X
تبلیغات
دنیاهای موازی ، از تئوری تا واقعیت

دنیاهای موازی ، از تئوری تا واقعیت

بررسی نظریه دنیاهای موازی و استفاده از آن در روان شناسی موفقیت

امکان واریز آن لاین مبلغ محصولات کوثرپرداز در هر ساعت شبانه روز

 

 

اگر کارت سیبای بانک ملی دارید و رمز دوم آن ایجاد کرده اید می توانید به صورت آن لاین و در هر ساعت شبانه روز با کلیک روی لینک زیر از طریق وب سایت بانک ملی ایران مبلغ مورد نظر خود را به کارت ملی به شماره 6037991193491812 منتقل کنید و اطلاعات انتقال را به ایمیل kowsarmail@gmail.com  بفرستید

عزیزانی که کارت سیبای بانک ملی را دارند می توانند از طریق اینترنت و وب سایت
 در هر ساعت شبانه روز مبلغ مربوط به هر محصول را به کارت شماره
6037991193491812
در وجه آقای غلامعلی کوثری منتقل و اطلاعات مربوط به انتقال را به ایمیل
همراه با نشانی پستی کامل خود و نام دقیق محصولات درخواست ارسال نمایند.برای تائید و هماهنگی بیشتر می توانید با تلفن های شرکت

  تلفن های تماس با روابط عمومی شرکت :
8-77788465-021

 77054279-021
 77964741-021
 شماره های همراه
 09365839384
 09193137110
تماس بگیرید و درخواست خود را اطلاع دهید. در سریع ترین زمان ممکن محصول درخواستی به نشانی شما ارسال خواهد شد.

برای کسب اطلاعات بیشتر لطفا به وب سایت کوثرپرداز مراجعه نمائید

http://www.kowsarpardaz.com

 


برچسب‌ها: خرید آن لاین محصولات کوثرپرداز, انتقال اینترنتی مبلغ محصولات به کوثرپرداز
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

نظریه وجود جهان های موازی ( نظریه چند جهانی)+ عکس

نظریه چند جهانی((multiverese ))یکی از عجیبترین و دور از ذهن ترین نتایج نسبیت ونظریه ریسمانهاست. در دنباله ازمایشی موسوم به آزمایش یانگ را در رابطه به جهان های موازی بررسی میکنیم. ماجرا از اینجا آغاز شد که آقایفاینمن در آزمایشهای خود در زمینه پراش نور به حقیقت عجیبی دست پیدا کرد . همینطور که میدانیم در پدیده پراش وقتی چند فوتون از روزنه ای عبور میکنند به علت خاصیت موجی میتوانند با هم تداخل کنند واثر یکدیگر را خنثی ویا تقویت کنند و به همین دلیل ما در پرده جلوی روزنه به جای یک دایره روشن دوایر روشن و تاریک را بطور متوالی می بینیم دوایر تاریک جائی هستند که فوتونها به آنجا نمیرسند چون تحت تاثیرتداخل با یک فوتون دیگر قرار گرفته اند.

فاینمن این آزمایش را دوباره طوری انجام داد که روزنه فقط قابلیت عبور دادن یک فوتون در هر زمان را داشته باشد به این ترتیب فوتونها یکی یکی از روزنه رد میشوند وقاعدتا دیگر تحت تداخل با فوتون دیگر نخواهند بود پس باید ما فوتونها را در هر نقطه از پرده ببینیم یعنی پرده باید یک دایره روشن را به ما نشان دهد اما نتیجه این آزمایش بر خلاف  نظر فاینمن دوباره همان حلقه های روشن وتاریک را نشان داد. در آن زمان فاینمن هیچ توجیهی در این باره نتوانست پیدا کند .در نظر او فوتونهایی نامرئی میتوانستند روی فوتون های او تاثیر بگذارند .این موضوع مقدمه ای بر نظریه چند جهانی است.  طبق نظریه جهانهای بسیار زیادی وجود دارند که کنار هم بطور موازی حرکت میکنند به طور عادی ما نمیتوانیم هیچ ارتباطی با جهانهای دیگر داشته باشیم این جهانهای دیگر ممکن است حتی شامل خود شما هم باشند هرجهان ممکن است با جهان مجاور خود اختلاف بسیار جزئی داشته باشد.در این جهان شما این مقاله را میخوانید ودر جهان دیگر از خواندن آن صرف نظر میکنید البته همان طور که شاخه های ریسمانها در نظریه ریسمان در شرایط خاصی با هم برخورد میکنند امکان ارتباط میان دو جهان هم وجود دارد.  این امکان تنها در ابعاد کوانتومی و بخصوص کوانتومی نسبیتی مطرح میشود منظور از کوانتومی نسبیتی ابعاد فوق العاده کوچک وسرعتهای بینهایت بزرگ است. به عنوان مثال همان آزمایش فاینمن میتواند به وسیله این نظریه توجیه شود فوتونها که با بیشترین سرعت حرکت میکنند براساس شرایط خاصی که ما نمیدانیم ونمیتوانیم حدس بزنیم میتوانند اثری بر دنیای مجاور خود داشته باشند یعنی عامل منحرف شدن تک فوتونهای فاینمن همان فوتونهایی هستند که  در جهان مجاور وجود دارند و بنا به دلایلی می توانند اثر مختصری بر این جهان بگذارند. حال فکر کنید چرا نتوانیم پدیده خواب ورویا را با این نظریه توجیه کنیم ؟ به این ترتیب رویا ئی که شما میبینید رویا نیست بلکه یک واقعیت است که در جهان مجاور در حال اتفاق افتادن است و روح شما)که ممکن است با سرعت نور حرکت کند و تحت آن شرایط خاص میان جهانهای مختلف حرکت کند)این اتفاقها را میبیند وبه این ترتیب ماهیت بعضی از آزمایشهای ما مانند جابجائی کوانتومی(Quantum Teleporation ) زیر سوال میرود آیا آن فوتونی که ناپدید شد و لحظه ای بعد چند متر جلوتر ظاهر شد همان فوتون اولیه است یا با وارد شدن فوتون اول به یک جهان دیگر از آن جهان به این جهان رانده شده ؟   یکی دیگر از نتایج این نظریه از احتمال برخورد دو جهان بدست می آید اگرشرایطی پیش بیاید که دو جهان با یکدیگر برخورد کنند چه اتفاقی می افتد ؟بهترین پاسخی که به این پرسش داده شده این است که نتیجه آن یک بیگ بنگ جدید است یعنی پیش از بیگ بنگی که ما آنرا میشناسیم احتمال وجود فضا و زمان هست وممکن است جهان کنونی ما از بر خورد دو جهان دیگر شکل گرفته باشد .این نظریه آنقدر عجیب و دور از ذهن است که ممکن است شما را یاد داستانهای علمی وتخیلی بیندازد؛ولی مطمئن باشید برای تک تک این نتایج سرنخها وتوجیهاتی وجود دارد که دانشمندان به کمک نظریه ریسمان به آن رسیده اند .

 

14

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

راز 14 و راز 15 منتشر شد

 

دو اثر به یاد ماندنی از سری مجموعه های خود انگیزشی روان شناسی موفقیت راز


+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

فلسفه ی فیزیک کوانتوم

فلسفه ی فیزیک کوانتوم 

مهتاب رسولی

لطفا برای مشاهده کامل مطلب روی ادامه مطلب کلیک کنید.



ادامه مطلب
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

میزگرد علمی علیت در علم و فلسفه

میزگرد علمی علیت در علم و فلسفه

برای خواندن کل مباحث مطروحه در این میزگرد لطفا روی ادامه مطلب کلیک کنید.


ادامه مطلب
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

دیدگاه های معرفت شناختی بوهر

دیدگاه های معرفت شناختی بوهر

دکترمهدی گلشنی مجله فیزیک 1364.3

(متن سخنرانی در کنفرانس فیزیک ایران شهریور 1364)

 

۱.زمینۀ تاریخی

هایزنبرگ گفته است که بور در درجه اول فیلسوف بود تا فیزیکدان،ولی از آن فیلسوفانی بود که تاکید داشت حکمت طبیعی حتما باید با تایید قاطع تجربه همراه باشد.در تایید این حرف هایزنبرگ می توان گفت که غالب مقالات و سخنرانی های بور طی سالهای 1962/1927 عمدتا فلسفی است. بور مخصوصا پس از1927بیشتر اوقات خود را صرف تبیین مسائل معرفت شناختی فیزیک اتمی کرد و این بخش از دانش بشری را وسیله ای قرار داد که از طریق آن به نظریه ای جهانشمول درباره معرفت شناسی دست یابد. ما در اینجابرای توضیحات بور در مورد مسائل معرفت شناسی ،مناسب می بینیم که مقدمتا مسائلی را که زمینه ساز کار بور در طرح مسائل معرفت شناسی بوده است بررسی کنیم.

نظریه قدیم کوانتوم که با کار پلانک در سال 1900 شروع شده و با کارهای بوربه پیشرفتهای شگرفی نایل آمده بود یک نظریه منسجم نبود، بلکه مجموعه ای از فرضیات،اصول وقضایا ، و دستورالعمل های محاسبه ای بود.هر مساله کوانتومی را ابتدا به روش مکانیک کلاسیک حل می- کردند و سپس جواب آن را از غربال شرایط کوانتومی می گذراندند و یا با استفاده از اصل تطابق آن را به زبان کوانتومی در می آوردند، و این کار بیشتر مستلزم حدس های زیرکانه بود تا استدلال های منطقی، و بنابراین غالب فیزیکدانان بزرگ و از جمله بور معتقد شده بودند که باید روشی تازه ایجاد کرد.

در بهار 1925 هایزنبرگ به یک نظریه جدید دست یافت که بورن و یوردان در تابستان همان سال آن را به صورتی متقن در آوردند.این نظریه به نام مکانیک ماتریسی شهرت یافت. در این نظریه مبنای فکری هایزنبرگ این بود که باید روش قدیمی بور در توصیف اتم را کنار گذاشت و توصیفی بر حسب کمیات قابل اندازه گیری را جایگزین آن کرد. بدین ترتیب هایزنبرگ مفاهیم کلاسیک  مکان  و سرعت الکترون های اتمی  را کنار گذاشت. اما دلیل او تنها این نبود که تا کنون کسی این امور را مشاهده نکرده است (زیرا ممکن است پیشرفت تکنیک این اندازه گیری را در آینده میسر سازد) بلکه همچنین این بود که نظریه ای که اینها را قابل مشاهده می دانست(فیزیک کلاسیک) یک نظریه نا موفق بود.

 او توجه کرد که اطلاعات ما درباره اتمها عمدتا از طریق طیف نوری آنها ، یعنی بسامد نورهای تابیده و شدت آنهاست و در نتیجه تمام جنبه های قابل مشاهده اتم ها  با دو حالت مربوط می شود.پس او بجای کمیات سینماتیکی کلاسیک ، کمیات بسامد و شدت نور را اساس کار قرار داد و تحقیق کرد که ببیندآیا می تواند یک نظریه منسجم بسازد که در آن این کمیات قابل مشاهده باشند یا نه؟ نتیجه کار او کشف مکانیک ماتریسی بود که در آن معادلات دینامیکی همان معادلات کلاسیک بودند اما سینماتیک آنها متفاوت بود. در مکانیک ماتریسی به هر کمیت کلاسیک یک ماتریس نسبت داده می- شد . نظریه هایزنبرگ به علت تازگی ساختار ریاضی آن برای  فیزیکدانان آن عصر چندان مطبوع نبود.

از طرف دیگر شرودینگر طی شش ماه اول سال 1926 چهار مقاله نوشت که در آنها فرمولبندی دیگری از نظریه کوانتوم را عرضه میکرد.در این مقالات شرودینگر معادله جدیدی را معرفی کرد که جوابهای آن (ψ) می بایست اطلاعات فیزیکی مناسب را در اختیار ما بگذارد . شرودینگر نظریه کوانتوم را یک نظریه موجی می دانست و معتقد بود که اعداد ناپیوسته ای که از حل فیزیکی معادله او نتیجه می شود معرف بسامد های مجاز سیستم فیزیکی اند نه انرژی های آن .اتم می تواند در حالات ارتعاشی معینی بسر ببرد و اگر دو تا از ارتعشات مانای سیستم ، مثلا با  بسامد های 1ν  و 2ν  همزمان تحریک شوند پدیده زنش رخ می دهد و نوری با بسامد 

 2ν- 1ν = ν تشعشع می شود.بدین ترتیب برای تعبیر تشعشع نیازی به فرض جهش های کوانتومی نیست.

در مورد اینکه چگونه می توان با تصویر موجی ظهور جلوه های ذره ای را توجیه کرد شرودینگر به بسته موج متوسل شد ، اما در همان اوائل لورنتس به او خاطر نشان کرد که بسته موج به علت گسترشی که در زمان پیدا می کند نمی تواند نشان دهندۀ اشیایی باشد که ما به آنها یک وجود پایدار نسبت می دهیم .

چند روز پس از آنکه شرودینگر چهارمین مقاله اش را درباره مکانیک موجی برای چاپ فرستاد (ژوئن 1926 ) بورن طی مقاله ای تعبیر  موجی شرودینگر را غیر قابل دفاع خواند و برای اولین بار تعبیر آماری را برای تابع موج پیشنهاد کرد .او فضای آرایش  در نظریه شرودینگر را به کار برد تا فرایند های پراکندگی را توضیح دهد ، ودر این کار مربع قدر مطلق تابع موج در فضای آرایش را به عنوان احتمال پیدا کردن ذره در ناحیه خاصی از فضا در نظر گرفت بدون آنکه بگوید در فضای حقیقی چه رخ می دهد.

ریاضیات مورد استفاده در روش شرودینگر برای فیزیکدانان آن دهه تازگی نداشت ، بعلاوه به کار گرفتن روش شرودینگر برای حل مسائل فیزیکی آسانتر می نمود . بدین جهت استقبالی که از آن شد بیشتر از استقبالی بود که از مکانیک ماتریسی هایزنبرگ به عمل آمد . اما نه هایزنبرگ روش شرودینگر را می پسندید و نه شرودینگر روش هایزنبرگ را ، تا آنکه شرودینگر در ماه مارس و اکارت در ماه ژوئن 1926 به طور مستقل معادل بودن این دو روش را از لحاظ ریاضی، ثابت کردند،  با وجود این برای محاسبات اتمی عملا روش شرودینگر به کار گرفته شد.

بدین ترتیب در اواسط سال 1926 فرمولبندی ریاضی نظریه کوانتوم کامل به نظر می رسید ، اما تعبیر فیزیکی آن کاملا مشخص نبود و بنابراین وقت آن رسیده بود که ساختار ریاضی را به زبان فیزیکی تفسیر کنند.

بور نه در تکوین مکانیک موجی سهمی داشت و نه در تدوین مکانیک ماتریسی نقشی ، اما پس از آنکه نشان داده شد که ایندو از نظر ریاضی معادلند ، او نقش مهمی برای  تعبیر فیزیکی مکانیک -کوانتوم ایفا کرد.

بور نظریه شرودینگر را می پسندید اما تعبیری را که او از معادله خود ارائه می داد نمی پسندید. اعتراض بور این بود که چگونه موج می تواند سبب رویداد های ناپیوسته ای نظیر تیک در شمارشگر گایگر شود و چگونه می توان با تعبیر شرودینگر تابش جسم سیاه را (که باعث وارد شدن عنصر نا پیوستگی در فیزیک شده بود) توجیه کرد؟ همچنین بور برخالف فرمولبندی هایزنبرگ فرمولبندی  ریاضی را برای دادن یک تعبیر فیزیکی کافی نمی دید .

در پی دعوت بور شرودینگر در سپتامبر 1926 به کپنهاگ آمد که درباره مکانیک موجی سخنرانی کند و در بحث های حول آن شرکت کند. در آنجا بحث های داغی میان شرودینگر و بور درگرفت که منجر به خستگی مفرط و کسالت شرودینگر شد و او بدون آنکه بتواند  عقایدش درباره مکانیک موجی و طرد جهش های کوانتومی را به بور بقبولاند با حالت یاس کپنهاگ را ترک کرد.

سفر شرودینگر به کپنهاگ باعث پیدایش تحریکی در انستیتوی بور در جهت یافتن یک تعبیر فیزیکی برای نظریه کوانتوم شد و در این میان بور و هایزنبرگ بیش از همه کوشیدند . اما بین این دو نیز در مورد مبانی اولیه مورد قبول اختلاف نظر بود.

هایزنبرگ فکر می کرد که یک ساختار ریاضی خالی از تناقض در اختیار دارد و تنها مسئله این است که چگونه می توان این ریاضیات را برای توضیح مشاهدات تجربی به کار برد .

اما بور به کامل بودن فرمولبندی  ریاضی مکانیک کوانتومی اعتقاد نداشت و دنبال این بود که یک اصل عام برای تعبیر فیزیکی نظریه کوانتوم بیابد که مستقل از ریاضیات مورد استفاده باشد .

پس از بحث های مفصل سر انجام بور برای استراحت به نروژ رفت و هایزنبرگ در کپنهاگ ماند. در این مدت که ایندو از هم جدا بودند بور به دور نمایی از اصل مکملیت رسید و هایزنبرگ به روابط عدم قطعیت.

مشکلی که بور را به خود مشغول داشته بود این بود که در روابط  νh E = وp=h/λ  کمیات طرف چپ (یعنی E,p) جزو مشخصات ذرات به حساب می آیند اما کمیات طرف راست (یعنی  λوν)جزو خواص امواج شمرده می شوند. بنایر این هر دو معادله هم درباره ذره صحبت می کنند و هم درباره موج، و البته این سوال مطرح بود که چگونه یک موجود فیزیکی می تواند هم موج باشد هم ذره .

جوابی که بور به آن رسید این بود که انرژی و اندازه حرکت را با یک طرح تجربی می توان تعیین کرد و طول موج و بسامد را با طرحی دیگر. اما این دو آزمایش مختلف اند و بنابراین خواص "ناسازگار" الکترون در آزمایشهای متفاوتی ظاهر می شوند نه در یک آزمایش . پس تناقضی در کار نیست . خواص ذره ای و خواص موجی هر دو برای یک توصیف فیزیکی کامل لازم اند اما در یکجا جمع نمی شوند. بور بعدا اینها را جنبه های مکمل یک وجود فیزیکی (مثلا الکترون) نامید. او از این نوع دوگانگی که شامل دو جز مکمل و مانعة الجمع است، به عنوان مکملیت یاد کرد.

اما سوالی که برای هایزنبرگ مطرح بود این بود که چگونه نتیجه مشاهدات را به کمک فرمولبندی ریاضی مکانیک کوانتومی بیان کند.مثلا در حالی که در نظریه کوانتومی هایزنبرگ جایی برای مسیر یک الکترون وجود ندارد چگونه می توان مسیر یک الکترون در اتاقک ابری را توسط ساختار ریاضی مکانیک کوانتومی توجیه کرد؟

چیزی که در این مورد به هایزنبرگ کمک کرد حرفی بود که پیش از آن اینشتین به او زده بود :"این نظریه است که معین میکند چه چیزی را می توان مشاهده کرد."هایزنبرگ با خود گفت شاید تنها حالاتی در طبیعت اتفاق می افتند که قابل نمایش توسط طرح ریاضی مکانیک کوانتومی باشند. (همانطور که اینشتین فرض کرده بود که زمان واقعی t همان است که در تبدیلات لورنتس وارد می- شود ) و محدودیت هایی که در طبیعت  وجود دارد همانهایی هستند که ساختار ریاضی نظریه کوانتوم پیش بینی می کند. از این دیدگاه ، این ساختار ریاضی است که معین می کند چه سوالاتی را می توان به هنگام آزمایش مطرح کرد و در مورد  چه چیزهایی  باید انتظار جواب داشت . مثلا ساختار ریاضی مکانیک کوانتومی شامل این واقعیت است که برخی از کمیات فیزیکی خاصیت جابجایی را ندارند (مثل مختصات و اندازه حرکت که برای آنها رابطه x(Px)=(Px)x برقرار نیست ) و در نتیجه در کاربرد همزمان آنها محدویت وجود دارد . هایزنبرگ برای اینکه از این نتیجه گیری مطمئن شود به برخی از آزمایشهای ذهنی متوسل شد و با آنها نشان داد که اگر بخواهیم مکان الکترون را اندازه- گیری کنیم اندازه حرکت آن را تغییر می دهیم و بالعکس، و میان عدم قطعیت در مکان و عدم قطعیت در اندازه حرکت الکترون رابطه زیر برقرار است ~ h Δ p.Δx

هایزنبرگ این روابط را روابط عدم قطیت نامید . از نظر هایزنبرگ وجود این نوع محدودیت ناشی از تفاعلی است که بین شیء مورد آزمایش و وسیله اندازه گیری صورت می گیرد و ربطی به دقت وسایل اندازه گیری ندارد.همچنین این روابط حاکی از آنند که در کاربرد مفاهیم کلاسیک برای اشیاء اتمی محدودیتی وجود دارد.بدین ترتیب با توجه به اینکه مکان واندازه حرکت توامأ قابل اندازه گیری دقیق نیستند باید ازنسبت دادن مسیر به الکترون صرف نظر کرد . بنابراین آنچه که در اتاقک ابری می بینیم مسیر واقعی الکترون نیست ، بلکه مجموعه ای از قطرات آب است که هر یک از آن ها مکان تقریبی الکترون را بدست می دهد و از روی دنباله قطرات می توان سرعت الکترون را تخمین زد. محاسبه نشان داد که برای حاصلضرب خطا های مکان و اندازه حرکت حد پایینی وجود دارد.

وقتی بور به کپنهاگ بازگشت هایزنبرگ متن اولیه مقاله ای را که درباره روابط عدم قطعیت نوشته بود به او نشان داد. بور چند تذکر اصلاحی به او داد، اما اعتراض عمده اش این بود که چرا دوگانگی موج – ذره را مبنا نگرفته است و اولویتی برای جنبه ذره ای قائل است. آزمایش های ذهنی متعددی مورد بحث قرار گرفت و بور توانست همه آنها را با استفاده از دو تصویر ذره ای و موجی توجیه کندو البته همه اینها روابط عدم قطعیت را تایید می کرد.

بور روابط عدم قطعیت را قبول کرد ، اما تعبیر هایزنبرگ در مورد منشاء این روابط را نپذیرفت . هایزنبرگ این روابط را ناشی از ساختار ریاضی نظریه کوانتوم می دانست و معتقد بود که :"ما یک طرح ریاضی منسجم داریم و آن هر چه را که قابل مشاهده است به ما می گوید . چیزی در طبیعت وجود ندارد که قابل توصیف با این  طرح ریاضی نباشد ."اما بور معتقد بود که اولا "وضوح ریاضی به تنهایی امتیازی نیست " و "یک توضیح فیزیکی کامل باید مطلقا مقدم بر فرمولبندی ریاضی شود "و ثانیا در هر اثبات روابط عدم قطعیت از طریق تحلیل آزمایش های ذهنی ،از روابط   λ=h/pو E=hν که حاکی از دوگانگی موج- ذره است، استفاده می شود. بنابراین باید دوگانگی موج-ذره را اساس قرار داد و به طور کلی از توصیف های مکمل مانعة الجمع بهره گرفت. در مقابل ، هایزنبرگ نیازی به توسل به مفاهیمی نظیر موج و ذره برای پدیده های اتمی نمی دید و معتقد بود که ساختار ریاضی نظریه کوانتوم اجازه پیش بینی نتایج هرگونه تجربه ای را به ما می دهد.

سرانجام بور قبول کرد که روابط عدم قطعیت بیانی ریاضی از مفهوم مکملیت است زیرا صدق این روابط تضمین می کند که استفاده از اصل مکملیت به تناقض نینجامد و هیچ وضعیت فیزیکی نتوان یافت که تواما  و با دقت کامل هر دو وجه مکمل یک پدیده را نشان دهد بدون آنکه از روابط عدم قطعیت تخلف شود. از نظر هایزنبرگ نیز وجود دو توصیف مکمل برای یک واقعیت فیزیکی قابل هضم شد ، زیرا ثابت شد که اگر با  معادلات هایزنبرگ که شبیه معادلات مکانیک نیوتنی است و شامل معادلات حرکت برای "مختصات " و " اندازه حرکت " ذرات است شروع کنیم ، با یک تبدیل ریاضی می توان آنها را به صورتی درآورد که یادآور جنبه موجی است. بنابراین امکان بازی کردن با تصویر مکمل ،نظیرش را در ساختار ریاضی نظریه کوانتوم دارد.

مباحثات بور و هایزنبرگ آنها را به سوی تعبیری از نظریه کوانتوم که به تعبیر کپنهاگی شهرت دارد سوق داد. روابط عدم قطعیت و اصل مکملیت از مبانی اصلی این تعبیرند.

