سلسلة النظرية النسبية: النسبية الخاصة
هل يُعد انتقال المعلومات عن طريق التشابك الكمومي أسرع من الضوء؟
السؤال: هل يُعد انتقال المعلومات عن طريق التشابك الكمومي أسرع من الضوء؟
«قرأت مقالًا عن (إن كنتم تبدون مقتنعين جدًا بأنه ليس بإمكان المعلومات السفر أسرع من الضوء). بالمقابل، وأنا أقرأ، تذكرت مقالًا نشرته وكالة ناسا، يصف الإمكانات والنتائج المثيرة لخاصية تدعى التشابك الكمي؟ نعم إنه اكتشافٌ جديدٌ سيغيّر من فهمنا للفيزياء النسبية».
تجيب عن هذا السؤال الأستاذة كاريل الباحثة في جامعة بورتسموثت المملكة المتحدة، فتبدأ قائلة:
-سؤال جيد، التشابك الكمومي ظاهرة مثيرة جدًا للاهتمام، حيث تُعرف بانتقالٍ لحظي للمعلومات بين جسيمين بغض النظر عن المسافة التي تفصل بينهما، سواء كانت بضعة أمتار أو عدة سنوات ضوئية.
إليك هذا المثال البعيد عن العالم الكمومي والذي يُقصد من خلاله التوصل لفهمٍ مُقارب للظاهرة:
تخيل نفسك بصدد إرسال حزمتين ضوئيتين لصديقين لك يتوجدان على طرفين متقابلين من المجرة وأنت وسطهما، وتكون قد أخبرتهما سابقًا أنّه إن كان أحد الشعاعين أزرق فسيكون الآخر أحمر. وبالتالي عند وصول الشعاع الأزرق عند صديقك في أحد الطرفين سيعلم فورًا أن صديقك الآخر قد تلقى الشعاع الأحمر في نفس تلك اللحظة.
– أها! هذا يعني أنّ صديقاي يتبادلان المعلومات بسرعة أكبر من سرعة الضوء فيكونان بذلك قد خرقا قانون النسبية، لكن دون انتقال حقيقي للمعلومات بينهما.
– لقد قمتَ بإخبار كل واحد منهما بسرعة دون ضوئية عادية بما قد فعلته للتو، هذا كل شيء. والطريقة التي يمكنني من خلالها أن أُثبت لك أنّ لا وجود لتواصل أسرع من التواصل بالضوء، هي أنّ بإمكانك الكذب عليهما وإرسال تلكما الحزمتين من نفس اللون.
الأمر أكثر تعقيدًا بقليل في ميكانيكا الكم، لأنه من الناحية النظرية لا أحد يعرف حالة الجسيمات حتى تُشاهَد، لكنك تظل غير قادر على التأثير في حالة الجسيم، لذلك فالحجة تبقى نفسها.
بإمكانك الاطلاع أكثر على مفارقة «EPR» المسماة على ثلاثية العلماء أينشتاين وبودولسكي وروزن، الذين بدوا غير مرتاحين حينما سمعوا بالتشابك الكمي فوضعوا هذه المفارقة لإثبات أنه من غير الممكن أن يكون حقيقيًا، بمعنى، بما أنكم لم تشاهدوا الجسيم بعد، فلا يزال على حالته.
لقد بُرهنت في سطر واحد من الجبر، إنّ فكرة المتغيرات الخفية هذه لا يمكن أن تكون صحيحة.
كما ذكرت آنفًا، لايزال من غير الممكنٍ للتشابك الكمي الومضان أسرع من التواصل الضوئي، حيث لا يمكن التأثير على أية حالة مضى إليها الجسيم حتى وإن لم يُحكم على حالته حتى مشاهدته.
هل يشاهد الفوتون الفوتونات الأخرى وهي تمرّ بسرعة الضوء؟
«يقولون إنّ سرعة الضوء هي نفسها بالنسبة لجميع المراجع العطالية، لكن ماذا إن كان المشاهد فوتونا داخل حزمة ليزر؟
كل فوتون من الحزمة الضوئية سيشاهد الفوتونات الأخرى وهي تنتقل بالسرعة (c)، وبالتالي فإن الشعاع الضوئي سينكسر على الفور، كيف تفسرون هذا اللغز؟»
الجواب هو أنّه لا يمكن اعتبار الفوتون كمشاهد. فالوقت يتباطأ بالنسبة للأجسام المنتقلة بسرعة تقارب سرعة الضوء، ويتوقف تمامًا بالنسبة للأجسام التي تبلغ سرعة الضوء، وبالتالي فكيف من الممكن مشاهدة لحظات مرور الجُسيم إن لم يكن من الممكن قياس الوقت؟ هذا ما يجعل السؤال يبدو غير معقول.
إعداد: نرجس دواق
تدقيق: أسامة القزقي
المصدر الأول،المصدر الثاني
