أريد فى هذا الموضوع بيان شيء من حجة الإسلام على وجود الخالق العظيم وبيان أن من يتعرض لهذه الحج دائما يحيد عنها وينتقض غيرها ثم يعلن انتصاره عليها
فما هى السببية ؟
حقيقة السببية أن لكل شيء فى هذا الوجود حدود يعجز عن تجاوزها فيحتاج إلى سبب ليفعل ما أراد فلو كان يمتلك بنفسه هذا السبب أو يستطيع الحصول عليه لتمكن من الفعل ولو لم يكن كذلك فيعجز ولا يتمكن من الفعل فهذا ما تعارفنا عليه بالسببية هو انعكاس لشيئين
الاول :أن لكل شيء فى هذا الكون حدود لا يمكنه تجاوزها (وهذه الحدود هى التى نحصيها كقوانين حاكمة وشروط لازمة لوجود صفات الشيء ) فهو ناقص عاجز بعد هذه الحدود
الثانى أنه من فقد السبب فلا يقدر على الحصول على نتيجة هذا السبب
فمتى تنهدم السببية ؟
لو وجدنا شيء من هذا الوجود ليس له حدود يعجز بعدها بل يقدر على الإتصاف بكل صفة ويقدر على فعل كل شيء بدون امتلاك اسباب هذا الفعل بذاته وبدون الحصول عليها من غيره
وهذا نعلم أنه لم ولن يحدث لأنه لو كان هذا الشيء موجود لطغى على كل شيء ولما استقر نظام ولا قانون فى هذا العالم
______________
هناك من يستشهد ببعض ظواهر ميكانيكا الكم زاعما انها هدمت السببية وفى الحقيقة السببية لا تنهدم إلا إذا كان الأمر وفق ما ذكرته آنفا
لكن دعونا نذكر هذه الإدعاءات ونبين حقيقتها
الشبهة الأولى
خروج الأجسام الإفتراضية من مكان فارغ..... إذا الشيء يمكن ان يوجد من العدم ...
الرد على ذلك
أولا: الاجسام الإفتراضية بانواعها الكثيرة المتعددة ليس هناك اى مشكلة فى وجودها من الطاقة
فيبقى السؤال هل كان فى هذا الفراغ طاقة أم كان فارغا حقا وكان عدما محضا ؟
الإجابة هى من مبدأ عدم الدقة لهيزنبيرج أنه كان به طاقة وأن أى فراغ ( حيث توجد الجسيمات الإفتراضية ثم تتلاشى فى زمن قصير) عندما نقيس طاقته فى هذا الزمن القصير يستحيل أن يكون صفر ويستحيل ان يكون أقل من ثابت بلانك وأن هناك حد ادنى من الطاقة يجب أن تبقى فى اى مكان وبالتالى فليس هناك شيء اسمه فراغ حقيقى فى هذا الكون ولا عدم تام من كل شيء أبدا فلا يمكن ان يقول احد بعد ذلك ان العدم أوجد كذا وكذا لأنه ليس هناك عدما حقيقى اصلا ولا يمكن ان يوجد وعلى الصعيد الآخر فقانون بقاء الطاقة يبين أنه لم تزيد الطاقة ولو كان العدم الحيقى موجود وياتى منه أشياء لكان هذا يزيد الطاقة وينتهك قانون بقاء الطاقة وهذا لم يحدث
لكن دعونا نبحر قليلا فى معنى مبدأ عدم
الدقة لهيزنبيرج وكيف استنتج هذا المبدأ... ومعنى الفراغ ومن أين أتى ....
