web analytics
Image credit: Kenton Uchida - guoguiyan.com

كيف تبدأ في تعلم ميكانيكا الكم من الصفر ؟!

ورد إلينا سؤال عبر صفحتنا على الفيس بوك من العديد من الزملاء بخصوص كيفية البدء في تعلم فيزياء الكم « Quantum Physics »؛ في بداية رحلة تعلم ميكانيكا الكم من الصفر يجب أن تكون مُهتماً بهذا التخصص وليس لُمجرد الفضول فحسب! الشغف يجب أن يكون رفيقك في هذه الرحلة وهو الذي سوف يدفعك للإستمرار في مواصلة ما تطمح للوصول إليه.

نقطة الإنطلاق   

في البداية هناك قناة شهيرة على اليوتيوب يجب أن تضمها لقائمة القنوات المُفضلة لديك تُدعى « Vsauce » لمايكل ستيفنز تتناول العديد من الموضوعات الفيزيائية بطريقة شيقة ومُمتعة مثل (ماذا سوف يحدث حال سقوطك في ثقب أسود؟ وهل يُمكننا السفر بسرعة أكبر من سرعة الضوء؟ وغيرها الكثير من الموضوعات). المُميز في هذه القناة أنها سوف تساعدك في فهم موضوعات عديدة في الفيزياء النظرية وميكانيكا الكم من خلال مجموعة فيديوهات تعليمية قصيرة مطروحة بأسلوب فكاهي نوعاً ما وخالِ من التعقيد.
 

رحلة إلى عالم الجُسيمات الأولية

بعد الانتهاء من جولتك داخل قناة « Vsauce » يجب البدء الآن في رحلة أخرى أكثر إمتاعاً لعالم مُتناهي الصغر وهو عالم فيزياء الجُسيمات « Particle Physics » للتعرف على الهادرونات، الباريونات، البوزونات، النيوترينو، وباقي الجُسيمات الذرية الأخرى.
 

ميكانيكا الكم للمبتدئين
من أفضل الكتب التي يُمكن الإعتماد عليها في رحلتك لعالم فيزياء الجُسيمات هو: فيزياء الجسيمات – مُقدمة قصيرة جداً « Particle Physics: A Very Short Introduction by Frank Close ». المُميز في هذا الكتاب أنه مُناسب للفيزيائيين ولغير الفيزيائيين كما أنه مُختصر ودقيق لأقصى درجة. يُمكنك شراء النسخة الإنجليزية للكتاب من موقع أمازون أو يُمكنك تصفح النسخة العربية له والتي تمت ترجمتها بواسطة مؤسسة هنداوي للتعليم والثقافة عن طريق هذا الرابط (فيزياء الجسيمات).
 

الكتب المُقترحة في اساسيات ميكانيكا الكم من الصفر

من الكتب التي يُنصح بها بشدة لفهم فيزياء الكم: تاريخ موجز للزمن لستيفن هاوكينج « A Brief History of Time » وهو أيضاً من الكتب التي يُمكن قراءتها بواسطة الإنسان العادي الغير مُتخصص في مجال الفيزياء والذي يتناول من خلاله تسليط الضوء على أهم المبادئ الأساسية في فيزياء الكمّ بأسلوب أبسط مما تتخيل!

وهناك أيضاً مُقدمة لميكانيكا الكم « Introduction to Quantum Mechanics by David J. Griffiths » حيث يتميز بتغطية جيدة للموضوعات فضلاً عن طريقة عرضه الممتازة، كما يحتوي العديد من الأسئلة والتدريبات أثناء الشرح؛ لكنه يحتاج إلى خلفية جيدة عن الرياضيات، التفاضل والتكامل، بالإضافة لأساسيات الفيزياء الكلاسيكية. لذا يجب تحسين وتطوير مهاراتك في الرياضيات أولاً قبل تصفح هذا الكتاب!
 

Credit: Mile Gu/Center for Quantum Technologies at the National University of Singapore

 
بعد الانتهاء من رحلتك في فهم الأساسيات بشكل جيد فالكرة الآن قد أصبحت في ملعبك! قم بقراءة أي كتاب في فيزياء الكم واعمل عليه يوماً بعد يوماً حتى تنتهي من استيعابه جيداً قدر المُستطاع، ربما يبدو الموضوع شاقاً في بدايته لكن استمر فيما تصبو إليه.
 

المتطلبات الأساسية لـ تعلم ميكانيكا الكم من الصفر
« Prerequisites for Quantum Physics »

هي المجالات والعلوم التي سوف تحتاج إليها في رحلة تعلمك كأسس لفهم هذا المجال وللتعمق في أسراره.

1- في الجانب الرياضي

  • حساب التفاضل والتكامل (Calculus)
  • الجبر الخطي (Linear Algebra)
  • المعادلات التفاضلية (Differential Equations)
  • نظرية الإحتمالات (Probability Theory)

2- في الجانب الفيزيائي

  • الميكانيكا المبنية على التفاضل والتكامل (Calculus based Mechanics): بما يشمل الآتي: نيوتن، لاجرانج، هاملتون.
  • الموجات والبصريات (Waves & Optics): بما يشمل تجربة الشق المزدوج ليونج، وانكسار وحيود موجات الضوء
  • الفيزياء الكهرومغناطيسية المبنية على تفاضل وتكامل المتجهات (Vector calculus based Electromagnetism).

المصادر 12 

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *