مناظرات بور-أينشتاين

نيلز بور (يسار) مع ألبرت أينشتاين (يمين) في منزل بول إهرنفست في لايدن (ديسمبر 1925)

كانت مناظرات بور -أينشتاين سلسلة من المناقشات العلنية حول ميكانيكا الكم بين ألبرت أينشتاين ونيلز بور . وتُذكر هذه المناظرات لأهميتها في فلسفة العلوم ، إذ تُشكل الخلافات - ونتائجها المتمثلة في ترسيخ رؤية بور لميكانيكا الكم - أساس الفهم الحديث للفيزياء. [ 1 ] وقد كتب بور معظم روايته للأحداث التي جرت في مؤتمر سولفاي عام 1927 وأماكن أخرى، بعد عقود، في مقال بعنوان "مناقشات مع أينشتاين حول المشكلات المعرفية في الفيزياء الذرية". [ 2 ] [ 3 ] وبناءً على هذا المقال، تمحورت القضية الفلسفية في المناظرة حول مدى صحة تفسير بور لميكانيكا الكم في كوبنهاغن، والذي تمحور حول إيمانه بالتكامل ، في تفسير الطبيعة. [ 4 ] على الرغم من اختلاف آرائهم والاكتشافات اللاحقة التي ساهمت في ترسيخ ميكانيكا الكم، حافظ بور وأينشتاين على إعجاب متبادل استمر طوال حياتهما. [ 5 ] [ 6 ]

على الرغم من اختلاف بور وأينشتاين في وجهات النظر، إلا أنهما كانا صديقين حميمين طوال حياتهما واستمتعا باستخدام بعضهما البعض كأداة للمقارنة. [ 7 ]

المناقشات التي سبقت الثورة

كان آينشتاين أول فيزيائي يقول إن اكتشاف ماكس بلانك لكمات الطاقة سيستلزم إعادة صياغة قوانين الفيزياء . ولتأكيد وجهة نظره، اقترح آينشتاين عام ١٩٠٥ أن الضوء يتصرف أحيانًا كجسيم أطلق عليه اسم كم الضوء (انظر الفوتون وازدواجية الموجة والجسيم ). وكان بور من أشد معارضي فكرة الفوتون، ولم يتبناها علنًا إلا عام ١٩٢٥. [ ٨ ] وقد لاقت فكرة الفوتون استحسان آينشتاين لأنه رآها حقيقة فيزيائية (وإن كانت مُربكة) وراء الأرقام التي قدمها بلانك رياضيًا عام ١٩٠٠. أما بور، فقد كرهها لأنها جعلت اختيار الحل الرياضي تعسفيًا؛ إذ لم يُحبذ أن يضطر العالم للاختيار بين المعادلات. [ ٩ ] ولعل هذا الخلاف كان أول نقاش حقيقي بين بور وآينشتاين. اقترح أينشتاين وجود الفوتون عام 1905، وقدم آرثر كومبتون دليلاً على ذلك عام 1922 من خلال تأثير كومبتون . أكد بور، إلى جانب هانز كرامرز وجون سي. سلاتر، في نظرية بوث-كيجر عام 1924 ، أن قانون حفظ الطاقة ينطبق فقط على المتوسطات الإحصائية. إلا أنه بعد تجربة بوث-جيجر للتزامن عام 1925 ، ثبت خطأ نظرية بوث-كيجر، وثبتت صحة موقف أينشتاين القائل بأن الطاقة محفوظة في التصادمات الفردية. [ 10 ]

الثورة الكمومية

شهدت منتصف عشرينيات القرن العشرين ثورة الكم بقيادة كل من أينشتاين وبور، وتمحورت نقاشاتهما اللاحقة حول فهم هذا التغيير. أعاد إرفين شرودنغر صياغة نظرية الكم في إطار ميكانيكا الموجة، مما أدى إلى معادلة شرودنغر . عندما أرسل شرودنغر نسخة أولية من معادلته الجديدة إلى أينشتاين، ردّ أينشتاين مشيدًا بمعادلته باعتبارها تقدمًا حاسمًا يُظهر "عبقرية حقيقية". [ 11 ] بالتوازي، أعادت ورقة فيرنر هايزنبرغ البحثية "أومديوتونغ" (Umdeutung) عام 1925 تفسير نظرية الكم القديمة باستخدام مؤثرات شبيهة بالمصفوفات، مُزيلةً بذلك عناصر نيوتن المتعلقة بالمكان والزمان من أي واقع كامن. بعد عام، في عام 1926، اقترح ماكس بورن ، بالتعاون مع هايزنبرغ، أن الميكانيكا يجب فهمها على أنها احتمالية دون أي تفسير سببي.

رفض كل من أينشتاين وشرودنغر تفسير بورن ، الذي يتضمن إنكارًا للسببية التي كانت سمة أساسية للعلم ولا تزال حاضرة في النسبية العامة . [ 12 ] في رسالة عام 1926 إلى ماكس بورن، كتب أينشتاين: [ 13 ]

[...] إن ميكانيكا الكمّ مهيبةٌ بلا شك. لكنّ صوتاً داخلياً يخبرني أنها ليست الحقيقة بعد. تقول النظرية الكثير، لكنها لا تقرّبنا حقاً من سرّ "القديم". على أيّ حال، أنا مقتنعٌ بأنه [الله] لا يلعب النرد.

في البداية، حتى هايزنبرغ نفسه دخل في نقاشات حادة مع بور حول مدى توافق ميكانيكا المصفوفات مع ميكانيكا الموجات لشرودنغر. [ 14 ] وكان بور معارضًا لمبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ . [ 15 ] ومع ذلك، بحلول مؤتمر سولفاي الخامس في أكتوبر 1927، خلص هايزنبرغ وبور إلى أن الثورة قد انتهت ولم يعد هناك حاجة إلى مزيد من البحث. في تلك المرحلة الأخيرة، تحول شك أينشتاين إلى يأس. فقد اعتقد أنه قد تم إنجاز الكثير، لكن الأسباب الكامنة وراء هذه الميكانيكا لا تزال بحاجة إلى فهم. [ 9 ]

عكس رفض أينشتاين قبول الثورة كحقيقة مطلقة رغبته في رؤية نموذج يُطوّر للأسباب الكامنة وراء هذه الأساليب الإحصائية التي تبدو عشوائية. لم يرفض فكرة استحالة معرفة المواقع في الزمكان معرفةً كاملة، لكنه لم يُرِد السماح لمبدأ عدم اليقين بأن يُحتّم وجود آلية عشوائية وغير حتمية ظاهريًا تعمل بها قوانين الفيزياء. كان أينشتاين نفسه مفكرًا إحصائيًا، لكنه أنكر الحاجة إلى اكتشاف أو توضيح المزيد. [ 9 ] عمل أينشتاين بقية حياته على اكتشاف نظرية جديدة تُفسّر ميكانيكا الكم وتُعيد السببية إلى العلم، وهو ما يُطلق عليه الكثيرون الآن نظرية كل شيء . [ 16 ] في هذه الأثناء، لم يُزعج بور أيًا من العناصر التي أزعجت أينشتاين. بل تصالح مع التناقضات باقتراح مبدأ التكامل الذي يُحدد الخصائص فقط كنتيجة للقياسات. [ 17 ] : 104

ما بعد الثورة: المرحلة الأولى

كما ذُكر سابقًا، شهد موقف أينشتاين تعديلات جوهرية على مر السنين. ففي المرحلة الأولى، رفض أينشتاين قبول عدم الحتمية الكمومية، وسعى إلى إثبات إمكانية انتهاك مبدأ عدم اليقين، مقترحًا تجارب فكرية بارعة تسمح بالتحديد الدقيق للمتغيرات المتناقضة، كالموقع والسرعة، أو بالكشف صراحةً عن الجوانب الموجية والجسيمية للعملية نفسها في آنٍ واحد. (يُستقى المصدر الرئيسي لهذه التجارب الفكرية من رواية بور بعد عشرين عامًا). [ 18 ] [ 19 ] ويقر بور قائلًا: "فيما يتعلق برواية المحادثات، فأنا أدرك تمامًا أنني أعتمد فقط على ذاكرتي، كما أنني مستعد لاحتمال أن تظهر له العديد من جوانب تطور نظرية الكم، التي لعب فيها أينشتاين دورًا كبيرًا، في ضوء مختلف". [ 20 ]

حجة أينشتاين

وقع أول هجوم جاد من قبل أينشتاين على المفهوم "الأرثوذكسي" خلال المؤتمر الدولي الخامس لسولفاي حول " الإلكترونات والفوتونات " في عام 1927. وأشار أينشتاين إلى كيفية الاستفادة من قوانين حفظ الطاقة والدفع ( الزخم ) (المقبولة عالميًا ) من أجل الحصول على معلومات حول حالة الجسيم في عملية تداخل ، والتي، وفقًا لمبدأ عدم التحديد أو مبدأ التكامل، لا ينبغي أن تكون متاحة.

