هوپا، انجمن علم ایران

سلام دوستان. یک سوال داشتم:
نوسان کوانتومی طبق تعریف درحقیقت تغییر ناگهانی انرژی نقطه ای در فضاست. که گفته شده طبق اصل عدم قطعیت هایزنبرگ امکان همچین تغییر انرژی ای وجود داره.

میخوام بدونم چطور از اصل عدم قطعیت میشه فهمید که امکان تغییر انرژی یک نقطه از فضا وجود داره.

ممنونم

تغییر ناگهانی اینا چیه. نوسانات کوانتومی فضا، در ساده ترین بیان خودش به این شکل هست که هر بار شما انرژی خلا رو اندازه بگیری، برخلاف انتظارت میبینی مقدار اندازه گیری شده صفر نیست و ممکنه غیر صفر باشه. یعنی انگار هیچ هیچ، نداریم. هرچند میانگین تمام اندازه گیری ها میشود صفر. خب حالا عدم قطعیت چیکار داره؟ ما به ازای هر جفت مشاهده گری که باهم جا به جا نمیشن (خیلی مهم نیست اگر متوجه این جملم نشدید) عدم قطعیت داریم، یعنی هیچ وقت قادر نیستیم که هردو مشاهده گر مثلا مکان و تکانه ذره رو همزمان دقیق اندازه بگیریم. جفت انرژی، زمان هست. همون طور که جفت مکان تکانست. پس طبق عدم قطعیت هایزنبرگ شما در یک مدت زمان محدود قادر به اندازه گیری بینهایت دقیق انرژی نیستی و هیچ وقت نمیتونی ببینی که انرژی خلا صفره صفره یا نه. به این ترتیب عدم قطعیت این درجه آزادی رو برای سیستم شما که همون فضاست ایجاد میکنه که در اندازه گیری های انرژی شما به مقادیر متنوعی برسی، انگار که در فضا نوسان انرژی داریم.

ممنون از توضیحتون. این قسمتش برام روشن شد که اصل عدم قطعیت چه ارتباطی به انرژی خلا داره.

اینکه تعجب کردین از مفهوم نوسان کوانتومی که اینطوری تعریفش کرده بودم: تغییر ناگهانی انرژی خلاء
دقیقا این جمله را در منابع انگلیسی دیدم:

In quantum physics, a quantum fluctuation (or vacuum state fluctuation or vacuum fluctuation) is the temporary change in the amount of energy in a point in space,[1] as explained in Werner Heisenberg's uncertainty principle.


اما یه سوال دیگه. الان طبق اصل عدم قطعیت ما میدونیم که انرژی نمیتونه دقیق اندازه گیری بشه و ما با قطعیت بگیم انرژی خلا صفره. حالا از دل این انرژی خلا، میتونه جفت ذره- پاد ذره تولید بشه دیگه؟ درسته؟ یعنی همین انرژی کافیه که این جفت بوجود بیاد؟

من نمیدونم این متن رو از کجا برداشتید، اما حتی همین متن هم تغییر ناگهانی ننوشته! Temporary یعنی موقت و گذرا، ناپایا. نه ناگهانی. ناگهانی میشه instantly یا immediately یا ازین سبک. خلاصه تغییر ناگهانی اینا تا جایی که من میدونم نداریم، چون ناگهانی بودن چیزی زمان میطلبه و زمان اینجا خودش دچار عدم قطعیته. اما تغییر گذرا داریم، چون نوسان انرژی داریم هرچی نباشه
سوال جدیدتون بر میگرده به تابش هاوکینگی و ازین دست که بر خلاف ظاهر عوام فریبانه و به نظر ساده ای که داره بسیار پیچیده تر ازون چیزیه که به نظر میرسه. اینطوری بگیم، وقتی که نوسان انرژی داریم، خب انتظار داریم که توی آزمایشگاه این انرژی رو در قالب *چیزی* مشاهده کنیم. یک زمان این چیز اثر کزمیر هست و جذب دو قطعه فلز یه زمان در کنار سیاه چاله نوسان انرژی ای که رخ میده مثل این میمونه که یه جفت ذره تولید شده و یکی به درون سیاه چاله سقوط میکنه در حالی که دیگری پرت میشه بیرون. من هنوز درون حد توانایی ندارم که راجب این موضوع درست حسابی نظر بدم اما صرفا این رو بهتون میتونم بگم که این پدید اومدن جفت ذرات بیشتر جنبه تئوری وار داره برای توضیح تابش هاوکینگی و حل شدن یک پارادوکس به اسم اطلاعات چون هنوز مشاهده نشده.

مرسی از توضیحتون

تابع اصلی فیزیک این است که جهان را با توجه به مجموعه ای از اصول که می توان آن را بیان کرد و به طور صحیح دستکاری کرد، درک کنیم.
تاریخ فیزیک سنتزهای بزرگ در فیزیک نظری از کوپرنیک تا اینشتین را نشان می دهد. در جبهه نظری، مواردی از افراد انجام شده وجود دارد
شاهکارهای فکری بزرگ، مانند نیوتن، ماکسول و انیشتین، و همچنین موارد دیگر
جایی که ادغام واقعیت فیزیکی بیشتر از یک تلاش مشترک است، مانند با
مکانیک کوانتومی. همچنین مهم است که به خاطر داشته باشید که نتایج تجربی حیاتی که نقش حیاتی نیز ایفا کرده اند، از مشاهدات گالیله قمر یوویان تا
آزمایش مایکلسون-موری. مهمترین آزمایشات آنهایی هستند که ضد آن هستند
تفکر متعارف روز است.

آشفتگی تکانه در حین اندازه‌گیری مکان و بر عکس