0
ویژه نامه ها

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.
نظریه‌ی کوانتوم
چیزی که نامعلوم مانده این است که چرا توزیع مواد یکنواخت و با خواص برابر بوده است و چرا یکنواخت بودن توزیع مواد منجر به شکل گیری ساختار کهکشان‌ها و خوشه‌‌های کهکشانی شد. با وجود این، فیزیک جدید به نحو شگفت آوری موفق شد بیانی تجربی و دقیق از نحوهی آغاز عالم به دست دهد. به این ترتیب جای تعجب نیست که در حال حاضر تعدادی از فیزیکدانها در تلاشند تا در سطوح بالای علمی، درکی عمیق تر نسبت به این موضوع پیدا کنند و پاسخی قطعی برای پرسشی بیابند که گوته هم در اثر معروف فاوست آن را بیان کرده است: «بنیادی ترین چیزی که عالم را برپا داشته چیست؟»
 
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
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.
موارد بیشتر برای شما
آشنایی با علائم و علل خس خس سینه کودکان
آشنایی با علائم و علل خس خس سینه کودکان

آشنایی با علائم و علل خس خس سینه کودکان

تایم لپس دیده نشده از نفتکش ایرانی فاکسون
تایم لپس دیده نشده از نفتکش ایرانی فاکسون

تایم لپس دیده نشده از نفتکش ایرانی فاکسون

قتل نوجوان رومینا ارتباطی با لایحه حمایت از کودکان و نوجوانان ندارد
قتل نوجوان رومینا ارتباطی با لایحه حمایت از کودکان و نوجوانان ندارد

قتل نوجوان رومینا ارتباطی با لایحه حمایت از کودکان و نوجوانان ندارد

آمار جهانی مبتلایان کووید 19 / کرونا با بیش از ۳۷۰ هزار قربانی در جهان
آمار جهانی مبتلایان کووید 19 / کرونا با بیش از ۳۷۰ هزار قربانی در جهان

آمار جهانی مبتلایان کووید 19 / کرونا با بیش از ۳۷۰ هزار قربانی در جهان

خیابان گردی بزرگ‌ترین گوزن دنیا
خیابان گردی بزرگ‌ترین گوزن دنیا

خیابان گردی بزرگ‌ترین گوزن دنیا

کرمک در کودکان،علائم و روشهای درمان آن
کرمک در کودکان،علائم و روشهای درمان آن

کرمک در کودکان،علائم و روشهای درمان آن

کلاول آخرین نفتکشی ایرانی وارد آبهای ونزوئلا شد
کلاول آخرین نفتکشی ایرانی وارد آبهای ونزوئلا شد

کلاول آخرین نفتکشی ایرانی وارد آبهای ونزوئلا شد

امروز در مجلس| اولین نطق قالیباف به عنوان رئیس / اعتبارنامه های کدام نمایندگان تایید شد؟
امروز در مجلس| اولین نطق قالیباف به عنوان رئیس / اعتبارنامه های کدام نمایندگان تایید شد؟

امروز در مجلس| اولین نطق قالیباف به عنوان رئیس / اعتبارنامه های کدام نمایندگان تایید شد؟

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: حجة الله علی الخلق
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: حجة الله علی الخلق

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: حجة الله علی الخلق

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: تو عاشقی چه حالیه
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: تو عاشقی چه حالیه

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: تو عاشقی چه حالیه

راجع به بواسیر در بدن نوزادان چه میدانید؟
راجع به بواسیر در بدن نوزادان چه میدانید؟

راجع به بواسیر در بدن نوزادان چه میدانید؟

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: اسم جاویدانه حسن جانه
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: اسم جاویدانه حسن جانه

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: اسم جاویدانه حسن جانه

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: کی میشه آیینه صورت رسول الله
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: کی میشه آیینه صورت رسول الله

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: کی میشه آیینه صورت رسول الله

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: غم تو داغ روی همه دلای عاشق
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: غم تو داغ روی همه دلای عاشق

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: غم تو داغ روی همه دلای عاشق

به نام خدا به نام حسن/ حسین طاهری
به نام خدا به نام حسن/ حسین طاهری

به نام خدا به نام حسن/ حسین طاهری

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: ایوان حسن عجب صفایی دارد
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: ایوان حسن عجب صفایی دارد

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: ایوان حسن عجب صفایی دارد

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: گریه پشت گریه
مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: گریه پشت گریه

مداحی سالروز تخریب قبور ائمه بقیع/ طاهری: گریه پشت گریه

روضه خوانی غربت بقیع/ حسین طاهری
روضه خوانی غربت بقیع/ حسین طاهری

روضه خوانی غربت بقیع/ حسین طاهری

«دورهمی» در صدر پرمخاطب های تلویزیون / مستند «ایرانگرد» در رتبه چهارم
«دورهمی» در صدر پرمخاطب های تلویزیون / مستند «ایرانگرد» در رتبه چهارم

«دورهمی» در صدر پرمخاطب های تلویزیون / مستند «ایرانگرد» در رتبه چهارم

سخن آوا | عشقبازی با خدا (استاد پناهیان)
سخن آوا | عشقبازی با خدا (استاد پناهیان)

سخن آوا | عشقبازی با خدا (استاد پناهیان)

کاش حرم داشتی حسن/ حسین طاهری
کاش حرم داشتی حسن/ حسین طاهری

کاش حرم داشتی حسن/ حسین طاهری