الشكل أ. يصطدم شعاع أحادي اللون (شعاع تمتلك جميع جسيماته نفس الدفعة) بشاشة أولى، فينحرف، ثم تصطدم الموجة المنحرفة بشاشة ثانية ذات شقين، مما يؤدي إلى تكوين شكل تداخل على الخلفية F. وكما هو معتاد، يُفترض أن جسيمًا واحدًا فقط قادر على المرور عبر الآلية بأكملها في كل مرة. ومن خلال قياس ارتداد الشاشة S1 ، وفقًا لأينشتاين، يمكن استنتاج الشق الذي مر منه الجسيم دون التأثير على الجوانب الموجية للعملية. 
الشكل ب. شق أينشتاين.

لفهم حججه وتقييم رد بور، من المفيد الرجوع إلى الجهاز التجريبي الموضح في الشكل (أ). ينتشر شعاع ضوئي عمودي على المحور X (المُحاذي رأسيًا هنا) في الاتجاه z ، ويصطدم بشاشة S1 ذات شق ضيق (مقارنةً بطول موجة الشعاع). بعد مروره عبر الشق، ينحرف الشعاع بزاوية تجعله يصطدم بشاشة ثانية S2 ذات شقين. ينتج عن الانتشار المتتالي للموجة تكوّن شكل التداخل على الشاشة النهائية F. 

عند مرور الجسيم عبر شقي الشاشة الثانية S2 ، تصبح الجوانب الموجية للعملية جوهرية. في الواقع، إن التداخل بين حدي التراكب الكمومي ، الموافقين للحالات التي يكون فيها الجسيم متمركزًا في أحد الشقين، هو ما يُنتج مناطق تداخل بناء وهدّام (حيث تُصبح الدالة الموجية معدومة). ومن المهم أيضًا ملاحظة أن أي تجربة مصممة لإثبات الجوانب " الجسيمية " للعملية عند مرور الجسيم عبر الشاشة S2 ( والتي، في هذه الحالة، تُختزل إلى تحديد الشق الذي مرّ منه الجسيم) تُؤدي حتمًا إلى إتلاف الجوانب الموجية، مما يعني اختفاء شكل التداخل وظهور بقعتين مركزتين من الحيود، وهما ما يُؤكد معرفتنا بالمسار الذي سلكه الجسيم.

في هذه المرحلة، يُدخل أينشتاين الشاشة الأولى في الحسبان، ويُجادل بما يلي: بما أن الجسيمات الساقطة لها سرعات عمودية (عمليًا) على الشاشة S1 ، وبما أن التفاعل مع هذه الشاشة هو وحده ما يُمكن أن يُسبب انحرافًا عن اتجاه الانتشار الأصلي، فبموجب قانون حفظ الدفع، الذي ينص على أن مجموع دفعات نظامين متفاعلين محفوظ، إذا انحرف الجسيم الساقط نحو الأعلى، فإن الشاشة سترتد نحو الأسفل، والعكس صحيح. في الظروف الواقعية، تكون كتلة الشاشة كبيرة جدًا بحيث تبقى ثابتة، ولكن من حيث المبدأ، يُمكن قياس حتى الارتداد المتناهي الصغر. إذا تخيلنا قياس دفع الشاشة في الاتجاه X بعد مرور كل جسيم، يُمكننا معرفة، من خلال حقيقة أن الشاشة ستُوجد مرتدة نحو الأعلى (الأسفل)، ما إذا كان الجسيم المعني قد انحرف نحو الأسفل أو الأعلى، وبالتالي من أي شق في الشاشة S2 مرّ الجسيم. لكن بما أن تحديد اتجاه ارتداد الشاشة بعد مرور الجسيم لا يؤثر على تطور العملية، فسيظل لدينا شكل تداخل على الشاشة F. يحدث التداخل تحديدًا لأن حالة النظام هي تراكب حالتين تكون دوالهما الموجية غير صفرية فقط بالقرب من أحد الشقين. من ناحية أخرى، إذا مر كل جسيم عبر الشق b أو الشق c فقط ، فإن مجموعة الأنظمة ستكون مزيجًا إحصائيًا من الحالتين، مما يعني أن التداخل غير ممكن. إذا كان أينشتاين محقًا، فهذا يُعد انتهاكًا لمبدأ عدم التحديد. 

بدأت هذه التجربة الفكرية بصورة أبسط خلال جلسة المناقشة العامة ضمن وقائع مؤتمر سولفاي عام ١٩٢٧. في تلك الوقائع الرسمية، سُجِّل رد بور على النحو التالي: "أشعر أنني في موقف صعب للغاية لأنني لا أفهم بدقة ما يحاول أينشتاين توضيحه." [ ٢١ ] كان أينشتاين قد أوضح قائلاً: "قد يحدث أن تُنتج العملية الأولية نفسها تأثيرًا في موضعين أو أكثر على الشاشة. لكن التفسير الذي يُعبِّر عن مربع بسي باحتمالية وجود هذا الجسيم تحديدًا في نقطة معينة، يفترض آلية عمل غريبة تمامًا عن بُعد." [ ٢٢ ] يتضح من هذا أن أينشتاين كان يشير إلى قابلية الفصل (وخاصةً، والأهم من ذلك، السببية المحلية، أي الموضعية)، وليس إلى عدم الحتمية. في الواقع، كتب بول إهرنفست رسالة إلى بور يذكر فيها أن التجارب الفكرية التي أجراها أينشتاين عام 1927 لم يكن لها علاقة بمبدأ عدم اليقين، حيث أن أينشتاين كان قد قبل هذه التجارب بالفعل "ولفترة طويلة لم يشك فيها أبدًا". [ 23 ]

رد بور

من الواضح أن بور أساء فهم حجة أينشتاين حول انتهاك ميكانيكا الكم لمبدأ السببية النسبية (المحلية)، وركز بدلاً من ذلك على اتساق عدم التحديد الكمي . وكان رد بور هو توضيح فكرة أينشتاين بشكل أوضح باستخدام الرسم التخطيطي في الشكل (ج). (يُظهر الشكل (ج) شاشة ثابتة (س 1) مثبتة بمسامير. حاول الآن أن تتخيل شاشة قابلة للانزلاق لأعلى أو لأسفل على طول قضيب بدلاً من مسمار ثابت). يلاحظ بور أن المعرفة الدقيقة للغاية لأي حركة رأسية (محتملة) للشاشة هي افتراض أساسي في حجة أينشتاين. في الواقع، إذا لم تكن سرعتها في الاتجاه ( س) قبل مرور الجسيم معروفة بدقة أكبر بكثير من تلك الناتجة عن الارتداد (أي، إذا كانت تتحرك بالفعل رأسيًا بسرعة غير معروفة وأكبر من تلك التي تكتسبها نتيجةً للتلامس مع الجسيم)، فإن تحديد حركتها بعد مرور الجسيم لن يُعطي المعلومات التي نبحث عنها. مع ذلك، يتابع بور، فإن التحديد الدقيق للغاية لسرعة الشاشة، عند تطبيق مبدأ عدم التحديد، يستلزم حتمًا عدم دقة في تحديد موضعها في الاتجاه X. لذا، قبل بدء العملية، ستشغل الشاشة موضعًا غير محدد، على الأقل إلى حد معين (محدد بالصيغة). لنأخذ الآن، على سبيل المثال، النقطة d في الشكل A، حيث يكون التداخل هدامًا. أي إزاحة للشاشة الأولى ستجعل أطوال المسارين a–b–d و a–c–d مختلفة عن تلك الموضحة في الشكل. إذا كان الفرق بين المسارين نصف طول موجي، فسيكون التداخل عند النقطة d بناءً بدلًا من هدام. يجب أن تُجري التجربة المثالية متوسطًا على جميع المواضع الممكنة للشاشة S1 ، ولكل موضع، يوجد، عند نقطة ثابتة معينة F ، نوع مختلف من التداخل، من الهدام تمامًا إلى البناء تمامًا. نتيجة هذا المتوسط ​​هي أن نمط التداخل على الشاشة F سيكون رماديًا بشكل موحد. مرة أخرى، أدت محاولتنا لإثبات الجوانب الجسيمية في S 2 إلى تدمير إمكانية التداخل في F ، والذي يعتمد بشكل حاسم على الجوانب الموجية. 

