تخيل عالماً ينحني فيه الزمان والمكان، حيث يمكن للجسيمات أن تنتقل بسرعة أكبر من الضوء. هذه الظاهرة، المعروفة باسم "السرعة الفائقة للضوء"، ليست مجرد حلم خيال علمي؛ بل إنها تمس نسيج الواقع ذاته. دعونا نستكشف النتائج المذهلة التي توصل إليها علماء مثل توماس هارتمان، الذي ألقى الضوء على فهمنا للنفق الكمومي في عام 1962.
تأثير هارتمان
تم قياس أوقات النفق الكمي لأول مرة بواسطة توماس إلتون هارتمان في عام 1962، عندما كان يعمل لدى شركة Texas Instruments في دالاس.نفق حزمة الموجة"لقد وصف أن الوقت الذي تستغرقه الجسيمات، مثل الفوتونات، لاختراق حاجز لا يعتمد على طول هذا الحاجز. وعندما نتعمق أكثر في هذا العالم الغريب لميكانيكا الكم، يبدو أنه داخل حواجز معينة، يمكن للجسيمات أن تبدو وكأنها تتحدى فهمنا الكلاسيكي للسرعة - وكأنها تتسلل عبر ثغرة كونية.
مع تقدم التكنولوجيا، أصبحنا قادرين على قياس أصغر الزيادات في الوقت، مما قادنا إلى اكتشاف أن عملية النفق الكمومي قد تسمح للجسيمات بعبور الحواجز بسرعة أكبر من سرعة الضوء نفسه.
الاكتشافات الحديثة مع ساعة لارمور
وفي دراسة استكشافية حديثة أبلغ عنها مجلة كوانتا (الأنفاق الكمومية تظهر كيف يمكن للجسيمات كسر سرعة الضوءأجرى الفيزيائي الدكتور أفرايم شتاينبرغ من جامعة تورنتو ملاحظات رائعة باستخدام أداة مبتكرة تسمى ساعة لارمور.
هذه الساعة، التي سميت على اسم الفيزيائي الأيرلندي جوزيف لارموريتتبع دوران الجسيمات في المجالات المغناطيسية. وجد شتاينبرغ أن ذرات الروبيديوم تستغرق وقتًا قصيرًا بشكل مذهل - 0.61 ميلي ثانية فقط - للمرور عبر الحواجز، أسرع بكثير مما قد تستغرقه في الفضاء الفارغ. وهذا يتفق مع فترات ساعة لارمور التي تم طرحها نظريًا في ثمانينيات القرن العشرين!
"خلال العقود الستة التي مرت منذ نشر هارتمان بحثه، وبغض النظر عن مدى الدقة التي حرص بها علماء الفيزياء على إعادة تعريف زمن النفق أو مدى دقة قياسهم له في المختبر، فقد وجدوا أن النفق الكمومي يظهر دائمًا تأثير هارتمان. ويبدو أن النفق الكمومي أسرع من الضوء بشكل لا يمكن علاجه".
ناتالي وولشوفر"تظهر الحسابات أنه إذا قمت ببناء حاجز سميك جدًا، فإن التسارع سيسمح للذرات بالانتقال من جانب إلى آخر بسرعة أكبر من الضوء"
الدكتور افرايم شتاينبرغ
وتثير هذه النتائج أسئلة مثيرة للاهتمام: ماذا يحدث داخل الحاجز؟
طبيعة الحاجز
وعندما سُئل هورست أيخمان، أحد زملاء الدكتور نيمتز، عن ما يحدث داخل هذا الحاجز، انخرط في مناقشة مثيرة للتفكير. فقد لاحظ أن الموجة الناشئة في نهاية النفق تظل في نفس الطور مع الموجة قبل دخولها. فماذا يعني هذا؟ يشير هذا إلى أن طبيعة الزمن قد تتغير بطريقة أو بأخرى، أو حتى تختفي، في هذا النوع من سيناريوهات النفق.
10. أغسطس 2023، 3:03 مساءً
"في تجاربنا على الأنفاق، تخرج الموجة في نفس اللحظة بنفس الطور عند مخرج النفق، وتنتشر كـ "تردد راديوي طبيعي" مع خسارة عالية جدًا. والسؤال داخل النفق هو - ما الذي يمكن أن يحدث في زمن الصفر- ؟؟
مع تحياتي، هورست آيخمان"شكرًا لك على إجابتك. إذن، مع الأخذ في الاعتبار الطول الموجي وتردد الإشارة، هل تقول إن السلوك الظاهري للضوء يتجلى فقط داخل النفق؟ وهل النفق هو الفجوة الهوائية بين المنشورين؟ مع تحياتي، إيريك"
10 أغسطس (آب) 2023، 4:16 مساءً
"هذا صحيح... النقطة هي أنه عندما تنظر إلى المرحلة قبل وبعد النفق ترى نفس المرحلة... نستخدم قطعًا مختلفة بين 3 و15 سم، وقد أظهرت جميعها نفس النتيجة - لا تغيير في الطور.تفسيرنا هو: تغير الطور = 0 يعني الزمن = 0
إذن لدينا مساحة بلا زمن، وحتى أكثر من ذلك، إذا كان هذا صحيحًا، فإن هذه المساحة ليس لها حجم، أليس كذلك؟؟؟ هورست أيخمان"
لقد فكرت في هذا السؤال لبعض الوقت، وتناولت المشكلة من منظور طوبولوجي:
"يبدو أن إحدى أفكاري هي أن جسيم الفوتون النفقي يخرج من الفضاء رباعي الأبعاد كنقطة ذات بعد صفري، ويتحرك كخيط أحادي البعد (نفق)، ليعود للظهور كموجة في الفضاء رباعي الأبعاد."
إريك هابيش تراوت
تخيل عالما حيث يفقد الزمن والمسافة معناهما، وهو نوع من النسيج الكوني حيث تتحرك الجسيمات للداخل والخارج دون القيود المعتادة لتجربتنا ثلاثية الأبعاد.
هذه المساحة هي نوع من موحدحيث لا يوجد مسافة ولا زمن. تنتقل الجسيمات/الموجات داخل وخارج هذا البعد في جميع أنحاء الكون، بشكل مستمر.
عالم الكم
إن هذا الانجراف نحو المجهول يقودنا إلى فكرة عالم الكم ـ وهو الفضاء الذي يتحدى تصوراتنا العادية. وهنا تتحرك الجسيمات بحرية وباستمرار، فتخلق موجات قد تحمل معلومات مخفية من عالم يتجاوز إدراكنا. ولنتصوره كجسر بين الأبعاد، حيث تترابط كل الأشياء في نسيج لا ينقطع.
بعض الكمات (الجسيمات/الموجات) تعبر هذه المنطقة الفضائية أحادية البعد باستمرار، وذلك ببساطة عن طريق الاصطدام بحاجز، مما يؤدي إلى توليد موجة متلاشية. أفترض أن الكمات النفقية تحمل معلومات من هذا العبور الأسرع من الضوء.
لقد ذهبوا إلى مكان غريب، من وجهة نظرنا، عالم الكم. لقد ذهبوا إلى فضاء أحادي البعد بلا زمن. حيث كل شيء موجود في كل مكان وفي كل وقت في آن واحد.
يقال إن التأثيرات الميكانيكية الكمومية في عالم مارفل الخيالي تصبح ذات أهمية كبيرة على مقياس أقل من 100 نانومتر. في الواقع، يعتمد ذلك على حجم النظام.
هل يؤثر هذا السلوك الكمي على الحياة على الأرض؟ بالتأكيد! على سبيل المثال، تستغل النباتات ظواهر غريبة ميكانيكا الكم لإنتاج الأكسجين في عملية تسمى التماسك الكمي. تعمل هياكل صغيرة تسمى البلاستيدات الخضراء على نطاقات تتراوح بين 5 إلى 10 ميكرومتر، مما يسلط الضوء على التأثير العميق للظواهر الكمومية حتى في حياتنا اليومية.
لذا، هناك تأثير ميكانيكي كمي كبير جدًا وبدونه لن تكون الحياة على الأرض ممكنة.
يبلغ قطر خيوط الخلية العصبية البشرية حوالي 1.5 مم. نانومتر 10وهذا أصغر بمقدار 500 إلى 1000 مرة. وهناك أيضًا تأثيرات كمية تلعب دورًا في هذا الأمر.
المشكلة الصعبة للوعي
والآن نصل إلى سؤال فلسفي عميق: ماذا عن الوعي؟ من أين ينشأ، وإلى أين يتجه؟ هذا اللغز، الذي يُنظَر إليه غالبًا باعتباره "المشكلة الصعبة"، يسعى إلى كشف الصلة بين أفكارنا والآلية البيولوجية لأدمغتنا.
