جيوبوليتيكا القرن العشرين: اعادة تشكيل الجيوبولتيكا كمومياً (٤-٦)
تاريخ النشر: 13th, September 2023 GMT
الكم في الفيزياء (بالإنجليزية: quantum وجمعها quanta) هو مصطلح فيزيائي يستخدم لوصف أصغر كمّية يمكن تقسيم بعض الصفات الطبيعية إليها، مثل الطاقة فهي تنتقل في هيئة كم، أي وحدات صغيرة لا يوجد أصغر منها؛ والشحنة الكهربائية هي أيضا كمومية فأصغر وحدة منها هي الشحنة الأولية شحنة الإلكترون. على هذه النظرية تم بناء ذخيرة ضخمة من المعرفة وانشغل العلم والصناعات بالعبور بها من النظرية الى التطبيق.
طُوِّرت ميكانيكا الكم تدريجيًا انطلاقًا من نظرياتٍ تشرح الملاحظات التي لا يمكن التوفيق بينها وبين الفيزياء الكلاسيكية. وطوال القرن وحتى الان وضعت اسس فيزياء الكم بواسطة نيلز بور وإرفين شرودنغر وفيرنر هايزنبيرغ وماكس بورن وبول ديراك وآخرين.بخلاف النسبية، لا يمكن نسبة ميكانيكا الكم إلى عالم واحد، فقد ساهم العديد من العلماء في صياغة وتأسيس مبادئ ثورية اكتسبت قبولًا وتحققًا تجريبيًا بشكل تدريجي في الفترة ما بين 1900 و1930.
اذا غيرت النسبية فيزياء نيوتن المطلقة، فقد غيرت فيزياء الكم يقين فيزياء نيوتن والثبات وحتى النسبية، على المستوى التحت ذري في عام 1930 عندما طبق نيلز بور (Niels Bohr) فرضيات بلانك للكمومية على نموذج آرنست راذرفورد للذرة، الذي نص على أن الإلكترونات تدور حول النواة بنفس الطريقة التي تدور بها الكواكب حول الشمس. اقترح بور أن الإلكترونات مقيدة بمدارات حول نواة الذرات.مع ذلك، يمكن أن تقفز الإلكترونات ما بين مدارات محددة، وتسبب هذه القفزات انبعاثًا للطاقة يسبب ألوانًا معينة من الضوء، يمكن ملاحظتها كخطوط طيفية. احتوت معادلة بلانك على رقم سيكون لاحقًا مهما جدًا للتطور المستقبلي لميكانيكا؛ وهو ما يعرف اليوم بـ ثابت بلانك. في ضوء هذا النموذج، احتوت كمات الطاقة فرق الطاقة الناتج من القفزات، عندما يتم قسمتها على ثابث بلانك، هذا الفرق يحدد لون الضوء المنقول بواسطة هذه الكمات.
ساعدت ميكانيكا الكم على شرح وتفسير العديد من ألغاز الفيزياء. كبعض الخصائص مثل الموضع، السرعة واللون، شكلت تحديًا لفرضية أساسية في الميكانيكا التقليدية. ، كان التفسير ما سيطلق عليه "مبدأ عدم اليقين لهايزنبرج", وينص على انه كلما زادت القدرة على تحديد موقع الإلكترون بدقة، كلما قلت القدرة على تحديد سرعته بدقة، والعكس صحيح. أن تصرف الضوء أحيانًا كجسيم، واحيانا كموجة ناقض تجارب عمرها مئتي عام كانت تبين أن الضوء يتصرف كموجة، كما الموجات على سطح بحيرة هادئة؛ وكذلك خاصية تصرف الضوء من الارتداد من الجدران والانحناء حول الاركان.
استعملت نظرية المجال الكمي كأساس لتطوير نظريات الكم بشأن القوى الأساسية للطبيعة: القوة الكهرومغناطيسية، والقوة النووية الضعيفة، والقوة النووية الشديدة، والجاذبية. قاد هذا في النهاية للوصول للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. لكن لم يحالف الحظ نظرية المجال الكمي لإنتاج تفسير كمي للجاذبية، إلا أن السعي ما زال مستمرًا اليوم في دراسة نظرية الأوتار وغيرها. كما تعمقت الفيزياء في تكوين الذرة واكتشفت مكونات البروتون والنيوترون من الكوراكات واجسام اخرى مثل جسيم بوزون وغيرها.
توجد تطبيقات الفيزياء الكمومية في مختلف مجالات حياتنا اليومية، مثلاً في أشعة الليزر في مشغلات «بلو راي»، وأجهزة قراءة الباركود، والليزر المستخدم في العمليات الطبية، والساعات الذرية فائقة الدقة المستخدمة في أنظمة التوجيه والملاحة بالأقمار الصناعية في السيارات، ومجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية الدقيقة الأخرى.
