ما هو الرد على شبهة خروج جسيمات من العدم في فيزياء الكم ؟

خروج الأجسام الإفتراضية من مكان فارغ..... إذا الشيء يمكن ان يوجد من العدم ...
الرد على ذلك 

 هى من مبدأ عدم الدقة لهيزنبيرج أنه كان به طاقة وأن أى فراغ ( حيث توجد الجسيمات الإفتراضية ثم تتلاشى فى زمن قصير) عندما نقيس طاقته فى هذا الزمن القصير يستحيل أن يكون صفر 

 وأن هناك حد ادنى من الطاقة يجب أن تبقى فى اى مكان من الكون وبالتالى فليس هناك شيء اسمه فراغ حقيقى فى هذا الكون ولا عدم تام من كل شيء أبدا فلا يمكن ان يقول احد بعد ذلك ان العدم أوجد كذا وكذا لأنه ليس هناك فى هذا الكون عدما حقيقى اصلا ولا يمكن ان يوجد لكن هناك عدما من هذا الشيء أو ذاك الشيء وهذا لا علاقة له بالشبهة 
و استخدام مصطلحات مثل (الفراغ, الطاقة, الزمن, السببية,..... ) فى الفيزياء لا يعادل أبدا المعنى اللغوى الذى نفهمه بمقتضى اللغة من معانى تلك الكلمات فالمصطلحات العلمية أو المصطلحات المستخدمة  عموما فى أى مجال فى الغالب لا يكون لها علاقة  بالمعنى اللغوى أو الفلسفى لتلك الكلمات كما نبه على ذلك الدكتور Matt Strassler أستاذ الفيزياء النظرية بجامعة هارفارد فى أحد مقالات مدونته

But in physics, energy is none of these things. You’d be making a big physics error if you mix and match one of the English definitions with the physics definition! Within physics, you must stick with the physics term, or you’ll get wrong answers and end up very confused

دعونا نبحر الآن قليلا فى معنى مبدأ عدم الدقة لهيزنبيرج وكيف استنتج هذا المبدأ... ومعنى الفراغ ومن أين أتى .... والعلاقة بينهما .....فقد كان 
هذا اجمالا والآن يأتى التفصيل 
________________

نبدأ من هذا الكتاب الذى يتكلم عن تركيبة الفراغ وإسمه (the structured vacuum)
http://www.physics.arizona.edu/~rafe...uctVacuumE.pdf


فيقول المؤلف فى صفحة (3): أن الفراغ (اللاشيء ) فى الحقيقة هو( شيء ) لكنه مختلف عن ما تقرأه فى الموسوعة فما تقرأه فيها هو أن الفراغ هو الفضاء الخالى من المادة (فالمؤلف يعنى أن الخلو من المادة لا يعنى بالضرورة الخلو الحقيقى التام من كل شيء ) 

وفى صفحة (10) يقول : وبما أن المادة صورة من صور الطاقة فيجب إضافة كلمة إلى جملة ( الفضاء الخالى من المادة ) والإضافة هى قول (الفضاء الخالى من المادة والطاقة أيضا)

وفى صفحة (13) يقول : أن مبدأ عدم الدقة جعل هناك حد أدنى لحركة الجسيمات التحت ذرية المرتبطة مثل الإلكترون والنواة هذا الحد يسمى zero-point motion وبسبب ذلك لا يمكن ان يسقط الإلكترون على النواة فاقدا طاقته بالكامل أبدا لأنه فى هذه الحالة يكون موقعه محدد بدقة وطاقته محددة بدقة فى نفس الوقت وهذا ما لا يسمح به مبدأ عدم الدقة ولذلك علمنا ان الإلكترون سيبقى يتحرك دائما (وما قاله المؤلف هنا عن مبدأ عدم الدقة بأنه غير تصورنا أن الجسم المتحرك يفقد طاقته بالتدريج حتى يسكن كما كانت تقول ميكانيكا نيوتن هو نفسه ينسحب على تصورنا أنه يمكن ان يكون هناك مكان فى الكون خالى من الطاقة تماما إذا قسناه فى زمن قصير ويأتى مبدأ عدم الدقة أيضا ليغير هذا التصور ويضع حد ادنى للطاقة كما وضع حد أدنى للحركة لا يمكن للفراغ أن يخلو منه أبدا فهذه طبيعة المادة والطاقة وهذه حدودهما )

وفى صفحة (14) يقول : من مبدأ عدم التأكد بين الزمن والطاقة energy-time uncertainty أنه من المستحيل قياس الطاقة بدقة فى زمن محدد وأنه لكى تقيس الطاقة بدقة فيجب أن يكون الزمن غير محدد ولا نهائى ولو أنك نظرت فى فراغ فى وقت قصير محدد فإن الطاقة لا يمكن أبدا أن تكون محددة ( وهذه الإستحالة التى ذكرها المؤلف من مبدأ عدم الدقة فى الطاقة هى السبب فى أنه لا يمكن أن تكون الطاقة صفر وهذا ما جعل هناك حد أدنى من الطاقة zero-point energy )

وفى صفحة (15) يقول : أننا لو بذلنا كل قدرتنا فى إفراغ منطقة معينة من الفضاء من كل الطاقات فإن هناك قدر من الطاقة سيبقى ولا يمكن إخراجه 
ويقول ايضا فى نفس الصفحة : تعريف الفراغ هو : منطقة معينة من الفضاء تكون فى المتوسط فى مستوى الطاقة الادنى الممكن vacuum state أو ما يسمى zero-point energy
________________

و فى هذه المقالة 
http://www.calphysics.org/zpe.html

أن أصل الحد الأدنى من الطاقة هو مبدأ عدم الدقة لهيزنبيرج وأن التوازى فى عدم الدقة الموجود بين أقيسة تنطوى على زمن وطاقة (أو متغيرات مقترنة conjugate variables كما يسميها البعض ) أن هذا الحد الأدنى من عدم الدقة ليس بسبب أخطاء فى القياس ولكنه هذا يعكس الضبابية فى طبيعة المادة والطاقة 

وتذكر المقالة أن zero-point energy هى الحد الأدنى من الطاقة الذى يبقى حين تزال كل الطاقات الأخرى من النظام 

وتذكر المقالة أيضا أن فيزياء الكم تتوقع ان الفضاء كله عبارة عن مجال تتذبذب فيه الموجات الكهرومغناطيسية وان كل موجة تحمل طاقة ولها تردد وتأين وكل نظام يساوى المتذبذب البسيط harmonic oscillator فهى رهن لمبدأ عدم الدقة 
__________________

ومن كتاب the grand design الفصل الخامس الصفحة 178
the Heisenberg uncertainty principle, which we discussed in Chapter 4
. It is not obvious, but it turns out that with regard to that principle, the value of a field and its rate of change play the same role as the position and velocity of a particle. That is, the more accurately one is determined, the less accurately the other can be. An important consequence of that is that there is no such thing as empty space. That is because empty space means that both the value of a field and its rate of change are exactly zero. (If the field’s rate of change were not zero, the space would not remain empty.) Since the uncertainty principle does not allow the values of both the field and the rate of change to be exact, space is never empty. It can have a state of minimum energy, called the vacuum, but that state is subject to what are called quantum jitters, or vacuum fluctuations particles and fields Quivering in and out of Existence

ومعنى الكلام هو :
حسب مبدأ عدم الدقة فإن قيمة مجال معين ومعدل تغيره يلعبان نفس الدور مثل الموضع والسرعة لجسم معين حيث كلما كان أحدهما أكثر دقة فى التحديد كان الآخر أقل دقة فى التحديد ونستفيد من هذا فائدة مهمة وهى أنه لا يوجد شيء اسمه فضاء فارغ وذلك بسبب أن الفضاء الخاوى يعنى أن كلا من قيمة المجال ومعدل تغيره يساويان صفر بالضبط (إذا كان معدل تغير المجال ليس صفرا بالضبط الفضاء لن يبقى فارغا ) ومبدأ عدم الدقة لا يسمح لقيمة كلا من المجال ومعدل تغيره أن يكونا محددين معا ولذلك الفضاء لن يكون فارغا أبدا ولكنه سيبقى فى الحالة الدنيا من الطاقة التى تسمى فراغ وهذه الحالة يحدث بها تذبذبات الفراغ 
__________________

 الفراغ الحقيقى فى الفيزياء يستحيل أن يصل إلى الصفر أو اللاطاقة

والنظريات التى تتحدث عن نشأة الكون تتكلم عن انتقال من الفراغ الكاذب إلى الفراغ 

الحقيقى كنظرية الكسندر فلنكين

http://en.wikipedia.org/wiki/False_vacuum

وهذا هو الكسندر فلنكين يشرح فى دقيقة معنى الفراغ فى الفيزياء ويقول أن أنه شيء مختلف تماما عن معنى العدم وأنه شيء فيزيائى به طاقة

دعونا الآن نفهم ما معنى مبدأ عدم الدقة ومن أين أتى ....

ثبت أن للإلكترون خواص موجية وجسمية فهو ليس جسم وليس موجة فإتضح ان الإلكترون مثل الفوتون له خواص موجية وأخرى جسيمية (التأثير الكهروضوئى) و من التجربة الشهيرة
http://abyss.uoregon.edu/~js/21st_ce...res/lec13.html 

وهي المعروفة بتجربة الشقين حيث يحدث تداخل بين الأمواج بسبب إلغاء بعضها البعض فى مواضع وتقوية بعضها البعض فى مواضع اخرى وقد وجد أن الإلكترونات يحصل لها هذا التداخل أيضا (وهذا يعنى ان للإلكترونات طبيعة موجية وأيضا الفوتونات قد ثبت قبل ذلك ان لها طبيعة جسمية هى الأخرى ) وهذا امر غير معتاد فى تصورنا ان يكون شيء يحمل صفات موجية وجسمية فى طبيعته لكن هذه هى صفات العالم الكمى سواء الإلكترونات او الفوتونات مع وجود إختلافات اخرى بين الإلكترونات والفوتونات مثل العزم الزاوى spin

