سعة الاحتمال
بدايةً، سعة الاحتمال في ميكانيكا الكم هو عدد مركب يعطى مربع قيمته المطلقة احتمال وجود جسيم في نقطة ما في الفراغ طبقاً لأحد حلول دالة موجية. ومثلًا فقيم دالة موجية موحدة تمثل بعدد من السعات (مطالات) حيث أن تعطي كثافة احتمال التواجد في النقطة {x}. وقد تؤدي سعة الاحتمال كذلك إلى حلول ذات قيم متقطعة . ونتناول فيما يلي مزيدًا من التفاصيل.
أي أن يمثل كثافة احتمال وجود الجسيم فيه.
وفي هذا الصدد، بافتراض حالة جسيم كمومي، وطبقا لتفسير كوبنهاغن فإن قيم الدالة الموجية تمثل مطالات احتمال التواجد في نقطة معينة. فعند تعيين مكان تواجد جسيم فيكون احتمال وجود الجسيم في الحجم مساويا:
الدالة الموجية ومطال الاحتمال
وفي السياق ذاته، يرجع استخدام مطال الاحتمال كتفسير فيزيائي للدالة الموجية إلى ماكس بورن وهو تفسير يعتمد كذلك على تفسير كوبنهاغن لميكانيكا الكم. فقد استعملت خواص الدالة الموجية في تقدير بعض الظواهر الطبيعية (مثل إصدار الذرات لأشعة ذات ترددات محددة منفصلة) قبل التوصل إلى تفسير فيزيائي لها. وقد حاز ماكس بورن على جائزة نوبل للفيزياء عام 1954 بسبب صياغته ذلك التفسير، رغم أن هذا التفهم كان موجودا من قبل واقترحه الفيزيائيون العاملين بالفعل في ميكانيكا الكم مثل شرودنجر. ولذلك يسمى الاحتمال المحسوب رياضيا «باحتمال بورن»، كما أن الشروط المستعملة لحسابات الاحتمال عن طريق استخدام الدالة الموجية تسمى أحيانا «قاعدة بورن».
علاوةً على ذلك، ويكتسب مطال الاحتمال تلك الأهمية بسبب انطباق قوانين مماثلة علية في ميكانيكا الكم كما في حسابات الاحتمالات التقليدية. ويوضح ذلك تجربة الثقبين.
تجربة الشقين
علاوةً على ذلك، وتنطبق الحسابات مع نتائج التجربة. وذلك هو مبدأ التطابق الكمومي وهو يفسر ضرورة استخدام المطالات المركبة بدلا عن القيم الحقيقية من أجل وصف حالة النظام عند حدوث تداخل الموجات.
من جهة ثانية، P(احتمال المرور من إحدى الشقين) P(احتمال المرور من الشق 1) + P(احتمال المرور من الشق 2)
- اقرأ كذلك
- دالة موجية
- تذبذب
- حيود براج
- قانون براج
- تداخل
- حيود الإلكترونات
- تردد فراغي
علاوةً على ذلك، وتتبع المطالات المركبة التي تتخذها دالتي الموجتين التي تصفان مرور الإلكترون خلال الشقين ما تأتي به المشاهدة:
ψ(الكلية) ψ(الثقب 1) + ψ (الثقب 2)
حيث: P(حدث) هو احتمال حدوث ذلك الحدث.
وعلى صعيد آخر، في تجربة الشقين التي أجراها العالم الفيزيائي يونج توجه إلكترونات ذات سرعة واحدة في اتجاه ثقبين، بحيث يمكن القول أن:
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