دنیای عجیب کوانتومی

الکترون ها در یک زمان می توانند در دو مکان قرار گیرند…
شناور بودن جهان بین بودن یا نبودن…

بر اساس نظریه کوانتوم این احتمال وجود دارد که روزی در اتاق نشسته باشیم و ناگهان اتم های بدن ما از هم بپاشدو بعد در مریخ دوباره به هم جوش بخورد و ما در آنجا ظاهر شویم.
البته این احتمال چنان کوچک است که برای رخ دادن آن زمانی بیشتر از عمر جهان باید صبر کنیم.

اما در سطوح زیر اتمی ، الکترونها درون اجزا همین کامپیوتر مقابل شما به طور مرتب، شکل مادی خود را از دست داده و مجددا در طرف دیگر(صفحه مانیتور) ظاهر میشوند( در کوتاه ترین فاصله ی زمانی ممکن) الکترون ها این قابلیت را دارد که در یک لحظه در دو مکان قرار گیرند. اگر این سخن اشتباه می بود تمدن ما از هم میپاشید…(یا اصلا مولکول های بدن ما از فرو میپاشید…..منظومه شمسی و دیگر کهکشانها نیز به همین گونه….) اگر اتمها از قوانین نیوتن تبعیت کنند، هربار که با یکدیگر برخورد میکنند متلاشی و از هم پاشیده میشوند.
حالا اگر الکترون ها در حالت موازی بین بودن یا نبودن شناور ست، چرا جهان نتواند اینگونه باشد؟

مگر نه اینکه جهان در مرحله ای از عمر خود حتی کوچکتر از یک الکترون بوده است. هر بار احتمال اعمال اصل کوانتوم را به جهان مطرح می کنیم، ناچاریم موضوع جهان های موازی را بررسی کنیم.

QuantumComputing_070313-617x416

نظریه کونتوم، موفقترین نظریه فیزیکی همه دوران ها است. بهترین صورتبندی نظریه کوانتوم مدل استاندارد ، ثمره ده ها سال آزمایش به کمک شتاب دهنده های ذرات است. بخشهایی از این نظریه با دقت یک در ده میلیارد مورد آزمایش قرار گرفته اند. اما بدون توجه به اینکه نظریه کوانتوم تا چه حد موفق بوده است، اصول اساسی تجربی آن، مناقشات فلسفی و الهی وسیعی در طول هشتاد سال گذشته ایجاد کرده است. به ویژه اصل اساسی آن که خشم مذاهب را بر انگیخت، زیرا در مورد اینکه چه کسی تقدیر ما را رقم خواهد زد، پرسش می کند.

فیزیکدانان ، داستانی ساختگی را نقل می کنند، که در آن یک رئیس دانشگاه، پس از مشاهده بودجه اختصاص یافته به دپارتمانهای فیزیک، ریاضی و فلسفه گفته است : چرا اینگونه است که شما فیزیکدانها همیشه به چنین تجهیزات گران قیمتی نیاز دارید؟ در حالی که دپارتمان ریاضی چیزی جز کاغذ و قلم و سطل زباله نیاز ندارد و دپارتمان فلسفه از این هم بهتر است، حتی به سطل زباله هم نیاز ندارد.
با این حال هنوز خنده آخر از آن فیلسوفان است. نظریه کوانتوم ناکامل است و بر پایه های لرزان فلسفی تکیه دارد.

فاینمن، با مقایسه مشکل فلسفی نسبیت و نظریه کوانتوم، گفته است، « زمانی بود که روزنامه ها نوشتند، تنها دوازده نفر نظریه نسبیت را فهمیده اند. معتقد نیستم هیچوقت اینطور بوده باشد. از طرف دیگر به جرات می توانم بگویم هیچکس مکانیک کوانتومی را هرگز نفهمیده است.» مکانیک کوانتومی « طبیعت را به گونه ای توصیف می کند که از دید عامه بی معنی است، ولی در عین حال به شدت با آزمایش ها مطابقت دارد. بنابراین امیدوارم بتوانید طبیعت را همین طور بی معنی بپذیرید» این مسئله احساس ناخوشایندی را در بین فیزیکدانان تجربی ایجاد کرده است. استیون واینبرگ می نویسد: « اقرار میکنم که در مراحل مختلف زندگی، حین کار در یک چهارچوب نظری، دچار ناراحتی هایی شده ام که هیچکس به طور کامل آنها را درک نمی کند»
در علم سنتی، یک مشاهده گر بدون غرض، سعی دارد تا آنجا که ممکن است از دنیا منفصل و جدا باقی بماند. برای اولین بار شاهد آن بودیم که جدا کردن مشاهده گر از آنچه مشاهده می کند، غیر ممکن است. آنطور که ماکس پلانک گفته است، « علم نخواهد توانست پرده از راز نهایی طبیعت بگشاید، زیرا در آخرین تحلیل، خود ما نیز بخشی از معمایی خواهیم بود که سعی در حل کردن آن داریم.»