لكن الامر لم يتوقف على هذه العجيبة فقط ولكن إمتد إلى شيء أعجب من ذلك حيث كان يفترض أنه عندما يقلل عدد الإلكترونات أو الفوتونات المنبعثة إلى واحد فقط فى كل قذيفة أن يختفى التداخل لكن هذا لم يحدث والتداخل تكون تدريجيا مع الوقت على الشاشة التى تستقبل الإلكترونات او الفوتونات المنبعثة لأن الفوتون او الإلكترون يتداخل مع موجته هو نفسه لينتج التداخل على الشاشة وهذه هى الطبيعة الموجية له ظهرت لان الموقع غير محدد لأن هناك شقين ولكننا لو اغلقنا احد الشقين واصبح موقع الإلكترون محدد يختفى التداخل على الشاشة وتختفى الطبيعة الموجية له وهذا ما يعرف بمشكلة القياس Measurement problem
http://en.wikipedia.org/wiki/Measurement_problem

ثم فسر هذا بإنهيار الدالة الموجية Wave function collapse (والتى تعبر عن صفات هذه الكميات الفيزيائية التحت ذرية) عند القياس إلى الإحتمالات الأكبر
http://en.wikipedia.org/wiki/Wavefunction_collapse

وهذا هو ما تبناه هيزينبيرج وبور فى تفسير كوبنهاجن 
http://en.wikipedia.org/wiki/Copenhagen_interpretation 

وفى مبدا عدم الدقة ولههذا تطورات أوسع مثل نظرية حل الترابط التى جعلت سبب إنهيار الدالة هو تفاعلها مع البيئة وليس القياس فقطhttp://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_decoherence 

وهناك تفسيرات اخرى كثيرة جدا تحاول فهم ما هو سبب إنهيار الدالة لحظة القياس وهو لغز حتى الآن 
و الخلاصة أن مبدأ عدم الدقة نتج من الطبيعة المزدوجة لهذا العالم الصغير التحت ذرى ومن صفاته الغريبة التى تنحصل بسبب القياس وربما عوامل اخرى 


________________________________________

لكن  فى الحقيقة إذا دققنا النظرأكثر فسنجد  أن , قانون عدم الدقة هو فقط علاقة الحركة بالموضع أما علاقة الزمن بالطاقة فليست قانونا ثابتا مثل نظيرتها (الحركة والموضع) وذلك لأن الزمن ليس مشغل (operator) فى ميكانيكا الكم وإنما هو مقياس أو عامل متغير( parameter ) وبالفعل تم تقديم نماذج  يمكن تحديد الطاقة فيها بدقة كاملة وهذا يخرق علاقة عدم الدقة فى الزمن والطاقة ويسقطها كقانون . وهذه ورقة علمية تقول ذلك 


و سنجد كذلك أوراق علمية تقول  أن  تأثير كازمير الذى يعد أهم دليل على وجود طاقة الفراغ يمكن تفسيره بطرق أخرى بدون طاقة الفراغ فهو ليس دليلا على وجودها وليس هناك أى دليل على وجودها 


وسنجد ايضا أن الجسيمات الافتراضية ليست سوى أداة رياضية لا أكثر ولا أقل و هذا بحث علمى يقول بأن الجسيمات الافتراضية (التى تخرج من الفراغ بدون سبب وتخرق قانون حفظ الطاقة و تقترض من المستقبل و تنشيء الأكوان اللانهائية عند الملاحدة ) هى مجرد أداة رياضية و يمكن عمل الحسابات بدونها و التعامل معها على أنها شيء حقيقى فيزيائى أو ظاهرة طبيعية وليست أداة رياضية هو من أكبر الخرافات الرائجة عند غير الخبراء فى فيزياء الكم 

The calculational tool represented by Feynman diagrams suggests an often abused picture according to which “real particles interact by exchanging virtual particles”. Many physicists, especially nonexperts, take this picture literally, as something that really and objectively happens in nature. In fact, I have never seen a popular text on particle physics in which this picture was not presented as something that really happens. Therefore, this

picture of quantum interactions as processes in which virtual particles exchange is one of the most abused myths, not only in quantum physics, but in physics in general. Indeed, there is a consensus among experts for foundations of QFT that such a picture should not be taken literally. The fundamental principles of quantum theory do not even contain a notion of a “virtual” state. The notion of a “virtual particle” originates only from a

specific mathematical method of calculation, called perturbative expansion. In fact, perturbative expansion represented by Feynman diagrams can be introduced even in classical physics [52, 53], but nobody attempts to verbalize these classical Feynman diagrams in terms of classical “virtual” processes.