سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك

ينطلق رنين المنبه، فتنظر إلى الساعة لتجدها السادسة والنصف صباحًا. حينئذٍ، وأنت لم تكد تنهض من فراشك، تكون ستُّ معادلات رياضية على الأقل قد أثرت في حياتك. فرقاقة الذاكرة التي تخزن الوقت في ساعتك ما كان من الممكن أن تُخترع لولا معادلة أساسية في ميكانيكا الكم. وقد ضُبِط وقت الساعة بواسطة إشارة لاسلكية ما كان لنا أن نحلم باختراعها لولا معادلات جيمس كلارك ماكسويل الأربعة للموجات الكهرومغناطيسية. والإشارة نفسها تنتقل وفقًا لما يُعرَف بالمعادلة الموجية.

إننا عائمون على محيط خفي من المعادلات؛ فهي تلعب دورًا في النقل والنظام المالي والصحة ومنع الجرائم واكتشافها والاتصالات والغذاء والماء والتدفئة والإضاءة. فحين تستحم، تستفيد من المعادلات المستخدمة لتنظيم إمدادات المياه. والحبوب التي تتناولها في إفطارك تأتي من المحاصيل التي تُستولد بمساعدة المعادلات الإحصائية. وتذكر حين تقود سيارتك إلى العمل أن التصميم الديناميكي الهوائي للسيارة اختُرع بفضل معادلات نافييه ستوكس التي تصف كيف يتدفق الهواء فوق السيارة وحولها. وعند تشغيل نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية (سات-ناف) في السيارة، تذكر أنه يوظف فيزياء الكم مرة أخرى، إضافةً إلى قوانين نيوتن للحركة والجاذبية، التي ساعدت في إطلاق الأقمار الصناعية المعنية بتحديد المواقع الجغرافية، وحددت مدارتها. إضافةً إلى أن سيارتك تستخدم معادلات مولِّد الأرقام العشوائية لإشارات التوقيت، ومعادلات النسب المثلثية لحوسبة الموقع، والنسبية الخاصة والعامة للتعقب الدقيق لحركة الأقمار الصناعية تحت تأثير الجاذبية الأرضية.

لولا المعادلات ما اختُرِعَت معظم تقنياتنا أبدًا. وبالطبع، جاءت اختراعات مهمة مثل النار والعجلة دون أي معرفة رياضية. ومع ذلك، لولا المعادلات، لبقينا عالقين في عالم القرون الوسطى.

إن المعادلات تتجاوز التكنولوجيا أيضًا. فمن دونها، ما فهمنا الفيزياء التي تحكم المد والجزر، والأمواج التي تضرب الشواطئ، والجو دائم التغير، وحركات الكواكب، والأفران النووية في النجوم، والمجرات الحلزونية، واتساع الكون وموقعنا فيه.

هناك آلاف من المعادلات المهمة، لكن السبع معادلات التي أركز عليها هنا — المعادلة الموجية، ومعادلات ماكسويل الأربعة، وتحويل فورييه ومعادلة شرودنجر — توضح كيف أن الملاحظات التجريبية قد أدت إلى معادلات نستخدمها في كل من العلوم والحياة اليومية.

منقول - بتصرف -

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

سبع معادلات تحكم عالمك

إن معادلةً ثوريةً بحق يمكن أن تغير الوجود البشري أكثر من كل القادة العظماء على مدار التاريخ. وفيما يلي المعادلات الرياضية التي تهيمن على الكون:

تحويل فورييه -سكين الفيزياء السويسري-

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...x\xi&space;}dx

المعادلة الموجية-الإنسيابية-

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...l&space;x^{2}}

معادلات ماكسويل - الأنيقة-

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...rtial&space;t}

معادلة شرودنجر-عالم الغموض-

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...H}\psi&space;.

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

إننا نحيا في عالم من الموجات؛ فآذاننا تلتقط موجات الضغط في الهواء متمثلةً في الصوت، وأعيننا تلتقط موجات الضوء. وحين يضرب زلزال إحدى البلدات، فإن الدمار الذي يقع يُعزى إلى الموجات الزلزالية التي تنتقل عبر الأرض.

