اندازه‌گیری مکان الکترون، نقص ابزار یا حرکت اتفاقی ذاتی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
حسین 126

عضویت : جمعه ۱۳۹۹/۵/۳۱ - ۲۳:۳۳


پست: 2



اندازه‌گیری مکان الکترون، نقص ابزار یا حرکت اتفاقی ذاتی

پست توسط حسین 126 »

سلام من تازه وارد و ناآشنا با مباحث فیزیک هستم البته لیسانس زیست شناسی دارم .
از کوآنتم فقط این را میدانم که چون حرکت الکترون به دور هسته بسیار زیاد است و از طرفی جرم آن بسیار کم است پس نمیتوان همزمان سرعت و محل دقيق الکترون را تعیین کرد چون ابزار ما مثلا برای تعیین دقیق و همزمان مکان و سرعت یک اتومبیل تابانیدن و انعکاس نور است که به دلیل جرم زیاد اتومبیل و سرعت اندک آن در مقایسه با سرعت نور میشود همزمان سرعت و مکان اتومبیل را فهمید اما
در باره الکترون این صادق نیست چون با برخورد فوتون به الکترون یا سرعت الکترون تغییر میکند یا مکان آن !.
این تمام مطلبی بود که از کوانتوم میدانم .
اما نکته سئوال برانگیز برای من این است که گفته میشود :
" عدم امکان اندازه گیری همزمان مکان و سرعت الکترون به دلیل نقص ابزاری ما نیست بلکه ناشی از ذات حرکت اتفاقی الکترون است "

من اینرا نمیفهمم گه چطور اثبات میشود که این ذات حرکت اتفاقی الکترون است و نه نقص ابزاری ما ؟!
دوستان اگر ممکن است بطور ساده این ابهام را توضیح دهند یا اینکه مقاله ای که اینرا به زبان ساده شرح داده را معرفی کنند .
خیلی ممنون

hidalgo_autumn

نام: علی یادگاری

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۹/۵/۳۰ - ۰۰:۳۴


پست: 2

سپاس: 1

جنسیت:

Re: یک سئوال در باره کوانتوم

پست توسط hidalgo_autumn »

سلام دوست عزیز .تمام عناصر دارای فهم و درک هستن .الکترون هم دارای همین ویژگی است .و این ویژگی باعث عدم امکان اندازه گیری همزمان مکان و سرعت است
M...a.y

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2159

سپاس: 1191

Re: یک سئوال در باره کوانتوم

پست توسط Paradoxy »

برخلاف تمام انسان ها، هان؟

من اینرا نمیفهمم گه چطور اثبات میشود که این ذات حرکت اتفاقی الکترون است و نه نقص ابزاری ما ؟!
عدم قطعیت چیزی نیست بجز ضرب واریانس مکان در واریانس تکانه. فقط و فقط همین. بدون هیچ قید اضافی، بدون هیچ پیش شرطی، هیچی هیچی. این مسئله نکته مهمی رو به ما میگه، و اونم این هستش که عدم قطعیت خاصیت ذاتی سیستم هست و کاری نداره به این که ما چطور و با چه وسیله ای روی سیستم اندازه گیری انجام بدیم. مثالی که برای فوتون و الکترون زدید چندان دقیق نیست. خب ما به ماشین هم باید فوتون بتابونیم تا محلش رو مشاهده کنیم. همین برخورد فوتون با بدنه ماشین هم عدم قطعیت ناچیزی رو در حرکت ماشین معرفی میکنه که هرچند قابل صرف نظر کردن هست، ولی بهرحال وجود داره.
افراد زیادی اومدن تفاسیر مختلفی ارائه دادن از این که عدم قطعیت چیه، و از نظر فیزیکی چه مفهومی داره. تفسیری که شما باهاش آشنا هستید از هایزنبرگ میاد، زمانی که میکروسکوپ هایزنبرگی رو معرفی کرد. ولی این تنها تفسیر ممکن از عدم قطعیت نیست و تفاسیر دیگه ای هم وجود داره.
تنها چیزی که کوانتوم میگه اینه که همزمان دونستن تکانه و مکان یک ذره امکان پذیر نیست. و ازونجایی که این واقعیت کلیت داره، و مربوط به آزمایش خاصی نیست میتونیم بگیم یک خاصیت طبیعیست.