در سپتامبر 1927 کنگره بین اللملی فیزیک در شهر کومو(در ایتالیا ) برگزار شد. در این کنگره بور برای اولین بار به طور رسمی موضوع مکملیت را به فیزیکدانان معرفی کرد. خلاصۀ حرف بور این بود که از یک طرف تعریف حالت یک سیستم فیزیکی مستلزم حذف تمام عوامل خارجی است (زیرا برای یک سیستم باز هیچ حالتی نمی توان تعریف کرد ) و البته دراین صورت هر مشاهده ای غیر ممکن است و زمان و مکان معنای معمولی شان را از دست می دهند. از طرف دیگر برای آنکه مشاهده امکان پذیر باشد باید تفاعلی با عوامل مناسب اندازه گیری (غیر متعلق به سیستم)صورت بگیرد و دراین حالت یک تعریف روشن از سیستم میسر نیست و جایی برای علیت به معنای معمولی آن وجود ندارد. بنابراین باید توصیف زمانی- مکانی و صدق علیت را جنبه های مکمل و مانعة الجمع به حساب آوریم . بور برای روشن شدن مطلب ، نظریه موجی نور را با آن مقایسه کرد. نظریه موجی یک توصیف کافی از انتشار نور در فضا و زمان می دهد، در حالی که نظریه ذره ای، تفاعل نور و ماده را بر حسب انرژی و اندازه حرکت بیان می کند. بنابراین طبق نظر بور راه را برای یک توصیف علی و زمانی- مکانی پدیده های نوری بسته است.

در فیزیک کلاسیک هم قوانین بقای انرژی و اندازه حرکت (که مصادیق علیت اند و معرف توصیف علی ) را داریم و هم توصیف زمانی – مکانی را . اما در مکانیک کوانتومی به علت روابط

~ h Δ p.Δx  و t ~ h. ΔEΔ این امر میسر نیست.این روابط نشان می دهند که دقیقترین توصیف زمانی- مکانی همراه است با افزایش عدم قطعیت در اندازه حرکت و انرژی ، یعنی از دست دادن دقت در توصیف علی.

سخنرانی بور در این کنفرانس خیلی خوب درک نشد. به قول ماکس یامر " فیزیکدان ها که سرگرم کاربردهای نظریه جدید برای مسائل حل نشدۀ فیزیک اتمی بودند بیش از آن فکرشان مشغول بود که بتوانند به این مسائل تعبیری توجه کنند. فلاسفه هم فاقد اطلاعات فنی بودند که بتوانند در مباحثات شرکت کنند."

چند هفته بعد از کنفرانس کوموپنجمین کنفرانس سولوی دربروکسل تشکیل شد (24-29 اکتبر 1927). اوج این کنفرانس بحث های عمومی بود که در انتهای آن در گرفت.لورنتس رئیس کنفرانس از بور خواست که درباره مسائل معرفت شناختی مکانیک کوانتومی صحبت کند. بور دعوت لورنتس را پذیرفت و سخنرانیی شبیه سخنرانی اش در کومو ایراد کرد.

 اینشتین که در این کنفرانس حاضر بود برای اولین بار یک گزارش جامع درباره تعبیر مکملیت شنید. او با نظراتی که بور،بورن،وهایزنبرگ در این کنفرانس ابراز داشتند مخالف بود، و در جلسات رسمی کنفرانس جز اعتراض ساده ای که به تعبیر آماری مکانیک کوانتومی کرد چیز دیگری نگفت، اما در جلسات غیر رسمی بور را به مبارزه طلبید.

اوتو اشترن می گوید که اینشتین به هنگام صبحانه با طرح یک آزمایش ذهنی زیبا، شبهاتی بر نظریه کوانتوم وارد می کرد. پائولی و هایزنبرگ به اعتراضات اینشتین توجهی نمی کردند و نسبت به آنها حساسیت نشان نمی دادند، اما بور روی آنها کار می کرد و شب موقع صرف شام شبهات اینشتین را جواب می داد و مساله را روشن  می کرد.اینشتین با طرح آزمایش های ذهنی می خواست نشان دهدکه تفاعل میان اشیاء اتمی و وسائل اندازه گیری آنقدرها که هایزنبرگ و بور می گویند پیچیده نیست و می توان روابط عدم قطعیت را نقض کرد. بور در مقابل می کوشید که نشان دهد در استدلالات اینشتین مغالطه ای وجود دارد و الا دقتی بیش از پیش بینی روابط عدم قطعیت بدست نمی آید.

نتیجه ای که فیزیکدانان در این کنفرانس به آن رسیدند این بود که مکانیک کوانتومی ، با تعبیری که بور- هایزنبرگ از آن داشتند حاوی تناقضات داخلی نیست و تجارب موجود را به خوبی توجیه می- کند. از کنفرانس 1927 به بعد این تعبیر ، که به تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی معروف است و بر محور اصول مکملیت و عدم قطعیت دور می زند ، مقبولیت عام یافته و هنوز هم مورد قبول اکثریت فیزیکدانان است.

بدین ترتیب کاوش برای یافتن یک  نظریه منسجم اتمی در پنجمین کنفرانس سولوی به پایان رسید . اما بحث بور و اینشتین با این کنفرانس خاتمه نیافت، بلکه با حدت بیشتر در ششمین کنفرانس سولوی که در 1930 در بروکسل تشکیل شد ادامه یافت. در آنجا اینشتین یک آزمایش ذهنی طرح کرد(شرح کامل این بحث) که در آن ظاهرا از روابط عدم قطعیت هایزنبرگ تخلف می شد. او جعبه ای حاوی اشعه الکترومغناطیسی در نظر گرفت که دریچه ای در یکی از درهایش دارد. این دریچه توسط یک مکانیسم مرتبط با یک ساعت باز و بسته می شود. جعبه را وزن می کنیم و سپس آن را برای مدت زمانی کوتاه باز می گذاریم تا یک فوتون خارج شود و باز جعبه را وزن می کنیم .در این صورت از لحاظ اصولی ، هم زمان خروج فوتون را با دقت دلخواه داریم و هم انرژی آن را و بدین ترتیب رابطه  t ~ h .  ΔE. Δ  نقض  می شود. 

بور از این آزمایش ذهنی خیلی ناراحت شده بود و سراسر آن شب از پیش یک فیزیکدان به نزد فیزیکدان دیگر می رفت تا او را قانع کند که اگر حرف اینشتین درست باشد باید ختم فیزیک را گرفت.سرانجام صبح روز بعد جواب اینشتین را یافت. بور نشان داد که اینشتین در محاسباتش تاثیری را که میدان ثقل ، طبق نسبیت عام، روی میزان کردن ساعتها می گذارد در نظر نگرفته است و با در نظر گرفتن این مطلب تخلفی از روابط عدم قطعیت رخ نمی دهد. البته اینشتین به اشتباهش اقرار کرد ولی درست  قانع  نشد. بور ظاهرا پیروز شده بود،ولی در بقیه عمرش همواره در ذهنش با اینشتین در مجادله بود و گفته اند که عکسی که از تخته سیاه بور درست یک روز قبل از فوت او گرفته شده شامل طرح آزمایشی است که در 1930 مورد بحث او و اینشتین قرار گرفته بود.(

بعد از پایان ششمین کنفرانس سولوی، مساله تعبیر مکانیک کوانتومی از دیدگاه بور یک مساله خاتمه یافته تلقی می شد،اما اینشتین هنوز قانع نشده بود،ولی از این به بعد دیگر برای او مساله عدم انسجام مکانیک کوانتومی مطرح نبود، بلکه مساله کامل بودن آن مطرح بود.

 

2.معرفت شناسی بور

چنانکه گفتیم بور و هایزنبرگ در سال 1927 روی مسائل تعبیری مکانیک کوانتومی تا حدی به توافق رسیدند و همچنین کنفرانس سولوی مواضع آنان را مستحکم کرد و تعبیر آنها به عنوان تعبیر سنتی و یا تعبیر کپنهاگی مورد پذیرش اکثریت فیزیکدانان قرار گرفت. نکته ای که در اینجا تذکرش لازم است این است که تعبیر کپنهاگی یک تعبیر یگانه کاملا مشخص نیست و فیزیکدانان طراز اولی که این تعبیر را پذیرفتند همه اجزای آن را به یک درجه قبول نداشتند و بین آنها نیزحداقل از لحاظ الویتی که برای بعضی اصول قائل بودند اختلاف نظر بود. ما در اینجا عمدتا به طرح دیدگاه های معرفت شناختی بور می پردازیم و مقایسه این دیدگاه ها با دیدگاه سایر بنیانگذاران و مدافعان مکتب کپنهاگی را به  نوشتاری دیگر موکول میکنیم. ذیلا به ذکر اندیشه هایی که بور روی آنها تاکید داشت می- پردازیم.

 

1.2 اصل مکملیت

در مورد این اصل چند مطلب مطرح است که هر کدام را جداگانه بحث می کنیم:

تعریف مکملیت

چنانکه گفتیم هدف بور یافتن یک اصل عام بود که بتواند به کمک آن پدیده های کوانتومی را توجیه کند. او در سال 1927 به چنین اصلی دست یافت و آن را برای اولین بار به طور رسمی در کنگره کومو مطرح کرد . در آنجا او این مساله را مطرح کرد که امکان ندارد بتوانیم تواما یک توصیف علـّی و یک توصیف زمانی-  مکانی از یک سیستم بدهیم و در واقع این دو توصیف مکمل و مانعة الجمع هستند. برای هر یک از این دو توصیف به تدارکات تجربی متفاوتی نیاز داریم.

بور در غالب سخنرانی های بعدی اش درباره مکملیت سخن گفت، اما هرگز تعریف صریحی از مکملیت ارائه نداد و همین امر باعث ابهامات زیادی شد.اینشتین در مقاله ای که در ژانویه 1949 نوشت چنین گفت" من علی رغم کوشش بسیاری که کرده ام نتوانسته ام به یک فرمولبندی دقیق از اصل مکملیت بور دست یابم." همچنین وایتسکر در مقاله ای که در سال 1955 به مناسبت هفتادمین سالگرد بور نوشت متذکر شد که برای نوشتن این مقاله به مقالات اولیه بور رجوع کرده و به این نتیجه رسیده است که در ظرف 25 سال گذشته منظور بور از مکملیت را اشتباه فهمیده بوده است.اما وقتی وایتسکر برداشت جدیدش از مکملیت را با بور مطرح می کند و می پرسد که آیا منظور وی را درست فهمیده است یا نه ، جواب بور منفی بوده است. ابهام در معنای مکملیت سبب شد که دیگران برداشتهای در تعریف این اصل به کار ببرند . مثلا پائولی در مقاله ای که در 1933 نوشت دو مفهومی را مکمل خواند که کاربرد یکی (مثلا مختصات) مستلزم طرد دیگری باشد. یعنی هر وسیله تجربی ای که برای اندازه گیری یکی از ایندو به کار رود با وسیله اندازه گیری مفهوم دیگر تداخل تخریبی داشته باشد. پس پائولی مکملیت را به دو مفهومی نسبت داد که به یک نحو توصیف کلاسیک ( مثلا تصویر ذره ای ) مربوط می شود، نه به دو توصیف مانعة الجمع. وایتسکر پیشنهاد کرد که باید میان مکملیت موازی و مکملیت دایره ای تمایز قائل شد. در مکملیت موازی با دو مفهوم مکمل سر و کار داریم که یا تنها در نظریه کوانتوم مانعةالجمع اند (مثل مختصات و اندازه حرکت ) و یا هم در نظریه کلاسیک ناسازگارند وهم در نظریه کوانتوم(مختصات و عدد موجی). در مکملیت دایره ای با دو توصیف مانعة الجمع سر و کار داریم. مثلا مکملیت توصیف زمانی- مکانی و توصیف علـّی  از نوع مکملیت دایره ای است؛چنانکه بور متذکر شده است. وایتسکر در تفسیر نظر بور گفت اگر معادله شرودینگر را به کار ببریم به یک توصیف علـّی می رسیم. اما اگر بخواهیم به یک توصیف زمانی- مکانی برسیم باید به یک اندازه گیری از کمیات کلاسیک مشاهده پذیر متوسل شویم ، ولی چنین عملی باعث تقلیل بسته موج می شود و این کار رفتار علـّی تابع موج را از میان می برد. پس طبق نظر وایتسکر مکملیت میان توصیف زمانی- مکانی و صدق علیت درست همان مکملیت میان توصیف طبیعت بر حسب تابع موج است. بور این برداشت وایتسکر از مکملیت را رد کرد.

این نشان می دهد که تا چه حد در منظور بور از مکملیت ابهام وجود داشته است(حتی برای افرادی که به او نزدیک بوده اند)و البته همین باعث شده که اصل مکملیت علی رغم اعتراضات جدی که به آن  وارد کرده اند باقی بماند. با وجود این اگر عبارت زیر از یک سخنرانی بور در 1929 را به عنوان تعریف مکملیت از دیدگاه بور تلقی کنیم( که شاید صریحترین عبارت او در این مورد باشد)  می توانیم تمامی گفته هایی را که از بور در این باره به ما رسیده است توجیه کنیم. در این عبارت بور می گوید :"اصل کوانتوم ما را مجبور می کند که نحوه دیگری از توصیف موسوم به مکملیت را بپذیریم، بدین معنی که هر استفادۀ مشخص از ( یک دسته ) مفاهیم کلاسیک ، کاربرد همزمان مفاهیم کلاسیک دیگری را که در زمینه ای دیگر به همان اندازه ضرورت دارند غیر ممکن می سازد." طبق این بیان اسلوب های توصیف مکمل اند .مثلا توصیف بر حسب مختصات زمانی- مکانی و توصیف بر حسب انتقال انرژی- اندازه حرکت به صورت همزمان امکانپذیر نیست، زیرا این دو نوع  توصیف  مستلزم تدارکات تجربی متفاوتی هستند، بورن موضع بور را اینطور تلخیص کرده است که :"تصویر یگانه ای از از کل جهان تجارب، وجود ندارد."

یکی از ایرادهایی که از همان اوائل به اصل مکملیت وارد می کردند این بود که چرا مکملیت را منحصر به دو خاصیت کرده اند و به سه خاصیت یا بیشتر تعمییم نداده اند. از جمله فون نیومان، به دنبال ادعای بور که مکملیت تصاویر موجی و ذره ای را به فقدان خاصیت جابجایی در متغییرهای مربوطه  نسبت می داد گفته است :" خوب ، چیزهای زیادی هستند که خاصیت جابجایی ندارند، و شما به سهولت می توانید سه اپراتور پیدا کنید که جابجایی پذیر نباشند." وایتسکر این سوال را به طور صریح بررسی کرد و به این نتیجه رسید که دو گانگی موج- ذره حالت یک قضیه منفصله را دارد: واقعیت فیزیکی یا تمرکز نقطه ای دارد و یا در فضا گسترده است . حالت اول را با الگوی ذره ای بیان می کنیم و حالت دوم را با الگوی موجی.

 

ارزش اصل مکملیت از نظر بور

بور طی 35 سال کوشید تا مکملیت را به صورت یک نظریۀ فلسفی جامع و دقیق درآورد. او فیزیک کوانتومی را زمینه ای قرار داد که به کمک آن به یک معرفت شناسی منسجم دست یابد و انتظار داشت که به کمک مکملیت مسائل اساسی رشته های دیگر نظیر روانشناسی ، فیزیولوژی،جامعه شناسی،فلسفه و غیره را حل کند.

او می گفت روزی خواهد آمد که مکملیت در مدارس آموخته خواهد شد و بخشی از تعلیمات عمومی خواهد بود و بهتر از هر مذهبی مردم را راهنمایی خواهد کرد. روزنفلد،که از بزرگترین اصحاب بور بود ، می گوید که بور کوشش زیادی کرد تا مکملیت را در مورد سایر رشته های علوم بشری به کار ببرد و این کار را کم اهمیت تر از تحقیقات فیزیکی اش تلقی نمی کرد .

گفته شده است که اصل مکملیت بزرگترین اثری است که بور در فلسفه علم باقی گذاشته و جان ویلر آن را " انقلابی ترین عقیدۀ فلسفی معاصر " دانسته است.

نقد اصل مکملیت

گرچه به طور کلی می توان گفت که اصل مکملیت بور مورد پذیرش غالب فیزیکدانان معاصر قرار گرفته است،اما برخی از فیزیکدانان بزرگ معاصر و از جمله بعضی از بنیانگذاران مکانیک کوانتومی آن را نپذیرفته اند. دیراک در کتاب مکانیک کوانتومی خود از آن یادی نکرد و بعدا هم آن را مورد نقد قرار داد  . بورن نسبت به آن نظر مثبت نداشت و اینشتین این را کار درستی نمی دانست که اجازه بدهیم توصیف نظری مستقیما متکی به احکام تجربی باشد،چنانکه اصل مکملیت بور مدعی است.

تعمیم اصل مکملیت

چنانکه قبلا متذکر شدیم بور خود کوشید که قلمرو کاربرد اصل مکملیت را از حوزه محدود اولیه اش به سایر بخشهای دانش انسانی تعمیم دهد و البته دیگران هم در این راه کوشیده اند. ما در اینجا چند نمونه از این تعمیمات را ذکر می کنیم:

-         مکملیت دمای یک سیستم و توصیف حرکت هر یک از اتم های آن: بور در سخنرانیی که در 1930 در انگلستان ایراد کرد مفهوم دمای یک سیستم ترمودینامیکی را مکمل و مانعة الجمع با توصیف کامل حرکات اتم های آن دانست.

-         مکملیت اصالت حیات و اصالت فیزیک در سیستم های زنده  : بور طی یک سخنرانی در 1932 در کپنهاگ اصل مکملیت را به زیست شناسی تعمیم داد:"اگر بخواهیم تحقیقات درباره اعضای یک حیوان را تا آنجا ادامه دهیم که  بتوانیم توصیفی از نقش تک تک اتمها در اعمال حیاتی  به دست دهیم باید حیوان را بکشیم...از این دیدگاه باید حیات را یک حقیقت اولیه دانست که قابل توضیح نیست و باید آن را به عنوان یک نقطۀ شروع در زیست شناسی در نظر گرفت."

-         مکملیت مطالعه فرهنگ های ساده : این مطلب را بور در سخنرانیی که در 1938 در کنگرۀ مردم شناسی و نژاد شناسی (در انگلستان) ایراد کرد متذکر شد.

-         مکملیت ذهن و موضوع مردم شناسی

-         مکملیت قدرت سازمان ملل متحد و حق حاکمیت ملت ها

-         مکملیت دانش زمان حال و پیش بینی آینده : طبق تعبیر مکتب کپنهاگ هر چه وضع فعلی سیستمی را دقیق تر مشخص کنیم ،آن را بیشتر مختل می کنیم و در نتیجه دقت پیش بینی آینده کمتر می شود

-         مکملیت آزادی اراده و جستجو برای یافتن انگیزه ها : هنگامی که به دنبال یافتن انگیزه ها برای تصمیم گیری خاص هستیم احساس اختیار نمی کنیم،اما در مواردی که نمی توانیم انگیزه ها را بیابیم یا دنبال یافتن آنها نیستیم احساس اختیار می کنیم.

-         مکملیت محبت و عدالت: برونر می گوید که در سال 1943 (یا اوائل 1944) با بور ملاقات داشته است که یک بار یکی از فرزندانش مرتکب خطایی نا بخشودنی شده بود و او نمی دانست که چگونه مجازاتی برای فرزندش در نظر بگیرد. این مطلب او را به یاد مکملیت انداخته بود. آنگاه بور به برونر می گوید:"شما نمی توانید یک نفر را توأماً از دید محبت و دید عدالت بشناسید."

-         مکملیت علم و مذهب : روس بال استاد ریاضی دانشگاه آکسفورد علم و دین را دو عنصر مکمل می خواند که گرچه ظاهراً با هم ناسازگارند اما هر دو صحیح هستند و مکمل یکدیگرند.

بور معتقد بود که در مورد مسائل اجتماعی و اخلاقی اعتقاد به اصل مکملیت می تواند باعث تحمل آراء دیگران شود.

 

2.2 تجزیه ناپذیری سیستم های  کوانتومی

طبق این اصل سیستم های کوانتومی خواص ذاتی (مستقل از مشاهده)ندارند. یعنی سیستم کوانتومی و وسایل  مشاهده ، یک واحد تجزیه ناپذیر می سازند و در نتیجه خواصی که به سیستم نسبت می دهیم در واقع متعلق به مجموعۀ سیستم و وسیله اندازه گیری است. به قول فاینمن:"در مکانیک کوانتومی  یک رویداد مجموعه ای از شرایط اولیه و شرایط نهایی است." مثلاً وقتی یک الکترون در یک طرف وسیلۀ آزمایش از تفنگ الکترونی خارج می شود و پس از گذشتن از یک  روزنه در طرف دیگر در نقطه ای مشاهده می شود، کل این قضیه یک حادثۀ لایتجزی است.

در توجیه این اصل بور متذکر شد که در فیزیک کوانتومی،برخلاف فیزیک کلاسیک،تفاعل بین سیستم مطالعه و وسیلۀ آزمایش (که شامل ناظر هم می شود) قابل اغماض یا جبران کردنی نیست. بنابراین برای توضیح پدیده های کوانتومی باید تمام تدارکات تجربی را مشخص کرد. به عبارت دیگر پدیده تحت مطالعه و آزمایشگر یک واحد تجزیه ناپذیرمی سازند و هر نوع تعبیری در وضعیت مشاهده که سبب تجزیۀ این پدیده به اجزایش شود باعث محو شدن پدیدۀ اصلی و ظهور یک پدیدۀ جدید می شود،نه آنکه چهرۀ دیگری از همان پدیده را بدست دهد. بنابراین برعکس پدیده های کلاسیک، یک پدیدۀ کوانتومی عبارت از یک رشته حوادث فیزیکی نیست،بلکه یک نوع تشخیص فردی است.

نکتۀ دیگر اینکه ما در فیزیک برای تعیین خواص اشیاء به آزمایش متوسل می شویم. در فیزیک کلاسیک می توان با طرح یک آزمایش پیچیده تمام اطلاعات قابل تصور را دربارۀ سیستم بدست آورد، اما در فیزیک کوانتومی چنین نیست. در اینجا بر خلاف اشیاء کلاسیک که خواص سازگار دارند، یک سیستم  کوانتومی از خود بعضی خواص مانعة الجمع نشان می دهد(مثل خواص ذره ای و خواص موجی). مثلا الکترون تحت بعضی شرایط به صورت ذره جلوه می کند و در بعضی شرایط دیگر به صورت موج. بور این مطلب را اینطور توجیه کرد که الکترون خودش خواص ذاتی ندارد، و این الکترون به علاوۀ سیستم اندازه گیری است که دارای آثار خاص است و بنابراین برای توصیف اشیاء اتمی باید تمام جهات ذیربط تدارکات تجربی را ذکر کرد و از شیوۀ توصیف های مکمل بهره گرفت. به قول بور " در حوزه فیزیک کلاسیک تمام خواص مشخصۀ یک شیء معین را می توان با یک طرح تجربی تعیین کرد، گرچه از لحاظ عملی مناسب است که برای مطالعۀ جنبه های مختلف یک پدیده طرح های متفاوتی را به کار ببریم . در واقع اطلاعاتی که از اینها به دست می آیند یکدیگر را تکمیل می کنند و می توان از ترکیب آنها تصویر واحد منسجمی از رفتار شیء مورد نظر بدست آورد. در فیزیک کوانتومی شواهدی که در مورد اشیاء اتمی از طریق طرح های تجربی مختلف بدست می آوریم نوع جدیدی از مکملیت را نشان می دهند." اما هایزنبرگ معتقد بود که یک سیستم کوانتومی دارای خواص گوناگونی است، و اینها را به صورت بالقوه دارد نه بالفعل،و این سرشت محیط سیستم کوانتومی است که معین می کند کدام یک از اینها به فعلیت خواهد رسید.

به هر حال به جای آنکه بگوییم الکترون، به صورت منزوی، چه خواصی دارد باید شرایطی را که الکترون در آن قرار دارد مشخص کنیم، ودر واقع می توان گفت که الکترون اصطلاحی است که از تحلیل پدیده ها انتزاع می شود. با وجود این می توان به طور قراردادی خواص مشاهده در آزمایشها را به خود سیستم های کوانتومی نسبت داد،به شرط آنکه متوجه قراردادی بودن این امر باشیم و نخواهیم نتایجی در بارۀ کنه اشیاء استنتاج کنیم و به شرط آنکه در مورد خواص ناسازگار روابط عدم قطعیت  را مراعات کنیم.

