مشاوره رایگان تحصیلی
منو

فلسفه ی مکانیک کوانتومی(بخش اول)

فیزیک

فیزیک علمی است که روابط ریاضی یک پدیده را که خاصیت تکرار داشته باشد بصورت یک قانون بیان می کند هر چند ممکن است تعاریف متفاوتی از فیزیک ارائه داد ولی مهم آن است که علم فیزیک در مورد روابط بین اشیاء مادی بحث می کند.

فلسفه ی فیزیک از دیدگاه فیلسوفان

دکارت می گفت :محقق است که خدا قبلا همه چیز را مقدر کرده است و قدرت اراده فقط ناشی از اینست که ما به قسمی عمل می کنیم که از نیروی خارجی که به سبب آن مجبور به عمل خاصی هستیم آگاه نمی باشیم. دنیای جدیدی که گالیله و نیوتن.. ساخته بودند حتی عامه مردم را درگیر خود کرده بود هرچند مردم بصورت فطری از آن سر باز می زدند و آن را قبول نداشتند آنها اراده می کردند و به مقصود می رسیدند در واقع فیزیک کلاسیک از طرز تفکر موجبیت (دترمی سیسم ) دفاع می کرد و پایه استدلالات آن بر پایه منطق ریاضی بود و ظاهرا چاره ای جز قبول موجبیت در طبیعت نبود امانوئل کانت برای رفع این مشکل در مورد آزادی اراده می گوید اگر عالم فقط همین است (که می بینیم) در این صورت بدیهی است که اراده نمیتواند آزاد باشد یعنی که چیزی را که می بینیم شاید چیزی نباشد که در واقع هست همان مثال مشهور غار افلاطون که کسانی که در زنجیر شده اند سایه ها را واقعیت می شمارند و نمی دانستند که سایه ها فقط سایه ای از واقعیت هستند! کانت بدین صورت عقیده خود را بیان می کند که پدیده ها فقط نشانه ها و نمایشهایی از حقیقت مطلق هستند نه خود حقیقت و استدلال می کند که منشاء اصلی آنها باید در جایی غیر از این عالم پدیده ها باشد بطوری که هر چند یک پدیده با پدیده دیگر رابطه علت و معلول داشته باشد ضرورتی برای قبول علیت بین تولید کنندگان آن پدیده نباشداگر، توجه خود را به پدیده ها معطوف کنیم ظاهرا قوانین ماشینی و جبر درست هستند و اگر بتوانیم با حقیقتی که اساس و اصل پدیده ها ست تماس حاصل کنیم شاید ببینیم که چنین قانونی وجود ندارد کانت در ادامه می گوید هدفش اثبات آزادی اراده نبود بلکه فقط می خواست این مسئله را حل کند که حداقل طبیعت و آزادی متضاد هم نیستند البته آنان سعی می کردند آزادی اراده را به اثبات برسانند هر چند بطور کامل موفق نشدند مکانیک نیوتنی توسط فرمولهای ریاضی پایه ریزی شده بود و ظاهرا شکست ناپذیر بنظر میرسید اما پس از مدتی مشخص شد آنگونه که در ابتدا فکر می کردند نمی توانند تمام پدیده ها را توجیه کنند از جمله خواص نور که خاصیت دوگانه ای از خود نشان می داد هم عصر نیوتن، هویگنس از لحاظ هندسی ثابت کرد که نور دارای خاصیت موجی است هر چند بعضی از پدیده ها با در نظر گرفتن خاصیت ذره ای نور قابل توجیه بوده با این حال در پدیده ها یی مانند تداخل و پراش نظریه ذره ای دچار مشکل می شد و در عوض نظریه موجی به طور کامل آنها را توجیه می کرد.

مکانیک کوانتومی

هر نظریه ی جدیدی که پا به عرصه ی وجود می گذارد،بی شک پیامدها ی خاص خود را به همراه دارد،گویی افقی جدید را در برابر دیدگان می گشاید و به تبع آن طرفداران یا رهروانی به سمت آن نظریه جلب می شوند. درست همانگونه که در زمان ورود نسبیت،افق دید بشر نسبت به دنیای پیرامون دچار تغییراتی ژرف گردید. زمانی که مکانیک کوانتومی پا به عرصه ی وجود نهاد،به طور عمیقی دیدگاه را نسبت به جهان پیرامون دگرگون نمود.در دیدگاه کوانتومی مقیاس نگرش با مقیاس نسبیتی متفاوت و بسیار کوچکتر از آن بود،مقیاسی در حدود اتم و زیر اتم.

