التسليم السريع لكرة القدم والسلة

فيعالمالفيزياء،تُعتبررياضياتالكمواحدةمنأكثرالنظرياتتعقيداًوإثارةللدهشة.فهيلاتتعاملمعالأجسامالكبيرةالتينراهافيحياتنااليومية،بلمعالجسيماتالدقيقةمثلالإلكتروناتوالفوتونات،والتيتتبعقوانينغريبةومختلفةتماماًعنقوانينالفيزياءالكلاسيكية.رياضياتالكمعالمالغرابةوالإمكانياتاللامحدودة

أساسياتميكانيكاالكم

فيقلبرياضياتالكمتكمنمفاهيممثلالتراكبالكميوالتشابكالكمي.التراكبيعنيأنالجسيميمكنأنيكونفيأكثرمنحالةفينفسالوقت،مثلالإلكترونالذييدورفياتجاهينمتعاكسينحتىيتمقياسه.أماالتشابكالكميفهوظاهرةغريبةحيثيصبحجسيمانمتصلينبطريقةتجعلتغييرحالةأحدهمايؤثرعلىالآخرفوراً،بغضالنظرعنالمسافةبينهما!

المعادلاتالأساسيةفيميكانيكاالكم

أحدأهمالمعادلاتفيهذاالمجالهيمعادلةشرودنغر،التيتصفكيفيةتغيرالحالةالكميةلنظاممعالزمن:

[i\hbar\frac{ \partial}{ \partialt}\Psi=\hat{ H}\Psi]

حيث:
-(\Psi)هيدالةالموجةالتيتصفالنظام.
-(\hat{ H})هومؤثرهاميلتونالذييمثلالطاقةالكليةللنظام.
-(\hbar)هوثابتبلانكالمخفض.

هذهالمعادلةتُظهركيفأنالجسيماتفيالعالمالكميلاتتصرفكأجسامصلبة،بلكموجاتمنالاحتمالات!

التطبيقاتالعمليةلرياضياتالكم

علىالرغممنغرابتها،فإنرياضياتالكمتقفوراءالعديدمنالتقنياتالحديثة،مثل:
-الحواسيبالكمية:التيتستغلخصائصالتراكبوالتشابكلحلمشكلاتمعقدةبسرعةخيالية.
-التشفيرالكمي:الذييجعلالاتصالاتأكثرأماناًباستخداممبادئالتشابكالكمي.
-التصويرالطبيالمتقدم:مثلالرنينالمغناطيسيالذييعتمدعلىالخصائصالكميةللذرات.

التحدياتوالمستقبل

رغمالتقدمالكبير،لاتزالهناكأسئلةعميقةبدونإجابات،مثل:كيفينتقلالعالممنالقوانينالكميةإلىالقوانينالكلاسيكيةالتينعرفها؟وهليمكنتوحيدميكانيكاالكممعالنسبيةالعامة؟

فيالنهاية،رياضياتالكمليستمجردنظريةفيزيائية،بلنافذةعلىعالممليءبالأسراروالفرصغيرالمحدودة.كلاكتشافجديديقربناأكثرمنفهمأعمقللكونالذينعيشفيه!

هذاالمقاليقدمنظرةعامةعلىرياضياتالكم،منأساسياتهاإلىتطبيقاتهاالثورية.إذاكنتمهتماًبهذاالمجال،فستجدأنالغموضوالجمالفيهذاالعلملاحدودلهما!