image_pdfimage_print
(44 نفر , میانگین : 4٫55 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=4003

سمیر الله وردی

کارشناس عمران، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فیزیک و تکنولوژی های جدید می باشد و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۱۱ پاسخ‌ها

  1. میلاد گفت:

    مثل همیشه عالی بود.اگه میشه در مورد جهان های موازی و ماده تاریک بیشتر مطلب قرار بدید.سپاسگذارم.

  2. مرتضی گفت:

    الکترون ها در یک زمان می توانند در دو مکان قرار گیرند ! آقا جون مادرت یکی اینو برای من توضیح بده یعنی چی؟ یعنی یک موجود(الکترون)در آن واحد میتواند در دو مکان وجود داشته باشد و آنگاه دوتا نباشد و یکی باشد ؟ یا منظور این است که فاصله زمانی قرار گرفتن یک الکترون در دو مکان t=1\x وقتی x بسمت صفر میل میکند است برای آمرزش اموات پاسخ دهنده حتما فاتحه خواهم خواند(تطمیع)!

    • ali گفت:

      این همان نظریه نسبیت اینشتین و علتش سرعت بالای حرکت الکترونها است. در سرعتی نزدیک سرعت نور زمان عملا متوقف میشود. و شما ممکن است در ظرف میلیارد میلیارد ……ام ثانیه از کره زمین به کره ماه برسید . و این مفهوم در سرعتهای بسیار بیشتر از سرعت نور که زمان واپاشی اتم روی میدهد زمان به زیر صفر نزول میکند و به عقب بر میگردد و این همان بودن اکترون در یک آن در دو مکان متفاوت را تفهیم میکند. چون زمان مفهوم خود را از دست میدهد .
      v = d / t سرعت مساوی است با فاصله تقسیم بر زمان
      وقتی V سرعت به سمت + بینهایت (بسیار بزرگ ) میل بکند طبق محاسبات ریاضی الزاما باید مخرج کسر به سمت صفر میل کند .

  3. مرتضی گفت:

    “بر اساس نظریه کوانتوم این احتمال وجود دارد که روزی در اتاق نشسته باشیم و ناگهان اتم های بدن ما از هم بپاشدو بعد در مریخ دوباره به هم جوش بخورد و ما در آنجا ظاهر شویم.”
    یک سئوال دیگه هم دارم ،برای اینکه این اتمهای بهم جوش خورده در مریخ مرا بازیافت کند باید حتما همین اتمهای درون بدن من به آنجا نقل مکان کنند یا اگرمعادل اتمهای موجود در من در آنجا دور هم جمع شوند هم میتوانند مرا بازسازی کنند (با فرض اینکه اتم کربن در بدن من=اتم کربن در هر نقطه از کائنات)

  4. ziba گفت:

    فکر می کنم اگر دوستان مطالعه ای راجع به تله پورت داشته باشن به درک این موضوع بیشتر کمک می کنه

    • مرتضی گفت:

      اگر منظورتون من هستم باید باطلاع برسانم تله پورت پاسخ سئوال من نیست این هم مختصری از تله پورت :تله پورت چیست؟ انتقال انسان و اشیاء بصورت نور
      طرفداران سریال تلویزیونی پیشتازان فضا علاقه فراوانی به درک چگونگی تله پورت دارند. در این سریال هنرپیشگان فیلم پس از قرار گرفتن در نقطه ‌ای از سفینه اینترپرایز که ترانسپورتر نام دارد خود را در یک آن به اتاقی دیگر، سیاره‌ ای دیگر و یا کهکشانی دیگر می‌فرستند.
      نویسندگان داستانهای علمی ــ تخیلی به این تکنولوژی تله پورت نام داده ‌اند و در آن تمام ذرات جسم انسان از یک موقعیت جغرافیایی به موقعیت دیگری در کهکشان ارسال شده و در مقصد همان جسم با مشخصات واقعی مجدداً بازسازی می‌شود. چگونگی عملیات انتقال کوانتمی در داستانها و فیلمهای سینمایی و تلویزیونی توضیح داده نشده است. ولی عموماً به این صورت اتفاق می‌افتد که در ابتدا اطلاعات مولکولی اجسام را اسکن کرده و پس از ارسال به مقصد، اطلاعات دریافت شده کاملا شبیه اصل بازسازی می‌شود. در مرحله آخر مونتاژ اطلاعات دریافتی لزوماً نباید از مواد جسم اصلی استفاده شود و می‌توان از اتمهایی که به نسخه اصلی شباهت دارند استفاده کرد. دستگاه تله پورت در داستانهای خیالی شباهت کامل به دستگاههای فکس کنونی دارد و تفاوت آن در توانایی اسکن اجسام به صورت سه بعدی و از بین بردن همزمان اطلاعات اصلی اجسام است. تله پورت کوانتومی به انتقال ذرات اطلاعات کامپیوتری که کیو بیت
      نام دارند اطلاق می‌شود. علت نامگذاری این تکنولوژی به تله پورت انتقال اجسام تبدیل شده به کیو بیت به یک محل دیگر است.

