ما در کیهانی با ابعاد کشف نشده و
و واقعیات متنقاض زندگی می‌کنیم
ما با یک درک سطحی زندگی می‌کنیم
اما سطوح دیگری هم هستند
هر از گاهی یک جستجوگر دروازه یکی از این
سطوح را پیدا می‌کند
یکی از آنها پارادوکسی را در مورد واقعیت کشف کرد که
آنقدر عمیق بود ما هنوز نفهمیده‌ایم
چطور می‌‌تواند ممکن باشد
جهان، یا شاید بهتر است بگوییم
جهان‌ها هیچوقت به یک شکل نبوده‌اند
تیم ترجمه سایت علمی بیگ‌بنگ bigbangpage.com
ترجمه: محمد احمدی mohammadahmadiforreal@gmail.com
طبیعت محبوب‌ترین رازهایش را در نور می‌نویسد
نور ستاره ما که به تمام حیات روی زمین نیرو می‌بخشد
نوری که گیاهان آن را می‌خورند تا قند تولید کنند
نوری که معیار جهان بوده
و به فیزیک فضا-زمان الماس بخیه می‌زند
نور محبوسی که سیاهچاله‌ها را توصیف می‌کند
غیبت نور که اجازه نمی‌دهد ما بفهمیم
ماده تاریک و انرژی تاریک چه هستند
دیدن نور" معمولا به یک" ظهور مذهبی اشاره دارد
اما هیچکس بیشتر از یک اخترشناس شیفته نور نیست
و به محض اینکه آنها مطالعه نور را شروع کردند
حتی بهترین آنها را به چالش کشید
به عنوان مثال آیزک نیوتن را تصور کنید
او مشتاق بود طبیعت نور و رنگ‌ها را بفهمد
او حاضر بود سوزن به درون چشمانش فرو کند
نه، منظورم اینکه تقریبا این کار را کرد
نیوتن تنها در اواسط بیست سالگی بود
اما او پایه‌های یک رشته جدید در ریاضی به نام "حسابان" را بنیاگذاری کرده بود
و او در حال انجام مجموعه‌ای از
آزمایش‌ها بود که بعدا موجب شدند او رنگ را جنبه‌ای از نور بداند
نیوتن میخواست بداند از میان چیزهایی که ما می‌بینیم کدام یک
ویژگی‌های نور را دارند و کدام یک توسط رشته‌های عصبی ایجاد می‌شوند
آیا رنگ درون نور پنهان شده بود؟
یا درون چشم‌های ما بود؟
نیوتن با اشتیاق زیاد برای دانستن
یک سوزن از نوع جوالدوز را برداشت و
توجه داشت که اگر آزمایش را در
اتاقی تاریک انجام دهد
حتی با چشمان بسته باز هم مقداری نور از
پلک‌هایش عبور می‌کند و او یک دایره بزرگ آبی رنگ خواهد دید
با توجه به درد آن شاید نتیجه عالی نباشد
اما با همین آزمایش‌های خانگی ساده
مثل این یکی، ایزک نیوتن توانست اولین به فردی که رنگین کمان‌ها را توضیح داد تبدیل شود
و توضیح داد نور سفید یک جعبه
از رنگ‌های دیگر را درون خود مخفی کرده است
بیشتر افراد نسبت به رویداد‌هایی که نیوتن مطالعه می‌کرد اینطور فکر کردند که
جهان به همین شکل هست
نحوه سقوط سیب
نحوه درخشش یک پرتو نور هنگام عبور از پنجره
بزرگ منشی نیوتن از اینکه او چرا و چگونگی
چیزهای عادی را مورد سوال قرار میداد ریشه گرفت
نیوتن پرسید نور از چه چیزی درست شده است؟
اگر میتوانستید نور را به کوچکترین ترکیبات آن تقسیم کنید
چه چیزی مشاهده می‌کردید؟
نیوتن متوجه شد که نور در خطوط مستقیم حرکت می‌کند
دیگر چگونه میشد لبه‌های صاف سایه‌ها
یا صاف بودن پرتوهای خورشید که
از میان ابرها بیرون می‌زدند را توضیح داد؟
یا تاریکی که از یک خورشید گرفتگی کامل پدید می‌آمد؟
از این مشاهدات نیوتن نتیجه گرفت که نور
بیشتر از جریانی از ذرات یا آنطور که او
آنها را نام نهادم از گویچه‌ها تشکیل شده است
یک پرتو نور شبیه جریانی از گلوله‌ها بود
که با شبکیه چشم برخورد می‌کردند
اما در هلند مردی بود که
به شدت با نظریه ذره‌ای نیوتن در مورد نور مخالف بود
کریستیان هویگنس مثل ایزک نیوتن دارای کنجکاوی تمام نشدنی بود
و وقتی پای تغییر جهان به وسط می‌آمد
او اصلا تنبل نبود