حسین 126

عضویت : جمعه ۱۳۹۹/۵/۳۱ - ۲۳:۳۳


پست: 2



Re: یک سئوال در باره کوانتوم

پست توسط حسین 126 »

خیلی ممنون . لطف کردید .
به نظرم اشکال من عدم توجه کافی به مثآل تعیین مکان و سرعت اتومبیل بود .
در واقع ما با تابانیدن نور به اتومبیل هم موجب جابجایی مکان و تغییر سرعت آن میشویم اما به اندازه بسیار بسیار اندک که شاید در هدف ما برای دیدن اتومبیل ایرادی نداشته باشد در حالیکه در مورد الکترون عملا امکان دیدن مکان و تعیین سرعت همزمان را وجود ندارد .

حالا اگر وقت و حوصله دارید تعاریف دیگر عدم قطعیت به غیر از هایزنبرگ را بگید .

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2159

سپاس: 1191

Re: یک سئوال در باره کوانتوم

پست توسط Paradoxy »

تعریف عدم قطعیت یکیست، اونم ضرب واریانس هاست و بس.
صرفا میشه تعابیر مختلفی از عدم قطعیت داشت و منشا های مختلفی رو برای اون در نظر گرفت. مثلا با دو تعبیرش آشنا هستید، میکروسکوپ هایزنبرگی، یا تصادفی بودن ذاتی سیستم.
یک تعبیر دیگه از منشأش که اساسی تر هست اینه که چون تابع موج فضای تکانه و فضای مکان، تبدیل فوریه هم دیگه هستند، هرچقدر پهنای فضای تکانه پهن تر باشه، پهنای فضای مکان تیزتر میشه و برعکس. و ازونجایی که تابع موج، نمایانگر احتمال هر تکانه یا هر مکان هستش، پهنای اون به معنای قطعیت در اندازه گیری هامونه. هرچی تابع موج پهن تر باشه، قطعیت کمتری در اندازه گیریمون داریم چون احتمال حالت های دیگه به شکل قابل توجهی زیاده. بنابرین میشه گفت عدم قطعیت اصلا ازینجا ناشی میشه که تابع موج فضای تکانه و مکان، از طریق تبدیل فوریه بهم ربط پیدا کردند و خب جالبه که همچین چیزی نوآوری کوانتوم نیست و چه تو الکترومغناطیس و چه توی فیزیک صدا باهاش برخورد داشتیم. تعابیر دیگه ای مثل تعبیر آماری هم از عدم قطعیت وجود داره، و فرقش اینه که جای این که در مورد یک ذره و عدم قطعیت اون صحبت کنیم در مورد مجموعه ای از ذرات صحبت میکنیم.

نمایه کاربر
M_J1364@yahoo.com

نام: محمّد جوانشیری

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1271

سپاس: 467


تماس:

Re: یک سئوال در باره کوانتوم

پست توسط M_J1364@yahoo.com »

paradoxy نوشته شده:
شنبه ۱۳۹۹/۶/۱ - ۱۴:۵۱
صرفا میشه تعابیر مختلفی از عدم قطعیت داشت و منشا های مختلفی رو برای اون در نظر گرفت. مثلا با دو تعبیرش آشنا هستید، میکروسکوپ هایزنبرگی، یا تصادفی بودن ذاتی سیستم.
والّا من یه چیزیو توی مکانیک کوانتومی دُرست نمی فهمم. میکروسکوپ هایزنبرگ یه آزمایشِ "مشاهده-محور" هست و نه "تخیل-محور". پس چطوری می شه از روی این دست آزمایشات، به ذاتی بودنِ عدم قطعیت پی بُرد؟ توی نسبیت خاص هم گفته میشه که اگه به جسمی که دارای سرعت های نزدیک نور هست "نگاه" کنیم، تأخیرات در دریافت نورهای ساطع شده از نقاط مختلفِ جسم باعث میشه ما شکلِ جسم رو واپیچیده، یا حتی برخلافِ انقباضِ لورنتس، با طول بزرگتری مشاهده کنیم ولی این دست از مشاهدات، جایگاهی توی شکل یا حتی مسیر "واقعی" ذرات نداره چون ترجیحاً اون شکل ها و مسیرها با "تخیل" مُسَجّل فرض میشن نه با مشاهده. با این توضیحات نمی دونم چرا توی مکانیک کوانتومی، با اصرارِ بر اینکه عدمِ قطعیتْ ذاتیِ طبیعته، با "تخیل" کردنِ یه مسیرِ مشخص برای ذرات هم داره مخالفت میشه!

