاين "إي-بي-آر"، وأفكاره حول الظواهر الغريبة للحالات المتشابكة.

قدم الدرس: تشاد أورزيل، والرسوم المتحركة: جونبورغ\بانياي
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:10

Arabic subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.