چهار تصور غلط در فیزیک کوانتوم
407 بار بازدید -
پارسال
-
سلام همراهان تکسون تی وی.خیلی
سلام همراهان تکسون تی وی.خیلی خوشحالیم با یه ویدئو ی دیگه میبینمیتون
یادتون نره کانال رو سابسکرایب کنبد و با ما سفر هیجان انگیزتون به دنیای علم و تکنولوژی رو شروع کنید
@taxontvchannel
دانستنی های علمی
دانستنی های علمی
آشنایی با فضا و کهکشان ها
آشنایی با فضا و کهکشان ها
تکنولوژی
تکنولوژی
دانشمندان جهان
دانشمندان جهان
01
چهار تصور غلط در فیزیک کوانتوم
ما همیشه فکر میکنیم یه موجود یا مرده است یا زنده. براتون جالب نیست بگیم که اتفاقا مثلا بر اساس ازمایش گربه شرودینگر، یه گربه میتونه هم مرده باشه هم زنده؟ کوانتوم چیه؟ چه کاربردی داره؟ به نظرتون آیا به وسیله فیزیک کوانتوم، اجرام میتونن در یک لحظه واحد در مکان های مختلفی باشن؟شاید براتون عجیب باشه که ما به وسیله ی فیزیک کوانتوم هم میتونیم ستارگان رو بهتر بشناسیم و بهمون در شناخت ستاره ها کمک کنه.آیا بدون کوانتوم خورشید نمیدرخشه؟
02
۱-یک گربه می‌تواند مرده و زنده باشد
ذرات کوانتومی همزمان می‌توانند در دو حالت – برای مثال در دو مکان- باشند که به آن اصل برهم‌نهی می‌گوییم. دانشمندان توانسته‌اند این را در آزمایش معروف دو شکاف نشان دهند، که در آن یک ذره کوانتومی منفرد، مانند فوتون یا الکترون، می‌تواند به طور همزمان از دو شکاف مختلف در یک دیوار عبور کند. این را از کجا می‌دانیم؟ در فیزیک کوانتوم، حالت هر ذره، بصورت یک موج نیز میباشد.
03
یک گربه ی خیالی را در جعبه ای محصور فرض نمود. گربه روبروی یک تفنگ قرار گرفته که به یک شمارشگر متصل میباشد که به نوبه ی خود با قطعه ای اورانیوم در تماس است. اتم اورانیوم ناپایدار است و دچار فروپاشی رادیواکتیو می شود. اگر یک هسته اورانیوم از هم فرو پاشیده، که در این صورت ماشه ی تفنگ کشیده و گلوله شلیک می شود و باعث مرگ گربه می شود.پس این برای گربه بیچاره ما چه معنایی دارد؟ آیا واقعاً تا زمانی که جعبه را باز نکنیم، هم زنده است و هم مرده؟ بدیهی است که یک گربه در یک محیط آزمایشگاهی کنترل شده مانند یک فوتون منفرد نیست، بلکه بسیار بزرگ‌تر و پیچیده‌تر است. هر گونه همدوسی که تریلیون‌ها تریلیون اتم‌های تشکیل دهنده گربه ممکن است با یکدیگر داشته باشند بسیار کوتاه مدت است. این بدان معنا نیست که همدوسی کوانتومی در سیستم‌های بیولوژیکی غیرممکن است، بلکه فقط به طور کلی در مورد موجودات بزرگ مانند گربه‌ها یا انسان صدق نمی‌کند.