  

3.2 ارزش مفاهیم کلاسیک

 هم بانیان مکتب کپنهاگی و هم اینشتین قبول داشتند که یک  محدودیت اساسی در کاربرد مفاهیم کلاسیک در حوزۀ اتمی وجود دارد اما در مورد این محدودیت نگرش آنها متفاوت بود. بنیانگذاران مکتب کپنهاگی معتقد بودند که  باید تمام مفاهیم فیزیک کلاسیک را حفظ کرد ولی محدودیتی برای کاربرد همزمان آنها قائل شد. برای این کار مفاهیم را به دو مقولۀ مکمل تقسیم می کنیم و تنها آنهایی را که متعلق به یک مقوله هستند بطور همزمان به کار می بریم. از دیدگاه اینها علت ضرورت به کار بردن زبان فیزیک کلاسیک در بحث از حقایق تجربی این است که نمی توان از شیوه های معمولی ادراک صرف نظر کرد و یک مبادلۀ فکری غیر مبهم دربارۀ اطلاعات تجربی بدون اینها میسر نیست.به قول بور:"هر چه هم که پدیده های کوانتومی از حوزۀ توصیف کلاسیک  فراتر بروند باید توضیح تمام شواهد (تجربی) بر حسب اطلاعات کلاسیک باشد. دلیلش اینست که ما از کلمۀ "آزمایش" منظورمان وضعیتی است که در آن می توانیم به دیگران بگوییم چه کرده ایم  و چه آموخته ایم و بنابراین باید توضیح تدارکات تجربی و نتایج مشاهدات را به زبانی غیر مبهم، با استفاده از اصطلاحات فیزیک کلاسیک، بیان کنیم."

از طرف دیگر استفاده از مفاهیم کلاسیک در حوزۀ اتمی تاوانی هم دارد و آن اینست که دیگر نمی توان توصیف واحدی (بر حسب مفاهیم کلاسیک)از پدیده های  اتمی ارائه داد و ضروری است که از توصیف های مکمل  استفاده کنیم. به قول رزنفلد :"تمام موجوداتی که قادر به تحقیقات فیزیکی هستند در ابتدا با جهان فقط در مقیاس ماکروسکوپیک  تفاعل دارند، لذا باید مفاهیمی مناسب پدیده های ماکروسکوپیک بسازند. بنابراین وقتی به کشف دنیای اتمی می پردازند در توصیف آن با مساله روبرو می شوند،و از این جهت ناچارند از شیوۀ توصیف های مکمل استفاده کنند."

هایزنبرگ نیز عقیده داشت که :"ما برای توصیف تدارکات تجربی و نتایج تجربه راهی  جز استفاده از زبان فیزیک کلاسیک نداریم و نمی توانیم چیز های دیگری را جایگزین آنها کنیم ولی البته کاربرد این مفاهیم به علت روابط عدم قطعیت محدودیت پیدا می کند. ما باید این محدودیت را به ذهن بسپاریم ولی نمی توانیم و نباید در اصلاح این مفاهیم بکوشیم."

در مقابل اینها اینشتین معتقد بود که اگر اطلاعات تجربی جدیدی نشان داد که مفهومی اعتبارش را از دست داده است باید آن را کنار گذاشت. او اشکالی نمی دید که مفاهیم کلاسیک کنار گذاشته شود و حتی ضروری می دید که به جای این مفاهیم، مفاهیم کاملا جدید به کار گرفته شود. اما همواره تاکید داشت که مفاهیم نو در عین اینکه اطلاعات جدید را توجیه می کنند نباید به برداشت ما از واقعیت فیزیکی لطمه بزنند.

 

4.2 علیت

واژۀ علیت در قرون اخیر در میان فیزیکدانان به این معنی به کار رفته است که اطلاعات دقیق از حالت فعلی یک سیستم فیزیکی برای پیش بینی آیندۀ آن کفایت می کند. به عبارت دیگر در جهان قوانین لایتخلفی وجود دارند که به کمک آنها می توان بطور یگانه آیندۀ هر سیستم فیزیکی را از روی وضعیت فعلی آن تعیین کرد.

این تعبیر خاص از علییت را اصل موجبیت (دترمینیسم) می نامند. این اصل در مکانیک نیوتنی اعتبار مطلق داشت ولی پس از تکوین مکانیک کوانتومی بنیانگذاران مکتب کپنهاگی گفتند که دترمینیسم  را باید کنار گذاشت. در میان اینها بور وضعیت خاصی داشت زیرا او حتی قبل از ظهور مکانیک کوانتومی جدید اعتبار دترمینیسم را مورد تردید قرار داده بود:"این نویسنده پیشنهاد کرد که تغییر هر حالت یک اتم،که در آن اتم از یک حالت مانا به حالت مانای دیگر می رود،باید یک فرآیند واحد به حساب آورده شود که قابل تشریح بیشتر نیست. در اینجا، آنقدر از توصیف علی دوریم که می توان گفت هر اتم در یک حالت مانا مختار است به هر حالت مانای دیگر  منتقل شود." در سال 1923 نیز بور در مقاله ای که به اتفاق کرامرز و اسلیتر نوشت تخلف از علیت را پیشنهاد کرد که اندک زمانی بعد تجارب بوته – گایگر و کامپتون – سایمون آن را رد کرد. همچنین بور در سخنرانیی که در سال 1925 در کنگرۀ ریاضیدانان اسکاندیناویایی ایراد کرد متذکر شد که پیشرفت فیزیک امکان یک توصیف علی منسجم از پدیده های اتمی را رد کرده است.

 بور پس از پی بردن به اصل مکملیت،موضعی میان طرد کامل موجبیت و اعتبار مطلق آن اختیار کرد. در این زمان بور عقیده داشت که قوانین بقای انرژی و اندازه حرکت(که مصادیق روابط علی هستند) در صورتی دقیقا صدق می کنند که از توصیف زمانی – مکانی حوادث صرفنظر کنیم وبالعکس. به عبارت دیگر،ارائه یک توصیف زمانی – مکانی و یک توصیف علی دقیق برای حوادث فردی به طور همزمان امکان ندارد و یکی از ایندو را باید فدای دیگری کرد. به قول بور:"این وضعیت مخصوصا مانع تلفیق غیر مقید مختصات زمانی – مکانی  و قوانین بقای اندازه حرکت – انرژی که توصیف تصویری علی فیزیک کلاسیک بر مبنای آنهاست می شود. بنابراین یک طرح تجربی که منظور از آن پیدا کردن مکان یک ذرۀ اتمی  در لحظۀ بعدی (بعد از تعیین آن در یک زمان قبلی) است مستلزم انتقال (علی الاصول غیر قابل کنترل) انرژی و اندازه حرکت به ترازهای ثابت و ساعتهای میزان شده (که برای تعریف دستگاه مرجع ضرورت دارند)است. بالعکس استفاده از هر طرحی که برای مطالعۀ ترازمندی انرژی و اندازه حرکت (که برای توجیه خواص ذاتی اشیاء اتمی لازم است) مناسب باشد مستلزم صرف نظر کردن از تفصیلات مختصات زمانی – مکانی ذرات سازندۀ سیستم است."

5.2 واقعیت فیزیکی

در فیزیک کلاسیک به عنوان اصل پذیرفته شده بود که یک جهان خارجی مستقل از ذهن وجود دارد که می توان آن  را مشاهده کرد و توصیفی از آن بدست آورد.

در آنجا فرض بر این بود که در جهان خارجی قوانین مستقل از وجود بشر موجودند و بشر قادر است این قوانین را (لا اقل به طور تقریبی) یاد بگیرد. فیزیکدانان کلاسیک وظیفۀ فیزیک را این می دانستند که توصیفی از نظم موجود در طبیعت،مستقل از نقش آزمایشگران ، بدست دهد.

واضح است که برای اندازه گیری یک کمیت فیزیکی باید وسیله ای بکار ببریم و این وسیله تفاعلی با شیء مورد نظر داشته باشد . این تفاعل روی هر دو اثر می گذارد و بنابراین حالت شیء قبل و بعد از اندازه گیری یکی نیست. در فیزیک کلاسیک اعتقاد بر این بود که عمل مشاهده تاثیر قابل ملاحظه ای روی شیء مورد مطالعه نمی گذارد و به علاوه می توان اثر آن را به حساب آورد. بنابراین در فیزیک کلاسیک امکان داشت که وضعیت شیء  را برای زمانهای قبل از مشاهده و زمان های بعد از آن مشخص کرد. در فیزیک کوانتومی مشاهدات روی شیء مورد مطالعه تاثیر می گذارند و این تاثیر را نمی توان به کمتر از یک مقدار معین تقلیل داد، و قابل کنترل هم نیست. بنابراین از دیدگاه بور و همفکران او نمی توان  از رفتار و خواص اشیاء کوانتومی به صورتی مستقل از مشاهده صحبت کرد و نمی توان یک واقعیت  مستقل از مشاهده به پدیده ها نسبت داد. به عبارت دیگر وجود یک شیء و دانش ما دربارۀ آن دو مطلب کاملا جداگانه نیست.به قول بور:"ما در صحنۀ وجود تنها تماشاگر نیستیم، بلکه بازیگر هم هستیم." به عقیدۀ بور وظیفۀ علم این نیست که ماهیت اشیاء را بر ملا کند و توصیفی از جهان خارج بدست دهد،بلکه کار آن این است که رابطه ای بین تجارب مختلف بشر برقرار کند. بنابراین وقتی ما راجع به توصیف طبیعت بحث می کنیم منظورمان توصیف طبیعت مستقل از ذهن انسانها نیست، بلکه منظورمان تجارب بشری است. به قول بور:"این اشتباه است که فکر کنیم وظیفۀ فیزیک پیدا کردن چگونگی طبیعت است. فیزیک مربوط است به آنچه ما می توانیم  در بارۀ  طبیعت بگوییم."

و به قول هایزنبرگ :" فرمول های ریاضی جدید طبیعت را توصیف نمی کنند، بلکه دانش ما را دربارۀ طبیعت بیان می کنند. ما مجبور شده ایم توصیف طبیعت را که قرنها هدف علوم دقیقه به حساب می آمد کنار بگذاریم. تنها چیزی که در زمان حاضر می توان گفت این است که ما در حوزۀ اتمی این وضعیت را قبول کرده ایم، زیرا تجاربمان را به قدر کافی توضیح می دهند." عده ای بور را ایده آلیست به حساب آورده اند. از طرف دیگر افرادی در این مطلب مناقشه کرده اند. واضح است که بور را نمی توان یک رئالیست به مفهوم متداول آن (یعنی اعتقاد به واقعیت فیزیکی مستقل از عمل مشاهده) به حساب آورد. اما بور و پیروان او رئالیسم را به نحو دیگری تعبیر کرده اند. از نظر آنها منظور از رئالیسم این است که تجارب انسانی را می توان بدون ابهام به دیگران منتقل کرد.

 به قول بور:

"در واقع از دیدگاه فعلی ما، فیزیک را نباید مطالعۀ چیزی از قبل داده شده دانست، بلکه باید آن را وسیله ای  دانست که می تواند روش هایی برای تنظیم و بررسی تجارب انسانی به وجود آورد.از این لحاظ وظیفۀ ماست که این تجارب را به نحوی مستقل از ذهنیات افراد و بنابراین به صورت عینی توضیح بدهیم،یعنی به نحوی که بتوان آن را بدون ابهام به زبان معمولی بشر به افراد دیگر منتقل کرد." اینکه پدیده های مربوط به ذرات بنیادی قابل تفکیک از وسایل  مشاهده نیستند و اشیاء اتمی واقعیتی در حد اشیاء معمولی ندارند هضمش بسیار مشکل بوده است و هنوز هم بسیاری از بزرگان علم و فلسفه در مقابل آن مقاومت می کنند. برای بور گذشتن از واقعیت پدیده های اتمی قابل قبول بود، زیرا برای او نکتۀ مهم در مورد یک نظریه، سادگی  یا زیبایی آن و یا مراعات برخی اصول نبود، بلکه خالی بودن آن از تناقضات داخلی و انسجام میان روشهای حصول اطلاعات کمی و نحوۀ تعبیر آنها بود. در مقابل اینشتین حاضر بود که با ناسازگاری های کوتاه مدت بسازد ولی اصول مورد قبولش را کنار نگذارد. او اعتقاد به وجود دنیای خارجی مستقل از ذهن را اساس تمام علوم طبیعی می دانست و به  همین جهت حاضر نبود هیچ چیزی را که به واقعیت دنیای فیزیکی خدشه وارد می کند بپذیرد.

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

بافت نظام گیتی از منظر هستی - مستند علم چهارگانه برایان گرین با زیرنویس فارسی کوثرپرداز

 

جدیدترین شماره موفقیت منتشر شد. برای خواندن عناوین آن روی تصویر کلیک کنید.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

نحوه تهیه محصولات شرکت کوثرپرداز
 
 

نحوه تهیه محصولات شرکت کوثرپرداز
 
 
  تلفن های تماس با روابط عمومی شرکت :
8-77788465-021

 77054279-021
 77964741-021
 شماره های همراه
 09365839384
 09193137110
 
 در تهران :
 عزیران تهرانی جهت دریافت محصول درب منزل بدون هزینه اضافی می توانند به صورت سفارش تلفنی اقدام کنند. به این صورت که در تمام ایام هفته (حتی روزهای تعطیل ) با تلفن های دفتر توزیع  77054279 و
77788465 الی 8 یا 77964741 تماس بگیرند و محصول را درب منزل تحویل بگیرند و همانجا مبلغ را به پیک شرکت تحویل دهند .هزینه پیک در بیشتر مناطق تهران به عهده شرکت است.
 همچنین متقاضیان تهرانی می توانند مستقیما به مراکز انحصاری فروش محصولات موفقیت به نشانی های زیر مراجعه کنند و همانجا محصول را تهیه نمایند:
 
 فروشگاه مرکزی 1 : تهران - میدان انقلاب - روبروی سینما بهمن - بازارچه کتاب -پلاک 3 و 4 - انتشارات کتابکده
 فروشگاه مرکزی 2 : تهران - میدان انقلاب - روبروی سینما بهمن - تالار بزرگ کتاب - انتشارات کتابکده زبان نوین
 
 در شهرستانها :
 
 متقاضیان شهرستانی نیز می توانند مبلغ مربوط به هر محصول را به یکی از حساب های زیر واریز کنند و رسید بانک یا رسید دستگاه خودپرداز را همراه با نام محصول درخواستی و نشانی دقیق خود به تلفکس شرکت به شماره 77054279-021 فکس کنند یا به نشانی تهران ـ صندوق پستی 478-19585 شرکت راز موفقیت پست نمایند. بلافاصله محصول درخواستی برایشان ارسال خواهد شد.
شماره حساب واریز مبلغ هر محصول:



ـ حساب سیبای بانک ملی به شماره 0102635190005 در وجه غلامعلی کوثری یا انتقال کارت به کارت از طریق دستگاه های خودپرداز های بانک ملی به شماره کارت 6037991193491812

ـ حساب سپهر بانک صادرات به شماره 0309755388007 در وجه غلامعلی کوثری یا انتقال کارت به کارت از طریق دستگاه های خودپرداز های بانک ملی به شماره کارت6037691136441854


ـ حساب جام بانک ملت به شماره 1328837604 در وجه غلامعلی کوثری یا انتقال کارت به کارت از طریق دستگاه های خودپرداز های شبکه شتاب به شماره کارت 6104337150712824

 

نحوه پرداخت مبلغ مربوط به محصولات شرکت کوثرپرداز به حساب سیبای بانک ملی کوثرپرداز

نحوه پرداخت مبلغ مربوط به محصولات شرکت کوثرپرداز از طریق حساب سپهر بانک صادرات

نحوه پرداخت مبلغ مربوط به محصولات شرکت کوثرپرداز از طریق حساب جام بانک ملت شرکت کوثرپرداز

 

تحویل درب منزل با یک تلفن همین الان

ویژه متقاضیان تهرانی

   

نحوه دریافت محصولات شرکت کوثرپرداز

نحوه دریافت محصولات شرکت کوثرپرداز  و اطلاع از تخفیف ها و هدایای رایگان شرکت

نحوه دریافت محصولات شرکت کوثرپرداز


ادامه مطلب
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

جهشی کوانتمی به درون زندگی! راز سیزده منتشر شد

راز سیزده منتشر شد.

در ادامه ارائه مجموعه های آموزشی سری خانواده راز در رابطه با قوانین کاربردی علم روانشناسی موفقیت ، فیلم جدید جهش! ساخته سازندگان فیلم معروف تو چه می دانی؟ با زیرنویس فارسی منتشر شد.

در این آلبوم بی نظیر شما با یکی از تکان دهنده ترین اسرار زندگی روبرو می شوید و بعد از دیدن این مجموعه تازه معنای واقعی راز را می فهمید. شرح ویدئویی نسبت طلایی 1.618 نیز در این آلبوم گنجانده شده است.

قیمت این آلبوم روی دو عدد دی وی دی با بیست درصد تخفیف ویژه فقط 14500 تومان است.

http://leapnow.blogfa.com

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

جهان 2 بعدی یا جهان 3 بعدی ؟

الف) دانشمندان در پی پاسخ به اینکه جهان سه‌بعدی است یا دو بعد بیشتر ندارد ؟

فیزیکدانان در تازه‌ترین تلاشها برای کشف راز نیروی اسرارآمیز جاذبه به این فرضیه توجه کرده‌اند که احتمالا این نیرو و نیز یکی از ابعاد فضا به واسطه نوعی تعامل خاص میان ذرات بنیادی و میدان‌های موجود در یکی از قلمروهای زیرین - بنیاد کیهان بوجود آمده‌اند.

در گسترش این نظریه رویکرد هولوگرافیک به کیهان به منزله یک نظریه راهنما در خدمت دانشمندان قرار گرفته است.

در اطراف ما سه بعد از ابعاد فضا قابل ادراک است. این سه بعد شامل بالا و پایین، جلو و عقب، و چپ و راست است.این سه بعد مکانی به علاوه یک بعد زمانی، کیهان چهار بعدی را که ما در آن ساکن هستیم بوجود می‌آورند.

اما برخی از تازه‌ترین نظریه‌های فیزیکی این ادعای تازه را مطرح ساخته‌اند که یکی از سه بعد مکانی که ما با آن آشنا هستیم واقعیت ندارد و نوعی وهم و تصور ذهن ماست و آنچه واقعیت دارد آن است که ذرات بنیادی و میدانهای موجود در کیهان عملا در یک فضای دو بعدی با هم در تعامل هستند.

بر مبنای این نظریه‌های جدید، نیروی جاذبه نیز واقعیت ندارد بلکه امری موهومی است که به همراه بعد سوم مکان که در تصور ما ظاهر می‌شود، این نیرو نیز پدیدار می‌گردد.

اگر بخواهیم دیدگاه این نظریه‌های جدید را دقیق تر بیان کنیم باید بگوئیم بر مبنای رای این نظریه‌ها شمار ابعاد مکان می‌تواند تابع نظر و دیدگاه ناظران باشد.
به عبارت دیگر فیزیکدانان می‌توانند واقعیت را به گونه مجموعه‌ای در نظر بگیرند که از شماری از قوانین (از جمله قانون جاذبه) در یک کیهان سه بعدی تبعیت می‌کنند و یا آنکه بر مبنای شماری دیگر از قوانین در کیهانی دو بعدی (که در آن نیروی جاذبه وجود ندارد) عمل می‌کنند. علیرغم آنکه توصیفاتی که این دو دیدگاه درباره واقعیت ارائه می‌دهند ظاهرا زمین تا آسمان با یکدیگر فرق دارند اما هر دو نظریه می‌توانند هر آنچه را که ما رویت می‌کنیم و هر شمار از داده‌هایی را که بتوانیم درباره کیهان جمع آوری کنیم بخوبی توضیح می‌دهند.
آنچه که حائز اهمیت است آن است که به زعم این نظریه‌های جدید، انسانها هیچ راهی ندارند که تشخیص دهند کدام یک از این دو دیدگاه دو بعدی یا سه بعدی، واقعی است و کدامیک صرفا ساخته و پرداخته ذهن آدمی است.
هرچند این نظریه‌های جدید با انچه که افراد به صورت متعارف و بر حسب فهم و درک عرفی خود از جهان می‌شناسند فاصله زیادی دارند اما در زندگی روزمره می‌توان به نمونه‌ها و مثالهایی برخورد کرد که با انچه که این نظریه‌ها توصیف می‌کنند شباهت زیادی دارند و به این ترتیب می‌توانند ذهن آدمی را برای فهم رویکردهای تازه آماده سازند.
یکی از این قبیل نمونه‌ها هولوگرام یا تمام نگار است. هولوگرام یک شی دوبعدی است. اما اگر تحت شرایط مناسب از حیث نور پردازی به آن نگاه شود، تصویری سه بعدی با همه جزییات پیش روی بیننده قرار می‌دهد.

به عبارت دیگر همه اطلاعاتی که در یک جهان سه بعدی یافت می‌شود در درون تصویر واقعا دو بعدی هولوگرام مندرج است. فیزیکدانانی که نظریه‌های جدید را پیشنهاد کرده‌اند با تکیه به همین تمثیل می‌گویند کل کیهان را می‌توان یک هولوگرام دو بعدی در نظر گرفت که چون ما از زاویه خاص و تحت شرایط خاصی به آن نظر می‌کنیم در نظر ما به صورت سه بعدی جلوه گر می‌شود.
توصیف هولوگرافیک از کیهان چیزی به مراتب فراتر از نوعی کنجکاوی فکری یا فلسفی است. به عنوان مثال مسائلی که محاسبات انها در یک قلمرو کار بسیار دشوار به شمار می‌آید احیانا با انتقال به قلمروهای دیگر بسادگی قابل حل می‌شود. به این ترتیب می‌توان بسیاری از مسائل لاینحل فیزیک را با منتقل ساختن به کیهان دو بعدی به مسائلی قابل حل تبدیل کرد.
به عنوان مثال به نظر می‌رسد این نظری جدید در تحلیل نتایجی که بتازگی در حوزه فیزیک ذرات پر انرژی بدست امده بسیار مفید باشد.
از این گذشته رویکرد هولوگرافیک به کیهان به فیزیکدانان امکان می‌دهد نظریه بسیار بنیادین کوانتوم گرانشی را که هدف آن تلفیق دو نظریه کوانتومی و نسبیت است و در صدد است تا همه چهار نیروی بنیادین اصلی در کیهان را در ذیل چتر واحدی یگانه و متحد سازد، به صورتی نو و قابل استفاده در اختیار دانشمندان قرار دهد.
نظریه کوانتوم گرانشی که گاهی اوقات از آن با عنوان "نظریه‌ای برای توضیح همه امور‪
(a theory for everything)
نیز استفاده می‌شود مهمترین ابزار نظری دانشمندان برای بررسی اوضاع و احوالی است که در درون سیاهچاله‌ها برقرار است و یا شناخت شرایطی است که تنها چند نانو ثانیه بعد از مه بانگ اولیه و پیدایش کیهان بوجود آمده است.

به اعتقاد فیزیکدانانی که رهیافت تازه را پیشنهاد کرده اند، رویکرد هولوگرافیک می‌تواند به نحو بالقوه راه حل بسیاری از رازها و اسراری را که کشف انها تاکنون برای دانشمندان غیرممکن بوده فراهم آورد.

آشتی دادن میان دو نظریه موفق کوانتوم و نسبیت کار بسیار دشواری است.
نظریه کوانتوم که اکنون حدود هشتاد سال از عمر آن می‌گذرد در ابتدا برای توصیف رفتار ذرات بنیادین و نیروهایی که در تراز زیر - اتمی فعالیت دارند ارائه شد.
در این مقیاسها، آثار کوانتومی، ظهور و بروز قابل توجه دارند و فهم نحوه عمل آنها، تنها با بهره‌گیری از نظریه کوانتوم امکان پذیر است.
در قلمرو کوانتومی و جهان زیر-اتمی، هستارها و اشیا در ارتباط با فاعلان شناسایی به گونه‌ای شگفت انگیز و متفاوت با آنچه که در جهان کلان و در سطح اجسام با ابعاد معمولی مشاهده می‌شود، رفتار می‌کنند.
به عنوان نمونه در تراز زیر-اتمی نمی‌توان سرعت و موقعیت ذرات بنیادی را به نحو دقیق و به صورت همزمان تعیین کرد. اصل عدم قطعیت هایزنبرگ این نکته را بیان می‌کند که ذرات بنیادین دارای مشخصه‌های فیزیکی خاصی هستند که دو به دو با هم خود را به ناظران عرضه می‌کنند و اگر ناظران بخواهند کمیت یکی از این مشخصه‌ها را با دقت زیاد اندازه‌گیری کنند، اطلاعاتشان در مورد کمیت مشخصه دوم که همراه مشخصه اول است، بسیار محدود و غیر دقیق خواهد شد .

