نظریهی کوانتوم
آلبرت انیشتین به درستی می پنداشت که زمان و مکان به خودی خود و به عنوان چیزی مستقل وجود نیامده اند بلکه در طی انفجار بزرگ به وجود آمدند. تنها در فضا۔ زمان منبسط مواد می توانند متراکم شوند و کهکشان ها و ستارهها به وجود بیایند. تمام این وقایع توسط گرانش شکل گرفتند.
دوشنبه، 10 تير 1398
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
آلبرت انیشتین به درستی می پنداشت که زمان و مکان به خودی خود و به عنوان چیزی مستقل وجود نیامده اند بلکه در طی انفجار بزرگ به وجود آمدند. تنها در فضا۔ زمان منبسط مواد می توانند متراکم شوند و کهکشان ها و ستاره ها به وجود بیایند. تمام این وقایع توسط گرانش شکل گرفتند. چنان که روند منطقی نظریه ی نسبیت اقتضا می کرد، طی دهه های بعد از ۱۹۲۰، انیشتین کوشید یک نظریه ی میدان «واحد» ارائه کند که دو نیروی جاذبه و الکترومغناطیس را هم در بر بگیرد. چنان که می دانیم او موفق نشد.او مسائل زیادی از جمله نظریه ی کوانتوم، فیزیک ذرات بنیادی، علی الخصوص وجود بی چون و چرای نیروهای متقابلی مانند نیروهای هسته ای را در نظر نگرفت.اگرچه آلبرت انیشتین خود در آن زمان یعنی در ۱۹۰۵ نظریهی کوانتم را به وسیلهی فرضیه تابش کوانتمی نور پیش بینی کرده بود، اما سرسختانه در مقابلش ایستاد: «مکانیک کوانتمی البته حیرت انگیز است. اوایل سال ۱۹۰۰ ماکس پلانک فیزیکدان آلمانی در برلین به فهم این نکته نائل آمد که انرژی الکترومغناطیسی که در مواد تابیده یا جذب می شود، در بخش های کاملا مجزا و معین، یعنی در «بستهها» یا کوانتم های انرژی قرار دارند. به این ترتیب نظریهی کوانتم پیروز شد و بزرگ ترین تغییر پس از نیوتن در فیزیک ایجاد شد. بدون این دستاورد امروزه نه انرژی هسته ای وجود داشت، نه ساعت های اتمی، نه سلولهای خورشیدی، نه ترانزیستورها و نه لیزر. در حالی که انیشتین نظریه ی پلانک را نقد می کرد، در ۱۹۱۳ در کپنهاگ، نیلز بوهر" فیزیکدان دانمارکی به وسیله مدل اتمی اش پیشرفتی سرنوشت ساز را رقم زد. طبق مدل اتمی او الکترونها با بار منفی گرداگرد هسته ی اتم با بار مثبت می چرخند.
یک دهه بعد، در ۱۹۲۵، شاگرد آلمانی بوهر، ورنر هایزنبرگ (۱۹۷۶-۱۹۰۱) و اروین شرودینگری اتریشی (۱۹۶۶۱-۱۸۸۷) نظریه های کامل تر کوانتم را عرضه کردند که از سایر نظریه ها مجزا بود. ماکس بورن (۱۹۷۰-۱۸۸۲) و پاول دیراک بریتانیایی ( ۱۹۰۲ - ۱۹۸۴ ) این نظریه را بیشتر توسعه دادند. در مکانیک کوانتومی قوانین حرکت در جهان نامرئی کوچک اتمها و مولکولها توضیح داده میشود و می تواند هر دو خاصیت ذره و موج بودن کوچک ترین جرم انرژی که به صورت یک واحد (کوانتم) ظاهر می شود را بدون تناقض در بر بگیرد. به این ترتیب فیزیک کوانتمی مبنای شیمی جدید و زیست شناسی مولکولی قرار گرفت.
چنان که اغلب اتفاق می افتد امری مجهول منجر به کشف دانشی جدید می گردد. فیزیک کوانتم منوط به رابطه مبهم و نامعینی است که توسط هایزنبرگ فرمول بندی شده است. ما حتی اگر موقعیت مکانی یک الکترون را بدانیم، نمی توانیم حرکت آن را پیش بینی کنیم (به اصطلاح اندازه ی حرکت یا ممنتم آن را به دست بیاوریم. هرچند اندازه گیری و محاسبه ی ما دقیق باشد، نمی توان به صورت همزمان مکان و اندازهی حرکت ذره را به دست آورد و در هر صورت اندازه گیری مبهم و در نتیجه «نامشخص» خواهد بود. طبق این کشف مهیج قطعیت فیزیکی وجود ندارد، بلکه احتمال حکمفرما است. پیامد این نظریه این است که اگر اندازه گیری دقیق حالت کنونی یک شیء غیر ممکن باشد (به معنای سنتی از وضعیت آینده اش نیز نمی توان خبر داد. بنابراین، تصادف، لزوما جزء اساسی و جدایی ناپذیر نظریه ی کوانتم است که با مشاهدات دقیق تر هم نمی توان آن را زدود.
