آزمایشی که شگفتی کوانتوم را تایید کرد: نگاه شما، واقعیـت را شـکل می دهد!

8

نتایج عجیب و غریب نظریه ی کوانتوم، دانشمندان را به آزمودن درستی آنها ترغیب می کند. در این آزمایش، دانشمندان تایید کردند که همه چیز به نگاه و اندازه گیری ما بستگی دارد. بادیپ لوک همراه باشید…

در مقاله ی “حقیقت از دید کوانتوم واقعاً چیست؟” نگاه کوانتوم به واقعیت را باهم مرور کردیم. یکی از تفسیرهای کوانتوم که به تفسیر کپنهاگی معروف است، می گوید واقعیت تا اندازه گیری نشود وجود نخواهد داشت! یعنی این نگاه ببینده است که واقعیت را شکل میدهد! این تفسیر عجیب و غریب دانشمندان را تشویق کرد تا آزمایشی برای آزمودن آن طراحی کنند. حالا باید به عرض شما برسانم که با انجام این آزمایش، تفسیری که در بالا گفتم تایید شد! بنابراین نگاه شما سازنده ی واقعیت است!

آزمایشی که شگفتی کوانتوم را تایید کرد:نگاه شما، واقعیت را شکل می دهد!

حالا بهتر است ببینیم این آزمایش شگفت انگیز چگونه توانسته اثر اندازه گیری بر واقعیت را نشان دهد؟ فیزیکدانان دانشگاه ملی استرالیا، آزمایش ذهنی تاخیر در انتخاب جان ویلر را استفاده کردند. چیزی زیادی از آزمایش ویلر نمیدانید؟ اشکالی ندارد سعی می کنم با زبان ساده برایتان توضیح دهم. این آزمایش در واقع به یک شی اجازه می دهد تا رفتار موجی یا ذره ای را از خود نشان دهد. قضیه از آزمایش دو شکاف یانگ شروع می شود، همان آزمایشی که برای اثبات دوگانگی موج-ذره بودن به کار رفت. آزمایش ویلر (شکل زیر) در واقع شکل پیشرفته تری از آزمایش دو شکاف است. ویلر در سال ۱۹۷۸ گفت: در شروع آزمایش، یکی از شکاف ها را ببندیم و بدین ترتیب فوتون فقط می تواند از همان شکاف باز عبور کند، حالا اندکی قبل از رسیدن فوتون به حسگر ما و در واقع آشکار شدن روی پرده، شکاف دوم را باز کنیم. مسلما چون پس از عبور الکترون از شکاف باز، شکاف بسته را باز کرده ایم، قطعاً فوتون تنها یک انتخاب داشته و از همان شکاف باز عبور کرده و  در نتیجه خبری از الگوی تداخلی دو شکاف نیست. منطق به ما می گوید شی، یا ذره مانند است و یا موج مانند و مستقل از اندازه گیری ای است که ما انجام می دهیم. اما فیزیک کوانتوم  پیش بینی می کند که اتفاقاً نتیجه دقیقاً به چگونگی اندازه گیری شما بستگی دارد و این همان چیزی است که تیم ANU به آن دست یافتند!

آزمایش جان ویلر

اگر شاخ در نمی آورید باید بگویم: الکترون در حالیکه از همان یک شکاف باز گذشته و اندکی بعد به حسگر می رسد، با باز شدن شکاف دیگر، برمی گردد و انتخاب خود را تغییر می دهد!!! یعنی ما گذشته را تغییر دادیم! در واقع بهتر است بگوییم دیدن یا همان اندازه گیری ما، تاریخ را تغییر داد! این آزمایش ثابت می کند که همه چیز در گروی فرآیند اندازه گیری است. بنابراین در سطح کوانتومی، واقعیت وجود ندارد مگر آنکه شما به آن نگاه کنید!! اگر چه نتیجه ی این آزمایش بسیار شگفت انگیز است، اما نظریه ی کوانتوم را تایید می کند، درواقع بهتر است بگویم نظریه ی عجیب و غریب کوانتوم را تایید می کنند. نظریه ای که بر دنیای ذرات کوچک زیراتمی حکمفرماست و البته خالق بسیاری از تکنولوژی های جدید مانند LED ها، لیزر ها، و چیپ های کوانتومی است.

در سال ۱۹۷۸ و زمانی که ویلر این آزمایش ذهنی را مطرح کرد، کسی فکر نمی کرد اجرای این آزمایش به این زودی عملی شود  اما تیم ANU نه تنها در انجام این آزمایش موفق شد، بلکه به جای پرتوهای نور، از اتم های پخش شده به وسیله ی نور لیزر استفاده کردند. بنابراین اگرچه پیش بینی های فیزیک کوانتوم در مورد اثر اندازه گیری روی فوتون ها، عجیب و غریب به نظر می رسد اما زمانیکه همین آزمایش با اتم ها که چیزهای پیچیده ای هستند که جرم دارند و با میدان های الکتریکی برهمکنش می کنند، پیچیده تر هم می شود.