04
۲- با شباهت‌های ساده می‌توان درهم‌تنیدگی را توضیح داد
تصور کنید به دوست خود می‌گویید که یک کارت آبی در یک پاکت و یک کارت نارنجی در پاکت دیگر قرار داده‌اید. اگر دوستتان یکی از پاکت‌ها را بردارد و باز کند و کارت آبی را پیدا کند، متوجه می‌شود که شما کارت نارنجی را دارید. اما برای درک مکانیک کوانتومی، باید تصور کنید که دو کارت درون پاکت‌ها در یک حالت برهم‌نهی متصل قرار دارند. به این معنی که هر دو، همزمان هم نارنجی و هم آبی هستند (به طور دقیق‌تر، نارنجی/آبی و آبی/نارنجی). با باز کردن یک پاکت، یک رنگ به صورت تصادفی مشخص می‌شود. اما با باز کردن دومی همیشه رنگ مخالف دیده می‌شود، زیرا «شبح وار» به کارت اول مرتبط است. ذرات کوانتومی به شکلی اسرارآمیز همبستگی دارند که با منطق یا زبان روزمرۀ ما نمی‌توان آن را توضیح داد.
05
۳- طبیعت غیر واقعی و “غیر محلی” است
اغلب گفته می‌شود که قضیه بل ثابت می‌کند که طبیعت «محلی» نیست، و یک شی فقط تحت تأثیر مستقیم محیط نزدیکش قرار ندارد. یکی دیگر از تفسیرهای رایج آن است که این یعنی، ویژگی‌های اجسام کوانتومی «واقعی» نیستند، زیرا آنها تا قبل از اندازه‌گیری وجود ندارند. اما قضیه بل فقط به ما اجازه می‌دهد بگوییم که طبق فیزیک کوانتوم، اگر همزمان چند چیز دیگر را فرض کنیم، طبیعت هم واقعی و هم محلی نخواهد بود. این فرضیات شامل این ایده است که اندازه‌گیری‌ها فقط یک نتیجه دارند (و نه چندگانه شاید در جهان‌های موازی)، رابطه علت و معلولی در زمان به جلو جریان می‌یابد و ما در «جهانی مانند ساعت» زندگی نمی‌کنیم که در آن همه چیز از آغاز تعیین شده باشد.
06
علیرغم قضیه بل، طبیعت ممکن است کاملا واقعی و محلی باشد، اگر اجازه داشته باشید برخی چیزهای دیگر مانند زمان حرکت رو به جلو، را بشکنید. امید می‌رود که تحقیقات بعدی، تعداد زیاد تفسیرهای بالقوه از مکانیک کوانتومی را محدود کند. با این حال، اکثر گزینه‌های روی میز – برای مثال، زمان رو به عقب یا فقدان اراده آزاد – حداقل به اندازه کنار گذاشتن مفهوم واقعیت محلی نامعقول هستند.
07
۴- هیچکس مکانیک کوانتومی را نمی‌فهمد
یک نقل قول «اگر فکر می‌کنید مکانیک کوانتومی را درک کرده‌اید، پس آن را نمی‌فهمید.» شاید مشکل واقعی در این است که چگونه فیزیک کوانتومی را با واقعیت شهودی خود آشتی دهیم. نداشتن همه پاسخ‌ها ما را از پیشرفت بیشتر در فناوری کوانتومی باز نمی‌دارد. ما به سادگی می‌توانیم سکوت کرده و فقط حساب کنیم. در کمال خوشبختی برندگان نوبل، برای بشریت، از سکوت خودداری کردند و مدام به دنبال چرایی‌ها بودند. افراد دیگری مانند آنها شاید بتوانند “عجایب کوانتوم” را با تجربه ما از واقعیت آشتی دهند.