نمی دونم آیا تعبیری از مکانیک کوآنتومی هست که اصل عدم قطعیت رو معطوف به مشاهده بدونه و نه ذاتیِ طبیعت، و در عین حال بتونه تمام نتایج مکانیک کوآنتومیو پایاپای با تعبیر کپنهاگی پیشگویی کنه؟ مثلاً آیا تعبیرِ بوهمی اینطوریه؟
ز عشقِ ((فرنیا)) کُشتم خودم را...........که آخر خون.. به پا.. کرد او.. خدایا
شدم نابود و.. جز.. یادی نماندش...........از آن چشمانِ گریان، وان فغان ها

نمایه کاربر
Paradoxy

نام: داود حاجي تقي تهراني

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱۰/۲۲ - ۲۲:۱۷


پست: 2159

سپاس: 1191

اندازه‌گیری مکان الکترون، نقص ابزار یا حرکت اتفاقی ذاتی

پست توسط Paradoxy »

علتش رو که نوشتم... عدم قطعیت با توجه به آزمایش ذهنی هایزنبرگ درایو نمیشه که بخواد ابزار محور باشه. بلکه آزمایش ذهنی هایزنبرگ صرفا یک تعبیر هستش از عدم قطعیت که اتفاقا موافق های زیادی در حال حاضر نداره. یعنی برخلاف نسبیت که درون اینشتین، با ترتیب دادن آزمایش های ذهنی، اتساع زمان و ... رو معرفی میکنه، در کوانتوم تمام روابط به نوعی از معادله شرودینگر درایو میشن. البته خود عدم قطعیت صرفا سر همین تبدیل فوریه که توضیح دادم به وجود میاد. یعنی دلیل پشتش ریاضیه و کاری به ابزار آزمایش نداره. برای همین هستش که میگن خاصیت ذاتی سیستم هست. تقریبا مثل محدودیت سرعت نوری که روابط لورنتز ایجاد میکنن. این محدودیت سرعت نور ناشی از تبدیل لورنتزه، یه چیز ریاضی، کاری نداره چه موشکی میسازی می‌فرستی هوا. برای همین میگن نقض نمیشه، جزو طبیعت سیستمه و فلان و کاری به ابزار آزمایش نداره.

این که یک مسیر مشخص برای ذره فرض کنیم، مارو به تناقض هایی میرسونه که با تجربه سازگار نیست. حالا جدا از بحث ریاضیاتی که کردم تاریخ کوانتوم رو ببینی، اتفاقا دانشمندها فکر میکردن ذره در یک مسیر مشخص حرکت میکنه که ما ازش سر در نمیاریم. اما خب در عمل معلوم شده اینطوری نیست. بحث اینشتین بنده خدا با بور هم توی همین بودش که اینشتین معتقد بود سیستم تصادفی نیست، ما اطلاعات کافی نداریم ازش اما بور نظرش مخالف بود تا این که چندتا پارادوکس مطرح کرد اینشتین و بور همه رو جواب داد و آخرم به نامساوی بل رسید که تیر خلاصی رو زد. تو یکی ازین تاپیک ها در مورد نامساوی بل یکمی نوشتم که چیه قضیه ش ولی عنوانش یادم نیست.

کارهای اصیل دوبروی و بوهم رو ببینی اینطوری هستند. منظورم از اصیل کارای خودشونه، نه ورژن های مدرن تری که روی کاراشون توسعه داده شده و اتفاقا طرفدار هم زیاد پیدا کرده. از نظر پیشبینی، اینا هیچ دست کمی از کپنهانگی ندارند. هرچی نباشه روابطشون هیچ فرقی با مکانیک کوانتومی خودمون نداره. مشکل اساسیشون توی دو جاس. یکی این که خیلی با نامساوی بل نمیخونن. دو این که فرضیات اضافه دارن که هرچند کوانتوم رو شهودی تر میکنه، ولی خب فرض اضافه ان که کپنهانگی نیازی بهشون نداره.

البته توی کارای جدید، این تعبیر فیزیک آماری هم به چشم میخوره که کاملا شهودیه. حالا توی پرانتز بگم که ترمودینامیک پیشرفته رو ما پاس کردیم با اجازت و خب از روابطش مطلعم و اصلا مقاله اولم رو ببینی بر اساس همین ترمودینامیک آماریه. ولی ازین که بگذریم، همین تعبیر فیزیک آماری یه جنبش نسبتا جدیده که اصلا استاد کوانتوم من تو دانشگاه طرف دارش بود و مخالف کپنهانگی نظر میداد.

ارسال پست