با وجود مبارزه با افسردگی در تمام طول عمرش
او توانست کارهای زیادی انجام دهد
وقتی با تلسکوپی که خودش طراحی کرد و ساخت (به آسمان) نگاه می‌کرد
او قمر زحل، تایتان را کشف کرد
هویگنس ساعت آونگی را اختراع کرد
او فرمول‌های ریاضی را به دست آورد تا یک
آونگ با قوسی بسازد که بتواند به طور دقیق و
دائمی افزایش‌ یکنواخت زمان را اندازه‌گیری کند
هویگنس یک نمونه اولیه برای ماشین جدیدی طراحی کرد
که او فکر می‌کرد شاید نویدبخش باشد
او نام آن را "فانوس جادویی" نهاد
چند صد سال گذشت تا اینکه به یک
پروژکتور تصویر متحرک تبدیل شد
در قرن هفدهم
کریستیان هویگنس یک ایده برای فیلم داشت
که احتمالا از خلق و خوی تاریک او نشات گرفته بود
هویگنس، مثل نیوتن
رشته جدیدی در ریاضیات را اختراع کرد
یک نظریه پیش‌بینی برای نتیجه بازی‌های شانسی
نظریه احتمال
راهی برای انتخاب شیر یا خط
و مثل نیوتن، کریستیان هویگنس نظریه‌ خودش را در مورد نور داشت
اما خیلی متفاوت بود
او فکر نمی‌کرد که نور از ذراتی تشکیل شده باشد که
که در یک مسیر مثل گلوله شلیک شوند
هویگنس نور را مانند موج میدید
که در تمام جهات پخش می‌شود
در آن زمان می‌دانستند که صدا باید به عنوان یک موج حرکت کند
چگونه؟
چون صدا میتوانست هنگامی که یک در تنها کمی نیمه باز بود شنیده شود
پس صدا باید مانند آب از در عبور می‌کند
مثل یک موج
هویگنس فکر کرد که نور مثل صدا حرکت می‌کند
به عنوان موج پخش می‌شود
پس حق با کدام نابغه بود؟
پیچیدگی جواب این سوال که آیا نور یک
ذره است یا موج اثبات شده است
حالا توماس یانگ وارد می‌شود
مردی که معمای درون قلب نور را آشکار کرد
و فیزیک کیهان را که ما فکر می‌کردیم می‌دانیم، آشکار کرد
با من به یکی از بزرگترین رازهای تاریخ علم بیایید
داستانی در مورد مردی که میتوانست تقریبا هر کاری را انجام دهد
و توماس یانگ آن مرد بود
به مدت 1500 سال هیچکس قادر نبود نوشته‌های هیروگلیفی مصری را رمزگشایی کند
با شناسایی 6 صدای اصلی که در نوشته‌های هیروگلیفی بودند
او توانست 6 نماد را رمزگشایی کند
که منجر به ترجمه زبان مصریان باستان
توسط دیگران شد
او اولین کسی بود که زبان‌های هندی-اروپایی را طرح کرد
به عنوان یک پزشک او انحرافی در شکل چشم را شناسایی کرد
بینایی معیوب که او آن را آستیگماتیسم نام نهاد
اما یک آزمایشی که یانگ طراحی کرد
فیزیک را به سمت وضعیت بغرنجی فرستاد که هنوز در آن زندگی می‌کنیم
ساده به نظر میاد، مگه نه؟
چگونه سه برگ مقوا می‌توانستند چنین فاجعه‌ای را شروع کنند؟
یک حباب چراغ شیشه‌ای سبز رنگ مثل این یکی تنها به نور سبز اجازه عبور می‌دهد
بنابراین تنها یک رنگ
یا یک بسامد از نور از میان شکاف‌ها عبور می‌کند
چرا این مهم بود؟
چون او تصور می‌کرد وقتی تعداد زیادی از رنگ‌ها روی هم قرار گیرند
نتیجه همان نور موجی می‌شود که هویگنس تصور کرد
و "الگو تداخلی" نام دارد
او آن نور تک رنگ را مجبور کرد از بین دو
شکاف جداگانه عبور کنند تا ببیند نور چه الگویی روی
آخرین قطعه مقوا می‌سازد
اگر نور یک ذره بود شما توقع داشتید دو دسته
جداگانه از نور روی دیوار مخالف ببینید
یعنی جایی که ذرات مجزاء نور پس از عبور از
شکاف‌ها به آنجا می‌رسیدند
اما این اتفاق رخ نداد
به جای آن یک الگوی کاملا غیرمنتظره رخ داد
الگویی که وقتی دو موج روی هم قرار گیرند یا
با هم تداخل کنند رخ میدهد
به همین دلیل به آنها الگوی تداخلی می‌گویند
یانگ مشخص کرد که نور در واقع یک موج است
و نیوتن، بزرگترین نابغه تاریخ علم، پنجاه درصد اشتباه می‌کرد
مشخص کرد که نور آنگونه که نیوتن با اعتماد به نفس ادعا می‌کرد یک ذره نیست
دلیلی وجود دارد که مناظره‌های میان دانشمدان
خیلی تاثیری در علم ندارند
طبیعت و تنها طبیعت مناظره‌ها را حل می‌کند
و طبیعت آنقدر کلک‌های بسیاری در آستین خود دارد که
تنها یک احمق فهم ما از طبیعت را کامل فرض می‌کند
نیوتن چیزی اساسی را از دست داده بود
عجیب و غریب است، اما هنوز به قسمت آشفته کننده نرسیدیم
توماس یانگ یک بمب ساعتی با فیوز طولانی باقی گذاشت
بمبی که صد سال طول کشید تا منفجر شود
اواخر قرن نوزدهم بود که علم
ابزار مورد نیاز برای پیدا کردن راهی به جهان مخفی را توسعه داد
قلمرویی از راز عمیق‌تر
شما میتوانید حیرت کاشف را در روایت خودش بشنوید
تامسون: آیا در اولین نگاه چیزی میتواند بیشتر از
یک جسم که آنقدر کوچک است که جرم آن تنها کسر ناچیزی از
جرم یک اتم هیدروژن است انجام ناپذیر‌تر به نظر برسد؟
که خود آن (اتم هیدروژن) آنقدر کوچک است که
اجتماع این اتم‌ها در تعدادی برابر
جمعیت کل جهان باز هم آنقدر کوچک است که
توسط هیچ ابزار شناخته شده‌ای نمیتوانند آشکار شوند
تایسون: آن صدا، آن ساختار خاص از
امواج صدا که از صد سال پیش تاکنون باقی مانده اند
متعلق به جی.جی تامسون است
او در حال ضبط کشف الکترون در آزمایش پرتو کاتدی‌اش است
او یک فلز کاتدی را داغ کرد تا اینکه یک الکترون از آن بیرون زد
و یکی دیگر، و یکی دیگر
برای اولین بار یک ذره بنیادی اتم
قابل مشاهده بود
علم در حال ورود به خزانه طبیعت بود جایی که او
رازهایش را نگه میداشت
و در این موقع بود که همه چیز دیوانه کننده شد
اگر کوچک‌ترین واحدهای ماده به عنوان مثال اتم‌ها
ترکیبات کوچکتری مثل الکترون داشتند
پس آیا چنین چیزی می‌تواند در مورد نور هم درست باشد؟
دانشمندان، با اشتیاق بی‌پایان‌شان برای نور
شروع کردند به ابداع روش‌هایی برای جدا کردن
واحدهای کوچک‌ و کوچک‌تر نور
راه عبور از این مسئله همین بود
در حال عبور از آستانه‌ای به دنیای عجایب بودیم
جایی که قوانین شناخته شده فیزیک کاربردی ندارند
برای اولین بار آنها توانستند کوچک‌ترین واحد نور را جدا کنند
یک فوتون
و برای اینکه آزمایش دو شکاف یانگ در سطح جدیدی انجام دهیم
مسیر آن را از شکاف سمت راست یا چپ دنبال میکنیم
ما برای بهترین منظره ممکن از هر دو شکاف سمت راست یا چپ
در کنار جاده صبر میکنیم
فوتون رد شد تا به دیوار آخری برسه
شکاف چپ، شکاف راست
یکی دیگر از شکاف سمت راست
شکاف چپ
اگر تمام روز آنها را نگاه کنیم
الگو تصادفی خواهد بود
نصف آنها از یک شکاف و نصف دیگر از شکاف دیگری عبور می‌کردند
یک لحظه صبر کنید
امواج کجا هستند؟
الگو تداخلی یانگ کجاست؟
اینجاست که عجیب میشه
من نمیتوانم چیزی که قرار است ببینید را به شما توضیح دهم
به این خاطر که هنوز هیچکس روی زمین آن را درک نمی‌کند
اگر نمی‌توانید با این زندگی کنید
پس با چیزی که در انتظار شماست خوشحال نمی‌شوید
در کوچک‌ترین مقیاس ،ممکنی که ما کشف کرده‌ایم
دنیای کوانتومی، تنها مشاهده کردن واقعیت را تغییر می‌دهد
خب فوتون‌ها به آمدن ادامه دهید و این بار ما قول می‌دهیم نگاه نکنیم
باورتان نمی‌شود اما ما میتوانیم الگوی روی دیوار آخری را
تنها با ندیدن اینکه فوتون از کدام شکاف رد شده
تغییر دهیم
میدونم دیوونه به نظر میاد اما در هر آزمایشی که تاکنون انجام شده
نتیجه به این بستگی دارد که آیا آزمایش مشاهده شده است یا نه
پس دلیل اینکه قبلا الگو تداخلی را ندیدیم