08
00:00 Introduction
00:57 گربه شرودینگر
02:58 درهم تنیدگی
03:50 طبیعت غیر واقعی و غیر محلی
فیزیک کوانتوم چیست ؟
کوانتوم چیست ؟
گربه شرودینگر چیست ؟
گربه شرودینگر زنده است یا مرده ؟
مکانیک کوانتوم چیست؟
درهم تنیدگی چیست؟
آیا اجسام کوانتومی واقعی هستند؟
قضیه گربه شرودینگر چیست؟
اصل برهم نهی چیست؟
حرکت فوتون چگونه است؟
بهترین راه برای درک فیزیک کوانتوم چیست؟
#taxon #taxontv
یادتون نره کانال رو سابسکرایب کنبد و با ما سفر هیجان انگیزتون به دنیای علم و تکنولوژی رو شروع کنید
@taxontvchannel
دانستنی های علمی
دانستنی های علمی
آشنایی با فضا و کهکشان ها
آشنایی با فضا و کهکشان ها
تکنولوژی
تکنولوژی
دانشمندان جهان
دانشمندان جهان
01
چهار تصور غلط در فیزیک کوانتوم
ما همیشه فکر میکنیم یه موجود یا مرده است یا زنده. براتون جالب نیست بگیم که اتفاقا مثلا بر اساس ازمایش گربه شرودینگر، یه گربه میتونه هم مرده باشه هم زنده؟ کوانتوم چیه؟ چه کاربردی داره؟ به نظرتون آیا به وسیله فیزیک کوانتوم، اجرام میتونن در یک لحظه واحد در مکان های مختلفی باشن؟شاید براتون عجیب باشه که ما به وسیله ی فیزیک کوانتوم هم میتونیم ستارگان رو بهتر بشناسیم و بهمون در شناخت ستاره ها کمک کنه.آیا بدون کوانتوم خورشید نمیدرخشه؟
02
۱-یک گربه می‌تواند مرده و زنده باشد
ذرات کوانتومی همزمان می‌توانند در دو حالت – برای مثال در دو مکان- باشند که به آن اصل برهم‌نهی می‌گوییم. دانشمندان توانسته‌اند این را در آزمایش معروف دو شکاف نشان دهند، که در آن یک ذره کوانتومی منفرد، مانند فوتون یا الکترون، می‌تواند به طور همزمان از دو شکاف مختلف در یک دیوار عبور کند. این را از کجا می‌دانیم؟ در فیزیک کوانتوم، حالت هر ذره، بصورت یک موج نیز میباشد.
03
یک گربه ی خیالی را در جعبه ای محصور فرض نمود. گربه روبروی یک تفنگ قرار گرفته که به یک شمارشگر متصل میباشد که به نوبه ی خود با قطعه ای اورانیوم در تماس است. اتم اورانیوم ناپایدار است و دچار فروپاشی رادیواکتیو می شود. اگر یک هسته اورانیوم از هم فرو پاشیده، که در این صورت ماشه ی تفنگ کشیده و گلوله شلیک می شود و باعث مرگ گربه می شود.پس این برای گربه بیچاره ما چه معنایی دارد؟ آیا واقعاً تا زمانی که جعبه را باز نکنیم، هم زنده است و هم مرده؟ بدیهی است که یک گربه در یک محیط آزمایشگاهی کنترل شده مانند یک فوتون منفرد نیست، بلکه بسیار بزرگ‌تر و پیچیده‌تر است. هر گونه همدوسی که تریلیون‌ها تریلیون اتم‌های تشکیل دهنده گربه ممکن است با یکدیگر داشته باشند بسیار کوتاه مدت است. این بدان معنا نیست که همدوسی کوانتومی در سیستم‌های بیولوژیکی غیرممکن است، بلکه فقط به طور کلی در مورد موجودات بزرگ مانند گربه‌ها یا انسان صدق نمی‌کند.
04
۲- با شباهت‌های ساده می‌توان درهم‌تنیدگی را توضیح داد
تصور کنید به دوست خود می‌گویید که یک کارت آبی در یک پاکت و یک کارت نارنجی در پاکت دیگر قرار داده‌اید. اگر دوستتان یکی از پاکت‌ها را بردارد و باز کند و کارت آبی را پیدا کند، متوجه می‌شود که شما کارت نارنجی را دارید. اما برای درک مکانیک کوانتومی، باید تصور کنید که دو کارت درون پاکت‌ها در یک حالت برهم‌نهی متصل قرار دارند. به این معنی که هر دو، همزمان هم نارنجی و هم آبی هستند (به طور دقیق‌تر، نارنجی/آبی و آبی/نارنجی). با باز کردن یک پاکت، یک رنگ به صورت تصادفی مشخص می‌شود. اما با باز کردن دومی همیشه رنگ مخالف دیده می‌شود، زیرا «شبح وار» به کارت اول مرتبط است. ذرات کوانتومی به شکلی اسرارآمیز همبستگی دارند که با منطق یا زبان روزمرۀ ما نمی‌توان آن را توضیح داد.