الشكل ج. من أجل تحقيق اقتراح أينشتاين، من الضروري استبدال الشاشة الأولى في الشكل أ (S 1 ) بغشاء يمكنه التحرك عموديًا، مثل هذا الذي اقترحه بور.

كما أدرك بور، لفهم هذه الظاهرة، "من الضروري، على عكس أدوات القياس الحقيقية، أن تشكل هذه الأجسام، إلى جانب الجسيمات، في الحالة قيد الدراسة، النظام الذي يجب تطبيق الصيغة الكمومية عليه. وفيما يتعلق بدقة الشروط التي يمكن في ظلها تطبيق الصيغة بشكل صحيح، فمن الضروري تضمين الجهاز التجريبي بأكمله. في الواقع، إن إدخال أي جهاز جديد، مثل مرآة، في مسار جسيم ما، قد يُحدث تأثيرات تداخل جديدة تؤثر بشكل جوهري على التنبؤات المتعلقة بالنتائج التي سيتم تسجيلها في النهاية." ويحاول بور لاحقًا حل هذا الغموض المتعلق بأجزاء النظام التي يجب اعتبارها ماكروسكوبية وتلك التي لا ينبغي اعتبارها كذلك.

وعلى وجه الخصوص، يجب أن يكون واضحاً جداً أن... الاستخدام غير المبهم للمفاهيم المكانية والزمانية في وصف الظواهر الذرية يجب أن يقتصر على تسجيل الملاحظات التي تشير إلى الصور على عدسة التصوير الفوتوغرافي أو إلى التأثيرات المماثلة التي لا رجعة فيها عملياً للتضخيم مثل تكوين قطرة ماء حول أيون في غرفة مظلمة.

تعتمد حجة بور حول استحالة استخدام الجهاز الذي اقترحه أينشتاين لانتهاك مبدأ عدم التحديد بشكل أساسي على حقيقة أن نظامًا عيانيًا (الشاشة S1 ) يخضع لقوانين الكم. من جهة أخرى، كان بور يرى باستمرار أنه من أجل توضيح الجوانب المجهرية للواقع، من الضروري إطلاق عملية تضخيم تتضمن أجهزة عيانية، تتميز أساسًا بخضوعها للقوانين الكلاسيكية، ويمكن وصفها بمصطلحات كلاسيكية. هذا الغموض سيعود لاحقًا في صورة ما يُعرف حتى اليوم بمشكلة القياس .

مع ذلك، يذكر بور في مقاله الذي يدحض فيه ورقة إي بي آر ، أنه "لا مجال للحديث عن اضطراب ميكانيكي في النظام قيد الدراسة". [ 24 ] وينقل هايزنبرغ عن بور قوله: "أجد جميع الادعاءات من قبيل 'الملاحظة تُدخل عدم اليقين في الظاهرة' غير دقيقة ومضللة". [ 25 ] ويخلص كتاب مانجيت كومار عن مناظرات بور-أينشتاين إلى أن هذه الادعاءات منسوبة إلى بور وتتعارض مع حججه. [ 26 ] في المقابل، وجد آخرون، مثل الفيزيائي ليون روزنفيلد ، أن حجة بور مقنعة. [ 27 ]

مبدأ عدم اليقين المطبق على الوقت والطاقة

الشكل د. موجة ممتدة طولياً تمر عبر شق يبقى مفتوحاً لفترة وجيزة فقط. خلف الشق، توجد موجة محدودة مكانياً في اتجاه الانتشار.

في العديد من الأمثلة في الكتب الدراسية والمناقشات الشائعة حول ميكانيكا الكم، يُشرح مبدأ عدم التحديد بالرجوع إلى زوج المتغيرات: الموضع والسرعة (أو الزخم). تشير الطبيعة الموجية للعمليات الفيزيائية إلى وجود علاقة أخرى لعدم التحديد: العلاقة بين الزمن والطاقة. لفهم هذه العلاقة، من المفيد الرجوع إلى التجربة الموضحة في الشكل (د)، والتي ينتج عنها انتشار موجة محدودة الامتداد المكاني. لنفترض، كما هو موضح في الشكل، أن شعاعًا ممتدًا طوليًا بشكل كبير ينتشر باتجاه شاشة ذات شق مزود بمصراع يبقى مفتوحًا لفترة وجيزة جدًا.Δت{\displaystyle \Delta t}. وراء الشق، ستكون هناك موجة من الامتداد المكاني المحدود تستمر في الانتشار نحو اليمين.

تتمتع الموجة أحادية اللون تمامًا (مثل النوتة الموسيقية التي لا يمكن تقسيمها إلى توافقيات) بامتداد مكاني لانهائي. وللحصول على موجة ذات امتداد مكاني محدود (والتي تُسمى تقنيًا حزمة موجية )، يجب تراكب عدة موجات بترددات مختلفة وتوزيعها بشكل مستمر ضمن نطاق ترددي معين حول قيمة متوسطة، مثلν0{\displaystyle \nu _{0}}ثم يحدث أنه في لحظة معينة، توجد منطقة مكانية (تتحرك مع الزمن) تتراكم فيها مساهمات مختلف حقول التراكب تراكمًا بناءً. ومع ذلك، ووفقًا لنظرية رياضية دقيقة، كلما ابتعدنا عن هذه المنطقة، تتوزع أطوار الحقول المختلفة، عند أي نقطة محددة، توزيعًا سببيًا، وينتج تداخل هدّام. وبالتالي، فإن المنطقة التي يكون فيها للموجة سعة غير صفرية محدودة مكانيًا. ومن السهل إثبات أنه إذا كان للموجة امتداد مكاني يساويΔx{\displaystyle \Delta x}(وهذا يعني، في مثالنا، أن المصراع ظل مفتوحًا لفترة من الوقت)Δت=Δx/v{\displaystyle \Delta t=\Delta x/v}حيث v هي سرعة الموجة)، فإن الموجة تحتوي على (أو هي تراكب لـ) موجات أحادية اللون مختلفة تغطي تردداتها فترة زمنيةΔν{\displaystyle \Delta \nu }والذي يحقق العلاقة التالية:

Δν1Δت.{\displaystyle \Delta \nu \geq {\frac {1}{\Delta t}}.}

مع الأخذ في الاعتبار أن التردد والطاقة متناسبان في علاقة بلانك :

هـ=حν{\displaystyle E=h\nu \,}

ويترتب على المتباينة السابقة مباشرة أن الجسيم المرتبط بالموجة يجب أن يمتلك طاقة غير محددة تمامًا (نظرًا لاختلاف الترددات المشاركة في التراكب) وبالتالي هناك عدم تحديد في الطاقة:

Δهـ=حΔνحΔت.{\displaystyle \Delta E=h\,\Delta \nu \geq {\frac {h}{\Delta t}}.}

ويترتب على ذلك مباشرة ما يلي:

ΔهـΔتح{\displaystyle \Delta E\,\Delta t\geq h}

وهي علاقة عدم التحديد بين الزمن والطاقة.

