قطة شرودنغر

‫#‏إرفين_شرودنغر‬ ‪#‎Erwin_Schrödinger‬ هو عالم فيزيائى شهير جدا ولد فى النمسا عام 1887 وبالتحديد فى 12 اغسطس ، ولذلك تحتفل جوجل اليوم من خلال صفحاتها الرئيسية بالذكرى 126 لميلاد هذا العالم الكبير صاحب الكثير من الاخترعات التى ساهمت ازدها علم الميكانيا الكمية .

ولكن ماذا عن قصة ‫#‏القطة‬ التى دائما ما ارتبطت ذكرها باسم العالم إرفين شرودنغر ؟
ولو لاحظنا لوجو جوجل سوف نجد صورة القطة ، باختصار ودون الدخول فى تفاصيل رياضية وفيزيائية معقدة ، هى عبارة عن تجربة ذهنية تخيل شرودنغر فيها حبس قطة داخل صندوق مزود بغطاء, وكان مع القطة عداد غايغر وكمية ضئيلة من مادة مشعة بحيث يكون احتمال تحلل ذرة واحدة خلال ساعة ممكنا. إذا تحللت الذرة فان عداد غايغر سوف يطرق مطرقة تكسر بدورها زجاجة تحتوي حامض الهدروسيانيك الذي يسيل ويقتل القطة فوراً. والآن يقف المشاهد أمام الصندوق المغلق ويريد معرفة , هل إن القطة حية أم ميتة ؟ (من وجهة نظر ميكانيكا الكم ، توجد القطة بعد مرور الساعة في حالة مركبة من الحياة والموت) .
فعندما يفتح المشاهد الصندوق يري القطة إما ميتة أو حية وهذا ما نتوقعه في حياتنا اليومية، ولا نعرف حالة تراكب بين الحياة والموت .

من العلماء الذين رفضوا ميكانيكا الكم وحلولها التي تنتج احتمالات كان أينشتاين الذي أعطى مثالا آخرا في هذا الصدد. وتساءل عن الدالة الموجية التي من المفروض أن تصف منظومة حفنة من البارود بأنها في حالتي تراكب متساويتين، أحداهما البارود السليم والأخرى الانفجار، وكيف يمكن لهذين أن يجتمعا في تراكب واحد ؟ وظل أينشتاين حتى وفاته يرفض ميكانيكا الكم.

ولكن كما قلنا أعلاه لم تستطع الميكانيكا الكلاسيكية حل معضلة تركيب الذرة واستطاعت ميكانيكا الكم ذلك، وفسرت ميكانيكا الكم الطيف الصادر عن الهيدروجين تفسيرا كاملا لم تستطعه أية نظرية أخرى. ولا يقتصر نجاح ميكانيكا الكم فقط على تفسير الذرة بل أيضا تفسير تركيب الجزيئات والنشاظ الإشعاعي وتحلل ألفا وتحلل بيتا وظاهرة الموصلات الفائقة.

ويروى عن ستيفن هوكنج أنه قال :" إذا جاء إليّ أحد وأراد ذكر قطة شرودنجر فسأرفع عليه بندقيتي !!".

موضوع التراكب معروف بالنسبة للذرات، أما بالنسبة للقطة، فإذا نظر ملاحظ خارجي إلى الصندوق بعد انقضاء الساعة فإنه سيجد إحدى النتيجتين: القطة ميتة، أو حية.

لا توجد ملاحظة فيزيائية لجسم كبير معروفة تناظر حالة التراكب، أي أن حالة التراكب ليست حالة مميزة أو ذاتية لأي كمية واقعية يمكن تخيلها ورصدها.ذلك أن الملاحظ لا يستطيع سوى التفريق بين حياة أو موت القطة.

تاريخ العالم
Erwin Schrödinger - Biographical
=====================
Erwin Schrödinger was born on August 12, 1887, in Vienna, the only child of Rudolf Schrödinger, who was married to a daughter of Alexander Bauer, his Professor of Chemistry at the Technical College of Vienna.

Erwin's father came from a Bavarian family which generations before had settled in Vienna. He was a highly gifted man with a broad education. After having finished his chemistry studies, he devoted himself for years to Italian painting. After this he took up botany, which resulted in a series of papers on plant phylogeny.

Schrödinger's wide interests dated from his school years at the Gymnasium, where he not only had a liking for the scientific disciplines, but also appreciated the severe logic of ancient grammar and the beauty of German poetry. (What he abhorred was memorizing of data and learning from books.)

From 1906 to 1910 he was a student at the University of Vienna, during which time he came under the strong influence of Fritz Hasenöhrl, who was Boltzmann's successor. It was in these years that Schrödinger acquired a mastery of eigenvalue problems in the physics of continuous media, thus laying the foundation for his future great work. Hereafter, as assistant to Franz Exner, he, together with his friend K. W. F. Kohlrausch, conducted practical work for students (without himself, as he said, learning what experimenting was). During the First World War he served as an artillery officer.

In 1920 he took up an academic position as assistant to Max Wien, followed by positions at Stuttgart (extraordinary professor), Breslau (ordinary professor), and at the University of Zurich (replacing von Laue) where he settled for six years. In later years Schrödinger looked back to his Zurich period with great pleasure - it was here that he enjoyed so much the contact and friendship of many of his colleagues, among whom were Hermann Weyl and Peter Debye. It was also his most fruitful period, being actively engaged in a variety of subjects of theoretical physics. His papers at that time dealt with specific heats of solids, with problems of thermodynamics (he was greatly interested in Boltzmann's probability theory) and of atomic spectra; in addition, he indulged in physiological studies of colour (as a result of his contacts with Kohlrausch and Exner, and of Helmholtz's lectures). His great discovery, Schrödinger's wave equation, was made at the end of this epoch-during the first half of 1926.

It came as a result of his dissatisfaction with the quantum condition in Bohr's orbit theory and his belief that atomic spectra should really be determined by some kind of eigenvalue problem. For this work he shared with Dirac the Nobel Prize for 1933.

In 1927 Schrödinger moved to Berlin as Planck's successor. Germany's capital was then a centre of great scientific activity and he enthusiastically took part in the weekly colloquies among colleagues, many of whom "exceeding him in age and reputation". With Hitler's coming to power (1933), however Schrödinger