این قبیل مشخصه‌ها را می‌توان به صورت احتمالاتی، و با درجات مختلفی از تقریب محاسبه کرد.
جهان 2 
بعدی یا جهان 3 بعدی ؟

ب) دانشمندان در پی پاسخ به اینکه جهان سه‌بعدی است یا دو بعد بیشتر ندارد ؟
نکته دیگری که نظریه کوانتومی درباره عجایب و غرایب جهان زیر-اتمی توضیح می‌دهد آنست که در جهان کوانتومی همه چیزها در حال سیالان مداوم قرار دارند و حتی فضا لایتناهی که بخش اعظم ان تهی و خالی از ماده و انرژی است نیز از چنین حالتی برخوردار است. فضا سرشار از ذرات مجازی است که به صورت بالقوه کل کیهان را پر کرده‌اند و هر از چندگاه به صورت الله بختکی و رندوم از جهان عدم پا به اقلیم وجود می‌گذارند و دوباره با سرعت رهسپار دیار عدم می‌شوند. به این ترتیب در این اوقیانوس پر از "هیچ" دائما غوغایی برپاست و "هیچ"ها برای ورود به صحنه وجود بیقراری می‌کنند.
در برابر این دیدگاه شگرف که به وسیله نظریه کوانتومی از جهان زیر-اتمی ترسیم می‌شود، نظریه نسبیت که به وسیله اینشتاین و در اوایل قرن بیستم پیشنهاد شد، تصویری کاملا متفاوت از جهان کبیر ارائه می‌دهد.
نظریه نسبیت نظریه‌ای کلاسیک یا غیر کوانتومی است و مدعای اصلی آن اینست که تجمع ماده و انرژی در نقاط مختلف کیهان موجب می‌شود آنچه که فیزیکدانان به آن "پیوستار زمان-مکان" لقب داده‌اند و در واقع تار و پود کیهان را تشکیل می‌دهد، دچار خمش و انحنا شود و همین خمش و انحنا نظیر گودیی که در اثر قرار دادن یک جسم سنگین بر روی یک صفحه یا ورقه لاستیکی بوجود می‌اید موجب می‌شود اجرامی که در اطراف این جسم سنگین قرار دارند در مسیرهای خاصی به حرکت در آیند. به این ترتیب بر مبنای نظریه نسبیت که نظریه‌ای بسیار موفق است و بسیاری از پیش بینی‌های آن با دقت فراوان مورد تایید قرار گرفتهف نیروی جاذبه چیزی نیست جز خمش و انحنای تار و پود کیهان.
در یک نظریه کلاسیک مانند نظریه نسبیت عام هر جسم یا هستار دارای موقعیت و سرعت معین است که می‌توان آنها را با دقت اندازه‌گیری کرد. به عنوان مثال اخترشناسان می‌توانند در هر لحظه موقعیت و سرعت سیارات را در منظومه شمسی با دقت مشخص سازند. از این گذشته بر مبنای این نظریه در هر جای کیهان که ماده و انرژی متراکم موجود نباشد، تار و پود کیهان دچار خمش نیست و در آن بخشها کیهان به صورت مسطح شکل گرفته است.
با این تفاصیل مشکلی که بر سر راه دانشمندان در آشتی دادن میان دو نظریه کوانتومی و نسبیت وجود دارد صرفا آن نیست که در یکی از دو نظریه اجسام دارای سرعتها و موقعیتهای دقیقا قابل محاسبه نیستند و در دیگر می توان این سرعتها و موقعیتها را با دقت محاسبه کرد، بلکه آنچه کار را بیش از پیش دشوار می‌سازد آنست که بر مبنای نظریه کوانتومی همچنان که اشاره شد، حتی در کوچکترین ابعاد کیهان که فیزیکدانان از آن با عنوان ثابت پلانک نام می‌برند و آن را معادل طول بغایت کوچک ‪ ۳۳-۱۰سانتیمتر(یعنی عدد ‪ 1تقسیم بر عدد ‪ ۱۰با ‪ ۳۲0صفر در جلوی آن!) در نظر می‌گیرند نیز بافتار کیهان یعنی تار و پود آن از کف غلغل‌کننده ای از جنس ذرات مجازی ساخته شده که دائما پا به عرصه می‌گذارند و لمحه‌ای بعد (در یک چشم بر هم زدن) ناپدید می‌شوند. حال اگر قرار باشد ماده و فضا این چنین خصلت متلون و دمدمی مزاجی داشته باشند، معادلات فیزیک نسبیت چگونه می‌تواند موقعیت و سرعت آنها را محاسبه کند. پاسخ آنست که معادلات فیزیک نسبیت در شکل کنونی آنها، قادر به انجام این وظیفه نیستند. حال اگر فرض کنیم که ذرات بنیادی از قوانین فیزیک کوانتوم تبعیت می‌کنند و نیروی جاذبه که اثرش در تراز اجرام و هستارهای چگال ظاهر می‌شود، از فیزیک نسبیت پیروی می‌کند، آنگاه با تعارضی غیر قابل جمع و آشتی روبرو خواهیم شد. فیزیکدانان برای رفع این تناقض سالهاست در تلاشند تا فیزیک جدیدی را تکمیل کنند که دو مولفه کوانتومی و گرانشی (جاذبه) را در کنار هم به صورتی صلح آمیز و دوستانه جای می‌دهد. نظریه کوانتوم گرانشی قرار است چنین نقشی را ایفا کند.
در بسیاری از موارد عملی و در تحقیقات فیزیکی روزمره، تعرضی که به صورت ذاتی میان فیزیک کوانتومی و فیزیک نسبی برقرار است مانعی جدی برای دانشمندان بوجود نمی‌آورد زیرا یا اثرات کوانتومی ناچیز به شمار می ایند و یا اثرات جاذبه‌ای و بنابراین می‌توان به صورت تقریبی تاثیرات یکی یا دیگری را در محاسبات منظور داشت. اما زمانی که انحنا بافتار زمان- مکان بسیار بزرگ باشد در آن صورت تاثیر نیروی جاذبه بسیار محسوس می‌گردد.
برای ایجاد چنین انحنای بزرگی می‌باید مقدار عظیمی ماده در یک نقطه از فضا متمرکز شده باشد. در چنین حالتی تنها می‌توان با بهره‌گیری از یک نظریه کوانتوم گرانشی تغییراتی را که در کیهان پدید می‌آید محاسبه کرد.
اما برای آنکه خواننده متوجه شود که به وجود این نظریه در کدام مقیاس نیاز است باید یادآور شد که حتی جرم عظیم خورشید منظومه شمسی نیز نمی تواند انحنایی را که به آن اشاره شد در بافتار کیهان بوجود آورد. برای ایجاد چنان انحنایی که استفاده از کوانتوم گرانشی را ضروری سازد به تجمع مقادیر به مراتب عظیمتری از جرم نیاز است که خورشید منظومه شمسی در قبال آن به ذره‌ای کوچک شبیه خواهد بود.
به عنوان مثال تاثیرات کوانتوم گرانشی در هنگام بروز مه بانگ اولیه که موجب پیدایش کیهان شد کاملا محسوس بوده اند. در آن هنگام کل جرم و انرژی کیهان در یک نقطه تکینگی مجتمع بود. برای فهم انچه که در هنگام وقوع انفجار بزرگ اولیه که به پیدایش کیهان منجر شد، بهره‌گیری از نظریه کوانتوم گرانشی گریز ناپذیر است. بررسی انچه که در درون سیاهچاله‌ها می گذرد نیز نیازمند کاربرد این نظریه است. سیاهچاله‌ها محصول تجمع مقادیر عظیم ماده در بخش کوچکی از فضا هستند. حضور این ماده عظیم در یک محدوده بغایت کوچک موجب پدید آمدن انحنای بزرگی در فضا می‌شود. از آنجا که نیروی جاذبه موجب انحنای بافتار کیهان می‌شود، نظریه کوانتوم گرانشی همچنین می تواند آنچه را که فیزیکدانان "کف یا حباب زمان-مکان ‪ (space-time foam)
می نامند توضیح دهد و در این رهگذر احیانا می‌تواند چشم اندازی کاملا بدیع و تازه در خصوص انچه که واقعیت در زیرین‌ترین ترازهای آن به شمار می‌آید ، پیش روی محققان قرار دهد.
یکی از نوید بخش‌ترین رویکردها برای تکمیل روایتی از نظریه کوانتوم گرانشی رویکرد موسوم به نظریه ریسمانهاست که صورتهای مختلف آن از دهه ‪ ۱۹۷۰به اینسو مطرح شده است. نظریه ریسمانها می‌تواند بر برخی از موانع منطقی که در راه آشتی دادن دو نظریه نسبیت و کوانتوم برقرار است غلبه کند. اما این نظریه هنوز در دست تکمیل است و جهات مختلف آن به واسطه دشواری ساختار ریاضی لازم برای تکمیل آن، هنوز بدرستی فهم نشده است. به بیان دقیق تر در حال حاضر فیزیکدانان برای توضیح رفتار ریسمانها، که فرض می شود بنیادی‌ترین سنگ زیر بنای عالم هستند، ناگزیرند از روابط تقریبی استفاده کنند و هنوز نتوانسته‌اند به معادلات دقیق ریاضی در این زمینه دست پیدا کنند. از این گذشته فیزیکدانان هنوز نتوانسته‌اند به سرنخهایی در این خصوص دست یابند که معادلات مورد نظر را چگونه باید سامان دهند.
مشکل در اینجاست که شماری نامتناهی از کمیات وجود دارند که برای فیزیکدانان روشن نیست چگونه می‌توانند مقادیر آنها را از روی معادلات موجود مشخص سازند.
در سالهای اخیر روایتهای مختلفی که از نظریه ریسمانها ارائه شده، در دستیابی به بسیاری از نتایج درخور توجه و حیرت انگیز توفیق داشته اند و از رهگذر این موفقیتها راههای بدیع و جدیدی برای فهم ساختار کوانتومی زمان-مکان بدست امده است. یکی از جالب توجه‌ترین پیشرفتهایی که از رهگذر پژوهشها در حوزه نظریه ریسمانها بدست امده و در این مقاله به آن پرداخته می شود، منجر به ان شده فیزیکدانان برای نخستین بار بتوانند به توصیفی کامل و بدون تناقض منطقی، بر مبنای آموزه‌های کوانتوم گرانشی، از زمان- مکانی دست یابند که دارای انحنای منفی است. نکته جالب توجه در میان آنکه به نظر می‌رسد برای این قبیل زمان-مکانهای با انحنای منفی، نظریه‌های هولوگرافیک که در ابتدای مقاله به آنها اشاره شد، صادق هستند.
زمان-مکانهای با انحنای منفی در برابر زمان-مکانهای با انحنای صفر و زمان-مکانهای با انحنای مثبت قرار دارند. همه ما کم و بیش از دوران دبستان و خواندن هندسه اقلیدسی با مکان دارای انحنای صفر آشنا هستیم.
زمان-مکان دارای انحنای صفر در قالب صفحات مسطح نشان داده می‌شود.
نمونه‌ای از مکان دارای انحنای مثبت محیط یک کره است که انحنای آن در همه نقاط یکسان است. در حالیکه انحنای سطح یک تخم مرغ، که آنهم نمونه دیگری از مکان دارای انحنای مثبت به شمار می‌اید، در نزدیک دو انتهای تخم مرغ بیشتر است. نمونه از مکان دارای انحنای منفی در قالب منحنیهای موسوم به شلجمی یا هذلولی نشان داده می‌شود.
یک مثال این نوع انحنا را می‌توان در نقشه‌های جغرافیا مشاهده کرد که می کوشند نقشه کشورهای کره زمین را بر روی یک سطح دو بعدی نمایش دهند.
در این قبیل نقشه‌ها کشورهایی که نزدیک به قطب‌ها قرار دارند کشیده تر نشان داده می‌شوند.
یک نقاش مشهور اروپایی که اثارش به فارسی نیز ترجمه شده، به نام ئی.سی اشر ‪( E.C Escher) نمونه‌های درخشانی از این قبیل فضاها با انحنای منفی را در نقاشی‌های خود ترسیم کرده است.
فیزیکدانان با افزودن بعد زمان به این قبیل مکانهای با انحناهای مثبت و منفی، زمان-مکانهای دارای انحنای مثبت و منفی بوجود می‌آورند. یک مثال مشهور از زمان-مکان با انحنای مثبت فضای "دو سیتر ‪"(de Sitter) نامیده می شود که به افتخار دو سیتر فیزیکدان هلندی نامگذاری شده که پیشنهاد دهنده این مفهوم بوده است.
بسیاری از کیهان شناسان بر این باورند که کیهان در نخستین مراحل خود شبیه زمان - مکان دو سیتر بوده است و در پایان کار خود نیز به واسطه شتاب بیش از حدی که اجزای آن پیدا می‌کنند بار دیگر شکل فضای دو سیتر را بخود خواهد گرفت.
ساده‌ترین زمان-مکان با انحنای منفی زمان مکان ضد دو سیتر (‪anti de-Sitter space-time) نام دارد. این زمان مکان شبیه یک مکان هذلولی است با این تفاوت که دارای یک بعد زمان نیز هست.
زمان-مکان ضد دو سیتر بر خلاف کیهان ما که در حال انبساط است، هیچگاه نه انبساط پیدا می‌کند و نه انقباض. این نوع کیهان در همه زمانها یکسان به نظر می‌رسد. هرچند این نوع کیهان با کیهان ما تفاوت زیاد دارد، اما فیزیکدانان دریافته‌اند که این نوع کیهان ضد دو سیتر برای صورت بندی نظریه‌های کوانتوم گرانشی بسیار مفید به شمار می‌ایند
 
ج) دانشمندان در پی پاسخ به اینکه جهان سه‌بعدی است یا دو بعد بیشتر ندارد ؟
اگر فضای ضد دوسیتر را به صورت دیسکی بیضی شکل در نظر بگیریم (نظیر نقشه‌های جغرافیایی از کشورهای جهان) در آن صورت زمان - مکان دو سیتر نظیر مجموعه‌ای از این دیسکها خواهد بود که یکی بر روی دیگری جای داده شده و یک استوانه را بوجود آورده است.
هر یک از این لایه‌ها یکی از حالات کیهان را در طول زمان مشخص می‌سازد.
قوانین فیزیک در کیهان ضد دو سیتر مشخص‌های عجیبی خواهند داشت. به عنوان مثال اگر در هر نقطه از کیهان با انحنای منفی از نوع ضد دو سیتر به حالت شناور در فضا به سیر بپردازید احساس می‌کنید در ته چاهی قرار گرفته‌اید که نیروی جاذبه زیادی در آن بر شما اعمال می‌شود. هر جسمی را که در این کیهان پرتاب کنید، نظیر بومرنگ به سمت خود شما باز خواهد گشت.
جالب اینکه زمان بازگشت این شی به سمت شما کاملا مستقل از انست که شما آن را با چه شدتی پرتاب کنید.
تنها فرقی که پیدا می‌شود آن است که هر چه آن را با شدت بیشتری پرتاب کنید، از شما دورتر خواهد شد اما در عوض با سرعت بیشتری به سمت شما باز می گردد.
اگر در این کیهان، فوتونهای نور را که حداکثر سرعت اجسام مادی را واجدند پرتاب کنید این فوتونها عملا فاصله‌ای معادل بی‌نهایت را که کل وسعت این کیهان خواهد بود در زمانی متناهی طی می‌کنند و به سمت شما باز می گردند.
علت این امر آن است که در این نوع کیهان، اجسامی که با سرعت حرکت می کنند بر طبق قوانین نسبیت دچار انقباض زمانی می‌شوند و میزان این انقباض زمانی هرچه که شی دورتر شود بیشتر می‌شود.
مکان ضد دو سیتر هرچند بینهایت است اما دارای مرز یا لبه‌ای است که در بی نهایت واقع شده است.
فیزیکدانان و ریاضی دانان برای ترسیم این مرز از همان مقیاس تحریف شده مکان استفاده می‌کنند که در نقاشی‌های اشر نیز برای ترسیم اجسام مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در این حالت مرز مکانی همان محیط دایره یا بیضی یی است که قاعده استوانه را بوجود می‌آورد و مرز زمانی خطی است که به صورت مارپیچ روی بدنه استوانه ترسیم می‌شود. این نوع استوانه یک کیهان ضد دو سیتر را که دارای سه بعد است نمایش می‌دهد.
در این کیهان مرز بینهایت به صورت یک بعد مکان و یک بعد زمان نمایش داده می‌شود. به همین ترتیب در کیهان ضد دو سیتر با چهار بعد ، مرز یا لبه‌ای که بی‌نهایت را مشخص می‌کند دارای دو بعد مکان و یک بعد زمان خواهد بود.
به عبارت دیگر این مرز به صورت یک کره مجسم می‌شود. همین مرز کروی است که فیزیکدانان را به صرفات انداخته تا به سراغ فیزیک هولوگرافیک بروند و از خواص آن برای فهم خواص کیهان ضد دو سیتر و نیز تکمیل نظریه کوانتوم گرانشی بهره بگیرند.
اگر بخواهیم مطلب را به زبان ساده بیان کنیم باید بگوئیم که نظریه کوانتوم گرانشی که در درون یک کیهان ضد دوسیتر به کار گرفته می‌شود کاملا معادل یک نظریه کوانتومی معمولی است که از آن در مرز یا لبه کروی شکل این کیهان استفاده به عمل اید. معنای این امر آن است که دانشمندان می‌توانند برای فهم رفتار ذرات بر اساس نظریه کوانتوم گرانشی (که مشخصه‌های آن هنوز بخوبی فهم نشده اند) از همان مکانیک کوانتومی موجود که بخوبی با آن آشنایی دارند استفاده کنند. در این میان فیزیک هولوگرافیک پل ارتباطی میان این دو قلمرو به شمار می‌آید.

برای فهم بهتر مطلب مثال زیر را در نظر بگیرید.
فرض کنید دو کپی یا نمونه از یک فیلم سینمایی در اختیار دارید. یکی بر روی سلولزهای قدیمی ضبط شده که روی استوانه‌های هفتاد میلی متر پیچیده می شد و با آپارات به نمایش در می‌آمد و دیگری بر روی دی وی دی‌های مدرن ضبط شده است .
روشن است که فرمت ضبط این دو نسخه از فیلم کاملا با هم تفاوت دارند. هر چند که هر دو صحنه‌های مشابهی را بر روی خود ضبط کرده اند.
نسخه اول بر روی نوارهای سلولز ضبط شده که هر کدام از فریم هایش نظیر یک اسلاید است و می‌توان زیر نور به آن نگاه کرد و منظره‌های آن را تشخیص داد.در حالیکه فرمت دوم به صورت دیجیتالی و در قالب شماری از صفرها و یک‌ها رمزنگاری شده‌است. با این حال هر دو فرمت، صحنه‌های یکسانی را نمایش می‌دهند.
دو نظریه کوانتوم متعارف و کوانتوم گرانشی نیز همانند این دو نسخه از فیلم واحد هستند. هرچند فرمت اطلاعات موجود در آنها بکلی متفاوت است، اما هر دو تصویر یک کیهان واحد را نمایش می‌دهند. کیهانی که در آن نظریه کوانتوم گرانشی کاربرد دارد نظیر نسخه دی وی دی است که شبیه دیسکی است که روی آن نوارهای رنگین کمان مانندی ضبط شده، کیهانی که نظریه کوانتوم عادی در آن کاربرد دارد و مرز و لبه کیهان اول به شمار می‌آید شبیه فیلم سلولزی است.
در این کیهان دوم نظریه کوانتوم متعارف که در موزد ذرات بنیادی به کار می‌رود، در حالتی اعمال می‌شود که گویی نیروی جاذبه در مورد این ذرات غایب است و بر انها اثر نمی‌کند.
از دیسک یا لوح فشرده دی وی دی تنها در صورتی می‌توان تصاویر مورد نظر را بدست اورد که بتوان اطلاعات رمز شده دیجیتالی در روی دیسک را به نحو صحیح پردازش کرد. از روی نظریه کوانتومی متعارف که در مورد لبه کیهان ضد دوسیتر به کار می‌رود می‌توان اطلاعاتی درباره نظریه کوانتوم گرانشی و نیز یک بعد اضافی (به اعتبار چهار بعدی بودن کیهان و سه بعدی بودن لبه آن) بدست آورد به شرط آنکه اطلاعات مربوطه به نحو صحیح تحلیل شوند.
معادل بودن دو نظریه کوانتوم گرانشی و کوانتوم معمولی در این کیهان ضد دو سیتر به این معناست که برای هر هستار یا شی‌ای که در یک نظریه راجع به آن سخن گفته شود می‌توان معادلی در نظریه دوم پیدا کرد.
البته این هستارهای معادل ممکن است با یکدیگر اختلافات بسیار زیادی داشته باشند. درست همانگونه نسخه‌های دو گانه فیلم با یکدیگر اختلافات اساسی دارند.
یکی از این دو هستار در درون کیهان جای دارد و ممکن است تنها یک تک ذره باشد. در حالیکه هستار معادل آن که در مرز یا لبه کیهان جای دارد ممکن است مجموعه‌ای از ذرات بنیادی باشد که ما با آنها آشنایی بیشتری داریم. اما این دو مجموعه با یکدیگر معادلند به این معنی که تصویری از یک واقعیت را پیش روی ما می‌گذارند.
به این ترتیب اگر در دورن کیهان دو ذره بنیادی ‪ ۴۰درصد شانس برخورد با یکدیگر را داشته باشند، دو مجموعه یا توده از ذرات که بر روی لبه به عنوان معادل این دو تک ذره به شمار می‌ایند نیز ‪ ۴۰درصد شانس برخورد با یکدیگر را دارند.
اگر بازهم بخواهیم این توضیحات را دقیق تر کنیم می‌توانیم بگوئیم که توده‌های ذراتی که روی لبه یا مرز حضور دارند و نماینده تک ذرات درون کیهان ضد دو سیتر هستند به گونه‌ای با یکدیگر تعامل می‌کنند که شباهت زیادی با نحوه تعامل کوارکها و گلوئونها در کیهان خود ما دارد.
کوارک‌ها اجزای تشکیل‌دهنده پروتونها و نوترونها هستند. گلوئونها نیز مولد نیروهای قدرتمندی هستند که کوارکها را به یکدیگر متصل نگاه می دارند. کوارک‌ها دارای نوعی بار الکتریکی هستند که به سه صورت مختلف ظاهر می‌شوند.
فیزیکدانها با نوعی کج سلیقگی یا به عکس خوش سلیقگی به این سه نوع بار نام رنگهای مختلف کوارک را داده اند. و بنابراین کوارکها را هستارهایی رنگی محسوب کرده اند! علم بررسی رفتار دینامیکی این کوراکها را نیز بر همین اساس کوانتوم کرومودینامیک نامیده‌اند که واژه "کروم ‪ "chromeبه معنای رنگ است.
فرق بین ذراتی که روی لبه کیهان دو سیتر قرار دارند با کوارکها و گلوئونهای عادی که دانشمندان با آنها آشنا هستند آنست که این ذرات دارای شمار زیادی از "رنگ ها" هستند و تعداد این "رنگ ها" به سه محدود نمی‌شود.
فیزیکدانی به نام جرارد هوفت از دانشگاه اوترشت در هلند در سال ‪۱۹۷۴ به بررسی این نظریه پرداخت و در آن هنگام پیش بینی کرد که گلوئونها در روی لبه کیهان ضد دو سیتر رشته‌ها و زنجیره‌هایی را بوجود می‌آورند که شباهت زیادی به ریسمانهایی دارد که در نظریه ریسمانها از آن سخن گفته می شود.
ماهیت این ریسمانها در آن هنگام هنوز برای فیزیکدانان روشن نبود. اما در سال ‪ ۱۹۸۱یک فیزیکدان روس به نام پولیاکف که اکنون در دانشگاه پرینستن است توجه کرد که این ریسمانها عملا در فضایی حضور دارند که از حیث تعداد ابعاد مکانی بالاتر از فضایی است که گلوئونها در آن جای دارند.
همین نکته راه را برای رهیافت تازه هولوگرافیک هموار کرد. در این رهیافت فرض می‌شود که فضاهای با ابعاد بالاتر بخشهای درونی کیهان ضد دو سیتر را تشکیل می‌دهند.
برای درک این نکته که سر و کله این بعد اضافی از کجا ظاهر می‌شود؟ باید کار را از توجه به موقعیت رشته گلوئونها در روی لبه یا مرز کیهان ضد دو سیتر شروع کنیم. ریسمانی که از این گلوئونها بوجود می‌آید از یک نوع به اصطلاح "کلفتی" (thickness) برخوردار است که رابطه مستقیم با شمار گلوئونهایی دارد که در لبه جای دارند. هر چه این گلوئونها بیشتر باشند ریسمان کلفت تر می‌شود
 
