همنشین بهار: اصلِ عدمِ قطعیّت؛ خاصیت بنیادین و گریزناپذیرِ جهان Uncertainty Principle

این بحث در مورد «اصلِ عدمِ قطعیّت»[۱] در مکانیک کوانتومی[۲] است که «وِرنر کارْل هایزنبرگ»[۳] فیزیکدان آلمانی هوادار افلاطون، در سال ۱۹۲۷ میلادی فرمول‌بندی کرد.
تلاش می‌کنم به زبان غیر ریاضی اندکی هم که شده آن را توضیح دهم.
بنا بر اصل فوق؛ هرچه یک کمیّت را دقیق‌تر بدانیم دانش ما به متغّیر مزدوج آن کمتر خواهد بود و بالعکس. مثلاً هرچه مکان یک ذره را دقیق‌تر بدانیم اطلاعات ما در باره سرعت آن کمتر است.
…
اصلِ عدمِ قطعیّت نشانگر گام نهادن آدمی بر آستانه جدیدی از آگاهی است، یکی از پایه‌های بنیادی مکانیک کوانتوم , مقوله‌ای مربوط به فیزیک است، اما کسانی بی‌آنکه آنرا دقیقاً بشناسند، برای کوبیدن مخالف و به‌کُرسی‌نشاندن حرف خویش، وقت و بیوقت به آن گریز زده و از معنی تهی می‌کنند.
بر مرتجعینی که به احکام عصر شترچرانی چسبیده و سکولاریسم را به لاابالی‌گری نسبت می‌دهند حرَجی نیست. از کسانیکه دَم از روشنگری و ولتر و منتسکیو می‌زنند و جهل و جنایت و خرافه را به خدا و دین و رسولان نسبت می‌د‌هند انتظار است…
نمی‌خواهم بیشتر توضیح ‌دهم. برگردیم به اصلِ عدمِ قطعیّت
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مشاهده یک ذره، ویژگی‌های آن را تغییر می‌دهد
بنا بر اصلِ عدمِ قطعیّت، جفت‌های مشخصی از خواص فیزیکی، مانند مکان و تکانه[۴] (اندازهٔ حرکت یا مقدار حرکت) نمی‌تواند با دقتی دلخواه حساب شود. به عبارت دیگر، افزایش دقت در کمیّت یکی از آن خواص، مترادف با کاهش دقت در کمیّت خاصیت دیگر است.
علت این امر آن است که برای تعیین دقیق مکان یک ذره مثل الکترون باید فوتونی با طول موج کوتاه به آن تابانده شود تا موقعیت دقیق آن مشخص گردد. ولی این کار باعث می‌شود که انرژی ذره (الکترون) افزایش پیدا کرده و اندازه حرکت آن بیشتر شده و در نتیجه دقت در اندازه‌گیری سرعت و تکانه کم شود.

حرف هایزنبرگ هم این بود که مشاهده یک ذره، ویژگی‌های آن را تغییر می‌دهد و داشتن اطلاعات دقیق را ناممکن می‌سازد. روی این حساب رفتار گذشته و آینده هیچ یک از ذرات بنیادی را نمی‌توان دقیقاً پیش‌بینی کرد. بعبارت دیگر قطعیّت از بین می‌رود چون اندازه‌گیری یا بهتر بگویم «اثر مشاهده‌گر»[۵] روی نتیجه تأثیر خودش را می‌گذارد.

هایزنبرگ در شمار دانشمندانی بود که در پنجمین کنفرانس سُلوی (۱۹۲۷)؛ در بروکسل وابسته به انستیتو بین‌المللی فیزیک و شیمی سُلوِی (International Solvay Institutes for Physics and Chemistry) شرکت داشت.
موضوع کنفرانس؛ الکترون‌ها و فوتون‌ها بود و معروف‌ترین فیزیکدانان آن زمان در بارهٔ نظریه تازه مدون شدهٔ کوانتمی با هم تبادل نظر کردند
(از بالا؛ از چپ به راست) اوگوست پیکار، امیل هنریوت، پائول ارنفست، ادوارد هرزن، تئوفیل دو دونده، اروین شرودینگر، ژولس امیل ورشفلد، ولفگانگ پاولی، ورنر هایزنبرگ، رالف فاولر، لئون بریلوئین
(از وسط؛ از چپ به راست) پیتر دبای، مارتین نادسن، ویلیام لورنس براگ، هنریک آنتونی کرامرس، پل دیراک، آرتور هالی کامپتون، لویی دوبروی، ماکس بورن، نیلز بور
(از پایین؛ از چپ به راست) ایروینگ لانگمویر، ماکس پلانک، ماری کوری، هندریک لورنتس، آلبرت اینشتین، پل لانژون، چارلز گوی، چارلز تامسون ریس ویلسون، اون ویلانز ریچاردسون
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ادامه مقاله (همراه با چکیده انگلیسی آن+عکسها) در آدرس زیر:

http://www.hamneshinbahar.net/article.php?text_id=333
…
صدای هایزنبرگ (کلیک کنید)
https://www.aip.org/history/heisenberg/voice1.htm
…
سایت همنشین بهار
http://www.hamneshinbahar.net

نظرات

نظر (به‌وسیله فیس‌بوک)