كوانتوم و نسبيت دوست يا دشمن
به ندرت مي توان درطول تاريخ علم دوره اي را يافت كه اين پايه از روشنگري توسط چنين جمع معدودي صورت پذيرفته باشد.
ماكس پلانگ را با كلاه و سيگارش در كنار ماري كوري در رديف جلو بنگريد. پلانگ عاري از نشاط است، او سالها تلاش براي افكار انقلابي اش،دربارۀ مواد وتابش، خسته به نظر مي آيد.
انيشتن با لباس شق ورق در وسط در رديف جلو نشسته است.در سمت راست عكس،پرفسور42 ساله اي به نام بور در اوج توانايي اش، آرام و مطمئن كه در رديف وسط نشسته است.
در رديف آخر، پشت سر اينشتين اروين شرودينگر با ژاكت و پاپيون اش به وضوح فردي بي قيد به نظر ميرسد. در سمت راست او، و با يك فاصله دو جوان افراطي به نام ولفگانگ پائولي و ورنر هايزنبرگ قرار دارند كه هنوز در دهه سوم عمرشان به سر قرار دارند.جلوي آنها پل ديراگ ،لويي دوبروي،ماكس بورن و بور قرار گرفته اند.
پيرترين آنها پلانگ69 ساله بود كه همه اين ماجراها را در سال1900 شروع كرد تا ديراك25 ساله كه جوانترين آنها بود نظريه را در سال1928 كامل كند.
هر زيبايي كه ديدم،
و خواهانش شدم و بر آن دست يافتم،
رويايي از تو بود.
جان دان، فرداي نيك
آيا مكانيك كوانتومي يك نظريه كامل است؟
نظريه كوانتوم چيست؟
نظريه كوانتوم موفق ترين دستگاههاي فكري است كه تاكنون توسط بشر ابداع شده است. اين نظريه، جدول تناوبي عناصر و چگونگي رخ دادن واكنش هاي شيميايي را توضيح مي دهد. نظريه كوانتوم همچنين پيشگويي هاي دقيقي درباره ليزر، ميكروچيپ، پايداري DNA و چگونگي تشعشع ذرات آن از درون هسته، به دست داده است.
اينشتين:نظريه كوانتوم غير شهودي است و عقل سليم را به مبارزه مي طلبد.
پائولي:اخيراْ مفاهيم آن به فلسفه شرقي شبيه شده اند و براي كاوش رازهاي پنهان شعور، اراده آزاد و فراهنجار به كار مي روند.
شرودينگر:نظريه كوانتوم هرگز ناكام نشد.
پلانك:نظريه كوانتوم اساساْ رياضي است.
بورن:ساختار نظريه كوانتوم چشم انداز جهان فيزيكي را دگرگون ساخته است.
قرائت بور از نظريه كوانتوم كه در سال1927 ارائه شد، امروزه نيز متداول است. اين امر با وجود اين است كه آزمايش هاي فكري انيشتن درسال1930 اصول بنيادي قرائت بور را زير سوال برد.
آيا ممكن است باز هم حق با انيشتن باشد؟ آيا چيزي ناديده گرفته شده؟
مكانيك كوانتومي به خوبي ما را در درك هرچه بهتر از ساختار وخواص اتمها ، مولكولها ، جامدات و رفتار ذرات زير اتمي ياري داده است و هداياي گرانقدري نيز به ما اعطا نمود ترانزيستور-ليزر-تلويزيون-كامپيوتر – ميكروسكوپ الكتروني – انرژي هستهاي و…
همه و همه نتايج فيزيك كوانتومي است فيزيكي كه بر پايه عدم قطعيت، احتمال ، ميانگين و آمار بناشده است. نظريه كوانتومي كه توسط پلانك و اينشتين ساخته و پرداخته گرديد باسايه انداختن ديدگاه احتمال و عدم قطعيت برآن موجب نارضايتي و دلسردي اينشتين شد و راهش را از سايرين جدا كرد چراكه طرز فكري كه نسبيتها از آن تراوش كرده بودنند اين اجازه را به اينشتين نميداد كه جهان عيني و علّي را رها كند و درسايه ترديد و تزلزل در پي كشف حقايق عالم برآيد ولي شايد اينشتين درست انديشيده بود و اين بوهر وهمفكران او بودند كه در بكارگيري و تعميم اصل عدم قطعيت راه را به بيراهه رفتند.
همان طور كه براي توجيه پديدهاي عالم ماكروسكوپي فيزيك كلاسيك به تنهايي ناقص و نارسا است شايد براي بررسي تمام جوانب عالم زير اتمي فيزيك كوانتومي نيز به تنهايي كافي نباشد و آنجا كه فيزيك كوانتومي دراندازه گيري همزمان تكانه و مكان ذره به بن بست ميرسد شايد براي رهايي از اين بن بست نميبايست از اصل عدم قطعيت استفاده ميكرديم بلكه بايد مكانيك كوانتومي را كامل يا اصلاح مينموديم يا با خلق روشهاي نوين در رفع اين معضل برميآمديم وبدين گونه با تدوين نظريهاي جديد از اتهام طبيعت به سردرگمي و دو شخصيتي يك شخصيت علّي در توجيه وقوع رويدادهاي ماكروسكوپي و ديگري شخصيت غير قابل پيشبيني و غير قطعي در رويدادهاي زير اتمي پرهيز ميكرديم.
ولي در حال حاضر فيزيك كوانتومي با سرعتي متحير كننده مسير ترقي و شكوفايي خود را ميپيمايد بيآنكه درجاده هموار خود با مشكل مواجه شود. و تا موقعي كه مشكلي ايجاد نشود( همانند مشكلات موجود در فيزيك كلاسيك كه زمينه را براي تولد نظريههاي نسبيت و كوانتوم فراهم نمود) دانشمندان نيازي به خلق نظريهائي جديد يا ايجاد تغييري درآن نميبينند.
جنگ سي ساله نظريه كوانتوم در برابر فيزيك كلاسيك
سه تجربه در عصر پيش كوانتومي وجود داشت كه نمي توان براي توجيه آن از فيزيك كلاسيك استفاده كرد.
1- تشعشع جسم سياه و فاجعه فرابنفش كوانتوم(پلانك)
2- اثرفوتوالكتريك ذرات نور(انيشتن)
3-خطوط روشن طيف نوري (اتم بور)
اين دانشمندان با ارائه راه حل هايشان نخستين قدمها را براي درك جديد طبيعت برداشتند. امروز كار مشترك اين سه مرد كه نقطه اوج آن مدل اتمي بور در سال 1913 بود، بعنوان نظريه قديم كوانتومي شناخته مي شود.
تولد سه نظريه جديد كوانتومي
در طول 12 ماه از ژوئن 1925 تا ژوئن 1926 نه يك،نه دوتا بلكه سه طرح متفاوت و مستقل از نظريه كامل كوانتومي منتشر شد. كه بعدها نشان داده شد كه هرسه آنها معادل يكديگر هستند.
همه مباحث فیزیک