النقد الثاني لأينشتاين

تجربة أينشتاين الفكرية لعام 1930 كما صممها بور. كان من المفترض أن يثبت صندوق أينشتاين انتهاك علاقة عدم التحديد بين الزمن والطاقة.

في مؤتمر سولفاي السادس عام 1930، كانت علاقة عدم التحديد التي نوقشت للتو هدفًا لانتقادات أينشتاين. وتفترض فكرته وجود جهاز تجريبي صممه بور لاحقًا بطريقة تُبرز العناصر الأساسية والنقاط الرئيسية التي سيستخدمها في رده.

يتأمل أينشتاين في صندوق (يُسمى صندوق أينشتاين ، أو صندوق أينشتاين الضوئي ؛ انظر الشكل) يحتوي على إشعاع كهرومغناطيسي وساعة تتحكم في فتح مصراع يغطي ثقبًا مصنوعًا في أحد جدران الصندوق. يكشف المصراع الثقب لفترة زمنيةΔت{\displaystyle \Delta t}والتي يمكن اختيارها بشكل تعسفي. أثناء الفتح، نفترض أن فوتونًا، من بين الفوتونات الموجودة داخل الصندوق، يهرب عبر الفتحة. وبهذه الطريقة، تتولد موجة ذات امتداد مكاني محدود، وفقًا للشرح المذكور أعلاه. من أجل تحدي علاقة عدم التحديد بين الزمن والطاقة، من الضروري إيجاد طريقة لتحديد الطاقة التي حملها الفوتون بدقة كافية. عند هذه النقطة، يلجأ أينشتاين إلى تكافؤ الكتلة والطاقة في النسبية الخاصة .هـ=مج2{\displaystyle E=mc^{2}}ومن هذا يستنتج أن معرفة كتلة الجسم توفر مؤشرًا دقيقًا على طاقته. لذا، فإن الحجة بسيطة للغاية: إذا وزننا الصندوق قبل وبعد فتح المصراع، وإذا تسربت كمية معينة من الطاقة من الصندوق، فسيكون الصندوق أخف وزنًا. ويُضرب التغير في الكتلة فيج2{\displaystyle c^{2}} سيوفر ذلك معرفة دقيقة بالطاقة المنبعثة. علاوة على ذلك، ستشير الساعة إلى الوقت الدقيق الذي حدث فيه انبعاث الجسيم. وبما أنه من حيث المبدأ، يمكن تحديد كتلة الصندوق بدرجة دقة عالية، فإنه يمكن تحديد الطاقة المنبعثة بدقة.Δهـ{\displaystyle \Delta E}بدقة حسب الرغبة. لذلك، المنتجΔهـΔت{\displaystyle \Delta E\Delta t}يمكن أن تكون أقل مما هو مفترض في مبدأ عدم التحديد.

جهاز جورج غاموف التجريبي الوهمي للتحقق من صحة التجربة الفكرية في معهد نيلز بور في كوبنهاغن

كانت الفكرة بالغة الأهمية، وبدا النقاش فيها لا يُدحض. من المهم مراعاة تأثير كل هذه النقاشات على الأشخاص المعنيين آنذاك. وصف ليون روزنفيلد، الذي شارك في المؤتمر، الحدث بعد عدة سنوات:

كانت صدمة حقيقية لبور... الذي لم يستطع في البداية إيجاد حل. طوال الأمسية، كان مضطربًا للغاية، وظل ينتقل من عالم إلى آخر، محاولًا إقناعهم باستحالة ذلك، وأنّ صحة أينشتاين كانت ستؤدي إلى نهاية الفيزياء؛ لكنه لم يتوصل إلى أي طريقة لحل هذه المفارقة. لن أنسى أبدًا صورة الخصمين وهما يغادران النادي: أينشتاين، بطوله المهيب وهيبته، يمشي بهدوء، وعلى وجهه ابتسامة ساخرة خفيفة، وبور يهرول بجانبه، مفعمًا بالحماس... وفي صباح اليوم التالي، تحقق انتصار بور.

انتصار بور

تمثلت براعة بور في إثباته، مرة أخرى، أن حجة أينشتاين الدقيقة لم تكن قاطعة، بل وأكثر من ذلك في الطريقة التي توصل بها إلى هذه النتيجة بالاستناد تحديدًا إلى إحدى أفكار أينشتاين العظيمة: مبدأ التكافؤ بين الكتلة الجاذبية والكتلة القصور الذاتي، بالإضافة إلى تمدد الزمن في النسبية الخاصة، ونتيجة لذلك - الانزياح الأحمر الجاذبي . أوضح بور أنه لكي تنجح تجربة أينشتاين، يجب تعليق الصندوق بنابض في منتصف مجال جاذبية. وللحصول على قياس لوزن الصندوق، يجب تثبيت مؤشر عليه يتوافق مع مؤشر على ميزان. بعد إطلاق فوتون، كتلةم{\displaystyle m}يمكن إضافة عناصر إلى الصندوق لإعادته إلى وضعه الأصلي، وهذا من شأنه أن يسمح لنا بتحديد الطاقةهـ=مج2{\displaystyle E=mc^{2}}فُقد ذلك عندما غادر الفوتون. الصندوق مغمور في مجال جاذبية بقوةز{\displaystyle g}ويؤثر الانزياح الأحمر الجاذبي على سرعة الساعة، مما ينتج عنه عدم يقين.Δت{\displaystyle \Delta t}في الوقتت{\displaystyle t}كان ذلك ضروريًا لعودة المؤشر إلى موضعه الأصلي. وقدّم بور الحساب التالي الذي يحدد علاقة عدم اليقينΔهـΔتح{\displaystyle \Delta E\Delta t\geq h}.

لنفترض عدم اليقين في الكتلةم{\displaystyle m}يُشار إليه بـΔم{\displaystyle \Delta m}لنفترض أن الخطأ في موضع المؤشر هوΔq{\displaystyle \Delta q}إضافة الحملم{\displaystyle m}يمنح الصندوق زخمًاص{\displaystyle p}التي يمكننا قياسها بدقةΔص{\displaystyle \Delta p}، أينΔصΔq{\displaystyle \Delta p\Delta q}ح{\displaystyle h}من الواضحΔصتزΔم{\displaystyle \Delta p\leq tg\Delta m}وبالتاليتزΔمΔqح{\displaystyle tg\Delta m\Delta q\geq h}باستخدام صيغة الانزياح الأحمر (التي تتبع مبدأ التكافؤ وتمدد الزمن)، فإن عدم اليقين في الزمنت{\displaystyle t}يكونΔت=ج-2زتΔq{\displaystyle \Delta t=c^{-2}gt\Delta q}، وΔهـ=ج2Δم{\displaystyle \Delta E=c^{2}\Delta m}وهكذاΔهـΔت=ج2ΔمΔتح{\displaystyle \Delta E\Delta t=c^{2}\Delta m\Delta t\geq h}وبذلك نكون قد أثبتنا الادعاءΔهـΔتح{\displaystyle \Delta E\Delta t\geq h}[ 8 ] [ 28 ]

تشكك تحليلات أحدث لنقاش صندوق الفوتون في فهم بور لتجربة أينشتاين الفكرية، مشيرةً بدلاً من ذلك إلى مقدمة لورقة إي بي آر، مع التركيز على عدم الانفصال بدلاً من كون عدم الحتمية هو القضية المطروحة. [ 29 ] [ 30 ]

ما بعد الثورة: المرحلة الثانية

تتميز المرحلة الثانية من "نقاش" أينشتاين مع بور والتفسير التقليدي بقبول حقيقة أنه من المستحيل عمليًا تحديد قيم بعض الكميات غير المتوافقة في آنٍ واحد، مع رفض فكرة أن هذا يعني أن هذه الكميات لا تمتلك قيمًا دقيقة. يرفض أينشتاين التفسير الاحتمالي لبور ويصر على أن الاحتمالات الكمومية معرفية وليست وجودية . ونتيجة لذلك، لا بد أن تكون النظرية ناقصة بطريقة ما. يُقر أينشتاين بالقيمة الكبيرة للنظرية، لكنه يشير إلى أنها "لا تُقدم الصورة كاملة"، وبينما تُقدم وصفًا مناسبًا على مستوى معين، فإنها لا تُقدم أي معلومات عن المستوى الأساسي الأكثر جوهرية.

أُكنّ أقصى درجات التقدير للأهداف التي يسعى إليها علماء الفيزياء من الجيل الأخير الذين يُعرفون باسم ميكانيكا الكم، وأعتقد أن هذه النظرية تمثل مستوى عميقًا من الحقيقة، ولكني أعتقد أيضًا أن الاقتصار على القوانين ذات الطبيعة الإحصائية سيكون مؤقتًا... لا شك أن ميكانيكا الكم قد استوعبت جزءًا مهمًا من الحقيقة وستكون مثالًا يحتذى به لجميع النظريات الأساسية المستقبلية، نظرًا لأنه يجب استنتاجها كحالة حدية من هذه الأسس، تمامًا كما يمكن استنتاج الكهروستاتيكا من معادلات ماكسويل للمجال الكهرومغناطيسي أو كما يمكن استنتاج الديناميكا الحرارية من الميكانيكا الإحصائية.

أدت أفكار أينشتاين هذه إلى انطلاق سلسلة من الأبحاث حول نظريات المتغيرات الخفية ، مثل تفسير بوم ، في محاولة لاستكمال أسس نظرية الكم. إذا أمكن إكمال ميكانيكا الكم وفقًا لمفهوم أينشتاين، فلا يمكن تحقيق ذلك محليًا ؛ وقد أثبت جون ستيوارت بيل هذه الحقيقة بصياغته لمتباينة بيل عام 1964. [ 31 ] مع أن متباينة بيل استبعدت نظريات المتغيرات الخفية المحلية، إلا أنها لم تستبعد نظرية بوم. فقد استبعدت تجربة أجريت عام 2007 فئة كبيرة من نظريات المتغيرات الخفية غير المحلية وغير البومية، وإن لم تستبعد ميكانيكا بوم نفسها. [ 32 ]

ما بعد الثورة: المرحلة الثالثة

حجة EPR

أقسام العناوين في الأوراق التاريخية حول EPR

في عام ١٩٣٥، طوّر آينشتاين وبوريس بودولسكي وناثان روزن حجةً نُشرت في مجلة "فيزيكال ريفيو" بعنوان " هل يمكن اعتبار الوصف الكمومي للواقع المادي كاملاً؟" ، استنادًا إلى حالة التشابك بين نظامين. قبل الخوض في هذه الحجة، من الضروري صياغة فرضية أخرى انبثقت من أعمال آينشتاين في النسبية: مبدأ الموضعية . فعناصر الواقع المادي التي تُمتلك موضوعيًا لا يمكن التأثير عليها آنيًا عن بُعد.

تناول ديفيد بوم حجة EPR في عام 1951. وفي كتابه المدرسي "نظرية الكم"، أعاد صياغتها من حيث حالة التشابك لجسيمين ، والتي يمكن تلخيصها على النحو التالي:

1) لنفترض نظامًا من فوتونين يقعان عند الزمن t ، على التوالي، في منطقتين متباعدتين مكانيًا A و B ، وهما أيضًا في حالة استقطاب متشابكة.|Ψ{\displaystyle \left|\Psi \right\rangle }كما هو موضح أدناه:

|Ψ،ت=12|1،V|2،V+12|1،ح|2،ح.{\displaystyle \left|\Psi ,t\right\rangle ={\frac {1}{\sqrt {2}}}\left|1,V\right\rangle \left|2,V\right\rangle +{\frac {1}{\sqrt {2}}}\left|1,H\right\rangle \left|2,H\right\rangle .}

2) عند الزمن يتم اختبار استقطاب الفوتون في المنطقة A عموديًا. لنفترض أن نتيجة القياس هي أن الفوتون يمر عبر المرشح. وفقًا لاختزال حزمة الموجة، فإن النتيجة هي أنه عند الزمن t + dt ، يصبح النظام

|Ψ،ت+دت=|1،V|2،V.{\displaystyle \left|\Psi ,t+dt\right\rangle =\left|1,V\right\rangle \left|2,V\right\rangle .}

3) عند هذه النقطة، يستطيع الراصد في النقطة (أ) الذي أجرى القياس الأول على الفوتون 1 ، دون القيام بأي شيء آخر قد يُؤثر على النظام أو الفوتون الآخر ("الافتراض (ر)"، أدناه)، أن يتنبأ بيقين بأن الفوتون 2 سيجتاز اختبار الاستقطاب العمودي. ويترتب على ذلك أن الفوتون 2 يمتلك عنصرًا من عناصر الواقع الفيزيائي: ألا وهو الاستقطاب العمودي.

4) وفقًا لفرضية الموضعية، لا يمكن أن يكون الفعل الذي تم تنفيذه في A هو الذي خلق هذا العنصر الواقعي للفوتون 2. لذلك، يجب أن نستنتج أن الفوتون كان يمتلك خاصية القدرة على اجتياز اختبار الاستقطاب الرأسي قبل قياس الفوتون 1 وبشكل مستقل عنه .

5) عند الزمن t ، كان بإمكان الراصد في النقطة A إجراء اختبار استقطاب بزاوية 45°، والحصول على نتيجة معينة، كأن يجتاز الفوتون الاختبار. في هذه الحالة، كان بإمكانه استنتاج أن الفوتون 2 مستقطب بزاوية 45°. أو، إذا لم يجتز الفوتون الاختبار، كان بإمكانه استنتاج أن الفوتون 2 مستقطب بزاوية 135°. بدمج أحد هذين الاحتمالين مع الاستنتاج الوارد في النقطة 4، يبدو أن الفوتون 2 ، قبل إجراء القياس، كان يمتلك خاصيتي اجتياز اختبار الاستقطاب الرأسي بيقين، واجتياز اختبار الاستقطاب بزاوية 45° أو 135° بيقين. هاتان الخاصيتان متناقضتان وفقًا للصيغة الرياضية.

٦) بما أن المتطلبات الطبيعية والبديهية قد فرضت استنتاجًا مفاده أن الفوتون الثاني يمتلك خصائص متناقضة في آن واحد، فهذا يعني أنه حتى لو لم يكن من الممكن تحديد هذه الخصائص في الوقت نفسه وبدقة مطلقة، فإن النظام يمتلكها موضوعيًا. لكن ميكانيكا الكم تنفي هذه الإمكانية، ولذلك فهي نظرية غير مكتملة.

رد بور

نُشر رد بور على هذه الحجة، بعد خمسة أشهر من النشر الأصلي لنظرية EPR، في نفس مجلة Physical Review وبنفس العنوان تمامًا. [ 33 ] تتلخص النقطة المحورية في رد بور في فقرة أعاد نشرها لاحقًا في كتاب بول آرثر شيلب "ألبرت أينشتاين، العالم الفيلسوف" احتفالًا بالذكرى السبعين لميلاد أينشتاين. ينتقد بور الفرضية (R) لنظرية EPR بالقول:

إنّ صياغة المعيار المذكور غامضة فيما يتعلق بعبارة "دون إحداث أي اضطراب في النظام". وبطبيعة الحال، لا يمكن في هذه الحالة إحداث أي اضطراب ميكانيكي في النظام قيد الدراسة خلال المرحلة الحاسمة من عملية القياس. ولكن حتى في هذه المرحلة، تبرز مشكلة جوهرية تتمثل في التأثير على الشروط الدقيقة التي تحدد أنواع التنبؤات الممكنة المتعلقة بالسلوك اللاحق للنظام... ولا تبرر حججهم استنتاجهم بأن الوصف الكمي غير مكتمل جوهريًا... ويمكن وصف هذا الوصف بأنه استخدام عقلاني لإمكانيات تفسير واضح لعملية القياس، يتوافق مع التفاعل المحدود وغير القابل للتحكم بين الجسم وأداة القياس في سياق نظرية الكم .