05
۳- طبیعت غیر واقعی و “غیر محلی” است
اغلب گفته می‌شود که قضیه بل ثابت می‌کند که طبیعت «محلی» نیست، و یک شی فقط تحت تأثیر مستقیم محیط نزدیکش قرار ندارد. یکی دیگر از تفسیرهای رایج آن است که این یعنی، ویژگی‌های اجسام کوانتومی «واقعی» نیستند، زیرا آنها تا قبل از اندازه‌گیری وجود ندارند. اما قضیه بل فقط به ما اجازه می‌دهد بگوییم که طبق فیزیک کوانتوم، اگر همزمان چند چیز دیگر را فرض کنیم، طبیعت هم واقعی و هم محلی نخواهد بود. این فرضیات شامل این ایده است که اندازه‌گیری‌ها فقط یک نتیجه دارند (و نه چندگانه شاید در جهان‌های موازی)، رابطه علت و معلولی در زمان به جلو جریان می‌یابد و ما در «جهانی مانند ساعت» زندگی نمی‌کنیم که در آن همه چیز از آغاز تعیین شده باشد.
06
علیرغم قضیه بل، طبیعت ممکن است کاملا واقعی و محلی باشد، اگر اجازه داشته باشید برخی چیزهای دیگر مانند زمان حرکت رو به جلو، را بشکنید. امید می‌رود که تحقیقات بعدی، تعداد زیاد تفسیرهای بالقوه از مکانیک کوانتومی را محدود کند. با این حال، اکثر گزینه‌های روی میز – برای مثال، زمان رو به عقب یا فقدان اراده آزاد – حداقل به اندازه کنار گذاشتن مفهوم واقعیت محلی نامعقول هستند.
07
۴- هیچکس مکانیک کوانتومی را نمی‌فهمد
یک نقل قول «اگر فکر می‌کنید مکانیک کوانتومی را درک کرده‌اید، پس آن را نمی‌فهمید.» شاید مشکل واقعی در این است که چگونه فیزیک کوانتومی را با واقعیت شهودی خود آشتی دهیم. نداشتن همه پاسخ‌ها ما را از پیشرفت بیشتر در فناوری کوانتومی باز نمی‌دارد. ما به سادگی می‌توانیم سکوت کرده و فقط حساب کنیم. در کمال خوشبختی برندگان نوبل، برای بشریت، از سکوت خودداری کردند و مدام به دنبال چرایی‌ها بودند. افراد دیگری مانند آنها شاید بتوانند “عجایب کوانتوم” را با تجربه ما از واقعیت آشتی دهند.
08
00:00 Introduction
00:57 گربه شرودینگر
02:58 درهم تنیدگی
03:50 طبیعت غیر واقعی و غیر محلی
فیزیک کوانتوم چیست ؟
کوانتوم چیست ؟
گربه شرودینگر چیست ؟
گربه شرودینگر زنده است یا مرده ؟
مکانیک کوانتوم چیست؟
درهم تنیدگی چیست؟
آیا اجسام کوانتومی واقعی هستند؟
قضیه گربه شرودینگر چیست؟
اصل برهم نهی چیست؟
حرکت فوتون چگونه است؟
بهترین راه برای درک فیزیک کوانتوم چیست؟
#taxon #taxontv
پارسال
در تاریخ 1402/02/23 منتشر شده
است.
407
بـار بازدید شده