إذا وضعت ثلاثة حمائم في حجرتين، فعلى الأقل حمامتين سينتهي بهما المطاف في نفس الحجرة، صح؟ علماء الفيزياء لهم رأي آخر، سيّما لو تكلّمنا عن ميكانيكا الكم.
نتائج جديدة و مثيرة للدهشة توصّل إليها مجموعة من علماء الفيزياء في بحث تناول ظاهرة غريبة جديدة من عالم الكوانتوم المثير لتكشف عن سلوك كمّي يذكّرنا بقِطّة شرودنغر. البحث قام به فريق من ولاية كاليفورنيا و فيزيائيون من إسرائيل، إيطاليا و المملكة المتحدة.
الفيزيائيون أشاروا إلى أحجية كمّية جديدة، شبّهوها بشكل الحمام لتوضيح الفكرة.
لو وضعنا ثلاثة حمائم في حجرتين، فمن الممكن لكل حمامة أن لا تشاطر حجرتها مع حمامة أخرى. ستتسائل كيف؟
الباحثون لاحظوا تجريبياً حالات تظهر فيها ثلاثة جسيمات كمّية نفس السلوك، أي عندما وضعوا تلك الجسيّمات الثلاث في صندوقيّن صغيرين، رصدوا حالات يكون فيها كل جسيّم من الثلاثة وحيداً في صندوقه، رغم أننا نملك صندوقين فقط!
سنوضّح أكثر: الفيزيائيون يرجّحون بأن التأثير سوف يظهر عندما يقوم مراقب، أي الباحث، بسلسلة من القياسات أثناء محاولة احتواء ثلاثة جسيّمات في صندوقين. القياس الأوّلي يكون لتحديد مواقع الجسيمات.
في الخطوة التالية، يمكنك إجراء قياس لمعرفة ما إذا كان اثنين من الجسيّمات يتبادلان نفس الصندوق. في الخطوة الأخيرة، يتم قياس المواقع الآنية للجسيّمات.
الآن لابد من التطرّق لنقطة مهمة في فيزياء الكم، و هي أن القياس نفسه يؤثّر على سلوك الجسيّم [كما في تداعيات القياس في تجربة شقي يونغ].
الآن نعود لمراحل القياس التي ذكرناها، في الخطوة المتوسّطة، يمكن للفيزيائيين من القيام بما يسمّى بـ “قياس ضعيف” لمراقبة جميع الجسيّمات الثلاث في وقت واحد، و عندما قاموا بذلك، اتضح أنه لا يوجد اثنين من الجسيّمات يتبادلان نفس الصندوق.
إنها واحدة من تلك الظواهر التي تبدو مستحيلة، لكنها نتيجة لميكانيكا الكم. البحث هذا يلقي الضوء على تأثير كمّي جديد يتطلّب منا إعادة النظر في بعض المفاهيم الأساسية لفيزياء الكم خصوصاً فيما يتعلّق بمفاهيم الانفصال، الارتباط و التفاعل الكمّي.
- تحرير: ندى ياغي
- المصدر