د) دانشمندان در پی پاسخ به اینکه جهان سه‌بعدی است یا دو بعد بیشتر ندارد ؟
زمانی که فیزیکدانان به محاسبه نحوه تعامل ریسمانهای روی لبه با یکدیگر می‌پردازند به نتایج عجیبی دست می‌یابند. دو رشته که از حیث کلفتی با یکدیگر تفاوت دارند، چندان با یکدیگر تعامل نمی‌کنند. چنین به نظر می رسد که این ریسمانها به صورت مکانی از یکدیگر جدا هستند.
به عبارت دیگر می‌توان کلفتی ریسمانها را به صورت یک مختصات مکانی تازه در نظر گرفت که از روی لبه به بیرون از آن امتداد می‌یابد.
به عبارت دیگر یک ریسمان نازک، ریسمانی است که کاملا چسبیده به خود لبه است در حالیکه یک ریسمان کلفت به واسطه ضخامتش از لبه فاصله گرفته است.
همین مختصات اضافی که به واسطه کلفتی یا ضخامت ریسمان اصل می‌شود کاملا برای توصیف حرکاتی که در کیهان ضد دو سیتر اتفاق می‌افتد ضرورت دارد.
شمار "رنگهای" روی مرز یا لبه اندازه یا شعاع دایره‌ای را که سطح قاعده کیهان ضد دو سیتر را مشخص می‌سازد، تعیین می‌کند. به عنوان مثال برای آنکه کیهان یا زمان-مکان ضد دو سیتر دارای ابعادی معادل کیهانی باشد که ما در آن بسر می‌بریم شمار " رنگهای" روی مرز آن کیهان می‌باید برابر ‪ ۱۰۶۰باشد.
در بررسی این رهیافت هولوگرافیک روشن می‌شود که یک نوع از زنجیره گلوئون در زمان-مکان چهار بعدی نظیر گراویتون در کیهان ما عمل می‌کند.
گراویتون ذره‌ای است که فیزیکدانان فرض کرده‌اند نیروی جاذبه را در مقیاس کوانتومی رد و بدل می‌کند.
در این رهیافت، جاذبه یا گرانش یک خاصه ظاهرشونده (emergent property)  است که از نعامل میان گراویتونها در فضای سه بعدی بوجود می‌آید. وجود ذره‌ای به نام گراویتون شگفت انگیز نیست زیرا فیزیکدانان از سال ‪ ۱۹۷۴به این نکته توجه کرده بودند که معادلات نظریه ریسمان همواره موجب بروز پارامتری برای بیان جاذبه در تراز کوانتومی می‌شود.
بنابراین در مورد نظریه کوانتوم گرانشی که در درون کیهان ضد دو سیتر عمل می‌کند نیز می‌توان انتظار داشت تعامل گلوئون‌ها منجر به ظهور گرانش شود هرچند که این گرانش در فضایی با بعدی بالاتر ظاهر می‌شود.
نتیجه‌ای که از این بحث‌ها بدست می‌آید آن است که رهیافت هولوگرافیک یک شیوه گمانزنانه بی‌در و پیکر نیست بلکه شیوه‌ای اساسی برای مرتبط کردن نظریه ریسمانها (یعنی مهمترین نظریه در بررسی گرانش) به نظریه‌های مربوط به کوارکها و گلوئونهاست که سنگ بنای فیزیک ذرات بنیادین به شمار می ایند.
بالاتر از این، چنین به نظر می‌رسد که رهیافت هولوگرافیک بصیرتهای تازه ای درباره معادلات نظریه ریسمان در اختیار فیزیکدانان قرار داده است.
نظریه ریسمانها اول بار در دهه ‪ ۱۹۶۰مطرح شد و غرض از آن ارائه توصیفی برای بیان تعاملهایی بود که در تراز زیر اتمی با توجه به نیروی موسوم به "نیروی اندر کنش قوی " (strong interaction) به انجام می‌رسید.
اما زمانی که نظریه الکترو کرومودینامیک برای بررسی همین نیرو پیشنهاد شد نظریه ریسمانها موقتا کنار گذارده شد. اما تناظری که میان این دو نظریه وجود داشت حکایت از آن داشت که تلاشهایی که برای بسط نظریه ریسمانها به انجام رسیده اتلاف وقت نبوده است. این دو نظریه در واقع برای توضیف دو روی یک سکه وضع شده بودند.
اگر شرایط مرزی نظریه الکترو کرومودینامیک تغییر داده شود، از طریق تغییر نحوه تعامل ذراتی که روی مرز قرار دارند، نتیجه عبارت خواهد بود از مجموعه‌ای از نظریه‌هایی که شرایط داخلی کیهان ضد دو سیتر را توصیف می کنند.
نکته جالب در اینجاست که این نظریه‌های جدید صرفا می‌توانند دارای نیروی جاذبه و یا نیروی جاذبه به علاوه یک نیروی اضافه، مثلا نیروی الکترو مغناطیس، باشند. فیزیکدانان هنوز نتوانسته‌اند این نکته را حل کنند که کدام نوع خاص از شرایط مرزی صرفا موجب بروز چهار نوع نیرویی می‌شود که نیروهایی اصلی در کیهان ما به شمار می‌ایند.
این چهار نیرو عبارتند از نیروی جاذبه که در مقیاس گسترده عمل می‌کند و نیروی الکترو مغناطیس که بین الکترونها و پروتونها عمل می‌کند و نیروی اندرکنش ضعیف و اندرکنش قوی که پروتونها و نوترونها را در درون هسته اتم به یکدیگر متصل نگاه می‌دارند.
فیزیکدانان نخستین بار در سال ‪ ۱۹۹۷این فرضیه را پیشنهاد کردند که رهیافت هولوگرافیک ممکن است بتواند به یک نظریه ساده الکترو کرومودینامیک در یک مرز یا لبه چهار بعدی منجر شود .
اما به علت دشواری بیش از حد ریاضیاتی که برای فهم مساله مورد نیاز است هنوز نمونه مشخص این نظریه تکمیل نشده است.
رهیافت هولوگرافیک در عین آنکه برای فهم کل کیهان کاربرد دارد می‌تواند به فیزیکدانان برای فهم اتفاقاتی که در درون سیاهچاله‌ها در جریان است کمک کند.
وجود سیاهچاله به وسیله استفن هاوکینگ از دانشگاه کیمبریج پیش بینی شد. هاوکینگ پیشنهاد کرد که سیاهچاله‌ها در دمای معین از خود پرتویی تابش می دهند که به پرتو هاوکینگ شهرت یافته است.
در مورد اجرام فیزیکی معمولی برای توضیح دما، کافی است از مکانیک آماری استفاده شود که رفتار ذرات میکروسکپی سازنده جسم را به دمای آن مرتبط می‌کند. اما در مورد سیاهچاله‌ها چه می‌توان گفت؟ برای تشخیص دمای سیاهچاله‌ها لازم است اجزای میکروسکپی سازنده آنها شناسایی شود. اما تنها یک نظریه کوانتوم گرانشی می‌تواند چنین وظیفه‌ای را به انجام برساند.
برخی از جنبه‌های رفتار ترمودینامیکی سیاهچاله‌ها فیزیکدانان را نگران ساخته بود که شاید به هیچ وجه نتوان یک مدل کوانتوم مکانیکی برای توضیح رفتار سیاهچاله‌ها ارائه داد. اما خوشبختانه برای سیاهچاله‌ای که در درون یک زمان - مکان دو سیتر مفروض انگاشته شود، می‌توان با استفاده از مکانیک کوانتومی عادی که در مورد مرز یا لبه این زمان-مکان یا کیهان خاص اعمال می شود، رفتار ذراتی را که روی مرز این زمان-مکان فرض می‌گردد معادل خود سیاهچاله‌ای گرفت که همچون یک تک ذره درون این زمان-مکان ضد دو سیتری جای دارد.
آنگاه با بررسی رفتار توده ذراتی که روی مرز یا لبه این زمان - مکان یا کیهان دو سیتری واقع شده می‌توان مشخصه‌های سیاهچاله درون آن را بدست اورد. محاسباتی که به این ترتیب به انجام رسیده با نتایجی که هاوکینگ با روشهایی کاملا متفاوت برای تعیین دمای سیاهچاله به انجام رسانده کاملا مطابفت دارد. این نکته نشان می‌دهد که محاسبات انجام شده قابل اعتمادند.
فیزیکدانان همچنین شروع به استفاده از رهیافت هولوگرافیک در جهت معکوس کرده اند. آنان با بهره گرفتن از برخی مشخصه‌های درون سیاهچاله‌ها که با شیوه‌های دیگری محاسبه شده اند، اقدام به بررسی رفتار کوارکها و گلوئونها در دماهای بسیار بالا کرده اند. به عنوان مثال فیزیکدانان دانشگاه واشنگتن کمیتی را به نام "چسبندگی صرف " معرفی کرده‌اند که برای سیالی که براحتی سیلان می‌یابد مقدارش اندک است و در عوض برای سیالی که بسختی حرکت می‌کند از مقدار بالایی برخوردارست.
این محققان در بررسیهای خود به این نتیجه رسیدند که میزان چسبندگی صرف سیاهچاله‌ها بسیار اندک است و کمیت آن از هر مقداری که برای سیالات شناخته شده تعیین شده کوچکتر است. معنای این امر آنست که کوارکها و گلوئونهایی که در دمای بسیار بالا با یکدیگر تعامل می‌کنند از درجه چسبندگی بسیار پائینی برخوردارند.
نتیجه پیش بینی شده به وسیله این فیزیکدانان با آزمایشهایی که به وسیله دستگاه برخورددهنده ذرات بنیادین در بروک هیون به انجام رسید مورد تایید قرار گرفت.
در مورد رهیافت هولوگرافیک پرسشهای بدون پاسخ بسیاری مطرح است. از جمله اینکه آیا می‌توان مدل کیهانی را که در آن زیست می‌کنیم در یک زمان-مکان ضد دو سیتری جای دهیم.
مشخصه اصلی زمان-مکان ضد دو سیتری آن است که مرز زمانی آن بخوبی تعریف شده است. این مرز همواره باقی خواهد ماند. اما کیهانی نظیر کیهان ما که از زمان مه بانگ تاکنون در حال انبساط است دارای این ویژگی نیست.
بنابراین مشخص نیست که ایا می‌توان از روش هولوگرافیک در مورد همه جنبه‌های کیهانشناسی استفاده کرد یا نه. اما درس بزرگی که از این روش می توان اموخت آن است که در بسیاری از موارد مسائلی که در ابتدا غیر قابل حل به نظر می‌رسند، نظیر تئوری گرانش کوانتومی، با یک تغییر دیدگاه مناسب به مسائلی قابل حل تبدیل می‌گردند 
نقل از ایرنا
گرفته شده از : cph-theory.persiangig.com
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

مسیر اینترنت کوانتومی هموار می شود

تحقیقات اخیر دانشمندان را یک قدم به ساختن شبکه ای که بتواند اطلاعات را به شکل قابل اتکا و کاملا امن در طول فواصل بلند ارسال کند نزدیک تر کرد.

استفن ریتر و همکارانش در موسسه اپتیک کوانتومی مکس‎پلانک در گارچینگ آلمان یک شبکه ابتدایی بین دو نقطه راه اندازی کرده اند. آن ها معتقدند که این دلیلی برای اثبات ایده شان است و می تواند روزی گسترش یافته و برای ایجاد شبکه های اطلاعاتی کوانتومی در مقیاس بزرگ به کار رود. این شبکه امنیت ارسال پیام را از طریق رمزنگاری با استفاده از حالت کوانتومی فوتون ها تامین می کنند.

ریتر در مورد این نوع شبکه ها توضیح می دهد: «این امید وجود دارد که اینترنت کوانتومی تبادل اطلاعات کوانتومی را در مقیاس جهانی مشابه حالتی که امروزه در مورد اطلاعات سنتی وجود دارد میسر سازد».

شبکه اطلاعاتی کوانتومی از نظر علمی بسیار مورد توجه است چرا که مستعد استراق سمع نیست. رمز نگاری کوانتومی، که نخستین بار در سال ۱۹۸۴ توسط چارلز بنت از IBM و گیلز برسارد از دانشگاه مونترآل معرفی شده است و مبتنی بر ارسال اطلاعات کد شده با حالت کوانتومی فوتون هاست، به عقیده ی بسیاری غیر قابل شکستن است.

طبق یک قانون اساسی مکانیک کوانتومی وقتی یک سیستم کوانتومی مورد اندازه گیری قرار می گیرد، طبیعتش دستخوش تغییر می شود. به همین خاطر اطلاعاتی که با خواص کوانتومی ذرات –نظیر قطبش فوتون ها- کد شده اند ارتباط امن بین دو نقطه را امکان‌پذیر می‌سازد. هر گونه استراق سمعی لزوما خواص کوانتومی را به شکل محسوسی تغییر می دهد.

شبکه های اطلاعت کوانتومی اولیه قبلا ساخته شده اند. حداقل ۳ شرکت در حال حاضر دارای دستگاه های اطلاعاتی کوانتومی در بازار هستند. در سال ۲۰۰۸ نیز شهر وین اقدام به نصب یک شبکه ی اطلاعات کوانتومی کرد که توسط اتحادیه ی اروپا حمایت می شد. اما در این شبکه ها برخی نقطه ها تنها به عنوان فرستنده ی اطلاعات هستند و برخی دیگر تنها گیرنده.

ریتر و همکارانش نقاط همه منظوره ای ساخته اند که قادر به دریافت، ذخیره سازی و ارسال اطلاعات کوانتومی هستند. آن ها این نقاط را در یک شبکه ی اطلاعات کوانتومی اولیه با استفاده از اتم های روبیدیوم که کمابیش به صورت دائمی در حفره های نوری محصور شده اند ساختند. (حفره های نوری تله های اتمی هستند که در دماهای بسیار پایین که در آن لیزرها برای شکل دهی به اتم ها مورد استفاده قرار می گیرند ساخته می شوند) در این سیستم اطلاعات کوانتومی اتم های روبیدیوم به صورت قطبش فوتون ها کد شده و سپس فوتون ها به عنوان حامل های اطلاعات مورد استفاده قرار گرفتند.

ریتر معتقد است که اتم ها تنهای روبیدیوم حافظه های کوانتومی خوبی هستند و فوتون های منفرد نیز برای انتقال اطلاعات ایده آل می باشند. دو نقطه ی مورد آزمایش ۲۱ متر از هم فاصله داشتند و البته اتصال فیبر نوری بین آن ها بیش از ۶۰ متر طول داشت.

ریتر توضیح می دهد که: «کار بسیار دشوار بود چون اطلاعات کوانتومی بسیار شکننده هستند و برای جلوگیری از تغییر و یا حتی از دست رفتن اطلاعات نیاز به کنترل کامل بر روی تمام اجزای شبکه ی کوانتومی داشتیم.» او اضافه می کند که همکارش گرهارد رمپه ده سال گذشته را صرف توسعه و بهبود سیستم های حفره ای تک اتمی برای ایجاد یک رابطه ی دوطرفه بین ماده و نور کرده است که در نهایت این نمایش اولیه از یک شبکه ی کوانتومی را امکان پذیر ساخته است.

ریتر می گوید که تیمش برای ارتقای تک تک بخش های این سیستم ابتدایی استراتژی خاصی دارد. یک مسیر بدیهی برای بهبود سیستم می تواند گسترش آن باشد به نحوی که از شبکه های دو نقطه ای فراتر رفته و معماری شبکه های پیچیده تر را نیز تحقق بخشد. هدف بلند مدت دیگر گروه نیز ساخت تکرار کننده های کوانتومی مبتنی بر سیستم های حفره ه ای تک اتمی است که ارتباطات کوانتومی در طول مسافت های بلند را مقدور می سازد.

منبع

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

چاق‌ترین گربه شرودینگر پیدا شد


دانش های بنیادی - با آزمایش‌های جدید، حوزه نفوذ مکانیک کوانتوم به مولکول‌های خیلی بزرگ هم کشیده شده و مولکول‌های بزرگ هم می‌توانند دوگانگی موج- ذره‌ای نظریه کوانتوم یا همان آزمایش فرضی گربه شرودینگر را نشان دهند.

مجید جویا: پژوهشگران در اتریش چیزی را ساخته‌اند که خود به آن «چاق‌ترین گربه شرودینگر دیده شده تاکنون» می‌گویند. آنها سوپرپوزیشن کوانتومی (که در آن، یک ذره می‌تواند در آن واحد، در دو حالت قرار داشته باشد) را برای مولکول‌هایی به نمایش گذاشتند که هر یک از 430 اتم تشکیل شده بودند؛ یعنی چندین برابر بزرگ‌تر از مولکول‌های مورد استفاده در آزمایش‌های قبلی.

به گزارش نیچر، در آزمایش ذهنی مشهوری که در سال 1935 توسط اروین شرودینگر ترتیب داده شده بود تا پارادوکس‌های ظاهری نظریه کوانتوم را توضیح دهد، بسته به وضعیت اتم (قوانین کوانتوم وضعیت اتم را مشخص می‌کنند)، یک گربه می‌توانست، همزمان هم مسموم شده باشد و هم نشده باشد. از آنجا که نظریه کوانتوم الزام می‌داشت که این قوانین، سوپرپوزیشن را ممکن سازند، به نظر می‌رسید که گربه شرودینگر می‌توانست همزمان در ترکیبی از دو حالت «زنده» و «مرده»، وجود داشته باشد.

این پارادوکس، این سوال را به ذهن متبادر ساخت که چگونه و در چه زمانی، قوانین دنیای کوانتوم (که در آنها چیزهایی مانند اتم‌ها می‌توانند در آن واحد در چندین وضعیت وجود داشته باشند) با مکانیک کلاسیک جایگزین می‌شوند که دنیای ماکروسکوپی تجربیات هر روزه ما را مدیریت می‌کنند، دنیایی که در آن هر چیزی تنها یک وضعیت دارد و نمی‌تواند در آن واحد در دو حالت متفاوت قرار داشته باشد. به این حالت، گذار کوانتوم به کلاسیک گفته می‌شود.

عموما گمان بر این است که «کوانتیدگی» در فرایندی که گسستگی نام دارد گم می‌شود، فرایندی که در آن آشفتگی در محیط پیرامونی، تابع موج کوانتومی را که توضیح‌دهنده بروز سوپرپوزیشن‌های چندحالتی است، وامی‌دارد تا به یک حالت مشخص کلاسیک فروبپاشد. هر چقدر که جسم بزرگ‌تر باشد، تمایل به گسستگی بیشتر می‌شود، چرا که احتمال تعامل با محیط بیرون بیشتر می‌شود.

یک جلوه انطباق کوانتومی، تداخلی است که می‌تواند بین ذرات کوانتومی که از میان دو یا تعداد بیشتری از شکاف‌های باریک رد می‌شوند، رخ دهد. در دنیای کلاسیک، ذرات بدون تغییر مسیر حرکت خود عبور می‌کنند، مانند توپ‌های فوتبالی که از میان یک دروازه عبور می‌کنند. ولی ذرات کوانتوم می‌توانند مانند امواج رفتار کنند، و هنگامی که از شکاف عبور می‌کنند با یکدیگر تداخل کنند، و یکدیگر را یا تقویت و یا خنثی کنند تا یک سری نوارهای تاریک و روشن ایجاد کنند. این تداخل ذرات کوانتومی، که اولین بار در سال 1927 / 1306 در الکترون‌ها دیده شد،‌ نتیجه عبور یک ذره از بیش از یک شکاف است:‌ یک سوپرپوزیشن کوانتومی.

هنگامی که ابعاد آزمایش بزرگ‌تر می‌شود، در یک نقطه رفتار کوانتومی (تداخل) باید جای خود را به رفتار کلاسیک (بدون تداخل) بدهد. ولی این ذرات را چقدر می‌توان بزرگ کرد بدون این که این گذار رخ دهد؟

بزرگ کردن
در سال 1999 / 1378، گروهی در دانشگاه وین، با استفاده از پرتوهایی از مولکول 60 اتمی کربن که به شکل یک کره توخالی بود، تداخل را یک آزمایش با شکاف‌های متعدد نشان دادند. اکنون مارکوس ارنت، یکی از پژوهشگرانی که در آزمایش قبلی شرکت داشت، و همکارانش از اتریش، آلمان، ایالات متحده و سوئیس، اثر مشابهی را نمایش دادند؛ آن هم با استفاده از مولکول‌های بسیار بزرگ‌تری که فقط به این منظور ساخته شده بودند و با داشتن 430 اتم، تا 6 نانومتر پهنا داشتند. این‌ها حتی از برخی از مولکول‌های پروتئین، (مانند انسولین) هم بزرگ‌تر هستند.

در آزمایش این گروه، پرتوهای نور از میان سه سری شکاف می‌گذرند. اولین شکاف، از یک قطعه نیترید سیلیکون ساخته شده که روی آن، شبکه‌ای از شکاف‌هایی به پهنای 90 نانومتر ایجاد شده تا مولکول‌ها را به حالت گسسته‌ای ببرد که در آن، تمام موج‌های ماده، هماهنگ با هم هستند. دومی، یک «شبکه مجازی» با استفاده از نور لیزر است و در آن، چند آینه نور لیزر را به گونه‌ای می‌تابانند که موج ایستایی از نور و تاریکی ایجاد شود، این شکاف، الگوی تداخل را ایجاد می‌کند. شبکه سوم، که آن هم از جنس نیترید سیلیکون است، مانند یک ماسک عمل می‌کند تا قسمت‌هایی از الگوی تداخل را به یک طیف‌سنج جرمی چهار قطبی هدایت کند، که تعداد مولکول‌هایی را که از آن می‌گذرند می‌شمرد.

پژوهشگران این آزمایش، در مقاله‌ای که در نیچر منتشر شده، گزارش داده‌اند که هنگامی که پرتوی خروجی از چپ به راست پیمایش می‌شود، این تعداد به طور منظم بالا و پایین می‌رود، امری که نشان‌دهنده تداخل است و به تبع آن می‌توان گفت که سوپرپوزیشن اتفاق افتاده است.

با وجود این که این آزمایش خیلی شبیه به آزمایش کلاسیک گربه شرودینگر به نظر نمی‌رسد، به دنبال اثرات کوانتومی مشابهی می‌گردد. این آزمایش مانند این است که خود گربه‌ها را به شبکه‌های تداخل شلیک کنیم، به جای این که سرنوشت یک گربه را به یک رخداد مقیاس اتمی وابسته کنیم.

مارتین پلنیو، پژوهشگر فیزیک کوانتوم از دانشگاه اولم آلمان، این تحقیق را بخشی از یک خط پژوهشی مهم می‌داند: «شاید ما با این آزمایش، به درک عمیق و جدیدی از طبیعت نظریه کوانتوم نرسیده باشیم، اما این امید وجود دارد که با بهبود روزافزون شیوه‌های آزمایش، بتوانیم در نهایت چیز جدیدی را کشف کنیم».

به گفته آرنت، چنین آزمایش‌هایی باید در نهایت امکان آزمایش جنبه‌های بنیادین نظریه کوانتوم را فراهم کنند، مانند این که چگونه با مشاهده، تابع موجی فرو می‌پاشد: «باید در آزمایش‌های آینده دور، پیش‌بینی‌هایی از قبیل این که جاذبه بعد از یک مرز جرمی مشخص شامل فروپاشی تابع موجی است یا نه، در جرم‌هایی به مراتب بیشتر از این، قابل انجام شوند».

آیا موجودات زنده، (شاید نه گربه‌ها، ولی موجودات ذره‌بینی مانند باکتری‌ها) را می‌توان در حالت انطباق کوانتومی قرار داد؟ این کار برای ویروس‌ها انجام شده است، (البته کوچک‌ترین آنها که تنها چند نانومتر پهنا دارند) هرچند در مورد این که ویروس‌ها باید موجود زنده تلقی شوند یا نه، وجود ندارد. آرنت می‌گوید: «در چنین آزمایش‌هایی، استفاده از مولکول‌های ساخته شده دانشمندان خیلی ساده‌تر از کار با ویروس‌ها است». ولی وی این را نیز می‌افزاید که اگر بتوان به همه مسائل تکنیکی متعدد آن (که کم هم نیستند) پرداخت، «من دلیلی نمی‌بینم که نتوان این کار را انجام داد».

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

تابع موج کوانتومی

تابع موج (به انگلیسی: Wave function) در مکانیک کوانتومی برای هر ذره یا سامانه فیزیکی، یک تابع مختلط می‌باشد که دربرگیرندهٔ حالات ممکن ذره یا سامانه در فضا است.

http://abyss.uoregon.edu/~js/images/wave_function.gif

ویژگی‌های تابع موج

تابع موج می‌تواند هم در فضای مکان و هم در فضای تکانه بدست آید که این دو فضا به‌وسیله تبدیل فوریه به یکدیگروابسته می‌شوند.تابع موج بنابرمساله مورد بررسی در یکی ازمعادلات شناخته شده مکانیک کوانتومی (برای نمونه درحالت غیرنسبیتی در معادله شرودینگر) صدق می‌کند.تابع موج را معمولاً با ψ نشان می‌دهند.تابع موج را می‌توان به زبان ریاضی به صورت یک بردار مختلط که تعداد عناصر آن می‌تواند مشخص ویا بیشمار ویا به‌وسیله یک تابع مختلط که دارای متغیرهای حقیقی باشد نشان داد. تابع موج به صورت بردار مختلط با تعداد عناصر مشخص رامی توان به صورت: \vec\psi=\begin{bmatrix} c_1\\ \vdots\\c_n\end{bmatrix} وبا تعداد عناصربیشمار به صورت : \vec\psi=\begin{bmatrix} c_1\\ \vdots\\c_n\\ \vdots\end{bmatrix} و به صورت تابع مختلط \psi(x_1,\,\ldots\,x_n) نشان داد. تابع موج یک موجود مختلط است و مفهوم فیزیکی ندارد. آنچیزی که برای ما قابل درک است کمیتی است حقیقی به نام چگالی احتمالP=\psi\psi^\star

که از حاصلضرب تابع موج در مزدوج خود بدست می‌آید و آنرا با P نشان می‌دهیم.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmod2/wf2.gif

دیراک با تعریف و نمادگذاری فضاهای برا (bra) و کت (ket) فرمول نویسی و پیکربندی مکانیک کوانتومی را آسان نمود.