بخاطر این نبود که نور را تبدیل به فوتون‌های مجزا کردیم
بلکه به این خاطر بود که ما عبور فوتون‌ها
از شکاف‌ها را مشاهده می‌کردیم
اما یک فوتون چگونه می‌تواند بداند که آیا کسی نگاه می‌کند یا نه؟
یک فوتون جشم ندارد
یک فوتون مغز ندارد
چگونه می‌تواند بداند مشاهده شده است؟
ممکن است به طور منطقی نتیجه بگیرید که یک فوتون مجزا
آنقدر کوچک است که دیدن آن بدون استفاده از تکنولوژی پیشرفته بسیار سخت است
ماشین آلات به فوتون حساس آسیب می‌زنند
آن را تغییر می‌دهند، اما این توضیح نمی‌دهد چرا فوتون‌ها
وقتی نگاه می‌کنیم مثل ذره رفتار می‌کنند و مثل موج وقتی نگاه نمی‌کنیم
اگر نور به طور بنیادی یک ذره است
پس هیچوقت نباید الگو موجی بسازد
چه در حال مشاهده باشیم چه نباشیم
و چگونه فوتون‌های مجزا می‌دانند به کجا بروند
تا اینکه به عنوان یک گروه الگوهای تداخلی موج را ایجاد کنند؟
این معمایی دیوانه کننده در قلب فیزیک کوانتوم است
آیزک نیوتن و کریستیان هویگنس هر دو
به یک اندازه اشتباه می‌کردند و به یک اندازه درست می‌گفتند
نور هم موج و هم ذره است و هم هیچ کدام
تا زمانی که ما مشاهده‌ای انجام ندادیم
فوتون در حالت عدم قطعیت وجود دارد
که توسط قوانین احتمال حکمرانی می‌شود
و وقتی آن را مشاهده می‌کنیم
تبدیل به چیزی بسیار متفاوت می‌شود
ما بدون کریستیان هویگنس در جهان کوانتومی گم میشدیم
حتی در حال حاضر نظریه احتمال اوست که تنها کلید ما
برای فهم قوانین واقعیت کوانتومی را ایجاد می‌کند
هر ذره در دستان شانس تصادفی
و احتمالات متغیر قرار دارد
فکر کردن به آن مثل نگاه کردن به توهم نوری است
قبل از اینکه به چیز دیگری تبدیل شود
تنها برای چند لحظه میتوانید آن را نگه دارید
در جهان کوانتومی یک مرز کشف نشده وجود دارد
جایی که قوانین جهان ما به قوانین دیگری راه می‌دهند که در
کوچکترین مقیاس شناخته شده کاربرد دارند
آنها از تجربه روزمره ما تفکیک شده‌اند
چگونه می‌توانید به جهانی فکر کنید که قوانین متفاوتی با قوانین ما دارد؟
آسان نیست
به همین دلیل من میخواهم شما را به مکانی ببرم که
نه تنها برداشتن چنین قدمی ممکن است بلکه اجباری است
جهانی است بسیار شبیه به جهان ما
به استثنای یک جهت
به نظر می‌آید یک بعد فضایی کم دارد
بعد سوم
برای اینکه در کیهان کوانتومی ماجراجویی کنیم
باید قادر باشیم یک بعد دیگر را تصور کنیم
انجام اینکار بسیار سخت است
درک یک جهان بدون یکی از سه بعدی
که ما آنها را بدیهی در نظر میگیرم بسیار آسان‌تر است
موجودات این جهانی که الان وارد آن می‌شویم تنها دو بعد دارند
این جهان اولین بار توسط مردی به نام "ادوین ابوت" تصور شد
هر کسی و هر چیزی در اینجا و هر کسی آنها می‌شناسند
و دوست دارند، تخت است
خانه‌هایشان تخت هستند
بعضی مربع، بعضی مثلث
بعضی شکل‌های پیچیده‌تری دارند مثل هشت ضلعی
اما همگی کاملا تخت هستند
آنها پیاده حرکت می‌کنند یا با وسایل نقلیه کوچک
از ساختمان‌های تخت‌شان خارج می‌شوند و به همان جا وارد می‌شوند
مشغول زندگی‌های تختشان هستند
همه در این جهان عرض و طول دارند
ولی خبری از ارتفاع نیست
ساکنین این جهان تخت در مورد چپ-راست و عقب-جلو می‌دانند
اما هیچ چیزی در مورد بالا-پایین نمی‌دانند
به غیر از گروه کوچکی
ریاضیدانان که چیز بیشتری را تصور می‌کنند
ریاضیدان‌ها رویای جهان سه بعدی را می‌بینند
اما برای بیشتر ساکنین جهان تخت تصور آن هم سخت است
ریاضیدان می‌گوید
گوش کنید خیلی آسونه
همه ما در مورد چپ و راست میدانیم
همه ما در مورد جلو و عقل میدانیم
پس بیاید فقط یک بعد دیگر را عمود به این دو بعد تصور کنیم
اما ساکنین جهان تخت می‌گویند
در مورد چی صحبت میکنی؟
عمود بر دو بعد دیگر؟؟
همه میدانند که فقط وجود دو بعد امکان‌پذیر است
ادامه بده باهوش، اون بعد سوم رو بهمون نشون بده
کجاست؟
بنابراین ریاضیدان یک تصویر می‌کشد
معلم بیچاره
هیچکس به ریاضیدان‌ها گوش نمی‌کند
هر موجود روی جهان تخت رفقای خود را به عنوان خط‌های کوچک می‌بیند
که نزدیک‌ترین سمت بدن‌های کشیده آنهاست
اما درون ساکنین جهان تخت برای همیشه یک معماست
مگر اینکه توسط یک تصادف وحشتناک یا کالبد شکافی در معرض دید قرار گیرد
و سپس روزی رسید که ما آمدیم
سلام؟ خوبی؟
من مهمانی از بعد سوم هستم
سلام؟ به حال این کوچولو افسوس میخورم
برای او ملاقات من از بدن تخت خودش سرچشمه میگیرد
صدایی بیگانه از درون
به این دلیل چنین اتفاقی رخ می‌دهد که هیچ چیز نمی‌تواند از بالا بیاید
بالایی در این جهان وجود ندارد
یک موجود سه بعدی مثل من در جهان تخت تنها می‌تواند در جایی
وجود داشته باشد که پاهایش با سطح صفحه تماس دارند
ببخشید کوچولو
میدونم این چقدر باید برات عجیب باشه
نگران نباش
تو سفر کاملا امنی به بعد سوم خواهی داشت
هیچ چیز به تو آسیب نخواهد رساند
اما این شانس توست تا نمایی کاملا جدید
از محل زندگی‌ات را ببینی
در ابتدا ساکن جهان تخت نمیفهمد چه اتفاقی می‌افتد
کاملا خارج از قلمرو تجربه جهان تخت است
اما در نهایت او متوجه می‌شود که در حال نگاه کردن جهان تخت
از یک چشم انداز کاملا جدید است بالا
حالا می‌تواند اتاق‌های بسته را ببیند
می‌تواند رفقای تخت خود را ببیند
این منظره سه بعدی بی‌سابقه از
دنیای دو بعدی‌اش ویرانگر است
سفر به یک بعد دیگر خسارت جزئی هم به همراه دارد
نوعی دید پرتو ایکس
درست همانطور که خانه‌های ساکنین جهان تخت سقف ندارند
ساکنین آنجا آسمان هم ندارند
چون آسمان فقط می‌تواند در بعد سوم وجود داشته باشد
این کوچولو به اندازه کافی زجر کشیده
بهتره بزارمش پایین
از منظر همسرش
ساکن جهان تخت به طور پریشانی ناپدید شده است
سپس بی‌دلیل و از هیچ کجا به وجود آمده است
تصور جهان با ابعاد کمتر نسبت به جهان سه بعدی ما
آسان‌تر است
یک جهان بدون بعد فقط یک نقطه است
یک نقطه بدون بعد
یا جهان یک بعدی که همه در آن یک قطعه خط هستند
یا جهان تخت دو بعدی
یا سه بعدی که همه ما در آن زندگی می‌کنیم
ما میتوانیم به بی‌خبری
موجودات دو بعدی بخندیم
قادر نیستند یک بعد سوم را تصور کنند
اما وقتی به واقعیت کوانتومی میرسیم آن ناتوانی
همانند مشکلی است که ما اکنون داریم
بهترین کاری که می‌توانیم کنیم این است که این مکعب
سه بعدی را به عنوان یک ابرمکعب چهار بعدی تصور کنیم
ما در جهان تخت خودمان زندگی میکنیم
درست همانطور که نویسنده قرن نوزدهم ادوین ابوت
"در کتابش "سرزمین تخت سعی داشت اینکار را انجام دهد
وقتی یک محقق پرده‌ای که
ماتریکس را پنهان می‌کند را کنار می‌زند
یکی از کمیاب‌ترین رویدادهاست
تا زمان آیزک نیوتن طول کشید تا ما در مورد
حرکت‌های سیارات بفهمیم
تنوع موجودات زنده همیشه ما را شگفت زده کرد
اما چارلز داروین کشف کرد چگونه زمان و محیط
این فرم‌ها از جمله ما را از
اولین سلول زنده حیات ساختند
ما اصلا نمیدانستیم جهان کوانتومی وجود دارد
تا اینکه آلبرت اینشتین آن را آشکار ساخت
قوانین رازآلود این کیهان پارادوکسی او را بسیار اذیت کرد
و ما هنوز هم با فهم آنها مشکل داریم