والعلاقة بينهما .....فقد كان
هذا اجمالا والآن يأتى التفصيل
________________
نبدأ من هذا الكتاب الذى يتكلم عن تركيبة الفراغ وإسمه ( the structured vacuum )
http://www.physics.arizona.edu/~rafelski/Books/StructVacuumE.pdf
فيقول المؤلف فى صفحة (3): أن الفراغ (اللاشيء ) فى الحقيقة هو( شيء )
لكنه مختلف عن ما تقرأه فى الموسوعة فما تقرأه فيها هو أن الفراغ هو الفضاء
الخالى من المادة (فالمؤلف يعنى أن الخلو من المادة لا يعنى بالضرورة
الخلو الحقيقى التام من كل شيء )
وفى صفحة (10) يقول : وبما أن المادة صورة من صور الطاقة فيجب إضافة كلمة إلى جملة ( الفضاء الخالى من المادة ) والإضافة هى قول (الفضاء الخالى من المادة والطاقة أيضا)
وفى صفحة (13) يقول : أن مبدأ عدم الدقة جعل هناك حد أدنى لحركة الجسيمات التحت ذرية المرتبطة مثل الإلكترون والنواة هذا الحد يسمى zero-point motion وبسبب ذلك لا يمكن ان يسقط الإلكترون على النواة فاقدا طاقته بالكامل أبدا لأنه فى هذه الحالة يكون موقعه محدد بدقة وطاقته محددة بدقة فى نفس الوقت وهذا ما لا يسمح به مبدأ عدم الدقة ولذلك علمنا ان الإلكترون سيبقى يتحرك دائما (وما قاله المؤلف هنا عن مبدأ عدم الدقة بأنه غير تصورنا أن الجسم المتحرك يفقد طاقته بالتدريج حتى يسكن كما كانت تقول ميكانيكا نيوتن هو نفسه ينسحب على تصورنا أنه يمكن ان يكون هناك مكان فى الكون خالى من الطاقة تماما إذا قسناه فى زمن قصير ويأتى مبدأ عدم الدقة أيضا ليغير هذا التصور ويضع حد ادنى للطاقة كما وضع حد أدنى للحركة لا يمكن للفراغ أن يخلو منه أبدا فهذه طبيعة المادة والطاقة وهذه حدودهما )
وفى صفحة (14) يقول : من مبدأ عدم
التأكد بين الزمن والطاقة energy-time uncertainty أنه من المستحيل قياس
الطاقة بدقة فى زمن محدد وأنه لكى تقيس الطاقة بدقة فيجب أن يكون الزمن غير
محدد ولا نهائى ولو أنك نظرت فى فراغ فى وقت قصير محدد فإن الطاقة لا يمكن
أبدا أن تكون محددة ( وهذه الإستحالة التى ذكرها المؤلف من مبدأ عدم الدقة
فى الطاقة هى السبب فى أنه لا يمكن أن تكون الطاقة صفر وهذا ما جعل هناك
حد أدنى من الطاقة zero-point energy )
وفى صفحة (15) يقول : أننا لو بذلنا كل قدرتنا فى إفراغ منطقة معينة من الفضاء من كل الطاقات فإن هناك قدر من الطاقة سيبقى ولا يمكن إخراجه
ويقول ايضا فى نفس الصفحة : تعريف الفراغ هو : منطقة معينة من الفضاء تكون فى المتوسط فى مستوى الطاقة الادنى الممكن vacuum state أو ما يسمى zero-point energy
________________
و فى هذه المقالة
http://www.calphysics.org/zpe.html
أن
أصل الحد الأدنى من الطاقة هو مبدأ عدم الدقة لهيزنبيرج وأن التوازى فى
عدم الدقة الموجود بين أقيسة تنطوى على زمن وطاقة (أو متغيرات مقترنة
conjugate variables كما يسميها البعض ) أن هذا الحد الأدنى من عدم الدقة
ليس بسبب أخطاء فى القياس ولكنه هذا يعكس الضبابية فى طبيعة المادة والطاقة
وتذكر المقالة أن zero-point energy هى الحد الأدنى من الطاقة الذى يبقى حين تزال كل الطاقات الأخرى من النظام
وتذكر المقالة أيضا أن فيزياء الكم تتوقع ان الفضاء كله عبارة عن مجال تتذبذب فيه الموجات الكهرومغناطيسية وان كل موجة تحمل طاقة ولها تردد وتأين وكل نظام يساوى المتذبذب البسيط harmonic oscillator فهى رهن لمبدأ عدم الدقة
__________________
ومن كتاب the grand design الفصل الخامس الصفحة 178
the Heisenberg uncertainty principle, which we discussed in Chapter 4
. It is not obvious, but it turns out that with regard to that principle, the value of a field and its rate of change play the same role as the position and velocity of a particle. That is, the more accurately one is determined, the less accurately the other can be. An important consequence of that is that there is no such thing as empty space. That is because empty space means that both the value of a field and its rate of change are exactly zero. (If the field’s rate of change were not zero, the space would not remain empty.) Since the uncertainty principle does not allow the values of both the field and the rate of change to be exact, space is never empty. It can have a state of minimum energy, called the vacuum, but that state is subject to what are called quantum jitters, or vacuum fluctuations particles and fields Quivering in and out of Existence
ومعنى الكلام هو :
حسب مبدأ عدم الدقة فإن قيمة مجال معين ومعدل تغيره يلعبان نفس الدور مثل الموضع والسرعة لجسم معين حيث كلما كان أحدهما أكثر دقة فى التحديد كان الآخر أقل دقة فى التحديد ونستفيد من هذا فائدة مهمة وهى أنه لا يوجد شيء اسمه فضاء فارغ وذلك بسبب أن الفضاء الخاوى يعنى أن كلا من قيمة المجال ومعدل تغيره يساويان صفر بالضبط (إذا كان معدل تغير المجال ليس صفرا بالضبط الفضاء لن يبقى فارغا ) ومبدأ عدم الدقة لا يسمح لقيمة كلا من المجال ومعدل تغيره أن يكونا محددين معا ولذلك الفضاء لن يكون فارغا أبدا ولكنه سيبقى فى الحالة الدنيا من الطاقة التى تسمى فراغ وهذه الحالة يحدث بها تذبذبات الفراغ
__________________
دعونا الآن نفهم ما معنى مبدأ عدم الدقة ومن أين أتى ....
ثبت أن للإلكترون خواص موجية وجسمية فهو ليس جسم وليس موجة فإتضح ان الإلكترون مثل الفوتون له خواص موجية وأخرى جسيمية ( التأثير الكهروضوئى) و من التجربة الشهيرة http://abyss.uoregon.edu/~js/21st_century_science/lectures/lec13.htmlالمعروفة
بتجربة الشقين حيث يحدث تداخل بين الأمواج بسبب إلغاء بعضها البعض فى مواضع وتقوية بعضها البعض فى مواضع اخرى وقد وجد أن الإلكترونات يحصل لها هذا التداخل أيضا (وهذا يعنى ان للإلكترونات طبيعة موجية وأيضا الفوتونات قد ثبت قبل ذلك ان لها طبيعة جسمية هى الأخرى ) وهذا امر غير معتاد فى تصورنا ان يكون شيء يحمل صفات موجية وجسمية فى طبيعته لكن هذه هى صفات العالم الكمى سواء الإلكترونات او الفوتونات مع وجود إختلافات اخرى بين الإلكترونات والفوتونات مثل العزم الزاوى spin
لكن الامر لم يتوقف على هذه العجيبة فقط ولكن إمتد إلى شيء أعجب من ذلك حيث كان يفترض أنه عندما يقلل عدد الإلكترونات أو الفوتونات المنبعثة إلى واحد فقط فى كل قذيفة أن يختفى التداخل لكن هذا لم يحدث والتداخل تكون تدريجيا مع الوقت على الشاشة التى تستقبل الإلكترونات او الفوتونات المنبعثة لأن الفوتون او الإلكترون يتداخل مع موجته هو نفسه لينتج التداخل على الشاشة وهذه هى الطبيعة الموجية له ظهرت لان الموقع غير محدد لأن هناك شقين ولكننا لو اغلقنا احد الشقين واصبح موقع الإلكترون محدد يختفى التداخل على الشاشة وتختفى الطبيعة الموجية له وهذا ما يعرف بمشكلة القياس Measurement problem
http://en.wikipedia.org/wiki/Measurement_problem
ثم فسر هذا بإنهيار الدالة الموجية (التى تعبر عن صفات هذه الكميات الفيزيائية التحت ذرية ) عند القياس إلى الإحتمالات الأكبر
http://en.wikipedia.org/wiki/Wavefunction_collapse
Wave function collapse
وهذا هو ما تبناه هيزينبيرج وبور فى تفسير كوبنهاجن http://en.wikipedia.org/wiki/Copenhagen_interpretation
وفى مبدا عدم الدقة ولههذا تطورات أوسع مثل نظرية حل الترابط التى جعلت سبب إنهيار الدالة هو تفاعلها مع البيئة وليس القياس فقط http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_decoherence
وهناك تفسيرات اخرى كثيرة جدا تحاول فهم ما هو سبب إنهيار الدالة لحظة القياس وهو لغز حتى الآن
و الخلاصة أن مبدأ عدم الدقة نتج من الطبيعة المزدوجة لهذا العالم الصغير التحت ذرى ومن صفاته الغريبة التى تنحصل بسبب القياس وربما عوامل اخرى
وأنه إذا قمنا بقياس الخواصه الجسمية لكمية فيزيائية بدقة فى المستوى التحت ذرى وهى خواص (الموقع او المكان والزمن )( دلتاt ودلتا x) فإنه من المستحيل تحديد الحواص الموجية بدقة وهى خواص (الطاقة وكمية الحركة ) (دلتاE ودلتاp) ويبقى مقدرا الشك فى الخصيتين معا أكبر من ثابت بلانك ولا يمكن أن يقل عن ذلك ليكون صفر ويكون الخاصيتين محددتان بدقة و الخلاصة أن مبدأ عدم الدقة نتج من الطبيعة المزدوجة لهذا العالم الصغير التحت ذرى ومن صفاته الغريبة التى تنحصل بسبب القياس وربما عوامل اخرى
وأنه إذا قمنا بقياس الخواصه الجسمية لكمية فيزيائية بدقة فى المستوى التحت ذرى وهى خواص (الموقع او المكان والزمن )( دلتاt ودلتا x) فإنه من المستحيل تحديد الحواص الموجية بدقة وهى خواص (الطاقة وكمية الحركة ) (دلتاE ودلتاp) ويبقى مقدرا الشك فى الخصيتين معا أكبر من ثابت بلانك ولا يمكن أن يقل عن ذلك ليكون صفر ويكون الخاصيتين محددتان بدقة
وهذا أيضا رابط مفيد http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/modernphysics/modernphysics_Lecture_12.htm
__________________________________________________ ___________________
الشبهة الثانية
هى
ظن البعض ان الطاقة التى جاءت منها الجسيمات الإفتراضية خرجت من العدم
المحض لأن مبدأ عدم الدقة يسمح بإنتهاك قانون حفظ الطاقة فى الفترات
الزمنية القصيرة جدا وفهل مبدأ عدم الدقة يعنى انتهاك القانون الأول للديناميكا الحرارية أو قانون حفظ الطاقة ؟؟؟ وحقيقة هناك فعلا من يستعمل عبارات مثل اقتراض الطاقة من العدم ومثل انتهاك قانون حفظ الطاقة لكن لمدة قصيرة لكن هل هذه العبارة صحيحة ؟الإجابة لا والذى بين ذلك هو فاينمان فى مخططاته الشهيرة حيث يكون مجموع الطاقة قبل وبعد التفاعل واحد بدون تغير وهذا هو حفظ الطاقة وهنا
إجابة واضحة على نفس السؤال الذى طرحته فى الشبهة لأحد أساتذة الفيزياء
النظرية وهو الدكتور Steve Luttrell وهو متخصص فى الكمومية اللونية (QCD)
وهى قريبة من (QED) التى جاء بها فاينمان يقول أنه لا يوجد إنتهاك لقانون
حفظ الطاقة فى أى خطوة وأن ما هو شائع أن مبدأ عدم الدقة يسمح بإنتهاك مبدأ
حفظ الطاقة لكن لفترة قصيرة هو قول خطأ ويشرح أن مخططات فاينمان تجعل
الطاقة محفوظة فى كل المراحل ______
وهنا
أيضا شرح لمخطط closed loop الذى يبين عملية بعث الإكترون للفوتون ثم
إمتصاص الكترون الآخر للفوتون وهى العملية التى يظن أنها إنتهاك لقانون حفظ
الطاقة وتقول المقالة A key point is that energy and momentum are
conserved in all reactions.أن النقطة الأساسية هى أن الطاقة والزخم محفوظان فى كل التفاعلات
_____________
وفى هذه المقال Virtual particles exhibit some of the phenomena that real particles do, such as obedience to the conservation laws. أن الجسيمات الإفتراضية تتصف ببعض ظواهر الجسيمات الحقيقية مثل خضوعها لقوانين الحفظ (أى حفظ الطاقة والحركة والشحنة وما إلى ذلك )
______________________
وهنا أيضا يوضح أنه فى الرؤية الجديدة ليس هناك انتهاك لقانون حفظ الطاقة وهى محفوظة دائما That
means that conservation of energy can appear to be violated, but only
for small times. This allows the creation of particle-antiparticle pairs
of virtual particles. The effects of these particles are measurable,
for example, in the effective charge of the electron, different from its
"naked" charge.