یک نمونه تابع موج دو بعدی کوانتومی


تابع موج الکترون و یا هر ذره اتمی به تنهایی بیان کننده چیزیی نیست و مفهومی ندارد.به علت اصل عدم قطعیت به طور دقیق نمی‌توان مکان الکترون، انرژی و... را مشخص کرد.در مکانیک کوانتومی تنها می‌توان از احتمال یک پدیده صحبت کرد.احتمال حضور الکترون در یک مکان خاص، احتمال بودن در تراز انرژی مخصوص، احتمال گذار از یک تراز به تراز دیگر و....بر خلاف تئوری‌های پیشین در باره اتم که آن را به صورت یک هسته که الکترون‌ها و پروتون‌ها در اطراف آن چرخش می‌کردند فرض می‌کردند، در مکانیک کوانتومی الکترون در اطراف هسته قرار دارد، ولی نمی‌توان گفت که در کجا و در چه فاصله‌ای و در چه ترازی قرار دارد. بلکه با استفاده از پتانسیلی که الکترون درآن قرار دارد و حل معادله شرودینگر برای الکترون و بدست آوردن تابع موج حاکم بر رفتار الکترون، می‌توان بررسی کرد که احتمال حضور الکترون در فاصله به خصوصی از هسته و تراز انرژی آن جه قدر است. بنابراین باید تابع احتمال را بدست آورد. تابع احتمال در مکانیک کوانتومی از ضرب تابع موج در مختلط همان تابع بدست می‌آید.به عبارت بهتر باید بر روی تابع موج عمل مجذور مختلط انجام داد.
دنیای مکانیک کوانتومی دنیای عملگرهااست.عمل گر یک وسیله اندازه گیری در کوانتوم است. فرض می کنیم که میخواهیم بدانیم الکترون در چه تراز انرژی قرار دارد.برای این کار روی آن اندازه گیری از نوع انرژی انجام می دهیم.این عمل در فرمول بندی مکانیک کوانتومی بدین صورت است که عملگر هامیلتونی سیستم (الکترون) که همان وسیله اندازه گیری برای انرژی است باید روی تابع موج سیستم(الکترون) اعمال شود که باید نتیجه این عمل به درستی تعبیر شود.اگر تابع موج سیستم(الکترون)بهنجار شده و تابع موج پایه سیستم باشد، آنگاه از اعمال عملگر هامیلتونی روی تابع موج الکترون دو قسمت مجزا بدست می‌آید. یک قسمت عددی با بعد انرژی است که به آن مقدار انتظاری انرژی گویند.قسمت دیگر همان تابع موج سیستم خواهد بود.اما تعبیر این جواب بدین شکل است که:احتمال اینکه الکترون در ترازانرژی بدست امده(مقدار انتظاری انرژی) باشد برابر است با مجذور مختلط کل جواب بدست آمده از اعمال عملگر هامیلتونی بر روی تابع موج.

http://www.informationphilosopher.com/solutions/experiments/wave-function_collapse/Collapse_animation.gif

تناقض هایی که بین آزمایش‌ها در حوزه فیزیک اتمی و زیر اتمی و قوانین فیزیک کلاسیک وجود داشت باعث روآوری فیزیک دانان به مکانیک کوانتومی شد. در حقیقت آزمایش با تئوری سازگاری نداشت و فیزیک کلاسیک نمی‌توانست بسیای از پدیده‌های حوزه اتم را پیش بینی کند. از طرف دیگر دوگانگی در رفتار نور و الکترون‌ها که در آزمایش دو شکاف یانگ بوجود آمد علت اساسی تعریف تابع موج برای حرکتهای اتمی شد.بدین معنا که رفتار الکترون‌ها را بوسیله تابع موج گونه توضیح میدهیم. آنجائیکه الکترون رفتار ذره‌ای دارد، میگوییم تابع موج آن جایگزیده است و آنجا که رفتار موج گونه دارد، تابع موج آن گسترده و پخش شده است. باید دقت کرد که حرکت الکترون به صورت موج نیست و یا خودش نیز موج نیست بلکه ذره است. اما می‌توان رفتار و خصوصیات آن مانند انرژی، حضور در یک مکان و ... را بوسیله تابع موج توضیح داد.

هم چنین اصل عدم قطعیت باعث شده است که به طور یقیین نتوان گفت که در یک زمان خاص الکترون در کجا قرار دارد. بلکه فقط می‌توان احتمال حضور آن در یک مکان را بررسی کرد. این احتمال از طریق تابع موج وابسته به الکترون بدست می‌آید.

منبع:


  • فیزیک کوانتومی تالیف استیون گازیورویچ-ترجمه شیخ الاسلامی مرکز نشر دانشگاهی ۱۳۷۸
  • Griffiths, David J. (2004). Introduction to Quantum Mechanics (2nd ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-805326
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

آيا خلاء تهي است؟ ميدان هيگز و انرژي تاريک

آيا خلاء تهي است؟ ميدان هيگز و انرژي تاريک

 

مسائل موجود در شناخت سرشت واقعي «خلاء» را فيزيکدان نظري آلوارو دو روخواد(Alvaro de Rujula)  از مرکز اروپايي پژوهش هسته‌اي – سرن در ژنو ، سوئيس و استاد فيزيک دانشگاه بوستون در گردهماييEPL «فيزيک در زمان ما» که در ما مه در پاريس برگزار شد، بررسي کرده است.او مي‌گويد: « معلوم شده است که خلاء تهي نيست. خلاء با نيستي فرق دارد،‌ شگفت اين که از تمام « مواد» شناخته شده درک ما از خلاء از همه کم‌تر است.»

 

به نظر مي‌رسد که از ديدگاه کيهان‌شناسي خلاء داراي نوعي چگالي انرژي باشد، که « انرژي تاريک» يا « ثابت کيهان شناختي» ناميده مي‌شود که مسئول انبساط شتابدار مشاهده شده‌ي عالم است. از نظر فيزيک ذرات بنيادي، « ميدان هيگز» که به اسم پيتر هيگز(Peter Higgs)  فيزيکدان نام‌گذاري شده است- در خلاء نفوذ  مي‌کند. در مدل استاندارد فيزيک ذرات (که دنياي زير اتمي را براي بيش از 30 سال به صورت موفقيت‌آميز ترسيم کرده است)، جرم همه‌ي ذرات در نتيجه‌ي بر هم کنش با اين ميدان به وجود مي‌آيد.

 

همين‌طور بايد بتوان برانگيختگي‌هاي ميدان هيگز را به صورت ذره‌اي موسوم به «بوزون هيگز» مشاهده کرد. بنابراين آشکارسازي ذره‌ي هيگز- تنها ذره‌ي موجود در مدل استاندارد که به صورت تجربي مشاهده نشده است- يکي از چالش‌هاي مهم فيزيک ذرات کنوني است. دانشمندان اميد دارند که ذره‌ي هيگز را با استفاده از برخورد دهنده‌ي هادروني بزرگ سرن (LHC) آشکار سازند که انتظار مي‌رود در نوامبر امسال به کار بيفتد. LHC بزرگ‌ترين شتاب‌گر ذرات جهان خواهد بود که پروتون‌ها رابا انرژي کلteV (ev 1012* 16) به پروتون‌هاي ديگر مي‌کوبد تا چيزي را توليد کنند که فيزيکدانان اميدوارند يک عالمه ذرات جديد، از جمله ذره‌ي هيگز باشد.

 

LHC در جست‌وجوي ذرات فرضي ديگری به غير از بوزون هيگز است که « فيزيک‌ فراتر از مدل استاندارد » ناميده مي‌شود و « ابر تقارن» ايده‌ي نويدبخش آن است. بسط‌هاي اَبَر متقارن مدل استاندارد پيش‌بيني مي‌کنند که تمام ذرات بنيادي مانند کوارک‌‌ها، فوتون‌ها و الکترون‌ها داراي «بستگان» موسوم به «اَبرَ يار » هستند که هنوز کشف نشده‌اند.

 

بزرگ‌ترين دستاورد دکتر دو روخولا تاکنون شناخت جرم ذرات متشکل از کوارک‌ها با همکاري شلدون گلاشو(Sheldon Glashow) و هوارد گئورگي(Howard Heorgi) بوده است. او گفت که « من با همکاري آرنون (Arnon Dar) و شلومودادو(shtomo Dado) اخيراً مسأله اصلي اختر فيزيک انرژي‌هاي بالا يعني فوران‌هاي پرتوگاما و پرتوهاي کيهاني را نيز حل کرده‌ايم، اما اختر فيزيک‌دانان (هنوز) با آن موافقت نکرده‌اند.

 

دکتر دو روخولا در نگاه به آينده اميدوار است که ال اچ سي« چيزي بنيادي » را به ما بياموزد. او مي‌گويد « به غير از يافتن ذره‌ي هيگز، اين امکان وجود دارد که برخورد دهنده « ماده‌ي تاريک» را توليد کند که ذراتي هستند که به طور غيرمستقيم در عالم مشاهده شده‌اند. با اين همه ،‌حتي اگر هيچ کدام از اين‌‌‌ها يافته نشدند،‌ LHC هنوز جالب توجه خواهد بود، زيرا نشان خواهد داد که درباره‌ي خلاء چيزي نمي‌دانيم . قبل از يک انقلاب علمي اغلب عدم شناخت کامل وجود دارد.» 

   

ترجمه : دکتر منیژه رهبر
منبع:http://physicsdeptm15.150m.com/

 
 
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

تله پورت چیست؟

تله پورت چيست؟انتقال انسان و اشياء بصورت نور

طرفداران سريال تلويزيوني پيشتازان فضا علاقه فراواني به درك چگونگي تله پورت دارند. در اين سريال هنرپيشگان فيلم پس از قرار گرفتن در نقطه ‌اي از سفينه اينترپرايز كه ترانسپورتر نام دارد خود را در يك آن به اتاقي ديگر، سياره‌ اي ديگر و يا كهكشاني ديگر مي‌فرستند..


نويسندگان داستانهاي علمي ــ تخيلي به اين تكنولوژي تله پورت نام داده ‌اند و در آن تمام ذرات جسم انسان از يك موقعيت جغرافيايي به موقعيت ديگري در كهكشان ارسال شده و در مقصد همان جسم با مشخصات واقعي مجدداً بازسازي مي‌شود. چگونگي عمليات انتقال كوانتمي در داستانها و فيلمهاي سينمايي و تلويزيوني توضيح داده نشده است. ولي عموماً به اين صورت اتفاق مي‌افتد كه در ابتدا اطلاعات مولكولي اجسام را اسكن كرده و پس از ارسال به مقصد، اطلاعات دريافت شده كاملا شبيه اصل بازسازي مي‌شود. در مرحله آخر مونتاژ اطلاعات دريافتي لزوماً نبايد از مواد جسم اصلي استفاده شود و مي‌توان از اتمهايي كه به نسخه اصلي شباهت دارند استفاده كرد. دستگاه تله پورت در داستانهاي خيالي شباهت كامل به دستگاههاي فكس كنوني دارد و تفاوت آن در توانايي اسكن اجسام به صورت سه بعدي و از بين بردن همزمان اطلاعات اصلي اجسام است. تله پورت كوانتومي به انتقال ذرات اطلاعات كامپيوتري كه كيو بيت

Quantum bits

نام دارند اطلاق مي‌شود. علت نامگذاري اين تكنولوژي به تله پورت انتقال اجسام تبديل شده به كيو بيت به يك محل ديگر است.
علم با تئوري داستانها خيالي سريال پيشتازان فضا موافق نيست اما در دهه گذشته دانشمندان قدمهاي بزرگي در بخش تله پورت كوانتوم برداشته ‌اند. در ابتدا با موضوع تله پورت به صورت جدي برخورد نمي‌شد و دليل آن عدم اطمينان دانشمندان از مكانيسم اصول كوانتوم و عدم امكان اندازه گيري در مراحل اسكن و ارسال تمام ذرات اطلاعاتي اسكن شده يك اتم به مقصد بود. به زباني ساده تر آن چه كه با استفاده از تكنولوژي كوانتوم در مبدا اسكن مي‌شد قادر نبود مشابه خود را در مقصد مجدداً بازسازي كند. سرانجام گروهي شامل 6 محقق و دانشمند از كشورهاي مختلف براي مشكل اسكن كوانتومي يك راه حل منطقي يافتند. آنها با استفاده از تكنيكي كه «انشتاين ــ پودالوسكي ــ روسن» نام دارد به مشكلات انتقال اطلاعات با كوانتوم خاتمه دادند.
در سال 1993 اين 6 دانشمند كه چارلز اچ بنت از آي بي ام و ويليام ووتر فيزيكدان دانشگاه ويليامز ماساچوست عضو آن بودند موافقت اصولي خود را با امكان ساخت نوعي تله پورت جهت انتقال اشياء در صورت از بين بردن نسخه اصلي ابراز داشتند. پس از گذشت يك سال پروژه تله پورت به صورت آزمايشي در سيستم‌هاي گوناگون آغاز شد. در ابتداي پروژه يك فوتون، منبع نور منسجم، چرخش هسته‌ اي و يون محصور شده مورد آزمايش قرار گرفت.
ويليام ووتر در سال 1993 در مقاله ‌اي انجام تئوري تله پورت به طريق كوانتوم را عملي دانست. به نظر او تنها اطلاعات كوانتومي مي‌تواند ضمن جابجايي اجسام نسخه اصلي را در مقصد از بين برده و اجازه تكثير و يا كپي برداري از آن را ندهد. اطلاعات كوانتومي اشيا را جسم تلقي مي‌كند و نمي‌تواند بدون نابود كردن اصل شبيه آن را مجدداً خلق كند. تفاوت بين فكس و تله پورت در اين است كه دستگاه فكس نسخه ناقص غير دقيق و مبهمي را چاپ مي‌كند و نسخه اصلي را دست نخورده باقي مي‌گذارد.
ووتر و همكارانش نشان دادند از مشكلات اصولي كوانتوم عدم توانايي در اندازه گيري و اسكن دقيق ذرات بسيار ريز اتم در مبدا است كه سبب مي‌شود مشابه جسم در مقصد دقيقاً مانند اصل آن نباشد. ووتر با ارائه تئوري ديگري كه از فرضيه

Spooky action at a distance

«عمليات شبح و روح در فاصله دور» الهام گرفته اعتقاد دارد اگر 2 ذره را با هم ارتباط داده و درگير كنيم، آنها در موقعيتي قرار خواهند گرفت تا مانند يك شي عمل كنند. هر عمل و تغييري كه در اصل يكي از آنها وارد كنيم دقيقاً منجر به ايجاد همان تغيير در ديگري خواهد شد اگر چه فاصله بين دو ذره بسيار زياد باشد

Entanglement

روش درگيري در ارتباط دو ذره اطلاعاتي دور از هم است. پس از برش فوتون و تقسيم آن به دو قسمت، فوتون‌ تقسيم شده در جهت مخالف ديگري به حركت درآمده و در واقع تله پورت مي‌شود در چنين شرايطي انجام هر تغييراتي در فوتون اوليه فوتون دوم را هم تحريك كرده و اثرات تغيير در آن هم مشاهده خواهد شد.
ساموئل برانشتاين تئوري ووتر را تائيد كرده و آن را به گونه ديگري توضيح مي‌دهد. او مي‌گويد فرضيه درگيري و ارتباط ذره ‌ها با يكديگر مانند رابطه عاشقانه بين دو زوج است كه كاملاً به خصوصيات اخلاقي طرف ديگر خود آشنا هستند و مي‌توانند به جاي ديگري به هرگونه سئوالي پاسخ دهند اگر چه در ميان آنها هزاران مايل فاصله باشد.
از ديگر موفقيت‌هاي تئوري تله پورت در سال 1993، انتقال تعدادي كيو بيت با كمك فوتون از يك آزمايشگاه واقع در زيرزمين دانشكده پزشكي به آزمايشگاهي ديگر در فاصله 2 كيلومتري است. اين آزمايش به نام گيسين از ديگر اعضاي تيم فيزيكدانان و 20 تن از دانشجويان فارغ ‌التحصيل بخش تحقيقات دانشگاه ژنو كشور سوئيس به ثبت رسيده است. گيسين يك سال پس از آن به ركورد ديگري دست يافت و توانست با موفقيت يك فوتون را در مسافت 4 مايلي جابجا كند.
ابتدا در سال 1997 و سپس در سال 1998نيكلاس گيسين در راس تيمي از دانشمندان موفق به انتقال اولين حجم نوري 2 بعدي به نقطه ‌اي ديگر (از يك گوشه ميز به گوشه ديگر ميز) شد.
ساموئل برانشتاين پرفسور مشهور رشته انفورماتيك دانشگاه بنگور ولز انگلستان انجام آزمايشهاي موفقيت آميز گيسين را قدم مهمي در رسيدن به هدف تله پورت دانست.
تله پورت در صورت رسيدن كامل به اهداف آن براي انسان بسيار مفيد خواهد بود. نيكلاس گيسين مي‌گويد با تكنولوژي فعلي تله پورت يك بعد فيزيكي مانند مداد بيشتر به رويا شباهت دارد و واقعيت اين است كه برخلاف داستانهاي خيالي، دانشمندان حتي راجع به انتقال انسان فكر هم نمي‌كنند. در آينده نزديك از كوانتوم در بخشهاي گوناگون علم و در حل مشكلات روزانه اشخاص و كسب و كار، كامپيوتر، تلفن راه دور، ارتباط با اينترنت، سيستم‌هاي امنيتي، نقل و انتقال الكترونيكي وجوه بانكي و راي گيري الكترونيكي استفاده خواهد شد.
آنتون زيلينگر فيزيكدان دانشگاه وين در اتريش از اعضاي تيم تله پورت كوانتومي در سال 1997 بود. او اعتقاد دارد تكنولوژي كوانتوم در آينده نزديك ابتدا كامپيوتر و روشهاي ارتباطي و مخابراتي را متحول خواهد ساخت؛ تغييراتي مانند ارسال پيامهاي سري سوار بر امواج فيبر نوري توسط كامپيوتر جهت گشودن اسامي رمز بدون ترس از دستيابي شخص و يا كامپيوتر ديگري به آن رمز دور از ذهن به نظر نمي‌رسد.

پس از موفقيت تيم فيزيكدانان دانشگاه ملي اتريش در تله پورت نور از يك آزمايشگاه به آزمايشگاه ديگر دكتر ديويد وايت هاوس، سردبير بخش اخبار علمي بي بي سي به تعدادي از سئوالات شنوندگان خود در مورد جابجايي به راه دور پاسخ گفت.

جابجايي نور چه اثري بر زندگي مردم دارد؟


كامپيوترهاي بسيار سريع آينده بر اساس تشعشات نوري با به كارگيري انرژي اتم و يا مكانيسم كوانتوم طراحي خواهند شد و استفاده از نور و كوانتوم سرعت كامپيوترها را بيش از يك تريليون بار افزايش خواهد داد.

تله پورت انسان در سريال

Star Trek

چگونه انجام مي‌شود و آيا شباهتي با موفقيت‌هاي دانشمندان فيزيك دارد؟


در آن فيلم بدن انسان به ميلياردها ذره اطلاعاتي تبديل شده و پس از تله پورت، در مقصد كيوبيت‌ها مجدداً بازسازي شده و شخصيت و هويت هنرپيشه اصلي از بين رفته و كپي آن به زندگي ادامه مي‌دهد. اين تئوري هيچ شباهتي با فرضيه هاي دانشمندان ندارد

آيا زماني خواهد رسيد كه ما بتوانيم اشياء را به حركت در آوريم؟


با تكنولوژي موجود جواب منفي است. به نظر مي‌رسد جابجايي فوتون كه فاقد وزن است بيشترين موفقيت ما تا امروز بوده است. در چند سال آينده ما قادر خواهيم بود يك اتم را تله پورت كنيم، برخي از دانشمندان از آن هم فراتر رفته و مي‌‌گويند در آينده نه چندان دور ما شاهد جابجايي ويروس از يك نقطه به نقطه ‌اي ديگر خواهيم بود.

آيا سرانجام روزي خواهد رسيد تا انسان تله پورت شود؟


براي تله پورت انسان به دانشي بيش از آنچه كه اكنون در اختيار است احتياج داريم. ما بايد موقعيت دقيق هر اتم انسان را بدانيم تا مقدمات تله پورت انسان فراهم شود. اين تعداد اتم شايد بيش از عدد 1 با 19 صفر در مقابل آن باشد. براي جابجايي چنين اطلاعاتي با سريعترين سيستم ارسال موجود ما به زماني بيش از عمر كهكشان خود نياز داريم كه در حدود 15 ميليارد سال است. از مشكلات ديگر تله پورت انسان، مسائل حقوقي آن است به طور مثال اگر قرار باشد پس از تله پورت اصل نابود شود، آيا از بين بردن اصل جنايت تلقي مي‌شود؟ و يا چه كسي و يا سازمان مي‌تواند تطابق كامل ميان نسخه اصلي و بازسازي شده را تضمين كند؟
به هرحال دوستداران سريال تلويزيوني پيشتازان فضا احتمالاً بايد زمان زيادي را در انتظار باشند تا روياي تله پورت به واقعيت بپيوندد.

منبع :cph-theory.persiangig.ir

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

در مکانیک کوانتمی بر خلاف مکانیک کلاسیکی نیوتنی جهان قابل اندازه گیری نیست!

مطالعه‌ي فيزيك كوانتمي در سال 1900 آغاز شد؛ ماكس پلانك براي اولين بار مفهوم آن را به جهان علم معرفي مي‌كند. آلبرت اينشتين با اينكه خود از اولين كساني بود كه ايده كوانتوم را مطرح كرده‌است، هيچوقت نتوانست فيزيك كوانتوم را به عنوان يك تئوري كامل بپذيرد، بلكه آنرا تنها يك تبيين مي‌دانست.بعد هايزنبرگ اصل عدم قطعيت را مطرح كرد به اين معنا كه ما فقط با مشاهده‌ي جسم كوانتمي رفتار آن ماده را تغيير مي‌دهيم. لذا هرگز نمي‌توانيم به طور كامل طبيعت جسم كوانتمي يا خواص آن را همچون سرعت و موقعيت آن مطمئن شويم.
تئوري آگاهي كوانتومي مدعي است كه فيريك كلاسيك نمي‌تواند آگاهي را بطور
كامل تبيين كند. مدافعين آگاهي كوانتومي استدلال مي‌كنند كيفيات ادراكي مثل صدا، مزه و بويايي و تجارب دروني آگاهي يعني حافظه و رويا ديدن را كه قسمت ضروري تجارب انساني مي‌باشند، به دليل عدم تبيين رضايت بخش توسط فيزيك كلاسيك نمي‌توان ناديده گرفت، لذا همواره در تلاشند تا با تكيه بر كوانتوم مدرن پرده از اسرار اين معماي پيچيده بردارند.
در مكانيك كلاسيكي جهان قابل اندازه گيري است. اگر موقعيت و سرعت اوليه
مجموعه‌اي از ذرات مشخص باشد، آينده آن ذرات قابل پيش بيني است اما در فيزيك كوانتوم هيج راهي براي تعيين حالات واقعي جهان وجود ندارد.
شايعترين تفسير استاندارد از مكانيك كوانتوم تفسير كپنهاگي است كه توسط بوهر
و هايزنبرگ ارائه شده‌است. از نقطه نظر كوانتوم كپنهاگي تابع موج فقط احتمال حضور ذره كوانتومي در فضا – زمان را نشان مي‌دهد. از اين رو اين امواج احتمالاتي در طول زمان با توجه به معادلات ارائه شده پخش مي‌شوند، ليكن وقتي مشاهده‌اي رخ مي‌دهد اين امواج در يك نقطه خاص متمركز مي‌شود و هويت ذره‌اي موج كوانتومي پديدار مي‌گردد، كه معني اين ادعا اين است كه مشاهده، يك ذره را در يك جايگاه واقعي قرار مي‌دهد،چرا كه در آن لحظه، ذره بوسيله موج احتمال منتشر قابل تبيين نيست. از اينرو در مكانيك كوانتومي، مشاهده نقش منحصربه فردي بازي مي‌كند (برخلاف مكانيك نيوتني كه مشاهده يك اتفاق در ديناميك پديده‌ها است و فيزيك به كار خود ادامه خواهد داد چه اندازه گيري شود و چه نشود؟). اما در اين زمينه سؤال مهمي مطرح مي‌شود كه: يك اندازه گيري شامل چه چيزهايي است؟ آيا حتماً اين عمل به صورت آگاهانه صورت مي‌گيرد (يعني بايد يك مشاهده گر هوشمند حضور داشته باشد)؟چرا كه اگر سيستم اندازه گيري، يك سيستم فيزيكي ديگر باشد، باز پديده قابل توصيف بوسيله يك تابع موج خواهد بود. بنابراين دليلي براي تقليل تابع موج وجود ندارد. از ديدگاه كپنهاگي، مكانيك كوانتوم تنها براي پيش بيني احتمال حالات مختلف قبل از مشاهدات خاص، كاربرد دارد. آنچه كه يك مشاهده را تشكيل مي‌دهد، مستقيما توسط تئوري مشخص نمي‌شود، بلكه رفتار سيستم بعد از مشاهده كاملا متفاوت از رفتار معمولي آن مي‌باشد. طي مشاهده، تابع موج كه سيستم را توصيف مي‌كند به يكي از چندين حالت مختلف تقليل مي‌يابد. از اينرو اگر مشاهده‌اي صورت نگيرد اين تقليل رخ نخواهد داد.