در قلب آن رابطه‌ای وجود داشت که به نظر می‌رسید
سرعت نور را نقض می‌کند
ستون اصلی فیزیک جدید و واقعیت
،آن فوتون آبی، یک بسته کوانتومی از نور
به دو تا تقسیم می‌شود
انرژی آن نصف می‌شود و به عنوان جفتی از فوتون‌های قرمز ظاهر می‌شود
فوتون‌های جدید قرمز به معنای واقعی از نظر جسمی ازدواج کرده اند یا
همانطور که فیزیکدانان کوانتوم می‌گویند آنها درهم‌ تنیده شده اند
و فارغ از آنکه در فضا زمان چقدر از هم دور شده باشند
پیوند بین آنها مقاومت می‌کند
کمی شبیه تعریف باستانی افلاطون یونان از عشق است
یک موجود به دو قسمت تقسیم می‌شود و جدا می‌شوند
در مدت باقیمانده از زندگی‌شان
هر کدام فقط معشوق دیگری باقی می‌ماند
به شدت با زندگی شریک خود وفق داده شده است
حتی اگر به واسطه کل جهان از هم جدا شوند
اسپین یکی را مشاهده کنید و بی درنگ
اسپین شریک درهم تنیده آن را هم میفهمید
این چیز خاصی در مورد این فوتون‌ها نیست
تا جایی که ما میدانیم این یک قانون است
این نوع رابطه از راه دور در طول کل تاریخ جهان
اتفاق می‌افتاده است
دو فوتون حدود 14 میلیارد سال پیش در جهان اولیه به دنیا می‌آیند
جدا می‌شوند و مسیرهای مخالفی را در پیش میگیرند
آنها می‌توانند ده‌ها میلیارد سال نوری از هم جدا شوند و با وجود
تمام این مدت و در سراسر تمام آن فضا
پیوند بین آنها دوام می‌آورد
چرا یک فوتون یا یک الکترون یا هر ذره
بنیادی دیگر وقتی درهم تنیده می‌شود
قادر به چنین وفاداری ابدی می‌شود؟
و برای من یک حقیقت عجیب‌تر این است که
تمام چیزی که برای جدا کردن این تعهد لازم است
یک اندازه‌گیری ساده است
تمام کاری که باید انجام دهم اندازه‌گیری اسپین یکی از آنهاست
چگونه است که یک عمل به نظر بی‌زیان توسط
شخص سوم می‌تواند برای همیشه این پیوند عمیق و مقاوم را جدا کند؟
اونجاست
یک نیمه از زوج کیهانی ما
اکنون جایی در همین لحظه
میلیاردها سال نوری دورتر از ما
معشوق‌ او چیزی متفاوت را احساس می‌کند
هیجان به پایان رسیده است
پیوند شکسته شده است
دیگر درهم تنیده نیستند
مشاهده ساده ما بر روی یکی از آنها ازدواجی را
که از زمان شروع زمان پایدار بوده خراب می‌کند
اما چگونه چنین چیزی ممکن است؟
و این تنها چیز دیوانه کننده در مورد آن نیست
چگونه یک فوتون که یک کیهان با شریک خود فاصله دارد
یک پیام جدایی در سراسر جهان می‌فرستد
و فوتون دیگر آن را بدون درنگ دریافت می‌کند؟
چنین پیامی بین آنها تنها با
سرعتی بیش از سرعت نور می‌تواند حمل می‌شود
اینها دوتا از سوالات بزرگ بدون پاسخ در علم هستند
پس نگران نباشید اگر شما را اذیت می‌کنند
این سوالات ذهنی به بزرگی ذهن اینشتین را تا پایان زندگی‌اش دنبال کردند
برای یک دانشمند هیچ چیزی بیشتر از یک پارادوکس جالب و جذاب نیست
اگر نور، سریع‌ترین چیزی که ،می‌تواند وجود داشته باشد
نهایت سرعت کیهانی باشد پس غیر ممکن است که
یک فوتون با فوتون دیگری بدون درنگ در این وسعت عظیم ارتباط برقرار کند
اینشتین زندگی در چنین جهانی را تقریبا غیرقابل تحمل یافت
در جایی او گفت عمل شبح‌وار از فاصله دور غیرممکن است
آن ذرات در آزمایش دو شکاف را به یاد دارید؟
که یا از شکاف سمت راست عبور می‌کردند یا چپ؟
آن تصمیم‌ها چیزی جز تصادف به نظر نمی‌رسیدند
اما حتی شانس تصادفی هم باید قوانین خاصی را دنبال کند
این اساس نظریه احتمال هویگنس است
برای محاسبه احتمالات در انداختن یک سکه یا تاس
وقتی اینشتین نظریه احتمال را در مسئله
فوتون‌های درهم تنیده به کار گرفت، او به شدت اذیت شد
اگر این فوتون‌های با پررویی می‌توانند سرعت نور را نقض کنند
پس جهان و تمام خلقت چیزی بیشتر از
یک کازینو نیست که در آن قوانین طبیعت شکسته می‌شوند
اینشتین با ناراحتی خود به کمک این ایده مقابله کرد که
تاس از قوانینی پیروی می‌کند که ما هنوز نمیفهمیم
ما قبلا از این مسیر رد شدیم
بیش از صد هزار سال پیش نیاکان ما آتش را رام کردند
آنها نمی‌دانستند آتش چیست
اما آنها به هر حال از آن استفاده کردند تا تمدنی را بسازند
و فیزیک کوانتوم هم به همین شکل بود
ما نیازی نداشتیم آن را بفهمیم تا کاربردهای بیشمار آن را
در علم و تکنولوژی استفاده کنیم
مثل نیاکان‌مان که از آتش استفاده کردند بدون اینکه بفهمند چگونه کار می‌کند
ما با این راز دهه‌ها زندگی کردیم
ما وارد قلمرویی شدیم که فراتر از دسترس فیزیک کلاسیک است
جایی که ذرات بنیادی که همه چیز را می‌سازند
از جمله ما، به رویدادهایی واکنش نشان می‌دهند که ممکن نیست در مورد آنها بدانند
در کازینو قانون شکنی جهان کوانتومی
هیچ واقعیت عینی وجود ندارد
و در مرحله بعد به آنجا می‌رویم
ما از اتم ساخته شده‌ایم
جهان کوانتومی عجیب و غریب درون ماست
توسط قمرهای کشف نشده پبچ خورده ایم
جادوی غیرممکن خود را در هر سطح حیات و تجربه اجرا می‌کند
این چیست؟
تعداد کمی از ستارگان یا چیز دیگری؟
ما تصویری ساخته شده از نور را به چشمان شما ارسال می‌کنیم
در این لحظه در حال رسیدن به شبکیه چشم شماست
سلول‌های درون شبکیه چشم شما اکنون از نظر شیمیایی تغییر می‌کنند
چون ما در حال تحریک بعضی از آنها با فوتون‌ها هستیم
شبکیه چشم شما این تغییرات را برای کسری از ثانیه ذخیره می‌کند
حالا آنها را حذف می‌کند تا برای دسته بعدی فوتون‌ها آماده شود
شبکیه چشم شما نمی‌تواند تمام آنها را شناسایی کند
تنها درصد کمی از فوتون‌هایی که به سمت شما می‌آیند را دریافت می‌کند
پیش‌بینی اینکه کدام سلول در شبکیه مغز شما
فوتون دریافت می‌کند، غیرممکن است
حتی وقتی پای چیزی به مهمی دید ما می‌رسد
تمام چیزی که داریم احتمالات هستند
حالا تعداد بیشتری فوتون به سمت شما می‌فرستیم
حدود نیم میلیون
به چه چیزی نگاه می‌کنید؟
سطح یک سیاره که به دور ستاره دیگری می‌چرخد؟
هنوز به تعداد بیشتری از این فوتون‌ها نیاز داریم تا مطمئن شویم
به عنوان مثال چندین میلیون فوتون دیگر
تنها وقتی تمام قوتون‌ها را به سمت شما می‌فرستیم
ده‌ها میلیون از آنها
واقعیت شروع به شکل گیری می‌کند
در گذر زمان احتمالات به امکانات و در نهایت
امکانات به قطعیات تبدیل می‌شوند
اما آیا واقعا چیزی به نام قطعیت وجود دارد؟
اگر همه چیز حتی دید خودمان
با احتمالات کنترل می‌شود
آیا واقعیت مطلقی وجود دارد؟
آیا امیدی برای نجات ایده کلاسیکی ما
از واقعیت در جهان کوانتومی وجود دارد؟
دانشمندان یک راه را پیدا کرده اند تا فهم قدیمی ما
از علت و معلول را حفظ کنند
فرضیه دنیاهای چندگانه
این نام بی مسماست چون نمی‌تواند از نظر علمی امتحان شود
اما اینگونه است که
هر احتمالی که می‌تواند به وقوع بپیوندد، در یک جهان موازی
به وقوع می‌پیوندند که برای ما مسدود شده است
بی‌نهایت واقعیت‌های ایجاد شده
در هر وضعیت ممکنی آشکار می‌شوند
هر احتمالا که می‌تواند به وقوع بپیوندد، در یک جهان موازی
...به وقوع می‌پیوندند
یا آیا احتمال خودش هم فقط یک توهم است؟
یک توهم از ناآگاهی ما؟
اگر ما در جهانی زندگی می‌کنیم که هر رویداد از شروع زمان
مقرر شده باشد پس احتمال توهم است
