هایزنبرگ

[vafapour]

هایزنبرگ


اصل عدم قطعیت را که در حقیقت اساس تئوری کوانتوم را تشکیل میدهد ارائه داد و بر طبق این اصل کلیه پدیدههای کوانتومی غیر قابل پیش بینی هستند و در دنیای کوانتوم معلول بدون علت وجود دارد . یعنی در یک لحظه خاص تنها میتوان مکان ویا ممنتوم ذره را بطور دقیق اندازه گیری نمود و تعین همزمان مکان و ممنتوم یک ذره امکان پذیر نمیباشد ، بعبارت دیگر در یک لحظه خاص تنها میتوان یکی از آنها را بدقت اندازه گیری نمود ، یعنی هر چه مکان یک ذره را دقیقتر و با قا طعیت بیشتر بدانیم ، عدم قطعیت در مورد ممنتوم آن بیشتر میشود و بر عکس . از دیگر کار های ارزشمند هایزنبرگ ، ارتباط دادن میزان عدم قطعیت مکان و ممنتوم یک جسم به ثابت پلانک است ،
بدین نحو که عدم قطعیت در مکان یک ذره ، ضربدر عدم قطعیت در ممنتوم همان ذره ، همواره بزرگتر و حداقل مساوی ثابت پلانک است . از آنجا که ثابت پلانک عددی فوق العاده کوچک است JS ( 34 - ) 10 ×h=6.625 ، عدم قطعیت در ابعاد بزرگ چندان اهمیتی ندارد زیرا عدم قطعیت در مورد مکان و ممنتوم یک جسم بزرگ مانند سیب ، بقدری در برابر اندازه خود جسم و ممنتوم آن کوچک است که قابل چشم پوشی میباشد . تنها در ابعاد اتمی است که این اصل ارزش پیدا میکند ، زیرا در مقایسه با ابعاد ذرات اتمی ، مقدار عددی ثابت پلانک بسیار چشم گیر است . اصل عدم قطعیت یا بعبارت دیگر ثابت پلانک مقدار اطلاعات ما را در رابطه با آنچه که در عالم اتفاق میافتد کنترل میکند وپیش بینی اینکه در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد ، بستگی به ثابت پلانک دارد و در حقیقت این اصل در مورد اتفاقات آینده صدق نمی کند و تنها به پیش آمدهائی که در حال حاضر رخ میدهند قابل اعمال میباشد . میتوانیم از وظعیت کنونی ذره استفاده کنیم ووضعیت قبلی (گذشته ) آنرا محاسبه و تعین نمائیم ولی هرگز نخواهیم توانست با دانستن وضعیت کنونی ( حال ) ذره ، وضعیت آینده آنرا دقیقا" مشخص کنیم . فرایند تجزیه مواد رادیو اکتیو یک پدیده کاملا" اتفاقی و باصطلاح رندوم است . این بدین معنی است که زمان تجزیه یک اتم با هویت معین مثلا" ارانیوم را نمیتوان با قاطعیت پیش بینی نمود که آیا یک ثانیه بعد و یا یک سال بعد اتفاق خواهد افتاد . این عدم قطعیت در توضیح فرایند ، در مورد کلیه پدیدههای دنیای اتم یا پدیدههای کوانتومی صادق میباشد . البته باید توجه داشت که وقتی مجموعه ای از اتمهای رادیو اکتیو را در نظر بگیریم ، فرایند تجزیه آن مجموعه را را میتوان بکمک علم احتمالات با دقت بالائی تعین کرد و مثلا" گفت در فلان مدت ( نیمه عمر ) نصف آن مجموعه تجزیه خواهد شد ، ولی هرگز نمیتوان گفت کامیک از اتمها تجزیه و کامیک باقی خواهد ماند . بطور خلاصه واقعیتهای کوانتومی محاسبه نا پذیر و غیر قابل پیش بینی هستند و اطلاعاتی که ما در حال حاضر داریم میتواند اطلاعات گذشته را بما بدهد ولی هرگز نخواهد توانست که اطلاعات آینده را صحیح پیش بینی نماید ولیکن واقعیتهای عالم کبیر محاسبه پهذیر و قابل پیش بینی میباشند .
نکته بسیار پر اهمیت دیگر در مورد اصل عدم قطعیت اینستکه ، عمل مشاهده میتواند اتفاقات را تغیر دهد و آنچه که واقعا" اتفاق میافتد متفاوت از چیزی است که مشاهده میشود و در فیزیک کوانتوم ناظز قسمتی از جهان و فرآیندهای آنرا تشکیل میدهد و خود ناظر جزئی از مجموعه کوانتومی محسوب میشود . مبحث مشاهده هنوز پس ا ز چند ین د هه در بین فیزیستها وفلاسفه هنوز باز است که چه چیزی در فرایند مشاهده و اندازه گیری موجب میشود یک واقعیت ملموس شکل بگیرد . شرودینگر که یکی از بنیان گذاران تئوری کوانتوم است موضوع مشاهده و اندازه گیری را با معمای معروف به گربه شرودینگر مطرح کرده است که ذهن بعنوان عامل اصلی و نقش تعین کننده ای در نتیجه گیری و تحلیل آن دارد .
از دیدگاه فیزیک کوانتوم ، هر ماده ای دارای دو مشخصه متناقض است که ضمنا" این دو مشخصه مکمل یکدیگرند ، یا بصورت متمرکز ( ذره ) است ویا بصورت ارتعاشات ( موج ) که متمرکز نیست لذا نور نمیتواند تنها ذره و یا تنها موج باشد ، بلکه موجود و یا سیستمی استکه بطور مداوم بین دو حالت موج و ذره در نوسان است . نور زمانی فقط ذره و یا فقط موج است که مورد مشاهده قرار میگیرد ، اینکه فوتون کدام رفتار را داشته باشد بستگی به انتخاب ما ( بعنوان ناظر ) دارد ، ما هرکدام را بخواهیم همان را نشان خواهد داد . ظاهرا" بنظر میرسد با موضوع بغرنجی مواجه هستیم ، موضوع دوگانگی ذره - موج اجزاء کوانتومی مانند الکترون ، پروتون و نوترون برای ذهن نامفهوم است . اینکه یک الکترون هم ذره باشد و هم موج به نظر قدری عجیب است چرا که ذره بموجودی اطلاق میشود که در نقطه ای از فضا متمرکز باشد در حالیکه موج در گستره ای از فضا پخش میباشد ، چطور ممکن است که یک الکترون هم در فضا متمرکز باشد و هم پخش .
فیزیک کوانتوم در این مورد پاسخ دارد که ، وقتی راجع به خصیصه موجی مثلا" الکترون صحبت میشود واقعا بدان معنا نیست که یک الکترون در گستره ای از فضا پخش شده است بلکه منظور آنستکه احتمال حضور آن در گستره ای از فضا امکان پذیر میباشد . در حقیقت موج کوانتومی یک موج مادی و معمولی فیزیکی نیست بلکه عبارت است از موج اطلاعات و آگاهی . بعبارت دیگر وقتی در مورد موج کوانتوم صحبت میشود منظور موج احتمال است ، که احتمال یافتن یک الکترون را در گستره معینی از فضا مطرح میکند . همین احتمال است که بحث غیر قابل پیش بینی و محاسبه ناپذیر بودن پدیدههای کوانتومی و مقوله عدم قطعیت را وارد تئوری کوانتوم نموده است .
این مباحث نشان میدهند که تئوری کوانتوم برداشتی را که ما از واقعیت ها داریم و به آنها عادت داریم تغیر میدهد . کلمات روزمره قاصر از بیان تئوری کوانتوم هستند لذا این تئوری بزبان ریاضی ارائه گردیده که میتواند بکمک آن موقعیتها و پدیدهها را توضیح دهد که ماوراء ذهن هستند بهمین دلیل اکثر فیزیک بزبان ریاضی است .
واقعیتی را که ما تجربه میکنیم همان چیزی است که خودمان از مجموعه های دو گانه مکمل انتخاب میکنیم . ما محکوم انتخاب خودمان ودر نتیجه فکر خودمان هستیم . این دوگانگی در مورد جهان هم صدق میکند . میتوانیم جهان را مجموعه ذرات ببینیم و یا مجموعه ای از امواج . ایندو تفکر مکمل هم هستند ، بدین معنی که ما نمیتوانیم در یک لحظه جهان را بطور همزمان ذره یا موج ببینیم . این " دوگانگی مکمل " در همه چیز وجود دارد و ما هر قدر توجه مان را به یکی از این حالات دوگانه متمرکز کنیم اطلاع کمتری از حالت دیگر خواهیم داشت .
خلاصه اینکه نمیتوان به حواس اعتماد کامل و صد در صد داشت زیرا همواره با دوگانگی مکمل مواجه هستیم و همیشه یکی از حالات دوگانه مکمل خود را از ما پنهان میکند . این ثابت پلانک است که شدت پنهان بودن حالت مکمل را تعین میکند . این شدت در جهان اتمی خیلی زیاد و در جهان کبیر خیلی کم است . در جهان اتمی ، الکترونها ، پروتونها و نوترونها همگی با سرعت نور حرکت میکنند لذا موجوداتی چهار بعدی هستند یعنی در آن واحد هم بعد فضا و هم بعد زمان دارند که بعد فضای آنها خصوصیت ماده بودن آنهارا تعین میکند و بعد زمانشان خصوصیت انرژی بودن آنها را مشخص میکند . اینکه انسان به خطا خود را تنها ماده می بیند بدلیل مجزا دانستن فضا و زمان از یکدیگر است . باید پذیرفت که جهان و هرچه در آن هست حداقل چهار بعدی است .
از نظر فیزیک کوانتوم تمام دوگانگی های مربوط به جهان نیز باین صورت هستند و این ما هستیم که انتخاب میکنیم . جهان ترکیبی از دوگانگی هاست و این دوگانگی ها باید موجود باشند وگرنه واقعیت نمیتواند وجود داشته باشد ، مانند فرایند تنفس که شامل دم و بازدم است .

[nejati]

منبع؟