في يوم ١٣ ديسمبر ٢٠٢٢، أعلن فريق من مختبر لورانس ليفرمور الوطني التابع لوزارة الطاقة الأميركية عن نجاحهم للمرة الأولى في التاريخ في تحقيق نتائج إيجابية من تفاعل اندماج نووي آمن. تمكن الباحثون من توجيه 192 شعاع ليزر ناحية عينة من الديوتيريوم محصورة داخل كبسولة بحجم حبة عنب أو أقل قليلا، لتسخينها كي تصل إلى عشرات الملايين من الدرجات المئوية، ويبدأ الاندماج النووي في الحدوث. هذه كانت المرة الأولى، التي يحافظ فيها التفاعل على ثباته، والأهم من ذلك أنه أنتج قدرا من الطاقة (3 ميغا جول) أكبر من قدر الطاقة الداخلة إلى التفاعل (2 ميغا جول).
الاندماج النووي يدمج نواتي ذرتين معا، فتجتمع بروتوناتهما، بالتالي يرتفع عدد بروتونات العنصر فيتحوَّل إلى عنصر آخر وهو ما يحدث في نواة الشمس. والاندماج النووي، هو عكس الانشطار النووي، ففي الاندماج يتم دمج الذرات مع خروج قدر هائل من الطاقة، أما في الثاني فيتم شطر الذرات مع خروج قدر أقل من الطاقة. الاندماج النووي ينتج ما يقرب من 4 ملايين ضِعْف الطاقة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء احتراق الفحم أو النفط أو الغاز، و4 أضعاف الطاقة الناتجة من تفاعلات الانشطار النووي. وقود الاندماج النووي يتوفر على نطاق واسع ولا ينضب تقريبا، لأنه يمكن تقطير الديوتيريوم (احد نظائر الهيدروجين) من جميع أشكال الماء (ماء البحر مثلا)، لذلك قد يؤدي استخدام طاقة الاندماج النووي إلى خفض أسعار الكهرباء عالميا انخفاضا ملحوظا. المنتج الثانوي الرئيسي للاندماج النووي هو الهيليوم، وهو غاز خامل وغير سام.
ساهمت الفيزياء الكمية في تطوير الكمبيوتر من الحواسيب الكلاسيكية التي تستخدم الترانزستورات والتي تكون متمثلة إما باغلاق او فتح 1 أو 0، اي عبر احتمالين فقط، الى استعمال الكيوبايتات والتي تعمل على 1 أو 0 او كليهما معاً في الوقت نفسه عبر عدد لانهائي من الاحتمالات. تجارب شركة جوجل أثبتت في عام 2019 أن الكمبيوتر الكمي يستطيع أن يحل مشكلة ما في غضون دقائق بينما الكمبيوتر الكلاسيكي من الممكن أن يستغرق ألف عام لحل المشكلة ذاتها. في الكمبيوتر الكمي يتم استخدام الجسيمات الأولية، اي، الإلكترونات أو الفوتونات. ويبنى الكبيوتر الكمي على ثلاث ظواهر فيزيائية كمية: التراكب الكمي (superposition) ؛ التشابك الكمي (Quantum Entanglement) التداخل الكمي (Quantum Interference) سواء الهدام او البناء (destructive or constructive interference ). ان الحواسيب العمومية هي طريقة جديدة للتعامل مع البيانات وتحليلها بطريقة جديدة ايضاً.
في الثمانينات اقترح الفيزيائي الحائز على جائزة نوبل ريتشارد فايمان ان محاكاة الطبيعة تتطلب انشاء الحواسيب الكمية، لكن لم تجد الاهتمام الشديد الا بعد تسريب ادوارد سندون (عميل السى اي ايه المنشق) في بداية 2014 لوثيقة مفادها أن الولايات المتحدة بدأت تعمل على تطوير حاسوب كمي قادر على كسر معظم أنواع التشفير الموجودة اليوم واختراق بيانات ملايين الأشخاص عبر العالم. في عام ١٩٩٥ اقامت وزارة الدفاع الأميركية اول ورشة عمل حول الحوسبة الكمومية في جامعة أريزونا.
Dr. Amr M A Mahgoub
omem99@gmail.com
whatsapp: +249911777842
المصدر: سودانايل
كلمات دلالية: الاندماج النووی
إقرأ أيضاً:
الخارجية الإيرانية: واثقون من سلمية برنامجنا النووي وسنرد على المواجهة بالمواجهة
أكد المتحدث باسم وزارة الخارجية الإيرانية، اليوم الاثنين، أن الأمن ليس شيئًا يمكن استيراده وعلى دول المنطقة ألا تعتمد على أطراف ثالثة لتوفير أمنها، مؤكدا سلمية البرنامج النووي لبلاده.
وخلال مؤتمره الصحفي الأسبوعي، وفي تعليق له على المحادثات المهينة بين ترامب وزيلينسكي، بالإضافة إلى نهج السياسة الأمريكية، اعتبر بقائي أن سلوك ترامب مع زيلنسكي تحذير للجميع بأن لا يصبح الاستعلاء هو المحدّد للعلاقات.
وقال: لكن المهم هو أن الأمن مسألة نابعة من الداخل، ويجب على دول المنطقة أن تعتمد على نفسها لضمان الاستقرار الإقليمي، دون تعليق الآمال على أي طرف ثالث.”
فلسطين
وفي الشأن الفلسطيني، أوضحت الخارجية الإيرانية أن الضفة الغربية جزء من فلسطين ولا يمكن التشكيك بمليكتها للشعب الفلسطيني ومحاولة تغيير اسم الضفة الغربية لن يلغي الحقائق على الأرض، في إشارة إلى قرار لجنة العلاقات الخارجية في الكونغرس الأمريكي تغيير اسم الضفة الغربية.
وأشارت إلى أنه لا جدال في أن الضفة الغربية وغزة جزء لا يتجزأ من فلسطين التاريخية، ولا يمكن إنكار ذلك أو تغييره، مضيفة أن هذا القرار يكشف عن نوايا الساسة الأمريكيين في المشاركة في جرائم الإبادة الجماعية ضد الشعب الفلسطيني، لكنه أكد أن مثل هذه المؤامرات لن تنجح أبدًا.
لبنان
وفيما يخص الملف اللبناني، شدد بقائي، على أن عدم انسحاب الصهاينة من جنوب لبنان هو احتلال واستمرار للعدوان وانتهاك لسيادة لبنان.
وبشأن الاعتداءات المتواصلة على لبنان، قال بقائي “نكث العهود من قبل الكيان الصهيوني ليس أمرًا جديدًا، وفي هذه القضية تحديدًا، ينبغي تذكير الجهات الضامنة لهذه العملية بمسؤولياتها، فهي ملزمة بمحاسبة الاحتلال وإجباره على الانسحاب من الأراضي اللبنانية المحتلة. كما أن مجلس الأمن يتحمل مسؤولية واضحة في هذا الشأن. ما يحدث الآن ليس سوى استمرار لنهج العدوان والاحتلال، ويجب احترام سيادة لبنان.”
وأشار إلى أن العلاقة بين إيران ولبنان تاريخية وقائمة على الاحترام المتبادل، حيث تتمتع إيران بعلاقات جيدة مع مختلف المكونات اللبنانية.
وأوضح أن علاقة إيران مع المقاومة اللبنانية وثيقة، مؤكدًا أنها جزء لا يتجزأ من لبنان وتساهم في دعمه، لافتا إلى أن العلاقات بين البلدين لا تزال قوية، وإذا صدرت بعض التصريحات، فإن الطرفين يمتلكان القدرة على الحوار بانفتاح، كما أكد أن اللقاءات التي عُقدت مع المسؤولين اللبنانيين كانت إيجابية وبنّاءة.
الملف النووي
وردًا على الادعاءات المتعلقة بالقضايا النووية الإيرانية، صرّح بقائي قائلاً: “لقد طُرح مرارًا خلال المفاوضات خيار الدبلوماسية مقابل البدائل الأخرى.
وأضاف إن إيران التزمت دائمًا بالنهج الدبلوماسي ولم تتبع أبدًا سياسة المواجهة في هذا الصدد، لأنها على يقين بالطبيعة السلمية لبرنامجها النووي.”
وفي تعليق على تصريحات رافائيل غروسي ضد إيران، قال المتحدث باسم وزارة الخارجية “نتوقع من مدير عام الوكالة الدولية للطاقة الذرية أن يلتزم بمهامه الرسمية.
وأضاف أن “إبداء الرأي بناءً على التخمينات لا يندرج ضمن صلاحياته ولا يساعد في حل القضايا. هذه الادعاءات لا تستند إلى أي حقائق واقعية.”
وتابع “البرنامج النووي الإيراني أثبت مرارًا التزامه بالإطار الدولي وبالاتفاقيات الخاصة بالضمانات ومعاهدة عدم الانتشار النووي (NPT).
وأشار إلى “أن الوكالة لديها جميع الوسائل اللازمة لمراقبته، واستخدام مثل هذه التصريحات غير البنّاءة لا يخدم أي غرض، مضيفا نحن ندرك أن هذه التحركات تأتي في سياق رغبات بعض الدول الغربية، مما يدل على أن مصدر هذه التقارير هو دوافع سياسية، سننتظر لنرى ما سيحدث في الاجتماع القادم لمجلس المحافظين وسنتخذ موقفًا بناءً عليه.”
وفيما يتعلق بخطط الكيان الصهيوني لتقسيم سوريا، شدد بقائي على أن “إيران ترفض بشكل قاطع أي محاولة للمساس بوحدة الأراضي السورية، مضيفا يجب على جميع دول المنطقة أن تكون يقظة تجاه هذه المؤامرات، وألا تسمح للكيان الصهيوني بالمضي قدمًا في مخططاته لنشر الفوضى وزعزعة الاستقرار.”
أستون فيلا يهزم كلوب بروج بثلاثية ويقترب من بلوغ ربع نهائي الأبطال