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

خارج از معماری - آگاهی، جهان فیزیکی را دگرگون می‎ ‎‏کند

خارج از معماری
آگاهی، جهان فیزیکی را دگرگون می­کند 

Outside the Architecture Knowledge Transform the Physical World

رویه شکل گیری یک چیز قبل از اینکه ماده، شکل خارجی به خود بگیرد شروع می­شود. فیزیکدانان کوانتوم آن را فاز "پیش ماده" می­نامند؛ تابع موج کوانتومی. اگرچه تابع موج کوانتومی با دقت بالایی قابل محاسبه است اما نمی­توان آن را ماده به حساب آورد. در واقع هیچ چیز نیست. امواج کوانتومی قادر به حرکتند و بسیار بسیار سریع حرکت می­کنند؛ در حقیقت آنها می­توانند سریع­تر از نور حرکت کنند. این بدان مفهوم است که آنها قادرند در زمان رو به عقب یا رو به جلو حرکت کنند. فیزیکدانها ذراتی را که قادر به حرکت سریع­تر از سرعت نور هستند (اگر چنین چیزهایی در واقع وجود داشته باشند)، "تاکیون" می­نامند.
    
 انیشتین و فیزیکدانهای بعد از او نشان دادند هر چیزی که بتواند سریع­تر از نور حرکت کند را می­توان به صورت توالی زمانی معکوس مشاهده کرد. برخی از ناظران، این توالی زمانی را به صورت نمایش یک فیلم مشاهده می­کنند، در حالی که از نظر بقیه، فیلم بطور معکوس پخش می­شود. هرچند بسیار خارق­العاده و خیالی به نظر می­رسد اما نمونه­های ریاضی چنین چیز­هایی بسیار خوب تعریف شده­اند و می­­توان گفت که حداقل از نظر ریاضی به خوبی درک می­شوند.خاصیت دیگر موج کوانتومی این است که در مکان و زمانی که احتمال وقوع چیزی می­رود نمایان می­شود؛ به عبارت دیگر، معیاری برای احتمال وقوع یک واقعه است. یک تعبیر شگفت انگیز این است که بگوییم این احتمال نه تنها در ذهن ما وجود دارد بلکه در فضا و زمان حرکت می­کند. به عبارت دیگر، این موج هم درون ذهن ما و هم خارج از آن در جهان قرار دارد. بطور خلاصه، موج کوانتومی، موجی از احتمال است که با سرعتی بیش از سرعت نور حرکت می­کند و ذهن ما را به جهان مادی پیوند می­زند.به نظر من، اندیشه موجب تغییر شدت موج کوانتومی می­شود. بدین ترتیب، شدت موج کوانتومی معیاری برای احتمال وقوع رویدادهاست. به عقیده من، هرچه آگاهی و هوشیاری فرد مشاهده کننده بیشتر باشد، احتمال وقوع رویداد هم بالاست. "یوجین ویگنر" یکی از اولین فیزیکدانانی بود که گفت آگاهی، موج کوانتومی و درنتیجه جهان فیزیکی را دگرگون می­کند. او که در سال 1967 جایزه نوبل را برد چنین می­نویسد:در مکانیک کوانتومی، آگاه بودن باید نقش متفاوتی نسبت به ابزارهای اندازه­گیری بی­جان داشته باشد. به عبارت دیگر، آنچه یک فرد حین عمل متقابل به دست می­آورد و نتیجه مشاهده نامیده می­شود، تابع موج سیستم را تغییر می­دهد. به علاوه، تابع موج تغییر یافته قبل از دریافت اثر عکس­العملی که وارد آگاهی­اش شده است، غیر قابل پیش بینی است. ورود یک اثر و به آگاهی درآمدن آن است که تابع موج را دگرگون می­کند، چراکه این امر ارزیابی ما را از احتمال تاثیرات متفاوتی که توقع دریافت آنها را در آینده داریم تغییر می­دهد. در اینجاست که آگاهی به صورتی اجتناب ناپذیر و غیر قابل تغییر وارد نظریه می­گردد.خصوصیات و شرایط فیزیکی شیمیایی نه تنها آگاهی را بوجود می­آورند بلکه بطور عمیقی، احساسات (موجودات) را تحت تاثیر قرار می­دهند. اما آیا آگاهی نیز تاثیری بر شرایط فیزیکی شیمیایی دارد؟ به عبارت دیگر، آیا با مطالعه طبیعت می­توان نتیجه گرفت که بدن انسان از قوانین فیزیک طبعیت نمی­کند؟ پاسخ متداول به این پرسش (نه) است. بدن بر ذهن اثر می­گذارد ولی ذهن بر بدن تاثیری نمی­گذارد.درک اینکه "اجسام فیزیکی" و "ارزش­های معنوی" کیفیتی یکسان از هستی­اند تا حدودی باعث آرامش ذهنی من شده است. هرچه باشد، این تنها نگرش شناخته شده­ای است که با ساختار کوانتومی سازگاری دارد.
منبع: آلن ولف، فرد. ١٣٨۴. ترجمه شهریار تقی شهرستانی. متافیزیک از نگاه فیزیک، نشر یاهو. تهران.
  آرش پوراسماعیل


خارج از معماری
کل جهان از یک الکترون ساخته شده است! 
Outside the ArchitectureThe Whole World Is Made Of An Electron !
بنابر نظریه­ای که جان ویلر و ریچارد فاینمن ارائه داده­اند، تمامی اجزاء جهان می­توانند به یک ذره واحد تقلیل پیدا کنند. مثلا یک الکترون را در نظر بگیرید. این ذره کوچک الکتریکی، نه تنها در ساختمان اتم و مولکول، بلکه در سیستم عصبی انسان هم نقش عمده­ای دارد. بدون وجود الکترون، تمامی فعل و انفعالات شیمیایی متوقف خواهند شد. الکترون­ها محکم به پشت صفحه تلویزیون برخورد کرده، سبب انفجارهای کوچکی می­شوند که اخبار عصرگاهی را به شبکیه چشم شما می­رساند. اما چطور امکان دارد تنها یک الکترون در کل جهان وجود داشته باشد.
        پاسخ این است: باید بگذاریم الکترون در زمان به عقب سفر کند! اگر الکترون بتواند این حیله کوچک را به کار بندد، قادر است در دو یا چند نقطه به طور همزمان ظاهر شود و بطور مشابه، می­تواند در تعداد بسیار زیادی از نقاط بطور همزمان حاضر شده و جهان کاملی از الکترون­ها را تشکیل دهد. تصور کنید که می­توانید فقط برای ده ثانیه در زمان به عقب بازگردید. در اینصورت آیا می­توانید در یک زمان در دو نقطه حضور داشته باشید، حضوری واقعی؟ برای درک چگونگی این کار، تصور کنید از دری وارد اتاقی شده و بر روی صندلی می­نشینید و بعد درست در همین لحظه، از صندلی خود بلند شده و قدم زنان به سوی در دیگر حرکت کرده و با کمی فاصله زمانی، خارج می­شوید. حال اگر ساعت­ها برای ده ثانیه بطور معکوس کار کنند، این صحنه از دید ناظران چگونه خواهد بود؟ در نظر بگیرید که ابتدا ده ثانیه مانده به ساعت یک وارد اتاق شده­اید. در ساعت یک از صندلی­اتان بلند شده و از در دیگر خارج می­شوید و ده ثانیه قبل از اینکه صندلی­اتان را ترک کنید به آنجا رسیده­اید. اگرچه این عمل برای شما کاملا عادی به نظر می­رسد ولی برای هر فرد دیگری که در اتاق است، عجیب خواهد بود چون در ساعت 10 ثانیه به یک شما را ایستاده بر هر دو در می­بیند؛ به تعبیر دیگر شما در یک زمان در دو نقطه بوده­اید.
منبع: آلن ولف، فرد. ١٣٨۴. ترجمه شهریار تقی شهرستانی. متافیزیک از نگاه فیزیک، نشر یاهو. تهران.
  آرش پوراسماعیل


خارج از معماری
گستردگی فضا به چه اندازه است؟ 
Outside the ArchitectureExpanse of Space Is How Much?   i
گستردگی فضا به چه اندازه است؟ آیا تا بی­نهایت ادامه دارد؟ انیشتین نه تنها این موارد را روشن کرد، بلکه چگونگی معنی بخشیدن به این گونه پرسش­ها را نیز به ما آموخت. باید بی­طرف باشیم و مشخص کنیم که چگونه می­خواهیم پاسخ را تجربه کنیم. خیال پردازی صرف کافی نیست. اگر قادر به سفری اکتشافی در فضا باشیم، در می­یابیم که فضا هیچ اندازه تثبیت شده­ای ندارد. اندازه فضا متناسب با خواست ماست. بستگی دارد که با چه سرعتی از میان آن عبور کنیم. هرقدر سریع­تر حرکت کنیم، زمان و مسافت حرکت، کوتاه­تر می­شود. این به آن سبب است که بر مبنای نسبیت، ساعت­های در حال حرکت، آهسته­تر کار می­کنند و طول­های در حرکت، در راستای حرکت کوتاه­تر و فشرده­تر می­شوند.
    
مثلا فاصله میان خورشید و زمین حدود 150 میلیون کیلومتر است و زمانی که ناظری بر روی زمین باشیم، 500 ثانیه طول می­کشد تا نور این فاصله را طی کند. حال اگر خودتان این فاصله را طی کنید چه اتفاقی می­افتد؟ به طور حتم، اینکه در چه محدوده زمانی راه را طی خواهید کرد، بستگی به سرعت حرکتتان دارد. طبق نظریه نسبیت، وقتی به سرعت نور می­رسید با موارد حیرت آوری مواجه خواهید شد. فرض کنید با سرعتی معادل ده درصد سرعت نور از زمین به سمت خورشید پرتاب شوید؛ در این­صورت، سفر شما 5000 ثانیه طول خواهد کشید (حدودا 83 دقیقه) ولی زمانی که سرعتتان را افزایش دهید، مدت زمان سفر، سریع­تر از حد انتظارتان کاهش می­یابد. در سرعتی معادل 71 درصد سرعت نور، سفرتان 500 ثانیه طول می­کشد، مشابه زمانی که در نظر افراد ناظر روی زمین طول می­کشد تا نور از خورشید به زمین برسد. در سرعتی معادل 94 درصد سرعت نور، فقط 180 ثانیه درون فضاپیما هستید (3 دقیقه) و با سرعت 99 درصد سرعت نور، فقط یک دقیقه طول می­کشد تا به خورشید برسید. بالاخره اگر قادر به حرکت با سرعت نور باشید، دقیقا زمانی که زمین را ترک می­کنید در خورشید خواهید بود. به هر حال تا هر اندازه، جهان برای ما پهناور به نظر برسد، در مورد نور، گذر از میان آن اصلا زمانی نمی­برد. در سرعت نور، زمان تمام سفرها به صفر می­رسد.         راه دیگر توجیه این مطلب این است که تصور کنید در فضاپیمای خود هستید و کل جهان را با سرعت طی می­کنید. در این حالت، مشاهده می­کنید که زمین از شما دور و خورشید نزدیک می­شود. فاصله زمین تا خورشید مقیاس طولی بسیار بزرگی را می­سازد و همان طور که می­دانید، مقیاس­های در حال حرکت از نطر طولی کوچک می­شوند. اکنون چون شما این مقیاس بزرگ را با سرعتی معادل 99 درصد سرعت نور طی می­کنید، از نظر طولی به 60 ثانیه نوری یا 18 میلیون کیلومتر کاهش می­یابد، اگر سرعت را افزایش بدهید، می­توانید این فاصله را به کمتر از یک قدم کاهش دهید. بنابراین فضا تا چه اندازه گسترده است؟ همان­قدر که ما آن را گسترده بینگاریم. اگر با سرعت نور فکر کنیم، اندازه­اش تا حد نقطه کاهش می­یابد.
منبع: آلن ولف، فرد. ١٣٨۴. ترجمه شهریار تقی شهرستانی. متافیزیک از نگاه فیزیک، نشر یاهو. تهران.لینک
 آرش پوراسماعیل


 

فیزیکدانان کوانتمی دانشگاه کالیفرنیا کشف عجیبی کرده اند که به گونه ای نشان می دهد جسمی که در مقابل یک فرد قرار گرفته و دیده می شود می تواند به صورت همزمان در جهانی موازی نیز وجود داشته باشد. این کشف به واسطه ذره ای کوچک و فلزی انجام گرفته است؛ براده ای به قطر یک تار مو، جسمی که بسیار ریز است اما در عین حال می توان آن را با چشم غیر مسلح نیز مشاهده کرد.دانشمندان این ذره را در کاسه ای مخروطی و تاریک سرد کرده و تمامی هوای اطراف آن را به منظور حذف ارتعاش خارج کردند. سپس محققان ذره را مانند یک دیاپازون حرکت داده و مشاهده کردند ذره در زمانی واحد حرکت کرده و متوقف می شود.چگونه این پدیده را درک کنیم؟برای درک این پدیده که کاملا غیر ممکن به نظر می رسد، باید بسیار بسیار کوچک اندیشید، حتی کوچکتر از اتمها، الکترونهایی که به دور هسته اتم در گردشند، در آن واحد در حالتهای چند گانه حرکت می کنند که ثابت کردن آنها تقریبا غیر ممکن است. به بیان ساده تر می توان گفت زمانی که فردی در شهر اکلاهاما به دیدن مادر خود می رود در جهان موازی که ذرات اتمی وی در آن حضور دارند همان فرد در خانه مشغول تماشای تلویزیون است.به گفته دانشمندان شاید این پدیده کاملا غیر واقعی به نظر آید اما بر پایه علم حقیقی رخ می دهد. بر اساس یکی از نظریه های فیزیکی زمانی که پدیده ای در یک حالت مشاهده می شود این پدیده جهان را به دو بخش تقسیم می کند. نظریه چند حالتی بر این پایه استوار است که جهان فعلی طی مشاهده انسان متوقف شده و انسان تنها یکی از واقعیات در حال وقوع را مشاهده می کند. برای مثال می تواند توپ فوتبال را ببیند که در هوا در پرواز است، اما شاید در جهان موازی این توپ در همان لحظه سقوط کرده باشد و یا شاید اصلا فردی در آن لحظه مشغول بازی فوتبال نباشد.بسیاری از فیزیکدانان بزرگ پایه های علمی جهان چند حالتی را حتی اگر نتوان آن را به اثبات رساند قبول دارند. "شان کرول" از موسسه تکنولوژی کالیفرنیا یکی از این فیزیکدانان بوده و معتقد است تا زمانی که نتوان تمدنهای فوق پیشرفته بیگانه را تصور کرد که پی به واقعیت این نظریه برده اند، انسانها تحت تاثیر امکان وجود جهانهای دیگر قرار نخواهند گرفت. وی در عین حال معتقد است هرگز فردی قادر به ابداع دستگاهی نخواهد بود که با استفاده از آن بتوان میان این جهانها ارتباط برقرار کرد.درک واقعیت جهان موازی بستگی شدیدی به درک انسان از زمان دارد. به گفته "کرول" ما زمان را به صورت واقعی احساس نمی کنیم، تنها شاهد گذشت آن هستیم. برای مثال گذشت زمان در هنگام یک مسابقه هیجان انگیز بسیار سریع و در سر کلاس یک درس کسل کننده کاملا کند است. یا هنگامی که فردی تلاش دارد با تاخیر در دفتر کارش حاضر نشود، دقایق برای وی با سرعتی باور نکردنی می گذرند اما چند دقیقه باقی مانده از ساعت کار به راحتی با چندین ساعت برابری می کنند.بازگشت به آینده"فرد آلن ولف" از دانشمندان فیزیک کوانتم نیز معتقد است زمان به شکل یک خیابان یک طرفه به نظر می آید که از گذشته به سوی حال در حرکت است، اما با در نظر گرفتن نظریه های قابل ملاحظه ای که در سطح کوانتمی ارائه شده اند، ذرات در آن واحد به سمت عقب و جلو در حرکتند. در صورتی که بتوانیم از بخش "جلو و عقب رفتن در آن واحد" صرف نظر کنیم، شانس درک بخشی از فیزیک را از خود گرفته ایم.به گفته "ولف" زمان در ماشینهای کوانتمی به صورت مستقیم حرکت نمی کند بلکه حرکتی زیگزاگ داشته و به همین دلیل وی معتقد است امکان ساختن ماشینی که بتواند زمان را منحرف کند، وجود دارد.



+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

جبریت و اراده آزاد


قوانين علی قوانينی هستند که به کمک آنها وقايع را می توان پيش بينی کرد و توضيح داد. تمامی اين قوانين ساختار علی جهان را توصيف می کنند. اگر جای پايی روی ماسه ببينيم اين طور استنتاج می کنيم که که کسی روی ماسه راه رفته است و نمی توان گفت که اثر پا موجب اين شده که کسی روی ماسه راه رود، حتی اگر راه رفتن را بر اساس قوانين علی از اثر پا استنتاج کرده باشيم. به طور مشابه اگر «الف» و «ب» نتايج نهايی زنجيره های علی باشند که به يک علّت مشترک باز می گردند، باز هم نمی توان گفت که «الف» موجب «ب» شده است. از آنجا که فرا رسيدن روز و شب دارای يک علت مشترک است، می توان مثلاً روز و شب را پيش بينی کرد، اما نمی توان يکی را موجب ديگری دانست. دليلی در دست نيست که از به کار بردن واژه «قانون علّی» به شيوه ای جامع خودداری کنيم، شيوه ای که صرف نظر از عقب يا جلو رفتن استنتاجات در زمان، در مورد همه قوانينی که حوادث خاصی را بر اساس وقايع ديگر پيش بينی می کنند يا توضيح می دهند، به کار می رود.با در نظر گرفتن اين نکته در مورد جبر می توان گفت «جبر» تز خاصی است درباره ساختار علّی جهان که معتقد است اين ساختار آنچنان نيرومند است که با در دست داشتن شرح کاملی از حالت کل جهان در زمانی خاص، به کمک قوانين می توان هر واقعه ای را در گذشته يا آينده محاسبه کرد. اين نظريه مکانيکی نيوتن است که لاپلاس آن را به طور دقيقی تحليل کرد. طبق اين نظريه، شرح حالت آنی جهان، نه تنها موقع مکانی هر ذره ای در اين جهان، بلکه سرعت آن ذرات را نيز در بردارد. اگر ساختار علی جهان آنقدر قوی باشد که اين تز را موجه بداند می توان گفت که اين جهان نه تنها دارای ساختاری است علی ، بلکه مشخصاً ساختاری جبری دارد.

در فيزيک معاصر، مکانيک کوانتوم دارای نهادی است علی که اکثر فيزيکدانان و فلاسفه علوم آن را غير جبری می دانند. به عبارت ديگر، از نهاد فيزيک کلاسيک ضعيف تر است، چون قوانينی را در بر می گيرد که اساساً احتمالاتی هستند. به اين قوانين نمی توان شکل جبری به اين صورت داد: «اگر چند کميت دارای مقادير خاصی باشند، آنگاه کميتهای خاص ديگری دقيقاً دارای مقادير مشخصی هستند.» يک قانون آماری يا احتمالاتی می گويد اگر چند کميت دارای مقادير خاصی باشند، آنگاه مقادير کميتهای ديگر به شکل يک توزيع احتمالاتی خاص معين می شود. اگر بعضی از قوانين اساسی جهان احتمالاتی باشند، تز جبريت صادق نيست. امروزه اين درست است که اکثر فيزيکدانان، جبريت را به مفهوم اکيدی که تاکنون استفهام شده، نمی پذيرند. تنها اقليت کوچکی معتقدند که فيزيک روزی به جبريت باز خواهد گشت. خود اينشتين هرگز اين عقيده را مردود نمی دانست. وی در تمامی طول حياتش معتقد بود که طرد جبريت در فيزيک موقتی است. تا امروز هنوز معلوم نشده آيا اينشتين درست می گفت يا نه.البته در تاريخ فلسفه مسئله جبريت به طور تنگاتنگی با مسئلة اراده آزاد مرتبط است. آيا انسان می تواند از چند عمل مختلف ممکن يکی را برگزيند؟ يا گمان وی به آزادی انتخاب پنداری است بيهوده ؟ رودلف کارناپ نظراتش را در مورد اين مسئله اين گونه بيان می کند: من با اين نظر رايشنباخ موافق نيستم که می گويد اگر فيزيک، موضع کلاسيک جبريت اکيد را حفظ می کرد، نمی شد با معنايی روشن از انتخاب يک شق، ارجحيت امری بر امر ديگرگرفتن تصميمی عقلی يا مسئوليت اعمال خود و غيره صحبت کرد. به نظر من همه اينها حتی در جهانی که به معنای قوی جبريتی است دارای معانی کاملاً روشنی هستند. موضعی را که من رد می کنم- يعنی موضع رايشنباخ و ديگران- اينطور می توان خلاصه کرد. چنانچه نظر لاپلاس درست تلقی می شد يعنی اگر تمامی گذشته و آينده جهان توسط مقطع زمانی خاصی از جهان تعيين می شد، آنگاه اختيار معنايی نداشت و اراده آزاد پنداری بيهوده می بود. اما فکر می کنم که ما دارای اختيار هستيم و می توانيم تصميم بگيريم، در واقع هر واقعه ای توسط آنچه که قبل از آن اتفاق می افتد از قبل تعيين می شود: حتی قبل از اينکه به دنيا بياييم. بنابراين برای اينکه به اختيار مجدداً معنایی بدهيم، لازم است نگاهی به عدم جبريت فيزيک نو بيفکنيم. من به اين استدلال معترضم، چون فکر می کنم دو چيز را با هم اشتباه می گيرد: يکی تعّين به مفهوم نظری است که در آن واقعه مطابق قوانين (که چيزی جز قابليت پيش بينی بر پايه نظمهای مشاهده شده نيستند) توسط واقعه قبلی تعيين می شود و ديگری اجبار است. فعلاً فراموش کنيد که در فيزيک مدرن جبريت به مفهوم قوی موجود نيست، بلکه صرفاً نظريه قرن نوزدهم را مد نظر داشته باشيد. برداشت مورد قبول عام از فيزيک توسط لاپلاس بيان شد. انسان با در دست داشتن شرح کاملی از يک حالت آنی گيتی و همه قوانين (البته چنين کسی وجود ندارد، اما وجودش را می توان مفروض داشت) می تواند هر واقعه ای را در گذشته و آينده محاسبه کند. حتی اگر اين نظريه قوی جبريت صادق باشد، نمی توان استنتاج کرد که قوانين انسان را مجبور به يک عمل می کنند. قابليت پيش بينی و اجبار دو چيز کاملاً متفاوتند.

برای توضيح اين امر يک زندانی را در سلول در نظر می گيريم. او می خواهد فرار کند، اما ديواری ضخيم او را احاطه کرده و در هم قفل است. اين اجباری است واقعی. اين حالت را می توان يک اجبار منفی ناميد چون وی را از انجام کاری که می خواهد باز می دارد. اما اجبار مثبتی هم وجود دارد. مثلاً من از شما قوی ترم، اما شما هفت تيری در دست داريد. شما ممکن است نخواهيد آن را به کار بريد. اما اگر دستتان را بگيرم و هفت تير را به سوی شخص ديگری بر گردانم و به زور انگشتتان را بر ماشه فشار دهم، شما را بدون اينکه بخواهيد وادار به شليک کرده ام. قانون مرا مسئول شليک کردن گلوله می داند نه شما را. اين به معنای محدود فيزيکی، اجباری است مثبت. به معنای وسيعتر کسی می تواند با انواع وسائل غير فيزيکی مانند تهديد به عواقب وحشتناک شخص ديگری را مجبور به انجام کاری کند. حال اين اشکال مختلف اجبار را با تعين، به مفهوم نظمهای واقع شده در طبيعت، مقايسه می کنيم.می دانيم که انسان دارای صفت مشخصه ای است که به رفتارش نظمی می بخشد. فرض کنيد دوستی دارم که شديداً شيفته برخی از آثار قليل الاجرای باخ باشد. روزی خبردار می شوم که يک گروه از موزيسينهای خوب به طور خصوصی در منزل يکی ديگر از دوستانم آثار باخ را اجرا می کنند. بعضی از آثار مورد علاقه دوست اولم نيز جزء برنامه است. از من دعوت به عمل می آيد که به همراه شخص دلخواهم حضور يابم. به دوستم تلفن می کنم تا وی را با خود ببرم، اما قبل از اين کار مطمئن هستم که وی با علاقه خواهد آمد. حال من بر چه پايه ای اين پيش بينی را می کنم؟ از آنجا که به صفات مشخصه دوستم و برخی از قوانين روانشناسی آگاهی دارم. فرض کنيد که او مطابق انتظارم مرا همراهی کند. آيا می توان گفت او مجبور به اين کار است؟ نه وی با اراده آزاد خود تصميم می گيرد. در واقع هنگام روبرو بودن با اين انتخاب هرگز از اين آزادتر نبوده است. کسی از وی می پرسد: آيا مجبور بودی به اين کنسرت بروی؟ آيا کسی به رويت فشاری اخلاقی از قبيل اينکه ميزبان يا موزيسينها از نيامدن تو رنجيده خاطر می شوند وارد آورد؟ دوستم جواب می دهد به هيچ وجه. کسی کوچکترين فشاری به من نياورد. من به باخ خيلی علاقمندم و خيلی دلم می خواست که به اين کنسرت بيايم اين تنها دليل آمدنم بوده است .