كان عرض بور ​​لحجته صعب الفهم بالنسبة للعديد من العلماء (على الرغم من أن آراءه كانت مقبولة بشكل عام). روزنفيلد، الذي عمل عن كثب مع بور لسنوات عديدة، يشرح لاحقًا حجة بور بطريقة ربما تكون أكثر سهولة: [ 34 ]

في حالة الجسيمين، صحيح أن القياس الذي يُجرى على الجسيم الأول لا يُسبب أي اضطراب فيزيائي مباشر للجسيم الثاني؛ لكن هذا القياس يؤثر بشكل حاسم على طبيعة التنبؤات القابلة للتحقق التي سنتمكن من إجرائها حول هذا الجسيم الثاني. (...) طالما لم نُجرِ أي قياس (...) فلن يكون لدينا أي سيطرة على هذه العلاقة [بين الجسيمين]. إذا أردنا حقًا أن يخضع النظام للدراسة والتواصل، فيجب علينا إجراء بعض القياسات. إذا رصدنا الآن موضع الجسيم الأول، فيمكن استخدام العلاقة بين مواضع الجسيمات لإعطائنا معلومات حول مكان الجسيم الثاني، لكن ليس لدينا طريقة للاستفادة من العلاقة بين نبضات الجسيمات (...). إذا رصدنا زخم الجسيم الأول، فالأمر معكوس تمامًا. نحتفظ بالسيطرة على علاقة الزخم، لكننا نفقدها على علاقة الموضع. يُحدد القياسان المختلفان ظاهرتين متكاملتين لا يمكن التوفيق بينهما أبدًا في وصف واحد لنظام الجسيمين المُعطى .

التجارب التأكيدية

شين شيونغ وو

بعد سنوات من عرض أينشتاين لنظريته من خلال تجربته EPR، بدأ العديد من الفيزيائيين بإجراء تجارب لإثبات أن رؤية أينشتاين للتأثير غير المرئي عن بُعد تتوافق بالفعل مع قوانين الفيزياء. وكانت أول تجربة تثبت ذلك بشكل قاطع في عام 1949، عندما عرضت الفيزيائيتان تشين شيونغ وو وزميلها إيرفينغ شاكنوف هذه النظرية في الوقت الحقيقي باستخدام الفوتونات. [ 35 ] ونُشرت نتائج بحثهما في بداية العقد التالي. [ 36 ]

في وقت لاحق من عام 1975، اقترح آلان أسبكت في مقال له تجربة دقيقة لدرجة يصعب معها دحضها: تجربة مقترحة لاختبار عدم قابلية فصل ميكانيكا الكم . [ 37 ] [ 38 ] دفع هذا أسبكت، برفقة مساعده جيرار روجيه، وجان داليبارد وفيليب غرانجيه (طالبين شابين في الفيزياء آنذاك)، إلى إعداد عدة تجارب متزايدة التعقيد بين عامي 1980 و1982، والتي عززت من ترسيخ التشابك الكمي. وفي عام 1998، اختبرت تجربة جنيف الارتباط بين كاشفين موضوعين على بُعد 30 كيلومترًا، أي عبر المدينة بأكملها تقريبًا، باستخدام شبكة الاتصالات الضوئية السويسرية. أتاحت هذه المسافة الوقت اللازم لتبديل زوايا المستقطبات، مما مكّن من حدوث تحويل كهربائي عشوائي تمامًا. علاوة على ذلك، كان المستقطبان البعيدان مستقلين تمامًا. سُجلت القياسات على كل جانب، وقورنت بعد كل تجربة بتحديد تاريخ كل قياس باستخدام ساعة ذرية . أكدت التجربة مرة أخرى التشابك في ظل أدق الظروف وأكثرها مثالية. فإذا كانت تجربة أسبكت تشير إلى أن إشارة التنسيق الافتراضية تنتقل بسرعة ضعف سرعة الضوء (c) ، فإن تجربة جنيف وصلت إلى 10 ملايين ضعف سرعة الضوء (c) . [ 39 ] [ 40 ]

ما بعد الثورة: المرحلة الرابعة

في آخر كتاباته حول هذا الموضوع ، أوضح آينشتاين موقفه بشكلٍ أدق، مُبينًا بوضوح أن ما أزعجه حقًا في نظرية الكم هو مشكلة التخلي التام عن جميع المعايير الدنيا للواقعية، حتى على المستوى المجهري، وهو ما يستلزمه قبول اكتمال النظرية. منذ بدايات نظرية الكم، وجّه افتراض الموضعية وثبات لورنتز أفكاره، وقاده إلى استنتاج أنه إذا اشترطنا الموضعية الصارمة، فإن المتغيرات الخفية تُصبح ضمنيًا في سياق نظرية إي بي آر. انطلاقًا من منطق إي بي آر هذا (الذي يُساء فهمه أو يُنسى على نطاق واسع)، بيّن بيل أن المتغيرات الخفية المحلية تتعارض مع التجربة. في مقابلة أجريت معه في سبعينيات القرن الماضي، لخص بيل وجهة نظره حول النقاشات التي استمرت لعقود.

كان بور متناقضاً، وغير واضح، ومتعمداً في الغموض، ولكنه كان على صواب. أما أينشتاين فكان متسقاً، وواضحاً، وواقعياً، ولكنه كان على خطأ. [ 41 ]

