ميكانيكا الكم للعالم الكبير

أول شيء يسمعه الطلاب عادة في محاضرات حول ميكانيكا الكم: لا تحاول البحث عن نظائر التأثيرات الكمومية في العالم الكبير ، فإن عالم الجسيمات الكمومية يختلف اختلافًا جوهريًا ... ومع ذلك ، فقد وجدت سلسلة من الظواهر في الحياة اليومية مع خصائص متشابهة جدًا ، في رأيي ، تلقي بظلال من الشك على هذه العقيدة. على الرغم من أنه سيكون أكثر دقة أن نقول أن هذه مجرد طريقة مختلفة للنظر في الأشياء المألوفة. سوف أشارك ملاحظاتي ومناقشاتي حول هذا الموضوع في هذه المقالة. السؤال الرئيسي الذي أود أن أطرحه على القراء هو: هل يمكننا استخلاص أي شيء منتج من هذا النهج؟

أنا كيميائي من خلال التدريب وأنا أفهم "كوانتا" سطحيًا ، ولكن في البداية ، أجرؤ على التحدث على أصابعي على مستوى الهواة عن الظواهر التي رأيتها في نظائرها في الكون. يرجى تصحيح لي إذا كان هناك شيء غير صحيح في عرضي التقديمي.

جزء من النظرية

في بداية القرن العشرين ، نشأت فكرة الذرة كنظام كوكبي. في المركز يوجد القلب ، وحوله ، مثل الكواكب حول الشمس ، تدور الإلكترونات. في وقت لاحق ، لم يكن هذا النموذج مرضيا. أدت محاولات وصف سلوك الإلكترونات في الذرة إلى ظهور معادلة شرودنغر. كان حل هذه المعادلة مهمة غير تافهة للغاية. تبين أن الحل الدقيق ممكن حصريًا لذرة الهيدروجين والأنظمة المماثلة ، حيث "يدور" إلكترون واحد حول نواة واحدة. ولكن حتى هذا أصبح ممكنا بفضل استقبال ماكر - تم استبعاد الوقت من المعادلة. تسمى هذه المعادلة التي تتجاهل الوقت ساكنة. نتيجة لقراره ، يمكننا معرفة احتمال العثور على إلكترون في نقطة معينة في الفضاء ، لكننا لا نعرف على الإطلاق أي شيء عن كيفية تصرفه هناك.نتيجة حل المعادلة هي سحابة إلكترونية - توزيع كثافة الاحتمال للإلكترون في الفضاء. وبما أننا لا نعرف أي شيء عن سلوك الإلكترون ، فمن الخطأ القول أنه موجود في مكان ما - يقولون أن الإلكترون "ملطخ" على طول المدار. من أجل الراحة ، سأستخدم مصطلح "المداري" بدلاً من "السحابة الإلكترونية" - على الرغم من أنني يجب أن أقول إن هذا ليس الشيء نفسه.



وتبع ذلك أيضًا من حل معادلة شرودنغر أنه لا يوجد حل واحد ، بل سلسلة من الحلول ، اعتمادًا على نوع الطاقة التي يمتلكها الإلكترون. في هذه الحالة ، لا يمكن لطاقة الإلكترون أن تتغير تدريجيًا ، ولكن يمكنها فقط أخذ قيم معينة ، وبالتالي فهي تتحدث عن مستويات الطاقة. يحدث الانتقال من حالة إلى أخرى كما لو كان خارج الوقت ، في وقت واحد ، والذي يسمى الانتقال الكمومي. كما أنه من الغريب للغاية أنه بالنسبة للمستويات الأولى فقط يكون شكل المدارات كرويًا ويشبه النموذج الكوكبي. تتوافق مستويات الطاقة الأعلى مع المدارات ذات الأشكال الغريبة جدًا. ما يجعل الإلكترون "يتصرف" بهذه الطريقة الغريبة قد يتم الرد عليه في التعليقات ، وأنا لا أفهم ذلك ، لكنني أعلم أن نتائج الحساب تتوافق مع البيانات التجريبية وتشرح ، على سبيل المثال ،هندسة الجزيئات.

دعونا نلقي نظرة على حياة الإنسان ونحن ننظر إلى إلكترون في ذرة. لنفترض أننا وضعنا منارة على شخص ، وكل 5 دقائق نحتفل على الخريطة بنقطة وجوده. سنفعل ذلك لفترة طويلة بما فيه الكفاية ، على سبيل المثال ، عام ، جيد ، أو أسبوع على الأقل. وإذا نظرنا بعد هذه الفترة إلى خريطتنا ، فلا يمكن عمليًا قول أي شيء عن الحركات المحددة لهذا الشخص. سنرى شيئًا مثل السحابة الإلكترونية - كثافة الاحتمال لشخص معين في نقطة معينة في الفضاء. من الواضح أن هذا سيكون شخصية غريبة ، سيكون لديها العديد من مراكز الجذب (المنزل ، والعمل ، وصالة الألعاب الرياضية ، والمقهى المفضل ...) ، في المنطقة المجاورة التي ستكون فيها أعلى كثافة احتمالية للعثور على هذا الشخص ،ومع ذلك ، هناك أيضًا إمكانية مقابلته في مدينة أخرى أو في بلد غريب. علاوة على ذلك ، إذا أخذنا قياسات متكررة ، فمن المحتمل جدًا أن تكون الصورة مختلفة قليلاً عن التجربة الأولية. أقترح ، لجمال الكلمة ، أن أسمي هذا الرقم "المداري" للشخص.
الآن دعونا نتخيل ما سيحدث "المداري" للشخص عندما يتغير وضعه الاجتماعي ، على سبيل المثال ، تغيير الوظيفة ، والسكن ، وتغيير الحالة الزوجية ... من الواضح ، سنرى شكلًا مستقرًا جديدًا على خريطتنا. سيبدأ الشخص في التحرك على طول مسارات أخرى مرتبطة بمراكز الجذب الأخرى ، والتي لن نراها إلا بشكل غير مباشر من خلال منشور أداتنا. وما هو مهم ، بالنظر إلى ميزات أسلوب المراقبة لدينا ، لن نرى أي نقطة انتقالية ، حالتين فقط: قبل وبعد. أي أننا نرى تناظرية للانتقال الكمي. وهكذا ، يمكننا أن نستنتج أن الفرق بين عالم الكم وعالمنا ليس بالأحرى في طبيعة الأشياء ، ولكن في الطريقة التي ننظر بها إليه.
لذلك إذا أخذنا طفلًا - سيكون هذا مثالًا على الحد الأدنى من مستوى الطاقة - سيكون مداره بسيطًا جدًا ، ومرتبطًا بعدد صغير من مراكز الجذب ، وربما سيغطي منطقة صغيرة إلى حد ما ، على الرغم من أن هذا ، بالطبع ، يعتمد بشكل كبير على نمط حياة الوالدين. من الواضح أنه عندما يتعلم المشي ، فإنه سيتحول إلى حالة نوعية مختلفة - إلى مستوى طاقة جديد ، وسوف يتغير مداره. سيحدث تغيير أكثر وضوحًا في اللحظة التي يذهب فيها إلى المدرسة. ربما سيتم تحديد المكان الذي سيزوره لسنوات طويلة قبل وصوله لأول مرة بوقت طويل. ومن خلال منظور أسلوبنا ، مرة أخرى ، سيكون من المستحيل إنشاء أي دولة أو عملية انتقالية. لا يوجد شكأنه في هذه الحالة ، إلى جانب التغيير في المدار ، فإن الوضع الاجتماعي ، وهو تناظري لمستوى الطاقة ، يتغير جذريًا. على الرغم من سنوات طويلة ، أتذكر تمامًا مدى أهمية الرحلة الأولى إلى المدرسة.
بطريقة أو بأخرى ، تحدث حياة الشخص في دورات مختلفة لا تعد ولا تحصى - يوميًا وأسبوعيًا وموسميًا ... يسير الشخص على نفس المسارات لسنوات ، ثم في هذه اللحظة يغير كل أو جزء من المسارات ، وتتحول مساراته إلى نمط غريب للغاية. قد تكون بعض مراكز الجذب مؤقتة ، وقد يظل البعض دون تغيير طوال الحياة. هذه هي الطريقة التي يتم بها قياس حياة الإنسان.

الاستنتاجات والأسئلة

من الواضح أن تشبيه العمليات الاجتماعية والعمليات التي تحدث على مستوى الأصداف الإلكترونية هو إجراء تعسفي للغاية ، ومع ذلك ، يبدو لي أنه لا يمكن إنكار تشابه معين تمامًا.
من الواضح ، على عكس المدارات الذرية المتطابقة المستمدة من الرياضيات الجميلة ، فإن مدارات كل شخص فريدة من نوعها ولا يمكن اشتقاقها من أي تراكيب نظرية. من ناحية أخرى ، مع المستوى الحالي للتكنولوجيا ، لا توجد مشكلة في بنائه تجريبيا. على الأقل ، يمكن لبعض التطبيقات التي يمكنها الوصول إلى نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، على سبيل المثال ، تحديد المستخدم من خلال المراكز المميزة لمداره ، حتى لو كان يحاول الاختباء باستخدام جهاز آخر وحساب آخر.

هل يمكن لمنهج علم الاجتماع الكمومي أن يحقق أي نتائج مثيرة للاهتمام؟ هل يمكننا عمل شيء مفيد من التحليل الكمي أو النوعي للمدارات البشرية؟ من الواضح أنه في البلدان والثقافات المختلفة ، يختلف متوسط ​​تواتر التحولات الكمية بشكل كبير. مجال الخاصية المدارية لفئة عمرية معينة ...

هل يوجد شيء مشابه لأشكال الحياة الأخرى إلى جانب الناس؟ ما الذي جعل الناس يعيشون بهذه القوانين؟
يقترح بشكل تخميني أن القوانين التي تسبب التكمية الاجتماعية مصطنعة. إذا كان هذا البيان صحيحًا ، فعند درجة الكميات يمكننا الحكم على مدى بُعد المجتمع الذي تم تحليله عن الطبيعة.
يبدو أنه في المجتمع البدائي ، سيتم التعبير عن التحولات الكمومية بشكل ضعيف جدًا ، ومن المرجح أن تكون الاستثناءات طقوس البدء (التي ترتبط مباشرة بتغيير الوضع) ، أو تغيير في مواقع المخيمات في الثقافات البدوية. على الرغم من أنني قد قللت من التأثير الكبير لطقوس التقاليد الدينية على هذه المجتمعات. أو ، على سبيل المثال ، الأعمال والحرف الموسمية. في الأمثلة الأخيرة ، لم يتم تضمين التغييرات في الوضع الاجتماعي.

إذا واصلنا محاولة إيجاد تشابهات للظواهر الاجتماعية وميكانيكا الكم ، يجب أيضًا ملاحظة أنه عندما ينتقل الإلكترون من مستوى إلى آخر ، يحدث امتصاص أو انبعاث كمية الطاقة. ما الذي يمكن اعتباره نظيرًا لهذه الكميات في العالم الاجتماعي ، إن وجد؟ من الواضح أنه بدون أي سبب ، بدون دفع من الخارج ، لا ينتقل الشخص تقريبًا إلى مدار آخر ، لهذا النوع من الأسباب ، هناك حاجة إلى نوع من كمية الطاقة الاجتماعية. يبدو أنه في أغلب الأحيان يرتبط نقل هذا الكم بالعلاقات الاجتماعية: الميراث ، الوظيفة الجديدة ، الزواج ... حتى الأمراض المعدية.

من الممكن اعتبار الروابط الاجتماعية في هذا السياق يمكن أن تكون منتجة للغاية ، والتي لديها بعض التشابه مع عالم الإلكترونات. عندما تتداخل غيوم الإلكترونات من ذرات مختلفة ، يمكن أن تنشأ روابط كيميائية ، أي ، مثل هذه التفاعلات من أزواج الإلكترونات المواتية بقوة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يتغير شكل المدارات المشاركة في تكوين الروابط بشكل كبير ، وهو ما يسمى التهجين. الروابط الاجتماعية التي تنشأ عندما يسقط الأشخاص في مدارات بعضهم البعض تكون مستقرة أيضًا فقط إذا كان هناك بعض الفوائد للمشاركين فيها. علاوة على ذلك ، غالبًا ما تكون الروابط البشرية أقوى بكثير من اتصال الشخص بالأشياء المادية والنقاط الجغرافية. وبالحديث عن الحالات ،عندما يؤدي ظهور روابط بشرية إلى الانتقال أو الهجرة ، أي إلى الانفصال عن المكان الأصلي للشخص ، يمكن مقارنة هذه العملية بالتأين أو التفكك.

ولكن يبقى السؤال الرئيسي: هل يمكن لهذا النهج أن يعطي شيئًا مفيدًا على الأقل ، باستثناء بعض الصور من العالم الكبير ، والتي ستسهل على الطلاب فهم العمليات التي تحدث في الأصداف الإلكترونية للذرات؟

Source: https://habr.com/ru/post/ar382123/