لم يستطع علماء الرياضيات وغيرها من العلوم الأخرى تجاهل التفكير في الموجات، لكن نقطة انطلاقهم كانت من الفنون: كيف يصدر وتر الكمان صوتًا؟ يرجع هذا السؤال إلى جماعة إغريقية قديمة تُسمى الفيثاغورثيين، وهم الذين اكتشفوا أنه في حالة وجود وترين من نفس النوع ولهما نفس التوتر والنسبة بين طوليهما بسيطة، على سبيل المثال 1:2 أو 2:3، فإنهما يصدران معًا نغمات متناغمة على غير العادة. أما الأوتار التي تكون النسبة بين أطوالها معقدة، فإنها تصدر نغمات متنافرة مزعجة للأذن. وكان عالم الرياضيات السويسري يوهان بِرنولي أول من أدرك هذه الملاحظات. ففي عام 1727، شكَّل وتر كمان كعدد ضخم من نقاط الكتلة، شديدة التقارب وتتصل معًا بزنبركات. وقد استخدم قوانين نيوتن لتدوين معادلات الحركة الخاصة بنظام الوتر، وحلها. ومن الحلول، توصل بِرنولي إلى أن أبسط شكل للوتر المهتز هو منحنى جيب الزاوية. وهناك أنماط اهتزازات أخرى كذلك، وفي منحنيات جيب الزاوية، تتناسب أكثر من موجة مع طول الوتر، وهو ما يُعرف عند الموسيقيين باسم التوافقيات.

من الموجات إلى اللاسلكي

بعد قرابة 20 عامًا، اتبع جان لورون دالمبير إجراءً مشابهًا، لكنه ركز على تبسيط معادلات الحركة بدلًا من التركيز على حلولها. وكانت النتيجة معادلة رائعة تصف كيف أن شكل الوتر يتغير على مدار الوقت. وهذه هي المعادلة الموجية، وهي تنص على أن تسريع أي جزء صغير من الوتر يتناسب مع التوتر الذي يؤثر عليه. وهذا يقتضي ضمنًا أن الموجات التي لا تكون النسب بين تردداتها بسيطة تصدر ضوضاءَ طنانةً مزعجةً تُعرَف ﺑ «الضربات». وهذا أحد الأسباب وراء إصدار النسب العددية البسيطة نغماتٍ متناغمة.

يمكن تعديل المعادلة الموجية للتعامل مع الظواهر المضطربة الأكثر تعقيدًا، مثل الزلازل. فتتيح النسخ الأكثر تعقيدًا من المعادلة الموجية لخبراء الزلازل رصد ما يحدث على عمق مئات الأميال تحت أقدامنا. فيستطيعون تصوير الألواح التكتونية للأرض ينزلق بعضها تحت بعض مسببةً الزلازل والبراكين. والجائزة الكبرى التي يمكننا الفوز بها من هذا المجال هي وجود وسيلة يُعتمد عليها لتوقع الزلازل والانفجارات البركانية، وعديدٌ من الطرق التي تُستكشف تقوم على المعادلة الموجية.

لكنَّ أكثر الرؤى المستقاة من المعادلة الموجية تأثيرًا انبثقت من دراسة معادلات ماكسويل الخاصة بالنظرية الكهرومغناطيسية. ففي عام 1820، كان معظم الناس يضيئون بيوتهم بالشموع والقناديل. وإذا أردت أن ترسل رسالة، تكتب خطابًا وتضعه على عربة تجرها الخيول، والرسائل العاجلة كانت تُرسَل على الخيول وحدها دون العربة. وخلال مائة سنة، صارت البيوت والشوارع تُضاء بالإضاءة الكهربية، وباتت البرقية تعني أن الرسائل يمكن أن تُنقَل عبر القارات، وحتى الناس بدءوا يتحدثون بعضهم مع بعض عبر الهاتف. وبدأت الاتصالات اللاسلكية تُعلَّم في المختبرات، ناهيك عن قيام أحد رواد الأعمال بإنشاء مصنع لبيع «الأجهزة اللاسلكية» للعامة.

تفجرت هذه الثورة الاجتماعية والتكنولوجية بفضل اكتشافين توصل إليهما عالِمان. فنحو عام 1830، أسس مايكل فاراداي فيزياء الكهرومغناطيسية الأساسية. وبعد ذلك بثلاثين عامًا، شرع جيمس كلارك ماكسويل في السعي لصياغة قاعدة رياضية لتجارب فاراداي ونظرياته.

في ذلك الوقت، كان معظم الفيزيائيين الذين يعملون في مجالي الكهرباء والمغناطيسية يبحثون عن حالات مشابهة للجاذبية، التي كانوا يرونها قوة مؤثرة بين الأجسام المتباعدة. أما فاراداي، فكانت لديه فكرة مختلفة؛ فلكي يشرح سلسلة التجارب التي أجراها على الكهرباء والمغناطيسية، افترض أن كلتا الظاهرتين مجالات تتخلل الفضاء، وتتغير على مدار الوقت، ويمكن اكتشافها من خلال القوى التي تنتجها. وقد طرح فاراداي نظرياته من منظور الأشكال الهندسية، مثل خطوط القوة المغناطيسية.

أعاد ماكسويل صياغة هذه الأفكار قياسًا على رياضيات تدفق السوائل. وقد استنتج أن خطوط القوة تماثل المسارات التي تتبعها جزيئات السوائل، وأن قوة المجال الكهربي أو المغناطيسي تماثل سرعة تدفق السوائل. وفي عام 1824، صاغ ماكسويل أربع معادلات تمثل التفاعلات الأساسية بين المجالات الكهربية والمغناطيسية. اثنتان من هذه المعادلات توضحان أن الكهربية والمغناطيسية لا يمكن أن تتسربا. وأما المعادلتان الأخريان، فتوضحان أنه عند دوران منطقة مجال كهربي حول نفسها في دائرة صغيرة، فإنها تولِّد مجالًا مغناطيسيًّا، وبالمثل فإن دوران منطقة مجال مغناطيسي حول نفسها يولِّد مجالًا كهربيًّا.

لكنَّ الأمر المدهش هو ما قام به ماكسويل بعد ذلك. فبإجراء بعض التغييرات البسيطة في معادلاته، نجح في اشتقاق المعادلة الموجية واستنتج أن الضوء لا بد أن يكون موجة كهرومغناطيسية. وهذا وحده كان خبرًا مدهشًا، إذ ما من أحد تخيل مثل هذه العلاقة الأساسية بين الضوء والكهرباء والمغناطيسية. لكن هناك المزيد؛ فالضوء يأتي بألوان مختلفة، تبعًا لأطواله الموجية المختلفة. والأطوال الموجية التي نراها، مقيدة بكيمياء أصباغ العين المسئولة عن استشعار الضوء. وقد أدت معادلات ماكسويل إلى تنبؤ مثير، ألا وهو أن الموجات الكهرومغناطيسية ذات الأطوال الموجية كافة لا بد أن يكون لها وجود. وبعض هذه الموجات، ذات الأطوال الموجية الأطول كثيرًا مما يمكننا رؤيته، كان مقدرًا لها أن تغير العالم، وهي موجات الراديو.

في عام 1887، شرح هاينريش هرتز موجات الراديو تجريبيًّا، لكنه غفل عن إدراك تطبيقها الأكثر ابتكارًا. فإن استطعت تحميل إشارة لمثل هذا النوع من الموجات، كان بإمكانك التحدث إلى العالم. وقد حوَّل نيكولا تيسلا وجوليلمو ماركوني وآخرون هذا الحلم إلى حقيقة، وتبع ذلك — بطبيعة الحال — تلك المجموعة الضخمة من وسائل الاتصال الحديثة، بدءًا من الراديو والتليفزيون إلى الرادار ووصلات الموجات الدقيقة في الهواتف الخلوية. وكل هذه الاختراعات انبثقت من أربع معادلات وبضع عمليات حسابية قصيرة. إن معادلات ماكسويل لم تغير وجه العالم فحسب، وإنما كشفت أيضًا عن آفاق عالمٍ جديدٍ.

لكن ما لا تفسره معادلات ماكسويل بقدر أهمية ما تفسره؛ فعلى الرغم من أن المعادلات أوضحت أن الضوء موجة، ما لبث الفيزيائيون أن اكتشفوا أن سلوكيات الضوء تتعارض في بعض الأحيان مع وجهة النظر هذه. فعند تسليط الضوء الساطع على معدن، يقوم المعدن بتوليد كهرباء، وهي ظاهرة تسمى الظاهرة الكهروضوئية. وهذا يكون مفهومًا فقط إذا كان الضوء يسلك سلوك الجسيمات. إذن، هل الضوء موجة أم جسيم؟ في الواقع، إنه يجمع بين خصائص كليهما بعض الشيء. فالمادة تتكون من موجات كمية، وحزمة شديدة التماسك من الموجات تتصرف كجسيمات.

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

كن حيًّا أو ميتًا!؟؟

في عام 1927، كتب إرفين شرودنجر معادلة للموجات الكمية. وقد اتفقت هذه المعادلة مع التجارب على نحو رائع ورسمت صورة لعالم شديد الغرابة، حيث لا يمكن تحديد مواقع الجسيمات الأساسية كالإلكترونات، إلا في نطاق سحب الاحتمالات. إن اللف المغزلي للإلكترون أشبه بإلقاء عملة في الهواء، فلا يمكن الجزم بالجانب الذي ستستقر عليه إلا حينما تقع على الطاولة. وما لبث المنظرون أن شعروا بالقلق إزاء كل أشكال الغرابة الكمية، مثل القطط التي يمكن أن تكون ميتة وحية في الوقت نفسه، والأكوان الموازية التي فاز فيها أدولف هتلر بالحرب العالمية الثانية.

إن ميكانيكا الكم ليست قاصرةً على هذه الطلاسم الفلسفية. فكل الأدوات الحديثة تقريبًا — من أجهزة الكمبيوتر والهواتف الخلوية ولوحات التحكم في الألعاب والسيارات والمبردات والأفران — تحتوي على رقاقات ذاكرة تعتمد على جهاز الترانزستور الذي يعتمد عمله على ميكانيكا كم أشباه الموصلات. وفي كل أسبوع تقريبًا، تظهر استخدامات جديدة لميكانيكا الكم. فالنقاط الكمية — وهي كتل دقيقة من أشباه الموصلات — يمكن أن تبعث ضوءًا بأي لون، ويمكن استخدامها للتصوير البيولوجي، حيث تحل محل الأصباغ التقليدية التي كثيرًا ما تكون سامة. كذلك يسعى المهندسون والفيزيائيون لاختراع جهاز كمبيوتر كمي، وهو كمبيوتر يمكنه أداء حسابات مختلفة كثيرة في نفس الوقت، تمامًا مثل القطة الحية والميتة في الوقت ذاته.

والليزر تطبيق آخر من تطبيقات ميكانيكا الكم. فنحن نستخدم الليزر لقراءة المعلومات من علامات دقيقة على الأسطوانات المدمجة، وأقراص الفيديو الرقمية، وأقراص الليزر الأزرق. ويستخدم علماء الفلك أشعة الليزر لقياس المسافة من الأرض إلى القمر. وقد يصبح من الممكن إطلاق مركبة فضائية من الأرض على ظهر حزمة ليزر قوية.

أما الفصل الأخير من هذه القصة، فتضعه لنا معادلة تساعدنا على فهم الموجات. لقد لاحت هذه المعادلة في الأفق في عام 1807، حين ابتكر جوزيف فورييه معادلة لتدفق الحرارة. وقد قدم ورقة بحث حول هذا الموضوع للأكاديمية الفرنسية للعلوم، لكنها رُفِضَت. وفي عام 1812، جعلت الأكاديمية من الحرارة موضوع جائزتها السنوية. حينئذ، قدم فورييه ورقة بحث منقحة وأطول من سابقتها، وفاز بجائزة الأكاديمية.

إن الجانب الأكثر إثارةً للاهتمام في بحث فورييه الذي نال عليه الجائزة ليس المعادلة، وإنما الطريقة التي حلها بها. كانت إحدى المسائل التقليدية تتمثل في إيجاد كيفية تغير الحرارة على قضيب رفيع مع مرور الوقت، وذلك بأخذ توزيع درجة الحرارة المبدئي في الحسبان. كان باستطاعة فورييه حل هذه المعادلة بسهولة إذا كانت الحرارة تتغير على شكل موجة جيب على طول القضيب. لذا فقد قدم توزيعًا أكثر تعقيدًا للحرارة في صورة مجموعة مؤتلفة من منحنيات الجيب بأطوال موجية مختلفة، وحل المعادلة لكل منحنى جيب في المجموعة على حدة، وجمع الحلول معًا. وزعم فورييه أن هذه الطريقة فعالة مع أي توزيع أيًّا كان، حتى وإن كان توزيعًا تقفز فيه قيمة درجة الحرارة على نحو مفاجئ. وكل ما عليك هو جمع عدد لا نهائي من معطيات منحنيات الجيب متزايدة التعرجات.

