Is light a particle or a wave? - Colm Kelleher

هل الضوء جزيء أم موجة؟ - كولم كيليهير

1,641,542 views

2013-01-17 ・ TED-Ed


New videos

Is light a particle or a wave? - Colm Kelleher

هل الضوء جزيء أم موجة؟ - كولم كيليهير

1,641,542 views ・ 2013-01-17

TED-Ed


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

00:00
Translator: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar
0
0
7000
المترجم: Mahmoud Aghiorly المدقّق: khalid marbou
00:14
You look down and see a yellow pencil lying on your desk.
1
14603
3482
عندما تنظر إلى قلم رصاص أصفر متموضع على مكتبك
00:18
Your eyes, and then your brain, are collecting
2
18085
2300
فإن عينيك و دماغ يقومان بتجميع
00:20
all sorts of information about the pencil:
3
20385
2615
جميع أنواع المعلومات عن قلم الرصاص ذاك :
00:23
its size,
4
23000
566
00:23
color,
5
23566
524
من مثل حجمه،
لونه ،
00:24
shape,
6
24090
430
00:24
distance,
7
24520
752
شكله ،
المسافة بينه و بينك ،
00:25
and more.
8
25272
1403
وأكثر من ذلك .
00:26
But, how exactly does this happen?
9
26675
2215
ولكن، كيف يحدث هذا بالضبط؟
00:28
The ancient Greeks were the first
10
28890
1154
الإغريق كانوا أول
00:30
to think more or less scientifically
11
30044
1714
من فكر بصورة علمية أو غير علمية
00:31
about what light is and how vision works.
12
31758
2643
حول الضوء وماهيته وكيف يؤثر على آلية الرؤية.
00:34
Some Greek philosophers,
13
34401
883
بعض الفلاسفة اليونانيين،
00:35
including Plato and Pythagoras,
14
35284
2144
بمن في ذلك أفلاطون وفيثاغورس،
00:37
thought that light originated in our eyes
15
37428
1906
إعتقدوا أن الضوء ينبع في الاساس من الأعين
00:39
and that vision happened when little, invisible probes
16
39334
2602
والرؤية تحدث حين تُرسل جزيئات غير مرئية من الأعين
00:41
were sent to gather information about far-away objects.
17
41936
2912
لجمع المعلومات حول الأجسام البعيدة.
00:44
It took over a thousand years
18
44848
1334
و استغرق تغير ذلك المفهوم أكثر من ألف سنة
00:46
before the Arab scientist, Alhazen,
19
46182
2223
لحين ظهور العالم العربي، ابن الهيثم،
00:48
figured out that the old, Greek theory of light couldn't be right.
20
48405
3714
الذي دحض نظرية الضوء اليونانية القديمة والتي من وجهة نظره منافية تماما للمنطق
00:52
In Alhazen's picture, your eyes don't send out
21
52119
2804
بحسب رؤية ابن الهيثم، فالأعين لا ترسل
00:54
invisible, intelligence-gathering probes,
22
54923
2089
جزيئات غير مرئية، تقوم بجمع المعلومات الاستخبارتية،
00:57
they simply collect the light that falls into them.
23
57012
3164
إنها ببساطة تجمع الضوء الذي يقع في مرماها.
01:00
Alhazen's theory accounts for a fact
24
60176
2145
نظرية ابن الهيثم استطاعت في الحقيقة
01:02
that the Greek's couldn't easily explain:
25
62321
2245
تفسير ما لم تستطيع النظرية اليونانية تفسيره
01:04
why it gets dark sometimes.
26
64566
2327
وهو لماذا يظهر الظلام في بعض الأحيان.
01:06
The idea is that very few objects actually emit their own light.
27
66893
3902
وبحسب رؤية ابن الهيثم الصحيحة فإن نوعية الأجسام التي تبث الضوء قليلة جداً
01:10
The special, light-emitting objects,
28
70795
2314
وتلك الأجسام أجسام مميزة
01:13
like the sun
29
73109
982
من مثل الشمس
01:14
or a lightbulb,
30
74091
846
01:14
are known as sources of light.
31
74937
2569
أو المصباح،
وهي مصادر معروفة للضوء.
01:17
Most of the things we see,
32
77506
1218
معظم الأشياء التي نراها،
01:18
like that pencil on your desk,
33
78724
1606
مثل هذا القلم على مكتبك،
01:20
are simply reflecting light from a source
34
80330
2565
هي ببساطة أجسام تعكس الضوء من مصدر يشبه تلك المصادر السابقة
01:22
rather than producing their own.
35
82895
1875
عوضاً عن إنتاج الضوء الخاص بها
01:24
So, when you look at your pencil,
36
84770
2015
لذا، عندما تنظر إلى قلم الرصاص الخاص بك،
01:26
the light that hits your eye actually originated at the sun
37
86785
2825
فالضوء الذي تستقبله عينيك نشأ أساساً في الشمس
01:29
and has traveled millions of miles across empty space
38
89610
2979
وقد سافر ملايين الأميال عبر الفضاء
01:32
before bouncing off the pencil and into your eye,
39
92589
2815
قبل أن ينعكس من على قلم الرصاص لكي يصل إلى عينيك
01:35
which is pretty cool when you think about it.
40
95404
2212
وهي فكرة مثيرة إن تأملتها.
01:37
But, what exactly is the stuff that is emitted from the sun
41
97616
2797
ولكن، ما هي بالضبط الأشياء التي تنبعث من الشمس
01:40
and how do we see it?
42
100413
1721
وكيف نراها؟
01:42
Is it a particle, like atoms,
43
102134
1751
هل هي جسيمات، مثل الذرات،
01:43
or is it a wave, like ripples on the surface of a pond?
44
103885
3633
أم أنها موجة ، مثل التموجات على سطح بركة ؟
01:47
Scientists in the modern era would spend a couple of hundred years
45
107518
2859
العلماء في العصر الحديث استمروا لمئات السنين
01:50
figuring out the answer to this question.
46
110377
2281
في محاولة معرفة الإجابة على هذا السؤال.
01:52
Isaac Newton was one of the earliest.
47
112658
1771
وكان إسحاق نيوتن أحد أول الباحثين عن تلك الاجابة
01:54
Newton believed that light is made up
48
114429
1757
إعتقد نيوتن أن الضوء يتكون
01:56
of tiny, atom-like particles, which he called corpuscles.
49
116186
3922
من جزيئات صغيرة، مثل الذرة، كان يدعوها " كريات الضوء "
02:00
Using this assumption, he was able to explain some properties of light.
50
120108
3876
و باستخدام هذا الافتراض كان قادراً على شرح بعض خصائص الضوء.
02:03
For example, refraction,
51
123984
1394
مثل الانكسار على سبيل المثال
02:05
which is how a beam of light appears to bend
52
125378
2360
وهي النظرية التي تفسر سبب انحناء شعاع الضوء
02:07
as it passes from air into water.
53
127738
2006
عندما يمر من الهواء إلى الماء.
02:09
But, in science, even geniuses sometimes get things wrong.
54
129744
4121
ولكن، في العلم، حتى العباقرة يخطئون أحياناً
02:13
In the 19th century, long after Newton died,
55
133865
2818
ثم في القرن التاسع عشر، بعد فترة طويلة من وفاة "نيوتن"،
02:16
scientists did a series of experiments
56
136683
2105
أقام العلماء سلسلة من التجارب
02:18
that clearly showed that light can't be made up
57
138788
2584
التي أظهرت بوضوح أن الضوء لا يمكن أن يتكون
02:21
of tiny, atom-like particles.
58
141372
2593
من جزيئات صغيرة، مثل الذرة.
02:23
For one thing, two beams of light that cross paths
59
143965
2935
لسبب واحد محوري على الاقل وهو عندما تتقاطع حزمتا ضوء مع بعضهما البعض
02:26
don't interact with each other at all.
60
146900
2444
فتلك " الجزيئات الافتراضية " لا تتفاعل مع بعضها البعض على الإطلاق.
02:29
If light were made of tiny, solid balls,
61
149344
2367
و إذا كان الضوء مكونا في الأساس من كريات دقيقة وصلبة
02:31
then you would expect that some of the particles from Beam A
62
151711
2931
فمن المنطقي أن نتوقع أن بعض الجسيمات من الحزمة الضوئية أ
02:34
would crash into some of the particles from Beam B.
63
154642
2743
لا بد و أن ترتطم مع ببعض من الجزيئات من الحزمة الضوئية ب
02:37
If that happened, the two particles involved in the collision
64
157385
2494
وإذا حدث ذلك فان تلك الجزيئات التي شاركت في التصادم
02:39
would bounce off in random directions.
65
159879
2331
سوف ترتد في اتجاهات عشوائية.
02:42
But, that doesn't happen.
66
162210
1477
ولكن، هذا لا يحدث.
02:43
The beams of light pass right through each other
67
163687
1940
فالحزمة الضوئية من الطرف الأيمن تمر بسلاسة عبر الحزمة الضوئية من الطرف الأيسر
02:45
as you can check for yourself
68
165627
1050
يمكنك التحقق من ذلك بنفسك
02:46
with two laser pointers and some chalk dust.
69
166677
2262
عبر استخدام مؤشرات ليزر وبعض غبار الطباشير.
02:48
For another thing, light makes interference patterns.
70
168939
2505
و لسبب آخر أيضاً وهو أن الضوء يشكل أنماط تداخل
02:51
Interference patterns are the complicated undulations that happen
71
171444
3502
أنماط التداخل هي التموجات المعقدة التي تحدث
02:54
when two wave patterns occupy the same space.
72
174946
3035
عندما تشغل موجتان تملك كل منهما نمطا معينا نفس الحيز.
02:57
They can be seen when two objects
73
177981
1550
ويمكن أن نلمس هذا التداخل عندما نقوم برمي جسمين صلبين
02:59
disturb the surface of a still pond,
74
179531
2224
على سطح بركة ساكنة،
03:01
and also when two point-like sources of light
75
181755
2450
وأيضا عندما يتم وضع نقطتين من مصادر الضوء
03:04
are placed near each other.
76
184205
2189
بالقرب من بعضها البعض.
03:06
Only waves make interference patterns,
77
186394
1742
فالموجات فقط هي من تشكل أنماط التداخل
03:08
particles don't.
78
188136
1500
لا الجسيمات.
03:09
And, as a bonus, understanding that light acts like a wave
79
189636
3356
وتبعاً لذلك ونتيجة عنه، عندما توصل العلماء إلى أن الضوء يتصرف مثل الموجات
03:12
leads naturally to an explanation of what color is
80
192992
3000
استطاعوا بطبيعة الحال فهم ماهية الألوان
03:15
and why that pencil looks yellow.
81
195992
1703
والسبب الذي يجعل قلم رصاص يبدو أصفرا.
03:17
So, it's settled then, light is a wave, right?
82
197695
3341
إذاً لقد اتفقنا .. الضوء ينتمي للموجات أليس كذلك ؟
03:21
Not so fast!
83
201036
1651
ليس بهذه السرعة !
03:22
In the 20th century, scientists did experiments
84
202687
2691
في القرن العشرين، أجرى العلماء سلسلة من التجارب
03:25
that appear to show light acting like a particle.
85
205378
3054
أظهرت أن الضوء يمكن أن يتصرف مثل الجزيئات
03:28
For instance, when you shine light on a metal,
86
208432
2712
فعلى سبيل المثال، عند تسليط حزمة من الضوء على معدن معين،
03:31
the light transfers its energy to the atoms in the metal
87
211144
3258
فحزمة الضوء تلك تقوم بنقل الطاقة إلى الذرات في المعادن
03:34
in discrete packets called quanta.
88
214402
2697
في حزم منفصلة تسمى "كمّات" - كوانتا - .
03:37
But, we can't just forget about properties like interference, either.
89
217099
3702
ولكن لا يمكننا أن نتناسى خصائص التداخل كذلك.
03:40
So these quanta of light aren't at all like
90
220801
2365
لذلك هذه -الكمّات- من الضوء ليست على الإطلاق
03:43
the tiny, hard spheres Newton imagined.
91
223166
2833
تلك الجزيئات الصغيرة التي تحدث عنها نيوتن
03:45
This result, that light sometimes behaves like a particle
92
225999
2753
نتيجة لكل هذا يمكننا القول أن الضوء يتصرف في بعض الأحيان مثل الجسيمات
03:48
and sometimes behaves like a wave,
93
228752
2390
وفي بعض الأحيان يتصرف مثل الموجات
03:51
led to a revolutionary new physics theory called
94
231142
2260
وهذه المعضلة أدت إلى ظهور نظرية فيزياء ثورية جديدة تسمى
03:53
quantum mechanics.
95
233402
2250
ميكانيكا الكم.
03:55
So, after all that, let's go back to the question,
96
235652
2947
بعد كل هذا دعونا نعد مرة أخرى إلى السؤال الأهم
03:58
"What is light?"
97
238599
1476
"ما هو الضوء؟"
04:00
Well, light isn't really like anything
98
240075
2398
حسنا، الضوء شيء مميز ليس مثل أي شيء آخر
04:02
we're used to dealing with in our everyday lives.
99
242473
2429
اعتدنا على التعامل معه في حياتنا اليومية.
04:04
Sometimes it behaves like a particle
100
244902
1831
فهو في بعض الأحيان يسلك سلوك الجسيمات
04:06
and other times it behaves like a wave,
101
246733
2286
وفي بعض أخرى فإنه يسلك سلوك الموجات،
04:09
but it isn't exactly like either.
102
249019
2711
ولكنه ليس أشبه بأي منهما.
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7