In the modern view, energy is
always conserved, but the eigenstates of the Hamiltonian (energy
observable) are not the same as (i.e. the Hamiltonian doesn't commute
with) the particle number operators.]
____________
وهنا يذكر أيضا أن الطاقة والزخم محفوظان فى مخططات فاينمانThe Dyson series can be alternately rewritten as a sum over Feynman diagrams, where ateach interaction vertex both the energy
and momentum are conserved
______
وفى هذه المقال يذكر
أنه بالرغم من أن الجسيم الإفتراضى يخضع لقانون حفظ الطاقة والزخم إلا أنه
يمكن ان يأخذ أى قيمة من الطاقة ويذكر وجه الجمع بين هذا وذاك وهو أيضا
مخطط فاينمان الذى ذكرناه While virtual particles obey conservation
of energy and momentum, they can have any energy and momentum, even one
that is not allowed by the relativistic energy-momentum relation for the
observed mass of that particle. (That is, is not necessarily the mass
of the particle in that process (e.g. for a photon it could be
nonzero).) Such a particle is called off-shell. When there is a loop,
the momentum of the particles involved in the loop is not uniquely
determined by the energies and momenta of incoming and outgoing
particles. A variation in the energy of one particle in the loop must be
balanced by an equal and opposite variation in the energy of another
particle in the loop. So to find the amplitude for the loop process one
must integrate over all possible combinations of energy and momentum
that could travel around the loop
_____________________
وفى كتاب
التصميم العظيم أيضا One can think of the vacuum fluctuations as pairs of
particles that appear together at some time, move apart, then come
together andannihilate each other. In terms of Feynman diagrams,
they correspond to closed loops. These particles are called virtual
particles.فهنا يقرر أن الجسيمات الإفتراضية هى نتيجة التذبذبات
ويقرر أيضا أنها توصف بمخطط فاينمان closed loops فيكون هذا المخطط هو الذى
يصف انبعاث الفوتون الإفتراضى من الإلكترون ثم أمتصاصه من الإكترون الآخر وهذا هو المخطط هنا والذى يجمع فيه الطاقة الكلية للإلكترونين معا قبل وبعد التفاعل فيكون المجموع ثابت وهذا ما اضافته مخططات فاينمان A key point is that energy and momentum are conserved in all reactionsوفى موضع آخر فى كتاب التصميم العظيم أيضا the particles in the closed loopsin the interior of the diagram can have any energy and momentum. That is important because informing the Feynman sum one must sum not only over all diagrams but also over all those valuesof energy and momentum.يبين أنه يجب أخذ المجموع للطاقة والمجموع للزخم وهذا هو الذى يجعل قانون حفظ الطاقة ثابت لم يخترق وهنا أيضا فى كتاب particle physics يذكر ذلكthat the total energy of the two electron before and afterthe intermediate state is the same
____________
وهنا صفحة 12
So what are the conservation laws that govern whether a process will happen or not?There are some quantities that are found to be conserved (either absolutely or nearly so)at every interaction vertex of Feynman diagrams:• Kinematics: Energy and momentum (linear and angular) are always conserved byall of the
interactions
وهنا يقول ان الطاقة محفوظة دائما فى كل التفاعلات __________________________________________________ ___________________
http://luttrellica.blogspot.com/2005/10/heisenbergs-uncertainty-principle.html
http://walet.phy.umist.ac.uk/P615/Notes/node82_mn.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_fluctuations
http://en.wikipedia.org/wiki/Feynman_diagram#Vacuum_Bubbles
http://en.wikipedia.org/wiki/Renormalization
http://walet.phy.umist.ac.uk/P615/Notes/node82_mn.html
http://www2.warwick.ac.uk/fac/sci/physics/current/teach/module_home/px435/pp_overview.pdf
مقال جيد صديقي ، البعض يستشهد بظواهر دون ذرية تحدث بدون سبب كما يقال مثل هبوط الذرة لمستوى طاقة اقل وغيرها فاذا ثبت وجود حادث بدون سبب ربما تصبح السببية غير حاكمة على جميع الموجودات الممكنة ومن هنا يقول البعض قد يكون الكون نشاء من دون سبب
ردحذف