هل ينشأ الوعي من قدرة أدمغتنا على الاتصال عبر موجات تعبر عالماً أحادي البعد غريباً؟ إذا كان الأمر كذلك، فهذا يشير إلى أن حتى أبسط أشكال الحياة قد تكون مشبعة بالوعي ـ تقريباً مثل شرارات صغيرة من الوعي ترفرف في الظلام. الوعي. من أين يأتي، وإلى أين يذهب؟
"أفترض أن الوعي البشري ينشأ بسبب اتصاله عبر الخلايا العصبية وغيرها من هياكل الدماغ بعالم أحادي البعد بلا زمان ومكان. "عبر الموجات المتلاشية. ومن هذا العالم الكمي، يتم نقل المعلومات إلى عالمنا."
إريك هابيش تراوت
إذا كانت هذه الفرضية صحيحة، فإن أي كيان يولد موجات أو طاقة (كهرومغناطيسية) قد يكون قادرًا على الوصول إلى الوعي أو الوصول إليه. حتى ميديكلوريا الأميبا، أسلاف الميتوكوندريا التي تنتج ATP في الخلية البشرية، يمكن أن تصل إلى الوعي.
السعي إلى تحقيق اتصالات تفوق سرعة الضوء
تخيلوا كوناً تستطيع فيه بعض الجسيمات أن تتسلل عبر الحواجز وكأنها غير موجودة على الإطلاق ـ لا تقيدها المساحة أو الزمن، بل تلعب لعبة الغميضة مع الواقع. هذه الفكرة، التي كانت ذات يوم من نسج الخيال العلمي، تتجذر في سمة غريبة من سمات ميكانيكا الكم المعروفة باسم النفق الأسرع من الضوء.
يقترح الدكتور أفرايم شتاينبرج أنه في حين أن جسيمًا واحدًا يخترق حاجزًا يمكنه القيام بهذا الإنجاز المذهل، إلا أنه لا يحمل المعلومات عبر الفضاء المفتوح بالمعنى التقليدي. تمامًا مثل الهمس الذي يضيع قبل أن يصل إلى أذن شخص ما، فإن جسيمًا واحدًا لا يحمل المعلومات عبر الفضاء المفتوح بالمعنى التقليدي. لا يمكن لجسيم نفقي واحد أن يتواصل "عبر الهواء".
وهذا يثير أسئلة مثيرة للاهتمام: ماذا لو تمكنا من تسخير ظاهرة النفق الكمومي للاتصال؟ فكر في أحلامنا بإرسال رسائل فورية إلى مهمة إلى المريخ أو تلقي إشارات من نجوم بعيدة. يمكن لمثل هذه الإشارات الأسرع من الضوء أن تحدث ثورة في كيفية استكشافنا للكون.
لقد فكرت لسنوات في هذا الاحتمال المثير للاهتمام. لقد فكرت في الخلفية الكونية للميكروويف ـ وهي همسة خافتة من الإشعاع الناجم عن الانفجار العظيم نفسه. إن هذه الضوضاء الخلفية، التي تنبعث من كل ركن من أركان الكون، تشبه سيمفونية من الترددات، تمتد من 300 ميغا هرتز في نطاقات التلفزيون المألوفة لدينا إلى 630 جيجا هرتز. ومع ذلك، وعلى الرغم من اتساع الكون، فإننا نجد أن هذه الموجات الحرة الأسرع من الضوء لا تتجلى ببساطة.
عالم صغير
وهذا يقودنا إلى عالم آخر-العالم الصغير من الدماغ! لقد عثرت مؤخرًا على بحث كشف عن شيء رائع: تقول الدراسات أن الموجات المتلاشية موجودة داخل المشهد المعقد لأدمغتنا. ورقة بحثية عن WETCOWتزدهر هذه الموجات العابرة في الأماكن التي تتدفق فيها الطاقة الكهرومغناطيسية ـ مثل الخلايا الحية، والنباتات، وحتى المعالجات التي تشغل أجهزة الكمبيوتر لدينا. وتزدهر هذه الموجات في الكون ككل وعلى وجه الخصوص.