چیزی که به آن ابرجبرگرایی می‌گویند
در یک جهان ابرجبرگرا
شکست فاجعه‌بار قراردادها، یک عطسه
سیارکی که دایناسورها را منقرض کرد
یک زنبور که یک گل را گرد افشانی می‌کند
گوش کردن شما به من، تمام این رویدادها
در لحظه شروع جهان تعیین شده بودند
وقتی که حتی بزرگتر از یک تیله هم نبود
ابرجبرگرایی یک خاصیت دیگر دارد
می‌تواند راز درهم تنیدگی را توضیح دهد
توانایی ارتباط برقرار کردن ذرات درهم تنیده از فاصله دور
که به نظر می‌رسد سرعت نور را نقض می‌کند
در یک کیهان ابرجبرگرا
شریک‌های درهم تنیده که به واسطه کهکشان‌ها از هم جدا شده اند
نیازی ندارند از یکدیگر پیام دریافت کنند تا اسپین خود را تغییر دهند
آنها قرار بوده که در آن لحظه خاص اسپین خود را عوض کنند
و همچنین شریک آنها
و همینطور مزاحمی هم که
پیوند آنها را با مشاهده یکی از آنها جدا کرد قرار بوده اینکار را انجام دهد
بهش فکر کنید
تمام این رویدادها و تریلیون‌ها رویداد دیگر
در لحظه اول جهان حکاکی شده اند
از آنجایی که همه چیز در جهان از جمله ما
از یک نوع ذرات بنیادی ساخته شده است
ما تابع همان قوانینی هستیم که
جهان کوانتومی تابع آنهاست
و برای اتفاق بعدی هم همینگونه است
و همچنین اتفاق بعد از آن
خبر خوب این است که ابرجبرگرایی به ما راه‌حلی
برای راز درهم تنیدگی می‌دهد
خبر بد این است که
به نظر می‌رسد فاعلیت همه ما را می‌رباید
آیا ما فقط بر اساس
فیلمنامه‌ای که چهارده میلیارد سال پیش
برای ما نوشته شده است عمل می‌کنیم؟
تمام این مدت
به خودمان می‌گوییم در فلان بحث چقدر هوشمند بودیم
چقدر خودخواه، چقدر شجاع
اگر فقط می‌توانستید چیز کوچکی را در مورد خود تغییر دهید
در جهانی عاری از آزادی اراده
آیا ما چیزی جز ربات‌های مقرر شده نیستیم؟
ما راهی پیدا کرده‌ایم تا با احتمالات به یک سفر برویم
تا تکنولوژی‌هایی را شکل دهیم که در غیر این صورت دست نیافتنی هستند
ما یک ساعت کوانتومی ساخته‌ایم
ساعتی که هیچوقت مجبور نمی‌شویم آن را کوک کنیم
در پانزده میلیارد سال بعدی تنها یک ثانیه از دست می‌دهد
یک شبکه سه بعدی از لیزر نوری اتم‌های
عنصر استرونتیوم را
در فضا معلق نگه می‌دارد
تا آنجا که ما میدانیم شاید ما تجمع
ذرات از پیش برنامه‌ریزی شده در یک جهان جبرگرا باشیم
اما من میگم بیاید اینجوری زندگی نکنیم
بعلاوه راهی هم نیست که بدونیم این حقیقت داره یا نه
و وقتی بهش فکر می‌کنید یک جورایی
آزادی ما برای اکتشاف در قلمرو کوانتومی با
توماس یانگ شروع شد
یادتان هست این توماس یانگ بود که کلید
رازگشایی زبان گمشده مصریان باستان را پیدا کرد
با رمزنگاری کوانتومی ما در حال ساخت کدهایی هستیم که
به محض اینکه کسی سعی کند آنها را هک کند ناپدید می‌شوند
کلید کدها توسط فوتون‌های درهم تنیده فرستاده می‌شود
اثر ناظر بیمه نامه ماست که هیچ
جاسوسی نمی‌تواند بدون اینکه سبب از هم پاشیدن
درهم تنیدگی شود، کد را رمزگشایی کند
پیام را غیرقابل فهم ترجمه می‌کند
ما هنوز نمی‌دانیم چگونه یک فوتون به طور همزمان می‌تواند
هم ذره باشد و هم موج
چیزی که من در مورد علم دوست دارم این است که ما را مجبور می‌کند
در مقابل ابهامات بردبار باشیم
ما را مجبور می‌‌کند در رابطه با ناآگاهی‌مان، متواضع باشیم
تا زمانی که مدرک نداریم قضاوت نکنیم
این جلوی ما را نمیگرد که با استفاده از اندک دانش‌مان
به جستجو و رمزگشایی زبان‌های جدید طبیعت بپردازیم
در این کیهان وسیع ما مثل ساکنین جهان تخت هستیم
علم کوششی است برای تصور کردن و پیدا کردن بالا