مکانیک کوانتومی به خوبی ما را در درک هرچه بهتر از ساختار وخواص اتمها ، مولکولها ، جامدات و رفتار ذرات زیر اتمی یاری داده است و پیامدهای بسیار ارزشمندی همچون: ترانزیستور-لیزر-تلویزیون-کامپیوتر – میکروسکوپ الکترونی – انرژی هسته‌ای و… را در پی داشته است،که همه و همه نتایج مکانیک کوانتومی است فیزیکی که بر پایه عدم قطعیت، احتمال ، میانگین و آمار بناشده است.

مکانیک کوانتومی مهم ترین دستاورد علم بشری در توصیف طبیعت است. این نظریه که در سالهای 27-1925 توسط «ورنر هایزنبرگ»، «اروین شرودینگر»، «پل دیراک»، «ماکس پلانک» و چند تن دیگر پایه گذاری شد، اساس تمام ادراک امروزی ما از عالم است. به بیان دقیق تر، مکانیک کوانتومی مجموعه ای از قوانین، روابط ریاضی و مفاهیم فلسفی است که توصیف کننده رفتار ذرات بنیادین تشکیل دهنده عالم است. البته با تعمیم همین قوانین و روابط، می توان رفتار تمام سیستم های فیزیکی ای که پیش از آن بررسی شده بودند را نیز بررسی و تعیین کرد.

نتایج بنیادی نظریه های علمی به سرعت در دیگر حوزه های اندیشه تأثیر می گذارد. به عنوان مثال این ادعا زبانزد خاص و عام شده است که مکانیک کوانتومی قانون علیت را نقض می کند و بنابراین می توان هر جا که لازم شد علیت را به گوشه ای وانهیم. این که نظریه های علمی خود مشروط هستند و به هزارویک پیش فرض گفته و ناگفته وابسته هستند به کنار، آنچه اهمیت دارد بدفهمی و خلط موضوعاتی است که عمیقاً توسط فلاسفه مورد بررسی قرار می گیرند.

موجبیت و علیت  نمونه هایی از این مفاهیم هستند که در قرن بیستم با ظهور مکانیک کوانتومی دستخوش مردم قرار گرفتند و در سایر حوزه ها از تغییر آنها و تأثیری که فیزیک جدید بر آنها داشته است سوءبرداشت شده است، سوء برداشت هایی از فیزیک و شیمی گرفته تا ادبیات و هنر. به عنوان مثال جبر و اختیار مسأله ای است که اندیشه بشری را از دوران باستان مورد چالش قرار داده است:اگر قوانین فیزیک تغییر ناپذیر و محتوم هستند، پس همانقدر که یک ساعت رفتارش جبری است انسان نیز که یک ماشین فیزیکی پیچیده است باید رفتارش جبری باشد(البته با این پیش فرض که رفتارهای بشری صرفاً ناشی از قوانین فیزیکی است). واین با اختیار و اراده آزاد در تقابل است. اما به نظر می رسد که یک راه حل برای ورود اختیار این باشد که قوانین فیزیک جبری نباشند و این چیزی بود که حداقل به نظر می رسید توسط مکانیک کوانتومی حاصل شده است.

کامپتون می گوید:

«دیگر قابل توجیه نیست که قانون فیزیکی را به عنوان شاهدی علیه آزادی انسان به کار بریم. »

اما واقعیت این است که این دو مفهوم کاملاً مستقل از هم هستند و بنابراین حتی اگر افراطی ترین تعبیر از مکانیک کوانتومی به طرد موجبیت بینجامد، علیت را باقی خواهد گذاشت.

از جمله کسانی که در دنیای کلاسیک به موجبیت می پردازد پیر لاپلاس، ریاضیدان، فیزیکدان و فیلسوف فرانسوی است.