في نهاية المطاف، كان ما كان على المحك بالنسبة لأينشتاين هو افتراض أن الواقع المادي ذو طبيعة محلية شاملة. ورغم أن غالبية الخبراء في هذا المجال يتفقون على أن أينشتاين كان مخطئًا، إلا أن الفهم الحالي لا يزال غير مكتمل (انظر تفسير ميكانيكا الكم ). [ 42 ] [ 43 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "تعرف على نيلز بور واختلاف الرأي بين بور وألبرت أينشتاين حول ميكانيكا الكم" .
  2. "إعادة النظر في حوار أينشتاين-بور" (ملف PDF) .
  3. بور، ن. "مناقشات مع أينشتاين حول المشكلات المعرفية في الفيزياء الذرية" . قيمة المعرفة: مكتبة مصغرة للفلسفة . أرشيف الإنترنت الماركسي . تاريخ الاسترجاع: 30 أغسطس 2010 . من كتاب ألبرت أينشتاين: فيلسوف-عالم (1949)، منشورات جامعة كامبريدج، 1949. تقرير نيلز بور عن المحادثات مع أينشتاين.
  4. ماراج، بيير (1999). "الجدل بين أينشتاين وبور، أو كيفية تفسير ميكانيكا الكم" . مجالس سولفاي وولادة الفيزياء الحديثة . ص 161-174 . doi : 10.1007/978-3-0348-7703-9_10 . ISBN  978-3-0348-7705-3.
  5. غونزاليس، أ.م. "ألبرت أينشتاين" . مركز دونستيا الدولي للفيزياء. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2015-05-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2010-08-30 .
  6. حجة أينشتاين-بودولسكي-روزن في نظرية الكم . مختبر أبحاث الميتافيزيقا، جامعة ستانفورد. 2020.
  7. لويزا جيلدر، عصر التشابك، الفصل 5، 2008. كتب آينشتاين في رسالته الأولى إلى بور عام 1920: "لم يسبق لي في حياتي أن منحني شخص، بمجرد وجوده، مثل هذه السعادة التي منحتني إياها أنت. الآن أفهم لماذا يحبك إهرنفست كثيرًا. أدرس الآن أبحاثك العظيمة، وأثناء ذلك -خاصةً عندما أواجه صعوبة في فهم شيء ما- أجد متعةً في رؤية وجهك الشاب أمامي، مبتسمًا وموضحًا. لقد تعلمت منك الكثير، وخاصةً فيما يتعلق بموقفك من المسائل العلمية." (كتب آينشتاين بعد ذلك بوقت قصير: "إن ما يجذبني بشدة في بور كمفكر علمي هو مزيجه النادر من الجرأة والحذر؛ فنادرًا ما امتلك أحد مثل هذا الفهم البديهي للأمور الخفية مقترنًا بمثل هذا الحس النقدي القوي.") كتب بور، وقد بدا عليه شيء من الرهبة، ردًا على ذلك: "لقد كانت بالنسبة لي واحدة من أعظم التجارب على الإطلاق أن ألتقي بك وأتحدث معك...". لا يمكنك أن تتخيل مدى الحماس الذي شعرت به عندما أتيحت لي الفرصة التي طال انتظارها للاستماع إلى آرائك حول القضايا التي شغلتني. لن أنسى أبدًا محادثاتنا في الطريق من داهليم إلى منزلك.
  8. 1 2 أبراهام بايس، الرب دقيق: علم وحياة ألبرت أينشتاين ، مطبعة جامعة أكسفورد، ص 447-448، 1982
  9. 1 2 3 بولز، إدموند بلير (9 أبريل 2004). أينشتاين المتحدي: عبقرية في مواجهة عبقرية في ثورة الكم . واشنطن العاصمة: مطبعة جوزيف هنري. ISBN 978-0-309-09617-1.
  10. كومار، مانجيت. الكم: أينشتاين، بور، والجدل الكبير حول طبيعة الواقع / مانجيت كومار.—الطبعة الأمريكية الأولى، 2008. الفصل 5.
  11. كومار، مانجيت. الكم: أينشتاين، بور، والجدل الكبير حول طبيعة الواقع / مانجيت كومار. - الطبعة الأمريكية الأولى، "تلقى شرودنغر رسالة من أينشتاين، أخبره فيها أن 'فكرة عملك تنبع من عبقرية حقيقية'. فردّ شرودنغر قائلًا: 'موافقتك وموافقة بلانك تعنيان لي أكثر من موافقة نصف العالم'. كان أينشتاين مقتنعًا بأن شرودنغر قد حقق تقدمًا حاسمًا، 'تمامًا كما أنا مقتنع بأن طريقة هايزنبرغ-بورن مُضللة'."
  12. كومار، مانجيت. الكم: أينشتاين، بور، والجدل الكبير حول طبيعة الواقع / مانجيت كومار.—الطبعة الأمريكية الأولى.
  13. ^ أينشتاين ، ألبرت (1969). ألبرت أينشتاين وهيدويغ وماكس وُلِد: بريفويشسيل 1916-1955 (بالألمانية). ميونيخ: Nymphenburger Verlagshandlung. رقم ISBN 978-3-88682-005-4.
  14. كومار، مانجيت. الكم: أينشتاين، بور، والجدل الكبير حول طبيعة الواقع / مانجيت كومار. - الطبعة الأمريكية الأولى. "كان هايزنبرغ ملتزمًا تمامًا بالجسيمات، والقفزات الكمومية، وعدم الاستمرارية. بالنسبة له، كان جانب الجسيم هو المهيمن في ازدواجية الموجة والجسيم. لم يكن مستعدًا لإفساح المجال لاستيعاب أي شيء مرتبط ولو بشكل طفيف بتفسير شرودنغر. ولدهشة هايزنبرغ، أراد بور "التلاعب بالمخططين معًا".
  15. كومار، مانجيت. الكم: أينشتاين، بور، والجدل الكبير حول طبيعة الواقع / مانجيت كومار. - الطبعة الأمريكية الأولى. "كان [هايزنبرغ] غاضبًا وبور مستاءً من رد فعل تلميذه الشاب. ولأن بور وهايزنبرغ كانا يسكنان بجوار بعضهما البعض، وكانت مكاتبهما في الطابق الأرضي من المعهد يفصل بينهما درج فقط، فقد أحسنا صنعًا بتجنب بعضهما البعض لبضعة أيام قبل أن يلتقيا مجددًا لمناقشة ورقة عدم اليقين. كان بور يأمل أن يهدأ هايزنبرغ بعد أن يهدأ، فيُدرك خطأه ويعيد كتابتها. لكنه رفض. قال هايزنبرغ لاحقًا: "حاول بور أن يشرح لي أن ما كتبته لم يكن صحيحًا، وأنه لا ينبغي لي نشر الورقة".<sup>57</sup> "أتذكر أن الأمر انتهى بي إلى البكاء لأنني لم أستطع تحمل هذا الضغط من بور".<sup>58</sup>
  16. فيلم وثائقي من إنتاج بي بي سي، 17 سبتمبر 2014. "لكن آينشتاين كان يخفي سرًا. فقد بدأ بالفعل عملًا اعتقد أنه سيحل في نهاية المطاف محل ميكانيكا الكم. سيُعرف لاحقًا بنظرية كل شيء - كانت محاولته لتوسيع النسبية العامة وتوحيد القوى المعروفة في الكون. من خلال إكمال هذه النظرية، كان آينشتاين يأمل في تخليص الفيزياء من عدم القدرة على التنبؤ التي تكمن في صميم ميكانيكا الكم، وإثبات أن العالم قابل للتنبؤ - موصوف برياضيات جميلة وأنيقة. تمامًا كما اعتقد أن الله سيخلق الكون. سيُظهر أن الطريقة التي فسر بها مجتمع ميكانيكا الكم العالم كانت خاطئة تمامًا. كان مشروعًا سيعمل عليه على مدى الثلاثين عامًا التالية، حتى اليوم الأخير من حياته." https://www.bbc.co.uk/sn/tvradio/programmes/horizon/einstein_symphony_prog_summary.shtml
  17. باجوت، جيه إي (2013). قصة الكم: تاريخ في 40 لحظة (إمبريشن: الطبعة الثالثة). أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN  978-0-19-965597-7.
  18. باتشياغالوبي، غيدو؛ فالنتيني، أنتوني (22-10-2009). نظرية الكم على مفترق الطرق: إعادة النظر في مؤتمر سولفاي لعام 1927. مطبعة جامعة كامبريدج. ص 408. ISBN  978-0-521-81421-8.ص 272. (يحتوي هذا الكتاب على ترجمة كاملة للمحاضر المعتمدة لمؤتمر سولفاي لعام 1927 من النصوص الأصلية.)
  19. جامر، م. (1974) فلسفة ميكانيكا الكم، نيويورك، جون وايلي وأولاده، ص 120.
  20. نيلز بور، النص الأصلي لسرد المناقشات التي أجراها بور في عام 1949، المعهد الجامعي للفيزياء النظرية، كوبنهاغن، الدنمارك، نُشر أصلاً في "ألبرت أينشتاين: عالم فيلسوف، بي إيه شيلب، ص 241، مكتبة الفلاسفة الأحياء، إيفانستون، 1949".
  21. باتشياغالوبي، غيدو؛ فالنتيني، أنتوني (22-10-2009). نظرية الكم على مفترق الطرق: إعادة النظر في مؤتمر سولفاي لعام 1927. مطبعة جامعة كامبريدج. ص 408. ISBN  978-0-521-81421-8.
  22. باتشياغالوبي، غيدو؛ فالنتيني، أنتوني (22-10-2009). نظرية الكم على مفترق الطرق: إعادة النظر في مؤتمر سولفاي لعام 1927. مطبعة جامعة كامبريدج. ص 408. ISBN  978-0-521-81421-8.مناقشة عامة، ص 487.