جزییات آزمایش

در این آزمایش ابتدا مجموعه ای از اتم های هلیوم که به عنوان حالت چگال بوز-اینشتین شناخته می شوند را به دام انداختند و سپس آنها را تا زمانیکه تنها یک اتم باقی بماند، خارج کردند. این اتم منفرد از طریق دو پرتوی لیزر با جهت های انتشار مخالف، پرتاب شد و مانند نور، یک الگوی شبکه ای را درست کرد. سپس شکاف دوم به صورت تصادفی باز شد. حال اگر اتم هر دو مسیر را بپیماید، الگوهای تخریبگر یا سازنده بدست می آید. زمانیکه شبکه ی نوری دوم اضافه نمی شد، عملاً نباید هیچ تداخلی اتفاق می افتاد، اما اتفاق افتاد!!  این اندازه گیری بود که موج یا ذره بودن را خلق کرد!

نظر شما در مورد این آزمایش جالب و نتایج شگفت انگیزش چیست؟

منبع: phys.org

برای دریافت جدیدترین اخبار دیپ لوک، کافیست ایمیل خود را در فیلد زیر وارد کنید

[wysija_form id=”1″]

زاده ی اردیبهشت ۶۹ و دانشجوی دکترای شیمی کوانتوم محاسباتی در دانشگاه شهید بهشتی است.او علاقمند به دنیای کوانتوم، تکنولوژی، فوتبال و موسیقی (رپ/راک) بوده و علاوه بر سردبیری دیپ لوک، به طراحی وب و نویسندگی در گجت نیوز، بیگ تم و ماهنامه GB جی اس ام مشغول است.

گفتگو۸ دیدگاه

    • ناهید سادات ریاحی

      ممنون دوست خوبم اما متاسفانه برای دسترسی به جزییات دقیق، باید مقاله ی این پژوهش ها از ژورنال مربوطه خریداری بشه. بنابراین اطلاعاتی که اینجا داده میشه فقط چکیده ی مقاله+ مقدماتی که خودم برای فهم بهتر موضوع اضافه میکنم هستش

      • اگر آدرس مقاله رو بفرستید، بنده به وسیله ی شماره DOI کل مقاله رو براتون میگیرم…دانشگاه فردوسی این امکان رو در سامانه ی پاد تعریف کرده و شکر خدا مشکلی نیست!

        • ناهید سادات ریاحی

          دوست عزیز لازمه دو نکته رو خدمتتون بگم: اول اینکه یکی از دلایل گذاشتن لینک منبع در انتهای مقالات، دسترسی به همین جزییات ژورنالی هست. با کلیک روی عنوان منبع می تونین به DOI مقاله دسترسی پیدا کنین. و دوم اینکه خیلی سپاسگزارم از لطفتون اما اینجا نه زمان اجازه میده و نه اینکه لازمه که وارد جزییات بسیار دقیق مقالات بشیم، چون خیلی تخصصیه و برای بسیاری از افراد که در این زمینه تخصصی ندارند، گیج و خسته کننده میشه، بنابراین ما اصل موضوع و روش کلی رو مطرح می کنیم و اگه کسی علاقه به جزییات بیشتر داشت میتونه از طریق لینک منبع به مقاله ی اصلی دسترسی داشته باشه.

  1. سلام و احترام
    من عاشق این آزمایش توام با تاخیر جان ویلر هستم .
    جستجوی همین آزمایش در گوگل نیز مرا با دیپ لوک آشنا کرد که خیلی هم خوش حالم کرد .

    اگر توانستید مقداری تخصصی تر پیرامون این موضوع بحث کنید

    سپاس

    • ناهید سادات ریاحی

      سپاسگزارم دوست عزیز، خوشحالم به جمع دیپ لوکی ها پیوستید. دنیای کوانتوم پر از شگفتی هست و سعی می کنیم این مباحث رو قسمت به قسمت، بررسی کنیم.

  2. در کل به نظر من در جهان همیشه نوعی تقارن وجود داره.یعنی هیچ وقت کل جهان را نمیشه یک طرفه بررسی کرد.یعنی مثلا اگر در جایی از جهان پدیده ای به صورت کاملا قطعی و منطقی بیان شد میتوان نتیجه گرفت که در جای دیگر جهان “باید” قوانینی کاملا تصادفی و احتمالی وجود داشته باشد و جهان همیشه ضد هر پدیده ای را در خود دارد.
    که این دقیقا همون چیزیه که در فیزیک میبینیم.همونطور که در جهان دیده میشه پدیده های بزرگ مقیاس از قوانین قطعی استفاده میکنند ولی جهان همیشه ضد هر چیز را در خود نهفته دارد بنابرین میبینیم که پدیده های کوچک مقیاس دقیقا از قوانینی ضد پدیده های بزرگ مقیاس یعنی احتمالات پیروی میکنند.
    در واقع کوانتوم با همه ی عجیب بودن نتیجه طبیعی تقارن جهان است.

ارسال نظر


*