قد تتساءل: هل تخرق هذه الموجات الأسرع من الضوء القواعد المقدسة للنسبية العامة؟ يؤكد لنا البروفيسور شتاينبرغ: "لا على الإطلاق". تتطلب الإشارات الأسرع من الضوء الحقيقية أن تتجاوز هذه الموجات طولها الموجي الخاص، وهو إنجاز بعيد المنال، بالنظر إلى فهمنا الحالي. بدلاً من ذلك، تظل هذه الموجات المتلاشية ضمن الحدود القياسية لسرعة الضوء، مما يجعلها غير قابلة للاكتشاف بعد وميض قصير - تمامًا مثل اليراعة في الظلام التي تضيء، لكنها تخفت بسرعة وتصبح غير قابلة للاكتشاف.
لذا، في ظل الظروف العادية، تكون الموجة المتلاشية الأسرع من الضوء في غضون الموجة ذات السرعة الطبيعية كما هو موضح في هذا الرسم التوضيحي (د):
د يصل قبل الموجة الرئيسية ←
لا تملك الإشارة النفقية الوقت الكافي لتجاوز الموجة، لأن الموجات المتلاشية هي موجات متلاشية بالفعل. إنها تتلاشى، والتلاشي هو معنى كلمة "متلاشية". ولهذا السبب فهي لا تنتهك السببية أو النسبية العامة.
ولكن قبل أن تختفي يحدث أمر مثير: تستطيع هذه الموجات الزائلة أن تنتقل بسرعات مذهلة. وكما اكتشفنا في وقت سابق، فهي أسرع من الضوء. داخل متاهة الدماغ، حيث توجد يحتوي مليمتر مكعب واحد من القشرة المخية على 126,823 خلية عصبية في المتوسطوهنا تكمن الإمكانات لمعالجة الإشارات بسرعة غير عادية. وتتفاعل هذه الهياكل الصغيرة بطرق قد تسهل شكلاً من أشكال الاتصال يتجاوز الحدود.
وهذا هو الشيء المثير حقًا: إن نقل المعلومات بسرعة تفوق سرعة الضوء داخل الدماغ أمر ممكن. لأن هناك عددًا كبيرًا من الهياكل في الدماغ التي يمكنها معالجة هذه الإشارات ضمن أبعاد الطول الموجي.
تتوافق الحقول المتلاشية، كما تسمى هذه الموجات أيضًا، مع أبعاد المكونات الجزيئية الحيوية النموذجية مثل الحمض النووي، والببتيدات، والبروتينات، والخلايا العصبية.
"يمكن تفسير سرعة المعالجة الهائلة للدماغ البشري جزئيًا أو كليًا من خلال نقل الإشارات بسرعة تفوق سرعة الضوء."
إريك هابيش تراوت
تحلل الموجة المتلاشية: رحلة إلى ما هو غير مرئي
في الاستكشاف العظيم للكون، نواجه مجموعة متنوعة من الظواهر، وكثير منها يفلت من حواسنا ويتحدى فهمنا. ومن بين هذه الكيانات المراوغة الموجة أو الحقل المتلاشية.
ولكن لماذا تتبدد هذه الموجات الدقيقة بهذه السرعة؟ هل يمكن أن يكون السبب هو أنها أثناء انتقالها تواجه مقاومة غير مرئية، تماماً مثل القارب الذي يتحرك عبر الماء؟ عندما ندفع أي جسم عبر وسط ثابت، فإننا نواجه قوة ملموسة تقاوم جهودنا ـ وهي قوة القصور الذاتي للوسط نفسه. على سبيل المثال، إذا أسقطت قطرة من الحبر في كوب من الماء الساكن، فسوف تشهد انتشار الحبر في رقصة دوامية جميلة. ولا يحدث هذا لأن الحبر يرغب في الانتشار، بل لأنه يواجه مقاومة الماء ذاتها.
هل تشتت الموجة المتلاشية ناتج عن القصور الذاتي أو اللزوجة في الفضاء الرباعي الأبعاد، أن الموجة المتلاشية تلتقي بعد مغادرة النفق الكمومي؟
انتظر بضع لحظات وفكر في الأمر. كيف يمكنك إثبات هذا القياس؟
في استكشافنا للفيزياء، كثيراً ما نصادف أنواعاً مختلفة من الموجات. فالموجات الراديوية التقليدية، على سبيل المثال، تتلاشى قوتها وفقاً لمربع المسافة المقطوعة من مصدرها. وهذا يعني أنه كلما ابتعدنا ضعف المسافة التي قطعناها، تضعف الإشارة بعامل أربعة. وعلى النقيض من ذلك تماماً، تظهر الموجات المتلاشية انحداراً أكثر دراماتيكية. فهي تختفي بشكل كبير، ويتلاشى وجودها بسرعة أكبر كثيراً من نظيراتها التقليدية، مثل الشموع التي تنطفئ بفعل هبة ريح غير متوقعة.
