🧬 قانون جذب و فیزیک کوانتوم

متافیزیک یکی از زیرشاخه‌های اصلی علم فلسفه به شمار می‌رود و هدف از آن درک ماهیت وجودی جهان هستی است. از طرف دیگر، مکانیک کوانتومی یکی از زیرشاخه‌های فیزیک است و قادر به توصیف رفتار ذرات بنیادی سازنده جهان هستی است.

اما این موضوع که آیا ارتباطی بین این دو شاخه از علم وجود دارد یا خیر همواره مورد بحث و مناقشه بوده است. در این ویدیو به موضوع ارتباط بین قانون جذب و فیزیک کوانتوم پرداخته شده است و به برخی شبهات در این رابطه پاسخ داده شده است. #QC29

💻 تولید محتوا توسط دکتر حسین طالب

🌀 @QuantCamp | کمپین کوانتوم

🧬 پاکسازی تأخیری اطلاعات کوانتومی:
تأثیر آینده بر گذشته یا هماهنگی آینده و گذشته؟

یکی از ویژگی های عجیب در دنیای کوانتومی، رفتار موج-ذره است. طبق اصل مکملیت بور، اشیاء کوانتومی یا از خود خاصیت موجی بروز میدهند و یا خاصیت ذره ای. مثلا در آزمایش دوشکاف اگر یک دسته الکترون را به سمت شکاف ها شلیک کنیم، تا زمانی که ندانیم آن الکترون ها چه مسیری دارند و مکان آنها چیست خاصیت موجی فعال است. با برخورد موج به دو شکاف نیز طرح تداخل موجی را بر روی پرده مشاهده می کنیم. اما به محض اینکه در محل شکاف ها یک آشکارساز قرار دهیم تا متوجه شویم که الکترون ها از کدام شکاف عبور کردند، طرح موجی از بین رفته و خاصیت ذره ای فعال می شود. این حالت برای ذرات نور (فوتون) هم وجود دارد.

جان ویلر در سال ۱۹۷۸ آزمایش شگفت انگیزتری را طراحی کرد. او سعی داشت بفهمد که چه زمانی فوتون تصمیم میگیرد که موجی یا ذره ای رفتار کند. او به آزمایش دو شکاف یک لنز عدسی اضافه کرد که در جلوی شکاف ها قرار میگیرد. کار این عدسی متمرکز کردن نوری است که از هر شکاف عبور می کند. موج های عبوری از هردو شکاف ابتدا به سمت هم همگرا می شوند و در ادامه از هم جدا شده و هر یک مسیر جداگانه ای را طی می کنند(تصویر زیر). حال اگر پردۀ آشکارساز در خارج از کانون (جایی که مسیرها از هم متمایزند) قرار داشته باشد ما خاصیت ذره ای را مشاهده میکنیم. اما اگر پرده را درست در کانون قرار دهیم (به دلیل تداخل دو موج عبوری) خاصیت موجی پدید می آید.

نکتۀ شگفت انگیز اینجاست که وقتی قرار باشد نور خاصیت ذره ای داشته باشد پس فوتون باید مانند ذره فقط از یک شکاف عبور کرده باشد. اما وقتی قرار باشد که ما خاصیت موجی را ببینیم نور باید مانند موج از هر دو شکاف عبورکرده باشد و در نقطۀ کانون با هم تداخل کنند. حال اگر ما اجازه دهیم که نور ابتدا تصمیم خود را بگیرد و از دو شکاف عبور کند و آنوقت ما تصمیم بگیریم که پردۀ آشکار ساز را در کجا بگذاریم چه اتفاقی می افتد؟ آیا ممکن است که نور بخواهد موج باشد و آنوقت ما آشکارساز را در خارج از کانون عدسی بگذاریم؟ (در این صورت هم خاصیت موجی و هم خاصیت ذره ای اتفاق می افتد و اصل مکملیت نقض میشود) آزمایش های انجام شده نشان می دهد که پاسخ این سوال منفی است!

در این آزمایش نیز ما همواره یک نقاب از موج-ذره را مشاهده می کنیم، با این تفاوت که انتخاب نقاب وابسته به شرایط آزمایش در آینده است! گویی نوری که به سمت دو شکاف می آید از تصمیم آیندۀ ما دربارۀ محل قرار دادن پرده باخبر است و طبق آن تصمیم خود را میگیرد. اگر ما بخواهیم پرده را در کانون بگذاریم پس نور باید مانند موج از دو شکاف عبور کند و اگر بخواهیم خارج از کانون بگذاریم نور مجبور بوده مانند یک ذره تنها از یک شکاف رد شده باشد. بعد از این ایدۀ ویلر آزمایشات بسیار دقیق تر و پیچیده تری انجام شد که حاکی از صحت این امر دارد. حتی ویلر آزمایشاتی در ابعاد کیهان طراحی کرد تا نشان دهد این موضوع برای فوتون هایی که چند میلیون سال قبل، از لنز گرانشی کهکشان ها رد شده اند هم صادق است. علیرغم سکوت همیشکی کوانتوم کپنهاگی در پاسخ به این دسته آزمایشات، کوانتوم بوهمی توضیح زیبایی برای این پدیده دارد. #QC30

💻 تولید محتوا توسط Quantum problems

🌀 @QuantCamp | کمپین کوانتوم

🧬 تفسیر چند جهانی از کوانتوم چه میگوید؟

مسئله اندازه گیری در کوانتوم باعث شده تا افراد بسیاری تلاش کنند برای حل این مسئله تعابیر و نظریات جایگزینی برای کوانتوم معرفی کنند.

👤 دیوید آلبرت، فیلسوف و فیزیکدان نظری، در اینباره و درباره تفسیر چند جهانی توضیح میدهد. #QC31

💻 تولید محتوا توسط کانال مبانی کوانتوم

🌀 @QuantCamp | کمپین کوانتوم

🧬 چرا کوانتوم عجیب است؟

✅ چه چیزی نظریه کوانتومی را عجیب میکند؟

✅ برای شناخت واقعیت باید به دنیای کوانتوم سفر کنیم، جایی که جهان ما در عمیق ترین مقیاس عمل میکنه.

✅ در این جا با فیزیکدان تئوری «ووچک زورک Wojciech H. Zurek» همراه می‌شویم تا درباره اسرارآمیز بودن دنیای کوانتوم صحبت کنیم و اینکه چه نقشی در زندگی روزمره ما ایفا می‌کند...#QC40

🧑🏻‍💻 تولید محتوا توسط کانال مستندهای علمی

🌀 @QuantCamp | کمپین کوانتوم