لازمه ی تعیین مکان الکترون در حال گردش این بود که ابتدا با وسیله ای مانند یک تابش الکترومغناطیسی کوتاه طول موج (نور) روشن و مرئی می شود. روشن شدن الکترون با برخورد فوتونهای آن تابش به آن تحقق می یافت که اگر یک فوتون تنها هم بیشتر به آن برخورد نمی کرد، آن برخورد مکان واقعی الکترون را تغییر می داد. دیده می شود که در اینجا خود وسیلهی دیدن، یعنی نوری که برای رؤیت و اندازه گیری موقعیت مکانی الکترون به کار می رود، با ایجاد یک خطای سنجش در اندازه گیری آن پارامتر حرکت، نتیجه ی کار را کم دقت می کند. به عنوان مثال: کلاس پر از دانش آموزی را در نظر بگیرید که مدیر دبیرستان برای مشاهده ی رفتار شاگردان به آن وارد می شود. در چنین حالتی تشخیص رفتار عادی دانش آموزان از طریق مشاهدهی مستقیم ممکن نیست زیرا نفس عمل قدم گذاشتن مدیر در کلاس سبب غیر عادی شدن فوری رفتارها می شود. این اصل را در فیزیک، اصل عدم قطعیت مینامند.
به همین دلیل، اگرچه آلبرت انیشتین خود در آن زمان یعنی در ۱۹۰۵ نظریهی کوانتم را به وسیلهی فرضیه تابش کوانتمی نور پیش بینی کرده بود، اما سرسختانه در مقابلش ایستاد: «مکانیک کوانتمی البته حیرت انگیز است. اماندایی درونی به من می گوید که این هنوز تمام واقعیت نیست. نظریه ی کوانتم چیزهای زیادی را شرح می دهد، اما راستش ما را به راز «واحد قدیم» نزدیک نمی کند. به هر حال من یقین دارم که او (خدا) طاس نمیاندازد.»
منبع: علم و دین، هانس کوک، ترجمه رضا یعقوبی، چاپ اول، نشر تمدن علمی، تهران 1395
مقالات مرتبط
فروپاشی ساختار قرون وسطایی
فیزیکدانان عملیات منطقی را بین یونهای جدا شده، از دور منتقل میکنند
استفاده از میکروسکوپی نیروی اتمی برای تصویر برداری سه بعدی از مولکولها
انبساط جهان
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
تازه های مقالات
معرفی خوشمزه ترین غذاهای محلی هرمزگان
چگونه ماهی تازه را پاک کنیم؟
نحوه کاشت و نگهداری از کاج مطبق: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل موسی در گهواره: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل ربوتیا: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل سنبل: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از ختمی چینی گلسرخی (خیری): آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل نیلوفر: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل سرخس بوستون: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل مریم: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
بیشترین بازدید هفته
نحوه خواندن نماز امام صادق(ع) برای گرفتن حاجت
آیا استحمام در زمان آبله مرغان خطرناک است؟
نماز استغاثه امام زمان (عج) را چگونه بخوانیم؟
نحوه خواندن نماز والدین
سمبل پرندگان و معانی آنها
زنگ اشغال برای برخی تماس گیرندگان
نماز قضا را چگونه بخوانیم؟
لیست کاملی از خدایان و الهههای یونانی
اسامی پسرانه زیبا و باکلاس
دعا برای ختم به خیر شدن امور و گشایش مسائل
موارد بیشتر برای شما
معرفی خوشمزه ترین غذاهای محلی هرمزگان
چگونه ماهی تازه را پاک کنیم؟
نحوه کاشت و نگهداری از کاج مطبق: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
نحوه کاشت و نگهداری از گل موسی در گهواره: آبیاری، نور، خاک، تکثیر و...
روضه امام جعفر صادق علیهالسلام/مهدی رسولی
قاصدکی خبر داد که موقعه وصاله/مهدی رسولی
آتش گرفته باز زبونه/نریمان پناهی
یه زائر جامونده و تنها/میثم مطیعی
شده غرق غم، دل هر عاشق/میثم مطیعی
چشام مثه ابر بهاره/جواد مقدم
میسوزه خونه ی من همه کاشونه ی من/مجتبی رمضانی
اگر که سینه زنم من ، اگر شده دلم عاشق/جواد مقدم
روضه امام جعفر صادق علیهالسلام/مجتبی رمضانی
یه داغه،یه درده، که انگاری مثه باد خزونه/سید مهدی حسینی
تبریک روز معلم به همهی معلمان عزیزمان