وی اصل علیت عمومی را این چنین بیان می کند:«میان رخدادهای اکنون و رخدادهای گذشته اتصال ژرفی وجود دارد، اتصالی که بر این اصل استوار است: چیزی نمی تواند بدون علتی که مقدم بر آن باشد وجود داشته باشد»

لاپلاس این تعریف از علیت را وامدار نظرات لایب نیتس بود که می گفت همانقدر که ۹=۳*۳ حتمی است، وقوع رخداد ها نیز قطعی خواهد بود.

لاپلاس با توجه به این بیان از علیت، موجبیت را چنین می داند :«ما باید حالت کنونی جهان را معلول حالت قبلی و علت حالت بعدی آن بدانیم. متفکری که تمامی نیروهای مؤثر در طبیعت را در یک لحظه معین می داند، و همچنین مکان لحظه ای تمامی اشیای جهان را می داند قادر خواهد بود در یک فرمول، حرکت بزرگترین اجسام تا کوچکترین اتم های این جهان را درک کند، مشروط بر این که تفکر وی به اندازه کافی قادر باشد تا تمامی داده ها را تحلیل کند؛ برای وی هیچ چیزی غیر قطعی نخواهد بود و آینده مثل گذشته پیش چشمانش خواهد بود. »

مشاهده می کنیم که لاپلاس نه تنها به وجود روابط علی دقیق در جهان اشاره می کند، بلکه بر پیش بینی پذیری حالت های بعدی نیز صحه می گذارد. مشروط بر این که آن کسی که به پیش بینی می پردازد از تمامی وضعیت ها در یک لحظه خاص و نیز تمامی قوانین حاکم بر عالم آگاهی داشته باشد. علاوه بر این باید از قوای محاسبه کنندگی نامحدودی بر خوردار باشد. چراکه حل معادلات فیزیک از پیچیدگی فراوانی برخوردار است و اغلب اوقات محاسباتی که توسط هوش انسانی انجام می شود تقریبی و ناقص است. به این بیان لاپلاس از موجبیت، موجبیت علی گفته می شود، علاوه براین که حاوی موجبیت پیش بینی گرایانه نیز هست.


اما آنچه فیزیکدانان را وا می داشت تا موجبیت را با علیت یکسان بدانند، شکل روابطی بود که برای معادلات فیزیکی می نوشتند. همانطور که می دانیم روابط موجود در فیزیک کلاسیک ، روابطی قطعی و معین هستند.

معادلات فیزیکی علاوه بر این که حکایت گر رابطه ای موجبیتی هستند، علت و معلول را نیز مشخص می کنند. به همین دلیل الگوی علیت در فیزیک کلاسیک به «الگوی تابعی» علیت معروف شده است، الگویی که در مکانیک کوانتومی به «الگوی شرطی علیت» تغییر پیدا می کند.

 چرا مکانیک کوانتومی به طرد موجبیت می انجامد؟ همانطور که از نقل و قول لاپلاس فهمیده می شود اگر کسی مکان و سرعت ذره را در یک لحظه بداند می تواند با توجه به نیروهای حاکم بر ذره مکان و سرعت ذره را در تمامی لحظات بعدی بداند. مشکل در این نکته قرار دارد که براساس مکانیک کوانتومی نمی توان مکان و سرعت یک ذره را توأمان با هم دانست و این عدم شناخت ناشی از کمبود اطلاعات ما نیست بلکه خود ذره اساساً در یک لحظه نمی تواند هم مکان قطعی داشته باشد و هم دارای سرعت مشخصی باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که موجبیت لاپلاسی در مورد جهان کوانتومی اعتبار ندارد. این استدلالی که آورده شد منسوب به هایزنبرگ است، کسی که اصل عدم قطعیت اش حکایت گر این واقعیت است که یک ذره نمی تواند در یک لحظه بعضی از کمیت ها را به صورت قطعی داشته باشد از جمله سرعت و مکان. استدلال مذکور مبتنی بر یک مغالطه است و نمی تواند معتبر باشد. چرا که از نفی مقدم یک گزاره شرطی(عدم وجود مکان و سرعت در یک لحظه) نفی تالی (عدم شناخت مکان و سرعت در لحظات بعدی) را نتیجه گرفته است. دلیل قوی تر برای نفی موجبیت در مکانیک کوانتومی وجود احتمالات در روابط کوانتومی است. در نظریه کوانتوم دیگر نمی توان گفت که مقدار انرژی در لحظه بعدی فلان مقدار قطعی است. بلکه صرفاً می توان گفت که با فلان احتمال انرژی فلان مقدار است. از طرف پدید آورندگان نظریه این احتمال ناشی از جهل ما نیست و علی الاصول ناموجبیت در جهان حکمفرماست. هرچند این نظر میان فیزیکدانان و فلاسفه مورد چالش قرار گرفته است. اما نکته اصلی اینجاست که با طرد موجبیت هنوز می توان به علیت معتقد بود.

نقل از http://hosc.blogfa.com

فرستنده : بهزاد طهماسب زاده




www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
ایجاد تغییر و تحول در صنعت چاپ (0 پاسخ)
بدست آوردن مقایس های کوچک (0 پاسخ)
افزودن پوشش نهایی! (0 پاسخ)
نانو در تامین مواد غذایی (0 پاسخ)
پرینت کردن ایمن ذرات نانویی! (0 پاسخ)
فناور نانو، مبارزی قدرتمند در برابر سرطان! (0 پاسخ)
میدان مغناطیس زمین و تولید نیروی برق( طرحی جالب) (18 پاسخ)
دو سؤال بنیادین که می تواند اعتبار نسبیت را به چالش بکشد (24 پاسخ)
تناقض در دو جنبه اصل نسبیت؟ (3 پاسخ)
مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟ (16 پاسخ)
توضیح چرایی انحراف جزئی سیاره عطارد از مدار خودش (8 پاسخ)
مقاله ای حیرت اور دیگر در کوانتوم گراویتی از فیزیک مطلق (14 پاسخ)
زمین تخت گرایان (172 پاسخ)
ایرادها و پارادوکس های نسبیت خاص (246 پاسخ)
معرفی کتاب خوب در حوزه فیزیک (0 پاسخ)
باد چگونه تشکیل می شود؟ (4 پاسخ)
قندیل یخ چگونه درست می شود ؟ (8 پاسخ)
سطح شیبدار (1 پاسخ)
پارادوکس EPR (0 پاسخ)
طیف پیوسته یا انرژی گسسته؟ (1 پاسخ)
انفجار بزرگ (4 پاسخ)
بيگانه ها (13 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (2 پاسخ)
شکل موج (19 پاسخ)
شدت صوت (2 پاسخ)
حرکت آب در دو نمیکره (4 پاسخ)
کاربرد لیزر در سیستم های هدایت و سنجش (0 پاسخ)
تفاوت وزن یک جسم گرم و یک جسم سرد (22 پاسخ)
زمان برای مسافران هواپیما کندتر می‌گذرد (0 پاسخ)
انفجار خورشید (0 پاسخ)
قانون نسبیت (0 پاسخ)
نمودار سرعت-زمان (3 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (5 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خود را از دست مي‌دهد؟ (37 پاسخ)
باقي ماندن صدا در محيط؟ (52 پاسخ)
چرا آهنربا دو قطب دارد؟ (4 پاسخ)
تشخيص زودهنگام بيماري‌ها با استفاده از فناوري نانو (3 پاسخ)
خواص نانو سلیسیوم چیست؟ (2 پاسخ)
تصاویر جدیدی از راه شیری ثبت شد (0 پاسخ)
راز آهنربا (1 پاسخ)
چرا دو خط موازی به هم میرسند؟ (19 پاسخ)
آشيل و لاكپشت (37 پاسخ)
برای شعله یک شمع روشن در حال حرکت چه اتفاقی می افتد؟ (0 پاسخ)
ریاضی مثلثات (1 پاسخ)
موتوربدون سوخت+Free Energy (1 پاسخ)
تداخل دو ناظر در سیستم (3 پاسخ)
انهدام نظریه غلظت و حل شبه پارادوکس های نسبیت (45 پاسخ)
سریع ترین زبان برنامه نویسی برای محاسبات عددی (13 پاسخ)
فرمول نسبت انرژی آزاد شده دو زلزله (3 پاسخ)
تفاوت برف و یخ (1 پاسخ)
دیامغناطیس ها و عدم واکنش دو آهنربا (2 پاسخ)
درک بهتر ساختمان منظومه شمسی با کمک وویجرها (0 پاسخ)
آزمایش tone generator (0 پاسخ)
گالری عکس آسمان (647 پاسخ)