ومع ذلك، انتُقِدَ بحث فورييه الجديد لعدم دقته الكافية، ورفضت الأكاديمية الفرنسية نشر البحث مرة أخرى. وفي عام 1822 تجاهل فورييه الاعتراضات على نظريته، ونشرها في كتاب. وبعد مرور عامين، عُين فورييه سكرتيرًا للأكاديمية، وتحدى نقاده بنشر بحثه الأصلي في دورية الأكاديمية. ومع ذلك، كانت لدى النقاد وجهة نظر صحيحة. فقد كان علماء الرياضيات على وشك إدراك أن المتسلسلات اللانهائية بمنزلة وحوش خطيرة؛ فهي لا تتصرف عادةً مثل المتسلسلات المنتهية اللطيفة. وقد اتضح أن حل هذه المشكلات صعب بدرجة واضحة، لكن الحكم الأخير جاء بأن فكرة فورييه كان يمكن أن تصبح شديدة الدقة عن طريق استبعاد التوزيعات الشاذة. وكانت النتيجة هي تحويل فورييه، وهي معادلة تتعامل مع الإشارة المتغيرة بتغير الوقت كمجموع متسلسلة منحنيات الجيب المكونة، وتحسب ارتفاع موجاتها وتردداتها.

واليوم، يؤثر تحويل فورييه على حياتنا بطرق لا حصر لها. على سبيل المثال، يمكننا استخدامه لتحليل إشارة الذبذبة التي ينتجها الزلزال، وحساب الترددات التي تصل فيها الطاقة التي تطلقها الأرض المهتزة إلى قمتها. وإحدى الخطوات الحكيمة تجاه بناء مبانٍ مضادة للزلازل هي التأكد من أن ترددات المبنى المفضلة تختلف عن ترددات الزلزال.

وتتضمن التطبيقات الأخرى لتحويل فورييه التخلص من الضوضاء في التسجيلات الصوتية القديمة، وتحديد بنية الحامض النووي باستخدام صور الأشعة السينية (أشعة إكس)، وتحسين استقبال موجات الراديو، والتخلص من الذبذبات غير المرغوبة في السيارات. هذا إضافةً إلى تطبيق يستفيد منه معظمنا دون دراية في كل مرة نلتقط فيها صورة رقمية.

إذا كنت تعرف كم المعلومات اللازمة لعرض لون وسطوع كل بيكسل في الصورة الرقمية، فسوف تكتشف أن الكاميرا الرقمية يبدو أنها تكدس في بطاقة ذاكرتها قرابة 10 أمثال البيانات التي تستطيع البطاقة تخزينها. والكاميرات يمكنها القيام بذلك باستخدام صيغة جي بي إي جي الضاغطة للبيانات، التي تتضمن خمس خطوات مختلفة للضغط. إحدى هذه الخطوات تتمثل في نسخة رقمية من تحويل فورييه، التي تعمل بإشارة تتغير عبر الصورة وليس على مدار الوقت، لكن العمليات الحسابية المتضمنة مماثلة تقريبًا لتحويل فورييه الأصلي. أما الأربع خطوات الأخرى، فهي تقلص البيانات بدرجة أكبر، إلى قرابة عُشر مقدار البيانات الأصلي.

ليست هذه إلا سبع معادلات من المعادلات العديدة التي نتعامل معها كل يوم، دون أن ندرك وجودها، لكنَّ أثر المعادلات على التاريخ يتجاوز ذلك. فأثر معادلة مبتكرة يمكن أن يكون أعظم على الوجود البشري من كل الملوك والملكات الذين يملأ مكرهم كتب التاريخ التي نقرؤها.

توجد (أو قد توجد) معادلة واحدة، دون غيرها، سيأمل الفيزيائيون وعلماء الكونيات في وضع أيديهم عليها، وهي نظرية كل شيء التي تجمع بين ميكانيكا الكم والنسبية. وأشهر نظرية من بين النظريات العديدة المرشحة لذلك هي نظرية الأوتار الفائقة. لكن بقدر كل ما نعرفه، قد لا تكون معادلاتنا التي تشرح العالم المادي سوى نماذج مبسطة للغاية غير قادرة على فهم البنية العميقة للواقع. وحتى إذا كانت الطبيعة تخضع للقوانين الكونية، فقد لا يكون من الممكن التعبير عنها في صور معادلات.

يعتقد بعض العلماء أن الوقت قد حان لنترك المعادلات التقليدية تمامًا لنتوجه إلى الخوارزميات، وهي وصفات عامة لحساب الأشياء التي تتضمن اتخاذ قرار. لكن إلى أن تشرق شمس ذلك اليوم، إن أتى، ستستمر أعظم رؤانا حول قوانين الطبيعة في اتخاذ شكل المعادلات، وعلينا أن نتعلم فهمها وتقديرها. إن للمعادلات سجل إنجازات؛ فقد غيرت العالم بحق وستغيره مرة أخرى.

- إنتهى -

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

اسجل اعجابي الشديد بالموضوع،لحين قرائته يتمعن
هناك نظرية فاراداي التي انبثقت منها القوة الكهرومغناطيسية والتي كانت سببا مباشرا لاختراع المحركات بكل انواعها.

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

أهلا بأخي وائل .
هذا المقال يتطرق إلى نظرية فارادي للحث الكهرومغناطيسي:

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...hi&space;}{dt}

وهي-كما تعلم- أحد معادلات ماكسويل الأربع بعد الصياغة المحلية للمعادلة (Équation locale):

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...rtial&space;t}

يعد مايكل فارداي أول من وضع مفهوم نظرية المجالات للكهرومغناطيسية لذا كان له حدس بأن الضوء ليس إلا تذبذب في المجالين الكهربائي والمغناطيسي ،ولكن المجتمع العلمي في ذلك الوقت سخر منه ولأنه عالم تجريبي بالدرجة الأولى لم يستطع إثبات حدسيته حتى جاء ماكسويل ذلك العالم العبقري وبحكم تمكنه من علم الرّياضيات استطاع التنبؤ بأن الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية من أربع معادلات تفاضلية أنيقة، وقد أرسل أوراق اكتشافه الى مايكل فارداي بعد مرور ثلاثين سنة من وضع فرضيته .
ومما يميز معادلات ماكسويل أنها ظلّت صامدة حتى مع الثورة العلمية للنسبية الخاصة ولم يطرأ عليها أي تغيير خلافاٌ لقوانين نيوتن في الميكانيكا الكلاسيكية.

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

السلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته
صحيح إنو ماليش في الفيزياء و الكيمياء و لكن الموضوع عجبتني و سأعود لقراءته كانش ما ندخل في راس الشحم تاعي إلى ذلكم الحين دمتم بود

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

وماذا سأضيف هههههه
وكانت دهشة كبيرة من ماكسويل حين اكتشف ان ذلك التذبذب في الامواج بين المجال المغناطيسي والكهربائي هو نفسه سرعة الضوء،واضاف انها ثابتة من اي مراقب.،،وقد كان هذا مفتاح النسبية الخاصة ههههههه
لكني اخي عزيز كنت اقصد تجربة السكتين .
...
كما ترى،من الجنون ربط التعاليق السياسية والادبية بالفيزياء هههههه،،سابقة خطيرة

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

الحمد لله سمحت لي انفصالات الجزائر بالدخول للموضوع
تعليق بسيط بخصوص التحويل فهو يكتب بمعادلتين واحدة للدالة f والأخرى للتحويل .
المميز في هذه العلاقات أنه يمكن برهنتها على أكثر من صعيد خصوصا علاقات ماكسويل لديها تناظر غريب في كافة مجالات الفيزياء كهربائيا وميكانيكيا ويسمى analogy ونظرية المجالات أثبتها باضافة حدود يمكن الاستغناء عنها في الحالات العامة .
ويظهر سحر العلاقات في relativité restreinte حيث يمكن العودة للحالة الطبيعية وايجاد نفس المعادلات المذكورة في الاقتباس
فتحتم شهيتي
لم أكمل بقية المقال لكن لاحظت وجود موضوعي المفضل قطة شرودينغر ولي عودة للتحليل والنقاش في ذاك العنصر الذي كشف اسرارا وغير طرق التفكير العادية
كل التحايا للأخ عزيز الذي أتى بما هومفيد ومنشط للعقول

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

لم أجد من أناقشه في قسم الفيزياء فاستهواني منتدى أم الزين الغائبة
هو كذلك كما قلت القطة لا تزال في وضع التركيب
وسأحلل أكثر ما قلته فأضيف أن الأصل هو الطاقة لأنه من الممكن قياسها والمشكلة في هذا النظام ـــsysteme لست متأكدة من الترجمة للعربية ـــ أنه بمجرد أخذ القياس الأول سيتغير ويعتبر أي قياس بعدها خاطئ وهناك دائما تصحيحات تبقى تقريبية وشبه الامر بالقطة في الصندوق لأنه لمعرفة حالة القطة سنغير في حالتها باضافة عنصر آخر ولعدم تغيير الوضع الراهن للتجربة يظل الاحتمالان موت-حياة واردا ولكن مجموع الاحتمالات في الفضاء يساوي 1 يعني احتمال القطة حية +احتمال القطة ميتة =1
أما بخصوص معادلات ماكسويل فقد فهمت القصد وهو اختزالها لمعادلتين في الكهرباء خصوصا
نعبر عن المعادلات في اسماء مختصرة فانون غوس الخاص بflux وقانون غوس الخاص بالمغناطيسية وقانون فراداي وقانون آمبير ماكسويل .

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

برافوووو
فعلا وهذا ما يثبت أن هناك تناسق بين كل مجالات الفيزياء وفي علم theorie de champs تتم دراسة هذا التناسق لتضع معادلات مختصرة تنفع في كل دراسة مهما كانت الظاهرة .
متتبعة للمتصفح وسأمر به للاضافة والتعليق وتقديم تساؤلات
تحياتي يا فاضل

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

تذكر ان قوانين نيوتن كانت سببا للثورة الصناعية التي بدأت بلدن في القرن السادس عشر

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

لدي جملة من الاسئلة اخي عزيز
هل اشباه الموصلات تعني بها اشباه النواقل التي تعتمد في صنعها الى عنصري السليسيوم والجرمنيوم؟،وكيف يكون لهذا علاقة بميكانيكا الكم؟
اما هنا اعتقد ان الايام والسنوات القادمة ستثبت ان هذه الفرضية تحتاج الى المراجعة،فهي محاولة للتوفيق بين التناقض.

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

شكراً على التوضيح أخت "وردة".
مجموع الإحتمالات =1 أوما يسمى بشرط المعيارية (condition de normalisation):

http://latex.codecogs.com/gif.latex?...pace;|^{2}dV=1


أرجوا إن كان لك معلومات إضافية فأفيدينا مشكورة.

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

لشرح الفكرة يجب أن نرمي كل مفاهيمنا من الكلاسيك على جنب حتى لا يختلط الأمر فأول درس لي عن الأمر كانت ملامحي تشبه هذا الشكل:19::19:
نعلم أنه من غير الممكن لحد الآن معرفة مكان الالكترون position إنما يمكن معرفة احتمال وجوده .
نأخذ مثال رجل في عمارة من 5 طوابق
لوحسبنا احتمال وجوده في كل طابق ولنعتبرها متساوية ستكون 1/5 , لكن احتمال وجوده في العمارة هو 1 أي مئة بالمئة
الرجل سيكون الالكترون والعمارة هي الفضاء والطوابق هم orbital "من يجيد الترجمة يذكر لي اسمها بالعربية "
الىن نعقد الأمر قليلا فنعتبر تلميذ في القسم في المدرسة , احتمال وجود التلميذ في المدرسة هو واحد لكن احتمال وجود التلميذ في القسم هو 50 في المئة فقط لأن هناك احتمال وجوده خارجه
فالتلميذ حسب ميكانيكا الكم موجود داخل وخارج القسم في نفس الوقت , حتى لو كان لدينا شاهد عيان في القسم يقول أن التلميذ حاضر فهناك آخر يصر أيضا انه خارج الجسم
هذا التلميذ هو الالكترون والشاهد هو أثر الطاقة المقاسة .
الآن normalisation وتحسب بالتكامل على كل المحيط , لا أريد التعمق بالعلاقات لكن يمكنني وضع بعض المصادر للمساعدة
وتكون نتيجة التكامل مساوية للواحد وهو عادة ما يطلب ععن طريق حساب la norme للدالة "بسي ".
تحياتي

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

فعلا هذا مجال physique de solide
les semi conducteurs هو مجال واسع وهو اساس تكنلوجيا كبيرة .
لعلك تقصد بالجملة الملونة بالاحمر أساس عمل اللوحات الشمسية http://www8.0zz0.com/2015/11/23/20/190791136.jpg