  5. arash-zare گفت:

    تلوپورتیشن کوانتومی و در اصل ذرات در همتنیده (entangled particle ) اصلا ربطی به بحث اینکه تک الکترون در آن واحد میتونه دو جا باشه نداره،بلکه تو اونجا بحث در مورد دو ذره در همتنیده (مثلا دو ذره که در طی یک فرایند واپاشی خلق میشند )هست که چون تو مکانیک کوانتومی حالت دو ذره در همتنیده با یک تابع موج شناخته میشه در نتیجه اندازه گیری روی مثلا اسپین ذره اول ،باعث میشه که ذره دوم اسپین خاصی رو اختیار کنه حتی اگر دو ذره میلیونها کیلومتر فاصله داشته باشند،یعنی اطلاعات ذره اول با سرعت بی نهایت به ذره دوم منتقل می شود!این موضوع خیلی بیشتر از این توضیح ساده فنیه و چیزاییکه مرتضی در مورد تلوپورتیشن نوشته بیشتر تخیلیه تا علمی!
    فکر میکنم هم مرتضی و هم زیبا در مورد این موضوع اشتباه فکر میکنید.
    اما مرتضی سوال اصلی تو خیلی بنیادیه و توضیح اون نیاز به چیدن یه سری مقدمات مثل دوگانگی موج-ذره و اصل عدم قطعیت داره که تو اینجا واقعا نمیشه باز کرد…
    zarearash1991@yahoo.com این ایمیلمه،یه ایمیل بهم بزن سعی میکنم یه درکی از موضوع بهت بدم ولی بدون که اگه مطلبم بگیری تاره اول گیج شدنته!چیزی که تو ذات مکانیک کوانتومی و طبیعت میکروسکوپیکه…برام بنویس تو چه مقطعی هستی و چی میخونی…

  6. shan گفت:

    مکانیک کوانتوم+جهان هلوگرافیک من چنتا مغز اضافه داشته باشم شاید بفهمم!

  7. ایله یار گفت:

    یکی از فرضهای دیگه در مورد اینکه الکترون همزمان در مکان وجود داره وجود جهان های موازی هستش که در پاسخ به ازمایش دو شکاف پیشنهاد شد و حضور الکترون در دو مکان در این فرضیه این طور توجیه میشه که الکترون دوم مربوط به الکترون های موجود در جهان های موازی هستن…
    البته این فقط فرضیست

  8. یک نفر گفت:

    واقعا نمی فهمم که چرا ما انسان ها مثلا فکر میکنیم که اگر الکترون با سرعت فوق سرعت نور حرکت کنه در اصل در یک جایی هست که در اون لحظه نبوده؟؟چرا این جور فکر می کنیم؟؟یعنی بالا از سرعت نور وجود نداره؟؟شاید در یک کهکشان در تیلیارد ها سال نور اون ور تر ماده ای با سرعت مافوق نور حرکت کنه؟؟کوچیک فکر نکنید.

    • sepehr گفت:

      عزیز دل برادر اگه با سرعتی بیشتر از نور حرکت کنه عملا زمان متوقف میشه براش.کسی نمیگه چنین چیزی غیر عقلیه فقط غیر عادیه و کسی هم از وجودش مطمئن نیست..درواقع هروقت هر مسئله ای رو میخوایم حل کنیم(چیزایی مثل کوانتوم و…) همیشه یه سری آزمایشا باقی میمونن که ما هنوز به اون سطح نرسیدیم ک بخوایم بقیه شو پیش بریم و وسط راه میشه برامون معما که این معماها بیشترشون تو طبیعت عادی به هم ربط دارن..جواب یکی دربیاد کار یه معادله دیگه ممکنه آسونتر شه.
      پس نگو کوته فکر نباشین چون ما جواب همین سرعت نورو نگرفتیم که چطور اجسام رو باهاش حمل کنیم چه برسه به اینکه بخوایم فرا تر ازون فکر کنیم.قدم به قدم پیش برو شاید خودت یه روز جوابشو پیدا کردی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *