سریع‌تر از نور، بحثی در باب نظریه‌ی اطلاعات – قسمت اول

بیگ بنگ: دوران استیلای فیزیک کلاسیک با آمدن نظریه‌های نسبیت و مکانیک کوانتومی در اوایل قرن بیستم پایان یافت. هرچند نظریه‌های نسبیت و مکانیک کوانتومی پیش از نظریه‌ی شانون مطرح شدند، با این حال در واقع هر دو نظریه‌های اطلاعاتی هستند.

در واقع بنیادهای نظریه‌ی اطلاعات در بستر هر دوی آنها نهفته است. از طرفی نظریه‌ی اطلاعات ممکن است کلید حل اسرار نسبیت و مکانیک کوانتومی و تضاد دردسرساز میان آن دو باشد. هر دو نظریه‌ی نسبیت و مکانیک کوانتومی،‌ذاتاً به آنتروپی و اطلاعات ربط پیدا می‌کنند. آلبرت اینشتین که بانی و محرک هر دو تحول نسبیت و مکانیک کوانتومی بود، و در اوایل دوران توجه‌اش به آنتروپی، ترمودینامیک و مکانیک آماری تا اندازه‌ای در پی این ارتباط رفت. شکی نیست که نخستین تحول اینشتین، یعنی نسبیت نظریه‌ای است که مستقیماً متوجه تبادل اطلاعات است:

ایده‌ی اصلی این نظریه آن است که اطلاعات نمی‌توانند سریع‌تر از سرعت نور حرکت کنند. با این همه، این امر باعث توقف فیزیک‌دانان در ساخت دستگاه‌های سریع‌تر از نور و ماشین زمان نگردید. بعضی از آنها واقعا کار می‌کنند.

YoungEinstein

اینشتین در سال ۱۹۰۲ مقاله‌ای درباره‌ی آنتروپی در مجله‌ی Annalen der Physik منتشر ساخت و سال بعد نیز مقاله‌ای دیگر در باب فرآیندهای برگشت‌پذیر و برگشت‌ناپذیر منتشر ساخت. در ۱۹۰۴ مقاله‌ای درباره‌ی اندازه‌گیری ثابت بولتزمن منتشر کرد که توجه‌‌اش در آن مقاله به معادله‌ی آنتروپی و نقش این ثابت در آن بود. هیچ‌کدام از این مقالات حاوی مباحث‌ چندان تأثیرگذاری نبود، به یک دلیل از آن رو که وی با کارهای بولتزمن آشنایی کامل نداشت. اینشتین نیز همچنین بررسی‌هایی را روی معنای ضمنی و استلزام‌های حرکت کاتوره‌ای و آماری ماده انجام داد:

وی حرکت براونی را مورد مطالعه قرار داد و رساله‌ی دکتری‌ او در باب استفاده از روش‌های آماری برای تعیین شعاع‌های مولکول‌های مختلف نگاشته شد. این مطالعات خیلی زود خاتمه یافتند، چرا که اینشتین در آستانه‌ی سال اعجاب‌انگیزش،‌۱۹۰۵ قرار گرفت. یعنی آن هنگام که به کاری مهم‌تر تغییر مسیر داد و دانش فیزیک را در ذهنش دگرگون ساخت.

شهرت اینشتین از نظریه‌ی نسبیت او به دست آمد. یکی از مقالات سرنوشت‌ساز او که در ۱۹۰۵ چاپ شد نسخه‌ی غیر کامل و محدودی از نسبیت بود. این نسخه‌ی اولیه تحت همه‌ی شرایط صادق نبود. این نسخه آن هنگام که برای اشیا‌ی شتاب‌دار یا اجسامی که تحت تأثیر کشش یک میدان گرانشی قرار داشتند، به کار نمی‌رفت. اما او در این مقاله که نظریه‌ی نسبیت خاص را معرفی کرد، بسیار ساده، عالی و صحیح کار کرده بود. این مقاله، مسأله‌ی به طول‌ انجامیده‌ای را حل کرد که چند دهه بود فیزیک را به دردسر انداخته بود. مسأله‌ای که اصلا به نظر نمی‌آمد ربطی به اطلاعات و ترمودینامیک داشته باشد. با این وجود، راه حل این مسأله به نوعی به نظریه‌ی اطلاعات ربط پیدا کرد:  نظریه‌ی نسبیت در باطن نظریه‌ای درباره‌ی چگونگی انتقال اطلاعات از مکانی به مکان دیگر است. اما برای رسیدن به آن درک و فهم، باید به شالوده‌ی بنیادین مسأله‌ای بازگردیم که مدتها قبل پیش از آن‌که دانشمندان شروع به تفکر درباره‌ی اطلاعات کنند، کشف شده بود.

ادامه دارد ….

image_pdfimage_print
(18 نفر , میانگین : 4٫72 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=13195
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۴ پاسخ‌ها

  1. ali گفت:

    ” نظریه‌ی اطلاعات ممکن است کلید حل اسرار نسبیت و مکانیک کوانتومی و تضاد دردسرساز میان آن دو باشد “. واین دقیق ترین جمله دنیا و همه حقایق جهان هستی در بطن این جمله نهفته اس ! .

  2. حکیم غزیعلی گفت:

    چرا ما نمیتونیم فراتر از سرعت نور بریم؟ چرا سرعت “نور” چرا مثلاً سرعتی صوت یا سرعتی ۴ برابر نور یا هر چی … در یک کلام چرا باید سرعت ما با نور مقایسه بشه؟

پاسخ دهید

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