لكن أشباه النواقل مختلففة نوعا ما عما ذكرت
مثال بسيط لايصال المفهوم
لنعتبر رجلا (الكترون) على ضفة واد (bande) لو الواد عريض جدا والرجل أراد القفز للضفة الثانية لن يتمكن . هذا مفهوم العوازل
لو الواد ضيق سيقفز ببساطة وهذا مفهوم النواقل
الآن لو استطعنا خلق ظروف معينة تجعل الواد العريض قابلا للانكماش سيتمكن الرجل من وصول الضفة الاخرى لو قلنا أن الواد بفعل زحزحة جيولوجية تقلص "في حالة الالكترون رفع درجة الحرارة او ما تحدثت عنه في التطعيم "
في الفيزياء الضفة الاولى تسمى bande de valence والضفة الثانية هي bonde de conduction
http://tpe-prothese-retinienne.alway...i-1-bandes.PNG

ولينتقل الالكترون من الاولى للثانية يحتاج مقدار معين من الطاقة "مكمم" يعني لو الطاقة اقل مما يحتاج لن ينتقل على الاطلاق عكس النظرة الكلاسيكية التي تقول ان الالكترون سيسير لحين انتهاء طاقته وأيضا لو اعطيناه طاقة اكثر مما يستحق سيستخدم فقط الطاقة الكمية التي توصله للضفة والباقي لن يستخدمها
الامر معقد نوعا ما لو توجه لي أسئلة مباشرة ربما اكون مفيدة اكثر
حاولت التبسيط دون الدخول بمعادلات الطاقة
تحياتي

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

قرأت شيئا ربما هو نفس الكلام تقريبا عن مبدأ الشك لهيسينبيرج (Heisenberg's uncertainty principle)
وخلاصة كلامه انه يستحيل تحديد مكان الالكترون

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

انت لخصت كل الكلام الذي كتبته
وهو صحيح هايزنبرج كان له فضل كبير في ارساء نظريات الكم وكلما غصنا فيها يبدو تعقيدها
تحياتي

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

رد: سبع معادلات ذهبية تحكم عالمك
 

مضى ما يزيد عن سبع سنين على نظرية بور (أو نظرية الكم القديمة كما تسمّى أيضاً) وهي لا تزال في بداية العقد الثاني من القرن العشرين تُرواح مكانها دون تقدّمٍ ملموس يتماشى مع إنجازات الفيزياء من الناحية التجريبية. كان هذا الأمر ممّا أرّق العالم الشاب هايزنبرج (22 سنة) والذي اعتقد أنّه قد آن الأوان لنقلة نوعيّة وتغيير جذري في نمط التفكير. كان هايزنبرج يرى أنّ المشكلة الحقيقية في نظريّة بور هي تلك المسارات التي نفرض أنّ الإلكترون يدور فيها، فهي ممّا لا يمكن للباحثين التأكّد منه تجريبيّاً، وبدلاً من الاعتماد على مثل هذه الفرضيات "التقليدية" اقترح هايزنبرج الاهتمام أكثر بما يمكن أن يقاس بالتجربة. عكف هايزنبرج على وضع الأسس الرياضية لفكرته، وبالفعل قام بتقديمها، قبل ذهابه في رحلة علميّة طويلة في العام 1923، مكتوبةً لرئيسه في العمل ماكس بورن (Max Born) الذي وضعها في الإطار الرياضي الصحيح وقام بنشرها مباشرة. كانت تلك أوّل مرّة يظهر فيها مصطلح ميكانيكا الكمّ (mécanique quantique).
لم تَلْقَ ميكانيكا الكمّ حماساً لدى الفيزيائيين، فقد كانت مغرقةً في التجريد لا يكاد المتعامل معها يستطيع أن يتخيّل بها أيّ شيء، كانت مجرّد أرقام ومصفوفات! صحيح أنّها تعطي نتائج صحيحة ولكنّها أشبه بآلة لا يُعرف كيف تعمل، تعطيها المعطيات فتعطيك النتائج. كان الفيزيائيون –الجيل القديم منهم بالذات- بحاجة إلى أشياء ملموسة أو على الأقل قابلة للتخيّل، وكان شرودنجر (Schrödinger) أحد هؤلاء الفيزيائيين القدامى فأخذ يبحث عن مسلك أقل تجريداً وأكثر قبولاً من ميكانيكا هايزنبرج وبورن (والتي عرفت فيما بعد بميكانيكا المصفوفات(Mécanique des matrices) لاعتمادها من الناحية الرياضية على المصفوفات)، فكان أنْ وجد شرودنجر ضالّته المنشودة في فرضية دو برولّي (De Broglie) واضعاً بذلك الأساس لما عرف فيما بعد بميكانيكا الأمواج (Mécanique ondulatoire).