3 سوال از جسم صلب (0 پاسخ)
با بازگشت به گذشته اصل عدم قطعیت هایزنبرگ مردود می شود (8 پاسخ)
دمای پلانک، حد بالای دما و سرعت نور (1 پاسخ)
کامپیوتر کوانتمی گوگل، بسیار سریع‌تر از ابرکامپیوترهای موجود (0 پاسخ)
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (27 پاسخ)
کاربرد پلاسما بین دو میدان الکتریکی (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
چطور از چشمان‌مان مراقبت کنیم؟
مغز ما چگونه آهنگ‌ها را تشخیص می‌دهد؟
کشف نوع جدیدی از سیاه‌چاله‌ها
عوارض سرخک برای سیستم ایمنی بدن چیست؟
چطور همسر و پدر خوبی باشیم؟
چراغ سبزی برای وجود زندگی بر روی انسلادوس
پرندگان چگونه آواز خواندن را یاد می‌گیرند؟
تاثیر سیگار کشیدن بر روی ظاهر افراد
آیا انسان‌ها با حیوانات وحشی همزیستی داشته‌اند؟
چرا یخ لیز است؟
اطلاعاتی حیرت‌انگیز درباره‌ی سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم
چطور بفهمیم که زخم معده داریم؟
هشدار! جمعیت حشرات دنیا در حال کاهش است؟
کوچک‌ترین ذرات یخ، حاوی چند مولکول آب هستند؟
کشف اولین کوتوله‌ی قهوه‌ای توسط تِس
نگاه کردن به این کهکشان، شما را به سنگ تبدیل می‌کند؟
کشف ابزار سنگی باستانی در آسیا
چگونه یک چاقو را به‌شکل درست تیز کنیم؟
استرالیا، اَمن‌ترین کشور در جهان برای زنان
چطور علائم ایدز را تشخیص دهیم؟
ساخت باتری‌های لیتیوم-یونی با سرعت بسیار بالا
چرا نئاندرتال‌ها منقرض شدند؟
اولین عملیات سوخت‌گیری در فضا به زودی انجام می‌شود!
چطور از خشکی پوست صورت خلاص شویم؟
در این سیاره، هر ۱۸ ساعت یک‌بار سال نو را تبریک می‌گویند!
آیا مکانیک کوانتومی می‌تواند وجود فضا-زمان را توضیح بدهد؟
بیشتر بدوید تا بیشتر عمر کنید
چطور یک دروغگو را تشخیص دهیم؟
کشف یک ماهی با صورت انسانی در چین
کشف حیات در مریخ با کمک سنگ‌های استرالیایی
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
چگونه به پیری واقعی خود پی ببریم؟ (0+)
نشانه‌های وجود آب در مریخ (0+)
آلودگی‌ها چگونه بر خون کودکان ما اثر دارد؟ (0+)
چگونه در جنگل زنده بمانیم؟ (0+)
از انفجار در مرکز کهکشان راه‌شیری خبر دارید؟ (0+)
در دسترس بودن داروی اچ‌آی‌وی چه اثراتی دارد؟ (0+)
چرا شیر انسان منحصربه‌فرد است؟ (0+)
چطور سن فیزیولوژیکی بدن را محاسبه کنیم؟ (0+)
ماجرای ساخت خون مصنوعی توسط ژاپنی‌ها چیست؟ (0+)
اجرام کیهانی کوچک چگونه شکل می‌گیرند؟ (0+)
تاثیر ورزش بر روی مغز (0+)
راه‌آب مسدود‌شده را چگونه باز کنیم؟ (0+)
مغز ما چگونه زیبایی را درک می‌کند؟ (0+)
بحران آینده‌ی بشر، تولید گندم است (0+)
تعداد اقمار زحل افزایش یافت (0+)
ادامه ...