يمكنك محاولة العثور على شكل موجة يتحلل بنفس الطريقة.
يكشف القليل من البحث ما يلي:
المرجع: تتلاشى أمواج المحيط بشكل كبير
الموجات المتلاشية تتلاشى بشكل كبير
أليس هذا تشبيهًا جميلًا؟ في الواقع، تتلاشى الموجات المتلاشية بطريقة تشبه إلى حد كبير أمواج المحيط عندما ترتطم بالشاطئ.
كيف ننتقل من فكرة إلى أخرى؟ كيف نتبنى المفاهيم قبل أن نحصل على الدليل القاطع الذي يدعمها؟ تكمن الإجابة غالباً في التجارب الفكرية ــ الرحلات العقلية القوية التي تثير فضولنا وتقودنا إلى فرضيات. والفرضية هي افتراض متعلم، وحجر الأساس الذي وُضِع على الطريق نحو الاكتشاف. ولكن كل فرضية لابد أن تصمد أمام صرامة الاختبار التجريبي، حيث يمكن فحصها وتكرارها من قِبَل آخرين يخوضون نفس الطريق.
في سعينا إلى الفهم، دعونا نستمتع بقليل من الخيال. فبدلاً من مجرد تخيل قارب يبحر عبر الماء، تخيل حيوانًا ضخمًا ـ بقرة.
نعم، "بقرة مبللة!" ورغم أن هذه الصورة قد تبدو مسلية، إلا أنها توضح نقطة بالغة الأهمية حول الموجات القشرية التي تتلاشى بسرعة.
وفي حين لم يشر المؤلفون الأصليون لنموذج WETCOW صراحة إلى مفهوم الإضاءة الفائقة فيما يتعلق بالموجات المتلاشية، فإن استكشافنا لهذه الأفكار يكشف عن روابط مثيرة للاهتمام، تتحدى الحدود بين العلم الراسخ والاكتشافات الجديدة.
العواقب: التداعيات الكونية لنتائجنا
ليس من الضروري أن يكون مصدر الموجات الدماغية المتلاشية أسرع من الضوء لكي ينجح نموذج Galinsky/Frank WETCOW.
وبدلاً من ذلك، فإن طبيعتها تعمل كعدسة يمكننا من خلالها أن نلقي نظرة خاطفة على السرعة المذهلة التي تعالج بها أدمغتنا المعلومات وتتفاعل مع نسيج الوعي نفسه.
في عالم الفيزياء الكمومية، نصادف الرمز Ψ (Psi)، الذي يمثل دالة الموجة الاحتمالية ـ كيان رياضي غامض ينقل لنا عدم اليقين في الوجود. ولكن في علم النفس الخارق، يرمز نفس الرمز إلى العامل المجهول وراء التجارب الخارقة للطبيعة التي لم يتمكن العلم بعد من تفسيرها.
في خضم هذا المشهد، نواجه ظواهر غير عادية مثل القدرة على التنبؤ بالمستقبل. فكيف لنا في عالم تحكمه الأسباب والنتائج أن نوفق بين هذه الأحداث المتناقضة على ما يبدو؟ إن وجود الموجات المتلاشية يقدم لنا إمكانية مغرية: ماذا لو لم تكن انعكاسات السبب والنتيجة مجرد تأملات خيالية، بل كانت احتمالات لابد وأن نعيد النظر فيها في ظل طبيعتها الغريبة؟
وبينما نسافر إلى المجهول، قد نصادف حوادث أكثر غرابة مرتبطة بهذه الظواهر التي تسير بسرعة تفوق سرعة الضوء. فالكون مليء بالألغاز المثيرة التي تنتظر منا أن نكشفها، ويدعونا لاستكشاف عوالم قد تتسع فيها حدود الزمان والمكان إلى ما هو أبعد من أعنف تصوراتنا.
لذا دعونا نستمر في الفضول، أصدقائي، بينما ننطلق معًا نحو الفضاء الواسع، ونكتشف أسرار الكون ونغذي شرارة الاكتشاف التي تكمن داخلنا جميعًا.