  23. ^ رسالة كتبها إهرنفست إلى بور بعد زيارة أينشتاين بتاريخ 9 يوليو 1931. Howard, D. (1990), Nicht sein kann is nicht sein darf، أو ما قبل التاريخ لـ EPR. ص. 98,99.
  24. بور، نيلز (1935)، "هل يمكن اعتبار الوصف الكمي للواقع المادي كاملاً؟"، مجلة Physical Review، 48، 696-702. أعيد طبعه في ويلر وزوريك (1983)، 145-151
  25. هايزنبرغ، فيرنر (1971)، الفيزياء وما وراءها: لقاءات ومحادثات (لندن: جورج ألين وأونوين) ص 105.
  26. كومار، مانجيت. الكم: أينشتاين، بور، والجدل الكبير حول طبيعة الواقع - الطبعة الأمريكية الأولى، 2008. الفصل 13.
  27. روزنفيلد، ليون. "Komplementaritetssynspunktet konsolideres og udbygges"، في ستيفان روزنتال (محرر)، نيلز بور، 1964، الصفحات من 109 إلى 131.
  28. نيلز بور في كتاب ألبرت أينشتاين: فيلسوف-عالم (تحرير بي. شيلب)، ص 199. تيودور، نيويورك، 1949
  29. دون هوارد، "Nicht Sein Kann Was Nicht Sein Darf، أو التاريخ المبكر لـ EPR، 1909-1935: مخاوف أينشتاين المبكرة بشأن ميكانيكا الكم للأنظمة المركبة"، اثنان وستون عامًا من عدم اليقين ، حرره إيه آي ميلر، مطبعة بلينوم، نيويورك، 1990.
  30. باتشياغالوبي، غيدو وأنتوني فالنتيني (2006)، "نظرية الكم على مفترق الطرق: إعادة النظر في مؤتمر سولفاي لعام 1927"، arXiv:quant-ph/0609184v1، 24 سبتمبر. مطبعة جامعة كامبريدج في ديسمبر 2008. مقتبس في الصفحة 274.
  31. بيل، ج. س. (1964). "حول مفارقة أينشتاين بودولسكي روزن" (ملف PDF) . الفيزياء . 1 (3): 195-200 . Bibcode : 1964PhyNY...1..195B . doi : 10.1103/PhysicsPhysiqueFizika.1.195 .
  32. ^ جروبلاخر ، سيمون. باتريك، توماسز؛ كالتنبيك، راينر؛ بروكنر، كاسلاف؛ جوكوفسكي، ماريك؛ أسبيلمير، ماركوس. زيلينجر، أنطون (2007). “اختبار تجريبي للواقعية غير المحلية”. طبيعة . 446 (7138): 871–5 . أرخايف : 0704.2529 . بيب كود : 2007Natur.446..871G . دوى : 10.1038 / Nature05677 . بميد 17443179 . S2CID 4412358 .  
  33. بور، ن. (1935). "هل يمكن اعتبار الوصف الكمي للواقع المادي كاملاً؟" . مجلة Physical Review . 48 (8): 696-702 . Bibcode : 1935PhRv...48..696B . doi : 10.1103/PhysRev.48.696 .
  34. روزنفيلد، ليون. "Komplementaritetssynspunktet konsolideres og udbygges"، في ستيفان روزنتال (محرر)، نيلز بور، 1964، ص. 125.
  35. نوردين، بنغت (28 يناير 2016). " التشابك الكمي: حقائق وخيال - ما مدى خطأ أينشتاين في نهاية المطاف؟" (ملف PDF) . المراجعات الفصلية للفيزياء الحيوية . 49 e17. doi : 10.1017/S0033583516000111 . PMID 27659445. S2CID 13919757 .  
  36. وو، سي إس؛ شاكنوف، آي. (1950). "الترابط الزاوي لإشعاع الإفناء المتناثر". مجلة Physical Review . 77 (1): 136. Bibcode : 1950PhRv...77..136W . doi : 10.1103/PhysRev.77.136 .
  37. ^ نيكسيرشت، إيراج (2005). La physique quantique : الأصول والتفسيرات والنقد (بالفرنسية). باريس: علامات الحذف. ص. 235. ردمك   978-2-7298-2366-5.
  38. أسبكت، آلان (15 أكتوبر 1976). "تجربة مقترحة لاختبار عدم قابلية فصل ميكانيكا الكم" . مجلة Physical Review D. 14 ( 8): 1944-1951 . Bibcode : 1976PhRvD..14.1944A . doi : 10.1103/PhysRevD.14.1944 .
  39. غريغور ويهس، توماس جينوين، كريستوف سيمون، هارالد واينفورتر، أنطون زيلينغر (1998). "انتهاك متباينة بيل في ظل شروط أينشتاين الصارمة للمحلية". مجلة Physical Review Letters ، 81 (23): 5039-5043 . arXiv : quant-ph/9810080 . Bibcode : 1998PhRvL..81.5039W . doi : 10.1103/PhysRevLett.81.5039 . S2CID 29855302 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  40. بيرارديلي، فيل (أغسطس 2008). "الفيزياء الكمية تصبح "مخيفة"تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-09-08 .
  41. "أعمال علمية عشوائية (نُشر عام 2010)" . 11 يونيو 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 ديسمبر 2025 .
  42. بيشوب، روبرت سي. (2011). "الفوضى، واللا حتمية، والإرادة الحرة" . في كين، روبرت (محرر). دليل أكسفورد للإرادة الحرة ( الطبعة الثانية). أكسفورد، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 90. ISBN   978-0-19-539969-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 فبراير 2013. السؤال الأساسي هو ما إذا كان ينبغي فهم طبيعة هذا الاحتمال على أنها معرفية أم وجودية. من الناحية المعرفية، يتمثل أحد الاحتمالات في وجود عامل إضافي (أي آلية خفية) بحيث إذا اكتشفنا هذا العامل وفهمناه، فسنتمكن من التنبؤ بالسلوك المرصود لإشارة المرور الكمومية بيقين (يُطلق الفيزيائيون على هذا النهج اسم "نظرية المتغير الخفي"؛ انظر، على سبيل المثال، Bell 1987، 1-13، 29-39؛ Bohm 1952a، 1952b؛ Bohm وHiley 1993؛ Bub 1997، 40-114، Holland 1993؛ انظر أيضًا المقال السابق في هذا المجلد بقلم Hodgson). أو ربما يوجد تفاعل مع البيئة المحيطة (مثل المباني المجاورة، الأشجار) لم نأخذه في الحسبان في ملاحظاتنا، وهو ما يفسر كيفية نشوء هذه الاحتمالات (يُطلق الفيزيائيون على هذا النهج اسم "فك الترابط" أو "التاريخ المتسق"<sup> 15</sup> ). في أي من هذين النهجين، سنفسر عدم الحتمية الملحوظة في سلوك إشارات المرور على أنها تعبير عن جهلنا بآلية عملها الفعلية. وفقًا لتفسير الجهل، لن تكون عدم الحتمية سمة أساسية لإشارات المرور الكمومية، بل مجرد سمة معرفية بطبيعتها نتيجة لنقص معرفتنا بالنظام. في النهاية، ستتحول إشارات المرور الكمومية إلى إشارات حتمية.
  43. باجوت، جيم إي. (2004). "التكامل والتشابك" . ما وراء القياس: الفيزياء الحديثة، والفلسفة، ومعنى نظرية الكم . أكسفورد، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 203. ISBN  0-19-852536-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 فبراير 2013. إذن ، هل كان آينشتاين مخطئًا؟ من حيث أن ورقة إي بي آر جادلت لصالح وجود واقع موضوعي لكل جسيم كمومي في زوج متشابك، مستقل عن الآخر وعن جهاز القياس، فالإجابة هي نعم. لكن إذا نظرنا إلى الأمر من منظور أوسع، وسألنا بدلًا من ذلك عما إذا كان آينشتاين مخطئًا في تمسكه بمعتقد الواقعيين بأن فيزياء الكون يجب أن تكون موضوعية وحتمية، فعلينا أن نعترف بأننا لا نستطيع الإجابة على هذا السؤال. فمن طبيعة العلوم النظرية أنه لا وجود لليقين المطلق. لا تكون النظرية "صحيحة" إلا طالما حافظت أغلبية المجتمع العلمي على رأي توافقي بأنها الأقدر على تفسير الملاحظات. ولم تنتهِ قصة نظرية الكم بعد.

للمزيد من القراءة

  • بونيولو، ج.، (1997) فيلوسوفيا ديلا فيسيكا ، موندادوري، ميلانو.
  • بولز، إدموند بلير (2004) أينشتاين المتحدي ، دار جوزيف هنري للنشر، واشنطن العاصمة
  • بورن، م. (1973) رسائل بورن أينشتاين ، ووكر وشركاه، نيويورك، 1971.
  • غيراردي، جيانكارلو، (1997) Un'Occhiata alle Carte di Dio ، Il Saggiatore، ميلان.
  • شيلب، بنسلفانيا، (1958) ألبرت أينشتاين: فيلسوف-عالم ، جامعة نورث وسترن وجامعة جنوب إلينوي، أوبن كورت، 1951.