العلاقة بين نظرية النسبية وميكانيكا الكم

ذكرت الجمعية الفلكية بجدة أن النظرية النسبية وميكانيكا الكم، يعتبران من أهم وأنجح النظريات في الفيزياء، حيث إنهما أحدثا ثورة في فهمنا للكون، مبينة أن لديهما أيضاً بعض الاختلافات الأساسية.

وأوضحت في منشور لها عبر موقع فيسبوك، إن نظرية النسبية تتعامل مع البنية الكبيرة للكون، بينما تتعامل ميكانيكا الكم مع بنية المادة صغيرة الحجم.

وأشارت الجمعية إلى أن نظرية النسبية تستند إلى فكرة أن المكان والزمان متشابكان في نسيج واحد يسمى الزمكان، وأن قوانين الفيزياء هي نفسها لجميع المراقبين، بغض النظر عن حركتهم، لافتة إلى أنه من ناحية أخرى، فإن ميكانيكا الكم تعتمد على فكرة أن المادة والطاقة كمومية، مما يعني أنهما يأتيان في حزم منفصلة.

ونوهت إلى أن أحد الاختلافات الرئيسية بين نظرية النسبية وميكانيكا الكم، هو أن نظرية النسبية حتمية، بينما ميكانيكا الكم احتمالية، وهذا يعني أنه في نظرية النسبية، وبالنظر إلى الظروف الأولية، يمكننا أن نتنبأ على وجه اليقين بما سيحدث في المستقبل، ومع ذلك، في ميكانيكا الكم لا يمكننا إلا التنبؤ باحتمالية النتائج المختلفة.

ولفتت فلكية جدة إلى أن الفرق الآخر بين نظرية النسبية وميكانيكا الكم، هو أن نظرية النسبية كلاسيكية، في حين أن ميكانيكا الكم ليست كلاسيكية، وهذا يعني أن نظرية النسبية مبنية على فكرة أن المادة والطاقة يمكن وصفها من خلال المتغيرات المستمرة، بينما ميكانيكا الكم مبنية على فكرة أن المادة والطاقة يمكن وصفها بواسطة متغيرات منفصلة.

وبينت أنه على الرغم من هذه الاختلافات، فإن هناك اعتقاداً متزايداً بأن نظرية النسبية وميكانيكا الكم هما وجهان لعملة واحدة، موضحة أنه بعبارة أخرى، فإن هناك نظرية موحدة للفيزياء تشمل كلا من نظرية النسبية وميكانيكا الكم، لافتة إلى أن هذه النظرية الموحدة، والمعروفة باسم الجاذبية الكمومية، هي واحدة من أهم المسائل التي لم يتم حلها في الفيزياء.

وأضافت الجمعية الفلكية أنه بشكل عام، فإن نظرية النسبية وميكانيكا الكم، هما نظريتان متكاملتان توفران لنا فهماً شاملاً للكون، مؤكدة أن كليهما أدوات أساسية، ويستمر تطويرهما بينما نتعلم المزيد عن الكون.