تبلیغات
صاحب الامر - نگاهی به کتاب اسرار جهان کوانتومی



Admin Logo
themebox Logo
.



تاریخ:یکشنبه 15 آبان 1390-10:51 ق.ظ

نویسنده :زهرا باقری

نگاهی به کتاب اسرار جهان کوانتومی

دستاوردهای علمی بشر، علاوه بر اینكه طبیعت را مطیع و مسخر وی می سازد، تفكرات فلسفی و جهان بینی او را نیز دگرگون می كند. پیشرفت دانش به موازات حل مسائل زندگی، محیط فكری و فرهنگی مناسب تری برای كسب دستاوردها و پیشرفت های علمی بشر مهیا می كند و با دقیق تر كردن معیارها و منقح تر كردن روش های علمی بر قدرت نفوذ و قلمرو دانش بشر می افزاید. از جمله قدیمی ترین اصولی كه انسان در تبیین رویدادهای اطراف خود به كار می گرفته، برهان علیت است. علیت به عنوان یك قانون عام و فراگیر، همه حوادث را در برمی گرفت و قرن ها اساس تمام علم ما به جهان را تشكیل می داد.شاید قدمت تفكر علی به اندازه قدمت خود فكر باشد. • موجبیت (دترمینیسم)
منظور از موجبیت این است كه هر حادثه علتی دارد (برهان علیت عمومی). گاهی فیزیكدانان، موجبیت را به معنای پیش بینی پذیری به كار برده اند در حالی كه این دو واقعاً یكی نیستند، ممكن است در یك سیستم علی، به دلیل فقدان اطلاعات كافی، از پیش بینی عاجز باشیم. علیت امری متافیزیكی است كه به آنچه درواقع وجود دارد مربوط می شود. اما قابلیت پیش بینی، امری معرفت شناختی است كه علاوه بر اعتبار علیت عامه به دانش ما در مورد طبیعت و شرایط اولیه هم نیاز دارد. ارسطو نخستین كسی بود كه مفهوم علیت را به شكلی منظم و علمی بیان كرد و تحقق چهار علت «فاعلی، مادی، صوری و غایی» را برای وقوع رویدادها لازم دانست. هرگاه این چهار علت فراهم می شد وجود معلول بالضروره تحقق می یافت.تجربه گرایان انگلیسی مثل بیكن، برنارد، میل و هیوم هم براساس علیت خدشه ای وارد نكردند. هرچند هیوم در تقریرات خود در باب علیت، معنای تجربی آن را با تلقی نظری كه ارسطو و مشایون به آن اعتقاد داشتند، اندكی متفاوت می انگاشت و بین ضرورت تجربی و ضرورت منطقی تمایزی قائل شد كه نزد پیشینیان مورد توجه قرار نگرفته بود (انكار ضرورت منطقی منتهی به تناقض می شد) اما آنها نیز همواره از ضرورت مترتب معلول بر علت سخن می گویند. هیوم مدعی فقدان دلیل معتبر برای اثبات علیت شد. فیزیكدانان ابتدا علیت را معادل قانون مند بودن می گرفتند. ماخ و همفكرانش مفهوم متافیزیكی علت و معلول را با مفهوم ریاضی تابع جایگزین كردند. لاپلاس علیت را معادل شرط لازم و كافی برای تحقق آینده در نظر گرفت و برای این منظور كلمه موجبیت (دترمینیسم) را به كار گرفتند. فیزیك كلاسیك موجبیتی بود. یعنی در آن، رفتار آینده یك سیستم منزوی، از روی حالت فعلی آن تعیین می شود. حتی در مواردی كه به صورت آماری با سیستم فیزیكی برخورد می كنیم، مثل نظریه جنبشی گازها یا سیستم های هنگردی (Ensemble) در مكانیك آماری، فرض بر این است دانش بیشتری می توانیم از سیستم به دست بیاوریم اما چون محاسبه تك تك حركت ها مشكل است، با قضیه به صورت آماری برخورد می كنیم.
• انقلاب كوانتومی
در نیمه نخست قرن بیستم كه ساختارهای كلاسیك علوم تجربی و لب لباب آن یعنی فیزیك نظری در حال پوست اندازی بود، نظریه مكانیك كوانتومی نوین كه از دل نظریه مكانیك كوانتومی قدیم برآمده بود، تاثیر بسیار شگرفی بر اصول تفكرات فلسفی و جهان بینی بشری داشت. كشفیات دانشمندان فیزیك تجربی در ربع اول قرن بیستم، توسط فیزیكدانان بزرگ آن زمان مثل پلانك، اینشتین، بور و زومرفلد توجیهات پدیده شناسانه ای پیدا كرده بود. اما نیاز به یكسان سازی قوانین و تدوین آنها براساس یك نظام مبتنی بر اصول موضوعه به شدت احساس می شد. در آن زمان نسل دوم فیزیكدانان بزرگ معاصر مثل پائولی دیراك، هایزنبرگ، شرودینگر و فون نویمان و... دست به كار شدند و با تحلیل عمیق داده های تجربی، مكانیك كوانتومی جدید را به وجود آوردند. در این بین كارل فردریش فون ویتسكر فیزیكدان جوانی كه به گفته استادش هایزنبرگ، در ۱۸سالگی دیگر چیزی برای یادگرفتن برایش نمانده بود، ایدئولوژیك كردن قوانین و دستاوردهای نظری مكانیك كوانتوم را آغاز كرد. در زمانه ای كه بوی بدبختی و جنگ و آنارشی تمام اروپا را فرا می گرفت، مكانیك كوانتومی نوین به وجود آمد و به همراه روانشناسی ویلیام جیمز از یك سو و تفكرات تحصلی حلقه وین رشد و باروری خود را آغاز كرد. عظمت دستاوردهای مكانیك كوانتومی در توجیه پدیده ها و به خصوص شاهكارش یعنی توجیه كامل طیف اتم هیدروژن جا را برای نشستن و تفكر عمیق روی نتایج فلسفی مكانیك كوانتومی تنگ كرده بود و اگر بزرگانی چون اینشتین، شرودینگر و... نبودند تا بر دستاوردهای فلسفی قضیه ایراد وارد كنند چه بسا تا به امروز مكانیك كوانتومی به عنوان امری محتوم و نقطه پایان نظری فیزیك پذیرفته شده بود.
• عدم قطعیت و طرد موجبیت
در سال ۱۹۱۲ اینشتین در نامه ای به دوستش زانگر اشاره كرد كه «نظریه كوانتومی هرچه بیشتر پیش می رود، نامعقول تر به نظر می رسد.» در سال ۱۹۲۴ هایزنبرگ با توجه به اشاراتی كه پیشتر پائولی به او كرده بود دریافت كه در مكانیك كوانتومی مكان و تكانه (سرعت ضرب در جرم) یك ذره را نمی توان همزمان با دقت دلخواه اندازه گرفت و حدی برای این دقت وجود دارد. پس از وضع اصل عدم قطعیت، شرودینگر و هایزنبرگ به طور جداگانه دو فرمالیسم برای مكانیك كوانتومی ابداع كردند. فرمالیسم شرودینگر براساس موجوداتی به نام تابع موج سیستم فیزیكی را توصیف می كرد، به همین دلیل آن را مكانیك موجی می گفتند. فرمالیسم هایزنبرگ یك سیستم فیزیكی را براساس ماتریس ها توصیف می كرد. به همین دلیل به آن مكانیك ماتریسی هم می گفتند. یك سال بعد دیراك ثابت كرد كه هر دو فرمالیسم، دوگونه نمایش ریاضی یك چیز واحد هستند. بعد از پیدایش مكانیك كوانتومی ماكس بورن، هنگام حل مسئله برخورد از طریق فرمالیسم شرودینگر به این نتیجه رسید كه برخورد دو ذره به طور یگانه قابل پیش بینی نیست و از آنجا نتیجه گرفت كه موجبیت باید در دنیای اتمی، طرد شود. هر چند بورن صریحاً می گوید كه این یك تحلیل فلسفی است و نه فیزیكی، اما هایزنبرگ علیت را به مفهوم قابلیت پیش بینی به كار برد و منكر اعتبار علیت شد. پس از آن اكثر فیزیكدانان بزرگ به تبعیت از بور، بورن و هایزنبرگ، موجبیت را از دنیای اتمی طرد كردند. آنها معتقد بودند كه عقیده ما در باب علیت از تجربه مان با دنیای ماكروسكوپی نشأت گرفته و در دنیای میكروسكوپی صادق نیست. اما این نظریات مخالفینی هم داشت. در نوك پیكان حمله به مكانیك كوانتومی یكی از پدران و پایه ریزان مكانیك كوانتومی یعنی آلبرت اینشتین قرار داشت. كسی كه به خاطر توضیح اثر فوتو الكتریك یكی از بزرگترین گام ها را در مكانیك كوانتومی برداشت و برای آن جایزه نوبل گرفته بود، اما اكنون با توجه به تفسیرهای فلسفی ای كه از نظریه جدید ارائه می شد اعتمادش را به طور كامل نسبت به آن از دست داده بود. طی سال های ۱۹۲۷ تا ۱۹۳۳ كنگره ای در بلژیك برگزار می شد كه یك نجیب زاده پولدار بلژیكی به نام سولوی كه علاقه خاصی هم به مكانیك كوانتومی داشت آن را برگزار می كرد. در این كنگره ها بسیاری از مباحث مكانیك كوانتومی نقد و بررسی می شد كه جدل های اینشتین و بور در این میان از همه بی نظیرتر و عمیق تر است. پس از نقد و بحث های این نظریه بود كه تعدادی از اشكالات اساسی مكانیك كوانتومی آشكار شد. واقعیت فیزیكی خارجی در مكانیك كوانتومی، طرد موجبیت، نقض موضعیت (ناجایگزیدگی)، متغیرهای نهان، تقلیل تابع موج و نقش ناظر آگاه در تعیین آینده سیستم و... از جمله نقاط محل بحث مكانیك كوانتومی هستند.
• اسرار جهان كوانتومی
اسرار جهان كوانتومی كتابی است كه به بررسی تعدادی از این اشكالات پیش آمده در مكانیك كوانتومی می پردازد و ضمن تحلیل این وقایع به نكات بسیار جالب تاریخی نیز اشاره دارد. یوان اسكوایرز در فصل اول كتاب معنای واقعیت خارجی از دید مكانیك كوانتومی را با تحلیل یكی از مسائل ساده و كلاسیك مكانیك كوانتومی یعنی عبور ذره از سد پتانسیل بیان می كند. در فصل دوم این كتاب كه به اصول اساسی مكانیك كوانتومی می پردازد، مفهوم تابع موج و توصیف ذره از دید مكانیك كوانتومی بیان می شود. در فصل سوم، یكی از مهمترین نقاط محل بحث در مكانیك كوانتومی یعنی تعبیر احتمالاتی تابع موج بررسی می شود. نگاه مجموعه ای (هنگردی) كه پس از ارائه نظریه گرایش احتمال توسط پوپر مطرح شد در این فصل توضیح داده می شود. نقش شعور (آگاهی) و ناظر آگاه برای تقلیل تابع موج و نظریه بدیل آن یعنی تعبیر چند جهانی (جهان های موازی) موضوع فصل چهارم كتاب است. نظریه كوانتومی خود تئوری هایی معادل دارد، به خصوص بعد از ارائه یكی از مهمترین این نظریات به وسیله بوهم در سال ،۱۹۵۲ این نظریه های معادل بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در فصل پنجم كتاب، اسكوایرز به متغیرهای نهان كه عنوان كلی این تئوری ها است می پردازد. همچنین از دل آزمایش های فكری كه توسط اینشتین در كنگره سولوی مطرح می شد، آزمایشی بیرون آمد كه تحلیل توجیه آن یكی از مهمترین مسائل باقی مانده در فیزیك امروز است. آزمایش EPR (اینشتین، پودولسكی و روزن) و تبعات آن نیز در این فصل بررسی می شود. در فصل ششم و آخرین فصل كتاب، اسكوایرز به بررسی وضعیت فعلی مكانیك كوانتومی می پردازد. ارتباط آن با نسبت و آینده مكانیك كوانتومی و تعبیر كپنهاگی (تعبیر رایج) از مباحث این فصل كتاب هستند. این كتاب پیوست های جالبی هم دارد كه برای كسانی كه آشنایی دقیق با مكانیك كوانتومی ندارند، بسیار مفید است. تابع موج، حل مسئله اتم هیدروژن، تداخل، توضیح كوتاه و زیبایی از ماهیت اسپین و... از پیوست های فوق العاده عالی كتاب برای خواننده نسبتاً ناآشنا هستند. اسرار جهان كوانتومی را كمال الدین سیدیعقوبی با نثری روان و فارغ از بسیاری فضل فروشی های بی مورد در ترجمه كتاب های مشابه، به فارسی برگردانده است. و ویراستار كتاب دكتر سعید رجایی خراسانی است كه مقدمه كتاب نیز از ایشان است و چاپ اول این كتاب توسط انتشارات سروش ارائه شده است.


نظرات() 
chocolate
جمعه 14 اردیبهشت 1397 01:27 ب.ظ
At this time I am going away to do my breakfast, later than having
my breakfast coming over again to read further
news.
What do you do for a strained Achilles tendon?
دوشنبه 30 مرداد 1396 02:00 ب.ظ
Hi, constantly i used to check blog posts here early in the daylight, because i love to gain knowledge of more and more.
floyfreetage.jimdo.com
سه شنبه 2 خرداد 1396 11:46 ق.ظ
Link exchange is nothing else except it is just placing the other person's blog link on your page at suitable place and other person will
also do same in support of you.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر