جمله ی تاریخی اینشتین رد شد! خدا تاس می اندازد!

10

مشهور ترین جمله ی تاریخ نظریه ی کوانتوم، مربوط به آلبرت اینشتین است. حالا دانشمندان این جمله ی فلسفی را با یک آزمایش جالب، رد کرده اند. با دیپ لوک همراه باشید…

داستان این جمله ی مشهور به دوره ی تولد مکانیک کوانتومی، یعنی اوایل قرن بیستم باز می گردد. زمانیکه روز به روز نتایج شگفت انگیزتری از کوانتوم بروز می یابد و انقلابی در نگرش دانشمندان نسبت به کائنات رخ می دهد. اینجاست که هر یک از دانشمندانی که خود از پایه گذاران اصلی این نظریه ی انقلابی بودند،  در مورد مفهوم و فلسفه ی آن دچار اختلاف نظر می شوند و مناظره های داغی بین آنها شکل می گیرد که شاید در کمتر برهه ای از تاریخ علم، اتفاق افتاده باشد. یکی از این مناظره های جنجالی، بین دو دانشمند مهم و تاثیر گذار یعنی آلبرت اینشتین و نیلز بور انجام شد.

مناظره اینشتین و بور در مورد خدا - خدا تاس می اندازد
مناظره اینشتین و بور – سولوی بلژیک ۱۹۲۷

اینشتین با اینکه یکی از پایه گذاران نظریه ی کوانتوم به حساب می آمد، برخی از پیامدهای آن را باور نداشت. یکی از این موارد، عدم قطعیت یا به عبارتی تصادفی بودن در رخدادهای جهان بود. او معتقد بود تصادف، هیچ جایی در قوانین جهان ندارد و به همین دلیل با جمله ی مشهور، “خدا تاس نمی اندازد” منظور خود را به روشنی بیان کرد . البته بور که عدم قطعیت را باور داشت، در پاسخ به این جمله ی اینشتین، چنین پاسخ داد: “لازم نیست تو به خدا بگویی چه کار کند”.

(در جذاب ترین قسمت کلاس درس کوانتوم، به بررسی کامل انواع تفسیرهای فلسفی و فیزیکی نظریه ی کوانتوم و دیدگاه دانشمندان خواهیم پرداخت)

جمله تاریخی آلبرت اینشتین
مکانیک کوانتومی، بسیار ارزشمند است، اما صدایی درونی به من می گوید، این مسیر درست نیست. این نظریه، کارآیی خوبی دارد، اما ما را به رازهای خداوند نزدیکتر نمی کند. من مطمئنم او تاس بازی نمی کند! آلبرت اینشتین

با گذشت سالها، ثابت شد که بور پیروز این مناظره بوده و عدم قطعیت یکی از بازیگران اصلی نظریه ی کوانتوم توافق است. حالا دانشمندان به همراه موسسه علوم فوتونی (ICFO) با یک آزمایش جالب، جمله ی مشهور اینشتین را نقض کردند. در این آزمایش از تولید کننده ی پیشرفته ی اعداد تصادفی استفاده شد. آزمایش ICFO، قوی ترین شاهد برای رد جمله ی اینشتین است که می گوید کائنات از قوانین مشخص، پیروی می کند و نه از شانس و دیگر آنکه ارتباطی سریع تر از نور وجود ندارد. نتایج این آزمایش، هفته ی گذشته در ژورنال Nature منتشر شد.

خدا تاس می اندازد!؟ مسئله این است!

در این آزمایش برای نخستین بار، دو الکترون به دام افتاده درون دو کریستال الماس متفاوت، در هم تنیده شده و سپس جهت گیری آنها اندازه گیری شد. در نظریه ی کوانتوم، درهم تنیدگی، یک مفهوم بسیار قدرتمند و البته اسرارآمیز است. از نظر ریاضی، این دو الکترون با یک تک تابع موج توصیف می شوند که تنها مشخص می کند آنها با یکدیگر سازگار یا ناسازگارند، اما در مورد جهت اسپین هیچ یک از آنها، اطلاعاتی نمی دهد. بنابراین از نظر ریاضی،الکترونها هویت خود را از دست می دهند. رئالیسم موضعی (چیزی که اینشتین به آن معتقد بود) تلاش می کند تا این پدیده را با توجیه ساده تری توضیح دهد. طبق این نظریه، ذرات دارای جهت خاصی و از قبل معین شده ای هستند، اما تا زمانیکه مسیر آنها را اندازه نگیریم،از این جهت اطلاعی نخواهیم داشت.

وقتی مسیر الکترون ها، اندازه گیری شود، آنها به طور جداگانه و البته تصادفی، جهت گیری خاصی را خواهند گرفت، در حالیکه به خوبی سازگار هستند. بنابراین چیزی که واقعاً وجود دارد این است که الکترون ها نمی توانند جهت های از قبل تعیین شده داشته باشند. این رفتار تنها زمانی که الکترون ها با یکدیگر ارتباط داشته باشند، امکان پذیر است و این چیزی است که برای الکترون های به دام افتاده در کریستال های مختلف اتفاق افتاد. اما قسمت شگفت انگیزتر اینجاست: در این آزمایش، الماس ها کاملاً جدا از یکدیگر بودند: ۱٫۳ کیلومتر  (۱۳۰۰ متر) دور از یکدیگر! از طرفیاندازه گیری ها، بسیار سریع انجام شد، به طوری که زمان کافی برای ارتباط الکترون ها حتی با سیگنال های با سرعت نور وجود نداشت. بنابراین این آزمایش، رئالیسم موضعی را در منگنه قرار می دهد: اگر جهت گیری الکترون ها، واقعی است، آنها باید ارتباط برقرار کنند و اگر ارتباط برقرار کنند، این ارتباط باید بسیار سریع تر از سرعت نور باشد. از آنجایی که راه سومی دیگری وجود ندارد، رئالیسم موضعی رد می شود. بنابراین دو نتیجه میتوان گرفت: یا خدا با کائنات، تاس بازی می کند یا الکترون ها می توانند سریع تر از نور ارتباط برقرار کنند (نقض نسبیت). در ادامه ثابت می شود که مورد دوم اتفاق نمی افتد.

این آزمایش شگفت انگیز، فوق العاده سریع است چرا که جهت گیری الکترون ها، غیرقابل پیش بینی است. اگر اندازه گیری ها، قابل پیش بینی بود،  الکترون ها می توانستند برای انتخاب یک جهت گیری، با یکدیگر همراه شوند. شبیه سازی این ارتباط در دنیای واقعی، امکان پذیر نبود. این خلا در انجام آزمایش، “راه گریز” نام دارد. برای بستن این راه گریز، تیم محققان به ICFO یعنی کسانی که رکورد سریع ترین تولیدکننده ی عدد تصادفی کوانتومی را در اختیار دارند، مراجعه کردند. ICFO، یک جفت تاس کوانتومی برای این آزمایش طراحی کرد: این تاس های کوانتومی برای هر آزمایش، یک بیت فوق العاده تصادفی را در مدت زمان حدود ۱۰ نانوثانیه تولید کردند. در این بازه ی زمانی، نور، ۳۰ متر می پیماید. بنابراین این زمان برای ارتباط دو الکترونی که در دوالماس با فاصله ی ۱۳۰۰ متری یکدیگر قرار داشتند، به هیچ وجه کافی نبود!

سریع ترین تولید کننده اعداد تصادفی - خدا تاس می اندازد
سریع ترین تولید کننده اعداد تصادفی (تاس کوانتومی)

این آزمایش، دید اینشتین نسبت به جهان را تکذیب می کند.در نتیجه قوانینی که بر کائنات حکومت می کنند، قطعاً حاصل تاس انداختن خداوند هستند!

با اقتباس از: phys.org

از تازه ترین و جذاب ترین مقالات دنیای کوانتومی، آگاه شوید:

عضویت در خبرنامه ایمیلی دیپ لوک عضویت در خبرنامه تلگرام دیپ لوک

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.

گفتگو۱۰ دیدگاه

  1. سلام خانم ریاحی.
    من میتونم ایمیل شخصی شما را داشته باشم؟
    رساله دکترای من در زمینه کوانتومی است بنابراین میخواستم از علم شما استفاده کنم.
    باتشکر

    • ناهید سادات ریاحی

      دوست عزیز شما می تونید با ایمیل سایت به نشانی info@deeplook.ir در ارتباط باشید. البته در مورد موضوعات بسیار تخصصی رساله، نمیتونم کمک زیادی بکنم. موفق باشید

    • ناهید سادات ریاحی

      دوست عزیز با توجه به اینکه فرمودین رشتتون میکروبیولوژیه، متاسفانه من کمک زیادی نمی تونم بهتون بکنم

  2. به نظرم تصادقی بودن منظم بودن رو نقض نمی کنه!
    یعنی به معنای دیگه : به طور تصادفی این جهان همان چیزی هست که خدا می خواسته!

    • دقیقا از کجا فهمیدی این جهان دقیقا همون چیزی هست که خدا می خواسته؟؟؟ خدا خودش بهت گفته یا تو قرآن گفته شده!!!

  3. البته انیشتین نگفت که خدا تاس می اندازد میگفت که مکانیک کوانتومی نشان میدهد که خدا تاس می اندازد و این باعث میشود که بگویم مکانیک کوانتومی نظریه ایست که از همه لحاظ خصوصا از لحاظ فلسفی مشکل دارد ولی این را باید بگویم که مکانیک کوانتومی همینی که هست خیلی ارزشمند است.

  4. جمله انیشتین اگر منتقدینش درست متوجه منظورش میشدند جمله غلطی نبوده.بله هستی و کائنات رندم و تصادفی نیست و خداوند تاس نمی ریزد ولی چرا انیشتین در نظریه مکانیک کوانتومی و اصل عدم قطعیت دچار شک شد و چنین جمله تاریخی رو به زبان اورد؟ چون انیشتین در حین اینکه عقیده درستی در تصادفی نبودن جهان داشته در اینکه وجود انسان هم جزیی ازین هستی است و بنا بر کتابهای اسمانی و فلسفه انسان دارای اختیار است دچار غفلت شده و وجود تصادف و احتمال رو در جهان هستی رد کرده و به این مسیله توجه نکرد که بخشی از جهان هستی کاملا احتمالاتی است. اینجا میشه گفت نظر هایزنبرگ هم درست بوده و عدم قطعیت و احتمال درسته .بسیاری از پدیده های فیزیکی بر مبنای احتمالات هستند .و میشه گفت هم انیشتین درست گفته و هم هایزنبرگ اگر معنی و منظور و فکر هر دو گروه رو درست متوجه بشیم. هر دو گروه فقط از دید خودشون به مسیه نگاه کردن و صحبتهایی کردند و هیچکدام حرف غلطی نزدند فقط از دید محدود خودشون به موضوع نگاه کردن.

ارسال نظر


*