ما هي ميكانيكا الكم

بدأت في الظهور في القرن العشرين ، مجموعة نظريات فيزيائيّة ، كان الهدف منها تفسير عدّة ظواهر تختصّ بالجسيمات والذرّة ، بدون الذريّة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصيّة الموجيّة بالخاصيّة الجسيميّة ، ليظهر بالتالي ما يعرف اصطلاحاً بـ ( ازدواجية الموجة – الجسيم ) ، وتصبحّ بذلك المسؤولة الأولى على المستوى الذري هي ميكانيكا الكم ، ورغم أنّها طبّقت في الميكانيكا الكلاسيكية ، وإنّما تأثيرها لا يظهر في هذا المستوى ، فيشار إلى أنّ ميكانيكا الكم ، ما هي إلا تعميم لإمكانيّة تطبيق الفيزياء الكلاسيكيّة ، على المستوى الذرّي والمستوى العادي .

ونظراً لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنّه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكميّة الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات ، ويمكن أن يستخدم هذا المصطلح للدلالة على كميّة طاقة محددة ، تنبعث ليس بصورة مستمرة ، وإنّما على شكل متقطّع .

غالباً ما يكون مترادفاً لمصطلح ميكانيكا الكم ( فيزياء الكم ) و ( النظرية الكمية ) ، وأيضاً نجد كتّاباً يستخدمون هذا المصطلح للدلالة على ميكانيكا الكم قاصدين غير النسبية .

يرى أغلب الفيزيائيين بأنّ ميكانيكا الكم أتت ، لحلّ بعض الإشكاليات التي لم تقدر الفيزياء الكلاسيكية من حلّها وتفسيرها ، كعدم التناسق لشكل الذرة حسب التصور الموضوع ، إذ كانت تعتبر متمركزةً في النواة والإلكترونات تدور حولها ، وبفعل دوران الإلكترونات السريع تتحوّل الشحنات الكهربائية إلى طاقة كهرومغناطيسيةّ ، فتتبدّد بذلك طاقة الإلكترونات ، وتأخذ بالإصطدام في أقل من ثانية بالنواة ، بسبب نفاذ الطاقة منها ، فيؤدي ذلك إلى انهيار وهلاك الذرة ، فكان هذا التفسير غير صحيح وغير واقعي ، وكان لا بدّ من نظريّة في تكوين الذرّة ، تكون أكثر صحّة .

أما النظرية الكلاسيكيّة ، فقد اعتبرت بأنّ ألوان الطيف الذري ، يتحتمّ عليها تغطية كلّ الأطوال الموجية ، وبالشذّة ذاتها ، فلاحظ بعض الفيزيائيين أنه نتيجة التجربة ، كانت النتائج تناقض ذلك ، لأنّ الذرات المختلفة عن بعضها تصدر أطيافاً ، أي ما يعرف بـ ( موجات ضوئيّة ) ، لها أطوال موجية محدّدة بها وخاصة .

وعند التأمل بـ ( الجسم الأسود ) ، نواجه مشكلّة ثانية ، وهي أنّ هذا الجسم يمتص الإشعاع الساقط عليه بكامله ، ليعيد مرّة ثانيّة إصداره كاملاً ، لأنّ جميع المحاولات والتجارب التي تستند على الفيزياء الإحصائيّة بشكلها التقليدي ، قد فشلت في تفسير منحنى الإشعاع للجسم الأسود ، وخاصّة عند ما يعرف بالترددات العالية ، أو ما يعرف بـ ( الكارثة فوق البنفسجية ) ، ليصبح برأي العلماء على أنّ القوانين المتعلّقة بـ ( الديناميكا الحرارية ) ، عاجزةً تماماً عن تفسير وبرهنة هذه الظاهرة .