اراده آزاد اين مرد مسلماً با نظريه لاپلاس سازگار است. حتی اگر اطلاعات تام در باره گيتی قبل از تصميم وی، اين امر را ممکن می کرد که بتوان رفتن او را به کنسرت پيش بينی کرد، هنوز نمی شد گفت که وی با اجبار به آنجا رفته است. تنها موقعی می توان آن را اجبار ناميد که به کمک عوامل خارجی او را وادار کنيم به زور کاری علی رغم خواستش انجام دهد. اما اگر اين عمل ناشی از طبيعت خودش و مطابق با قوانين روانشناسی باشد، آنگاه می توانيم بگوييم که وی آزادانه عمل کرده است. البته طبيعت وی ساخته تعليم و تربيت او از روز تولدش بوده است. اما اين امر مانع اين نيست که صحبت از انتخاب آزادانه وی بکنيم، اگر اين انتخاب زاده شخصيتش باشد، شايد اين مرد که به باخ علاقه مند است از پياده روی شبانه نيز خوشش بيايد. در اين شب خاص وی پيش از پياده روی مشتاق شنيدن موسيقی باخ بوده است. او مطابق ترتيب ترجيحات خودش عمل می کند. وی آزادانه گزينشی به عمل می آورد. اين جنبه منفی مسئله يعنی رد اين نظر است که جبريت کلاسيک به ما اجازه نمی دهد با منظوری روشن، صحبت از اختيار آزاد انسانی کنيم .جنبه مثبت مسئله نيز همين قدر مهم است. بدون يک نظم علی، که الزاماً به مفهومی قوی جبری نيست، بلکه می تواند از مفهوم ضعيفتر باشد، به هيچ وجه ممکن نيست انتخابی آزاد صورت پذيرد. انتخاب متضمن ارجحيت عمدی يک شيوه عمل بر ديگری است. اگر عواقب اعمال مختلف را نتوان پيش بينی کرد، چطور ممکن است انتخابی به عمل آورد؟ حتی ساده ترين انتخابها بستگی به پيش بينی عواقب ممکن دارد. آب می نوشيم، چون می دانيم که طبق قوانين فيزيولوژی عطشمان را بر طرف می کند. البته عواقب تنها به درجات احتمالی معلوم است. حتی اگر کائنات را به مفهومی کلاسيک جبريتی بدانيم، اين امر هنوز صادق است. اطلاعات کافی برای پيش بينی حتمی هرگز در دسترس نيست. انسان خيالی که در فرمولبندی لاپلاس ظاهر می شود، می تواند پيش بيني های کاملی بکند اما اين انسان در عمل وجود ندارد. موقعيت عملی چنين است که دانش ما بر آينده، صرفنظر از صادق بودن جبريت به مفهومی قوی، احتمالاتی است. اما برای اينکه آزادانه انتخاب کنيم بايد بتوانيم نتايج احتمالی طرق مختلف اقداماتمان را بسنجيم. اين کار ممکن نيست، مگر اينکه نظمی کافی در ساختار علّی جهان موجود باشد. بدون چنين نظمهايی نه مسئوليت اخلاقی معنا دارد و نه مسئوليت قانونی.کسی که قادر نيست عواقب يک عمل را پيش بينی کند نمی تواند مسئول آن عمل باشد. والدين، معلم، قاضی، طفل را موقعی مسئول می دانند که وی بتواند عواقب اعمالش را پيش بينی کند. بدون وجود عليت در جهان، ضرورتی به تربيت انسان و توسل به اخلاق و سياست نيست. اين فعاليتها فقط زمانی معنا دارند که تا اندازه ای نظم علّی در جهان مفروض باشد.

اين نظرات را چنين می توان خلاصه کرد. جهان دارای ساختاری علّی است. معلوم نيست که اين ساختار به مفهوم کلاسيک يا به شکلی ضعيفتر، جبريتی هست يا نه. در هر دو صورت جهان به درجات زيادی از نظم برخوردار است. اين نظم برای وجود اختيار ضروری است. هنگامی که يک شخص انتخابی به عمل می آورد، انتخاب وی بخشی از زنجيرهای علّّّی جهان است. اگر اجباری در کار نباشد، يعنی اگر انتخاب، متکی بر رجحان شخصی ناشی از شخصيت فردی باشد، دليلی موجود نيست که آن را اختياری آزاد نخوانيم. اين درست است که شخصيت آدمی موجب انتخاب وی می شود و اين به نوبه خود توسط موجبات قبلی مشروط می شود، اما هيچ دليلی در دست نيست که بگوييم که شخصيت وی او را مجبور کرده که انتخابی به عمل آورد، چون واژه «اجبار» بر حسب عوامل علّی خارجی تعريف می شود. البته ممکن است يک بيمار روانی دارای حالت بسيارغيرطبيعی روحی باشد، می توان گفت که طبيعت او را مجبور به ارتکاب يک جنايت کرده است. اما واژه «اجبار» در اينجا از اين رو به کار می رود که احساس می شود که غير عادی بودن بيمار، او را از روشن بينی عواقب شيوه های گوناگون عمل باز داشت. اين حالت روانی جلوی سنجش و تصميم عقلانی را گرفت. در اينجا اين مسئله جدی مطرح می شود که خط فاصل بين رفتار ارادی و عمومی و اعمالی که ناشی از حالات روانی غير عادی هستند کجا تعيين می شوند؟ ولی به طور کلی انتخاب آزاد، تصميمی است از جانب شخصی که قادر به پيش بينی عواقب شيوه های مختلف عمل و انتخاب عملی ای است که وی ترجيح می دهد. به عقيده برخی تضادی بين انتخاب آزاد، به مفهوم بالا و جبريت، حتی از نوع قوی کلاسيک، وجود ندارد . در سالهای اخير، تعدادی از فلاسفه علوم گفته اند که جهشهای نامعين کوانتوم، که اکثر فيزيکدانان معتقدند اساساً بی نظمند، ممکن است در تصميم گيری نقشی داشته باشند. اين کاملاً درست است که تحت شرايط خاصی يک که علّت، نظير يک جهش کوانتوم، می تواند منجر به يک مِه معلول قابل مشاهده شود. اما امکان اين زياد نيست که تصميمات انسانی در اين نقاط و سطوح اتخاذ شود. مثلاً در يک بمب اتم، تنها وقتی که تعداد کافی نوترون آزاد می شود يک فعل و انفعال زنجيری صورت می گيرد. اين امکان نيز موجود است که در يک ارگانيسم انسانی بيش از اکثر دستگاه های فيزيکی بيجان، نقاط خاصی موجود باشند که يک جهش کوانتوم واحد به يک مِه معلول مشاهده شدنی منجر شود. اما احتمال اين وجود ندارد که اين نقاط همان نقاط تصميم گيری انسانی باشد.

انسانی را در نظر بگيريد که در حال گرفتن تصميمی است. اگر در آن نقطه، نوعی عدم تعيّن در يک جهش کوانتوم مشاهده شود، آنگاه تصميم اتخاذ شده در آن نقطه به همان ميزان تصادفی خواهد بود. اين بی نظمی کمکی به تقويت معنای واژه «انتخاب آزاد» نمی کند. چنين انتخابی به هيچ وجه انتخاب محسوب نمی شود، بلکه تصميمی است تصادفی و ديمی.گويی با شير يا خط يکی از دو مشی ممکن انتخاب شده است. خوشبختانه محدوده عدم تعيّن در نظرية کوانتوم بسيار کوچک است. اگر اين محدوده بسيار بزرگتر بود، امکان اتفاقاتی از قبيل انفجار ناگهانی يک ميز يا بازگشت خود انگيخته سنگ در حال سقوط به هوا يا در جهت افقی زياد می شد. ممکن است بتوان در چنين جهانی زندگی کرد، اما اين امر مسلماً امکان «انتخاب آزاد» را زياد نمی کند. بر عکس آن را بسيار دشوارتر می کند، چون پيش بينی عواقب اعمالمان مشکلتر می شود. وقتی سنگی را پرتاب می کنيم انتظار داريم به زمين بیفتد. اما سنگ در جهان تخيلی ما در مسير مارپيچ حرکت می کند و به سر کسی می خورد. در اين صورت امکان دارد ما را مسئول اين امر بدانند. در حالی که منظوری در کار نبود. پس روشن است که اگر پيش بينی عواقب اعمالمان مشکلتر از حال حاضر شود، احتمال نيل به تأثيرات مطلوب بسيار ضعيف می شود. اين امر رفتار اخلاقی عمومی را به مراتب مشکلتر می کند و اين در مورد روندهای بی نظمی که ممکن است در ارگانيسم انسانی موجود باشد صادق است. تا آنجا که اين روندها در انتخاب ما مؤثرند، صرفاً نوعی بی قاعدگی به انتخابهای ما اضافه می کنند. يعنی حوزه انتخاب ما محدودتر می شود و حتی استدلال مخرب تری نيز می توان عليه امکان وجود اراده آزاد ارائه داد. به نظر ردلف کارناپ در سطح زندگی روزمره، تفاوتی بين فيزيک کلاسيک با جبريت قويش و فيزيک کوانتوم مدرن با معلولهای بی قاعده اش، موجود نيست. عدم حتميّت در نظرية کوانتوم بسيار بسيار کمتر از عدم حتميّت ناشی از محدوديت دانش در زندگی روزمره است. در اينجا انسان در جهانی زيست می کند که توسط فيزيک کلاسيک توصيف می شود، و در حالت اول انسان در جهانی زندگی می کند که توسط فيزيک مدرن وصف می شود. بين اين دو نوع توصيف تفاوتی موجود نيست که تأثير قابل ملاحظه ای در مسئله انتخاب آزاد و رفتار اخلاقی بگذارد. در هر دو حالت انسان نتايج اعمالش را نه با حتميّت، بلکه با درجه ای از احتمال پيش بينی می کند، عدم تعيّن در مکانيک کوانتوم هيچ تأثير قابل مشاهده ای بر سنگی که انسان پرتاب می کند، ندارد. چون سنگ مجتمع عظيمی است از بيليونها ذره. در مِه جهانی که انسان زندگی می کند عدم تعيّن مکانيک کوانتوم نقشی ايفا نمی کند. به همين دليل اين پندار را که عدم تعيّن در سطح زير اتمی ربطی به مسئله اراده آزاد دارد، می توان باطل دانست. اما دانشمندان و فلاسفه علوم بر جسته ای وجود دارندکه دارای نظر مخالف هستند و مطالب بالا صرفاً نظر شخصی رودلف کارناپ است .

نگارنده: نوید روهنده

منبع: مقدمه ای بر فلسفه علم.

نویسنده ، رودلف کارناپ


عدم جبریت در فیزیک کوانتوم

ماهيت اساساً بدون جبريت مکانيک کوانتوم بر اصل عدم حتميت يا رابطه عدم حتميت ،که اولين بار در سال 1927 به وسيله ورنر هايزنبرگ تدوين شد، متکی است. اين اصل به طور خلاصه می گويدکميت های فيزيک کوانتوم به جفت هايی تقسيم می شوندکه کميت های«مزدوج» نام دارند و اصولاً نمی توان در آن واحد با دقت زياد يک يک اعضای هر جفت را اندازه گرفت.فرض كنيد دو كميت مزدوج را اندازه گيري كرده ايم اصل عدم حتميت مي گويد كه اصولاً ممكن نيست كه هر دو را با دقت خيلي زياد اندازه گرفت. البته در عمل خطاي اندازه گيري از اين نوع معمولاً بسيار بزرگتر از حداقلی است كه اصل عدم حتميت از آن صحبت مي كند. نكتة اصلی كه عوابقش نيز بسيار مهمند اين است كه اين خطاي اندازه گيري جزء قوانين اساسي نظريه كوانتوم است. محدوديتهاي قيد شده در اصل عدم حتميت را نبايد به معناي ناقص بودن دستگاه هاي اندازه گيري تلقي كرد و استنتاج نمود كه اين محدوديت با پيشرفت فنون اندازه گيری تقليل مي يابد. اين اصل قانون مهمی است كه تا زمانی كه قوانين نظريه كوانتوم به شكل كنونيشان پابرجا هستند، صادق خواهد بود.اين بدان معناست نيست كه قوانين تغيير نخواهند كرد يا اصل عدم حتميت را هرگز نمی توان رد كرد. ولي در نهاد اساسی فيزيك معاصر يك تغيير انقلابی بايد رخ دهد، تا اين اصل را به كنار گذاريم. بعضي از فيزيكدانها(از جمله اينشتين) معتقد بودند اين مشخصه فيزيك كوانتوم مورد ترديد است و امكان دارد زماني به كنار گذاشته شود. اما اين قدمي است بنيادي و در حال حاضر هيچ كس نمي تواند چگونگي حذف اين اصل را به درستي نشان دهد. تفاوت مهم بين نظرية كوانتوم و فيزيك كلاسيك كه به اين اصل مربوط مي شود، در مفهوم شرايط لحظه اي يك دستگاه فيزيكي نهفته است.

در مكانيك كوانتوم هر يك از حالات دستگاه را مي توان توسط تابع خاصي، كه آن را«تابع موج» مي ناميم، نشان داد. اين تابع مقادير عددی به نقاط يك فضا منسوب مي دارد.(ولی اين به طور كلي فضاي آشنای سه بعدی ما نيست، بلكه فضای مجردی است با ابعاد بالاتر.) اگر مقادير يك مجموعه كامل كميتهای حالتی براي زمان t داده شده باشد، تابع موجی دستگاه براي زمانt به طور منحصر به فردی تعيين مي شود. اين توابع موجی اگر چه هر يك به مجموعه اي از كميت هايی متكی است كه از نظر فيزيك كلاسيك ناكاملند، در مكانيك كوانتوم نقشي شبيه شرح حالت در مكانيك كلاسيك بازی مي كنند. تحت شرايط انزوا امكان دارد براساس تابع موجی داده شده در t تابع موجي در T را تعيين كرد. اين كار به كمك معادلة معروف «ديفرانسيل شرودينگر» انجام می شود.اين معادله شكل رياضی يك قانون جبری را دارد و تابع موجی كامل را براي زمانT مي دهد. بنابراين اگر تابع موجی را به عنوان نمايش كامل حالت آنی بپذيريم، به اين نتيجه خواهيم رسيد كه حداقل در سطح نظری، جبريت در فيزيك كوانتوم حفظ مي شود.وقتي برخی از فلاسفه از قبيل«ارنست ناگل» و فيزيكدانهايی مانند«هنری مارگنو» مي گويند كه هنوز در قوانين مربوط به حالات دستگاه های فيزيكی، جبريت موجود است و صرفاً تعريف«حالت يك دستگاه» عوض شده، نمي توان با آنها مخالفتی كرد، چون در واقع درست مي گويند. اما لغت«صرفاً» مي تواند گمراه كننده باشد چون اين توهم را به وجود مي آورد كه تغيير تعريف صرفاً پاسخ ديگري است به اين سؤال كه: «كميتهای شاخص حالت يك دستگاه كدامند؟» در واقع اين تغيير بسيار اساسي تر است. فيزيكدانهاي كلاسيك مطمئن بودند كه با پيشرفت تحقيق، قوانين، دقيق تر و دقيق تر مي شوند و حدی براي اين تدقيق در پيش بينی رخدادهاي مشاهده شدني وجود ندارد. در مقايسه، نظريه كوانتوم حد غير قابل عبوری را بنيان مي گذارد. به همين دليل اگر بگوييم كه نهاد علّی - نهاد قوانين- در فيزيك مدرن اساساً متفاوت است با نهادش از زمان نيوتن تا پايان قرن نوزدهم، خطر گمراهي را كمتر كرده ايم، به اين ترتيب جبريت به مفهوم كلاسيكي آن طرد مي شود.فهم اين امر آسان است كه چرا پذيرفتن اين تصوير جديد بنيادي از قانون فيزيكي براي فيزيك دانها از نظر روانی مشكل بود. خود پلانك كه طبيعتاً متفكر محافظه كاري بود، وقتي برای اولين بار فهميد كه دفع و جذب تشعشع ، روندی متداوم نيست، بلكه به صورت واحدهای غيرقابل تقسيم صورت نی گيرد، اندوهگين شد. اين گسستگی آنقدر با روح فيزيك سنتی مخالف بود كه برای بسياری از فيزيك دانها از جمله پلانك بسيار مشكل بود خود را به شيوة تفكر جديد عادت دهند.

خصلت انقلابي اصل عدم حتميت هايزنبرگ موجب شد كه برخي از فلاسفه و فيزيك دانها پيشنهاد كنند كه تغييرات اساسيدر زبان فيزيك به عمل آيد. خود فيزيكدانان به ندرت از زبانی كه به كار می برند صحبت مي كنند. اين نوع صحبتها را تنها از زبان آن عده قليلی از فيزيكدانانی كه فيزيك خوانده اند، مي شنويم. اين عده از خود مي پرسند:«آيا لازم است زبان فيزيك را طوری ترميم كنيم كه خود را با روابط عدم حتميت وفق دهد؟ و اين ترميم چگونه انجام مي گيرد؟»افراطي ترين پيشنهادات برای اين ترميم به تغييری در شكل منطقِ به كار رفته در فيزيك مربوط مي شود. «فيليپ فرانك» و «موريس شليك» متفقاً اين نظريه را ارائه دادند كه تحت بعضی از شرايط، تركيب دو گزاره با معنی در فيزيك ممكن است بي معني باشد. پيشنهاد مشابهی توسط«گرت بيركهوف» و «جان فون نويمان» كه هر دو رياضيدان بودند ارائه شد كه پيشنهاد كردند بايد تغييرات لازم در«دستورات تبديل» داده شوند نه دستورات سازنده. و فيزيكدانها بايد يكی از قوانين توزيع پذيری در منطق گزاره ها را به كنار گذارند.پيشنهاد سوم از جانب«هانس رايشنباخ» داده شد كه معتقد بود منطق دو ارزشي سنتی را بايد به نفع منطق سه ارزشی كنار گذاشت. در اين منطق هر دو گزاره می تواند سه مقدار ممكن بپذيرد: T(راست)، F(دروغ)، I(نامتعيّن). بجاي قانون كلاسيك نفي ثالث- كه يك گزاره يا راست يا دروغ و شقّ سومي موجود نيست- قانون نفي رابع را داريم. گزاره ها يا راستند يا دروغ و يا نامتعيّن، شقّ چهارمي موجود نيست.رايشنباخ براي اينكه سه ارزش خود را در فيزيك جاي دهد لازم ديد رابطه هاي منطقی متداول را به كمك جدولهاي ارزش، كه بسيار بغرنج تر از نهايی هستند كه براي تعريف رابطهای دو ارزشي متداول به كار مي روند، دوباره تعريف كند. به علاوه وی مجبور شد رابطهای جديدی را وضع كند. در اينجا نيز اگر لازم باشد منطق را اين طور براي زبان فيزيك بغرنج كنيم، اين كار قابل قبول است، اما در حال حاضر لزومي براي اين جهش بنيادی نيست.البته بايد ديد تكامل آتی فيزيك چگونه است. متأسفانه فيزيكدانها به ندرت نظريه هايشان را به شكلي كه مطلوب منتقدان است عرضه مي كنند. اينها نمی گويند:«اين زبان من است، اينها واژه های اوليه هستند، دستورات سازنده من اين و اصول موضوعي منطقی من نيز آنانند.»مشخص كردن اصول موضوعی تمام حوزه فيزيك به شكلی مدون كه منطق را نيز در بر گيرد بسيار سودمند است. اگر اين كار صورت می گرفت، آسانتر مي شد ديد كه آيا دلايل خوبي برای عوض كردن مباني منطقی فيزيك وجود دارد يا نه.

در اينجا روی مسائل عميق مربوط به زبان فيزی، كه هنوز حل نشده اند، انگشت مي گذاريم. اين زبان به استثنای بخش رياضيش هنوز عمدتاً زباني است طبيعی؛ يعني دستوراتش به طور ضمنی در عمل آموخته می شود و به ندرت به طور صريح فرموله مي شود. البته تاكنون هزاران واژه و عبارت جديد كه مخصوص زبان فيزيك هستند اتخاذ شده اند و در موارد كمي دستورات خاصي براي به كار بردن بعضي از اين واژه ها و علايم فنی شده اند. دقت و كارآيی كلي زبان فيزيك مانند زبانهای علوم ديگر تدريجاً افزون تر شده است. اين گرايش يقيناً ادامه پيدا خواهد كرد، ولی در حال حاضر تكامل مكانيك كوانتوم هنوز به صورت تدقيق زبان فيزيك منعكس نشده است.مشكل بتوان پيش بينی كرد كه زبان فيزيك چگونه تغيير خواهد كرد اما با يقين می توان گفت كه دو گرايش كه در نيم قرن گذشته منجر به اصلاحات بزرگي در زبان رياضيات شده اند، در تدقيق و روشن ساختن زبان فيزيك نيز به همان اندازه سودمند خواهد بود، يكی به كار گرفتن منطق نوين و نظريه مجموعه ها و ديگري اتحاذ روش اصل موضوعی به شكل مدرنش مي باشد كه متضمن يك دستگاه زبان فرمال شده است. در فيزيك امروزه كه در آن نه فقط محتوی نظريه ها بلكه تمامی نهادِ ادراكي فيزيك نيز مورد بحثند اين هر دو ارزش كمك بزرگی است.

اين مسئله جالبی است كه همكاری نزديك فيزيكدانها و منطقدانان را جلب مي كند. به كار گرفتن منطق و روش اصل موضوعی در فيزيك نه تنها بين خود فيزيك دانها و همچنين بين فيزيكدانها و دانشمندان ديگر را بهبود مي بخشد، بلكه وظيفه خطير ديگري نيز دارد و آن تسهيل در كار ساختن مفاهيم جديد و فرمولبندی فرضيات نو است. در سالهاي اخير مقدار زيادي نتايج آزمايشي نو جمع آوری شده كه خيلي از آنها مديون بهبود يافتن دستگاه هاي آزمايش، از قبيل اتم شكنهای بزرگ است. براساس اين نتايج مكانيك كوانتوم پيشرفت عظيمي كرده است. متأسفانه كوشش برای نوسازی اين نظريه به شيوه ای كه همه اين داده ها را در خود جاي دهد موفقيت آميز نبوده است و در جريان امر معماهای اعجاب انگيز و گيج كننده ظاهر شده اند. حل اين معماها بسيار مبرم ولی شاق است. اين فرض معقولی است كه به كار بردن ابزار ادراكی جديد مي تواند كمك بزرگي به كار حل اين معضلات كند.بعضي از فيزيكدانها معتقدند كه احتمال زيادی وجود دارد كه در آينده نزديك در اين زمينه انقلابی صورت گيرد. اگر رهبران سياستمدار جهان از به كار بردن حماقت نهايی جنگ هسته ای دوری جويند و به بشر اجازه بقا دهند، دير يا زود علم يقيناً به پيشرفت چشمگيرش ادامه داده و ما را به بصيرت ژرف تری از ساختار جهان نائل خواهد كرد.

منبع: مقدمه ای بر فلسفه علم

نویسنده: رودلف کارناپ

نگارنده: نوید روهنده


+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

دیدگاه های فلسفی بور

گردآورنده ی مطالب:زهره گودرزی معظمی


بعد ازتکوین نظریه کوانتوم در اواخر دهه سوم قرن بیستم کم کم نظر فیلسوفان فیزیکدان و فیزیکدانان فیلسوف مشرب متوجه جنبه های معرفت شناختی این نظریه شد واز آن زمان تا به حال مخصوصاٌ در دو دهه اخیر بسیار درباره تاًثیر مکانیک کوانتومی روی جریان تفکر فلسفی معاصر نوشته شده است . اما متاًسفانه جز در مواردی معدود کمتر درباره تاًثیری که فلسفه و علی الخصوص آثار فلسفی قرن نوزدهم روی تفکر فیزیکی معاصر گذاشته است صحبت شده است.ما در اینجا درباره برخی نظرات فیلسوفان قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم که احتمالاٌ روی بور تاًثیر گذاشته اند صحبت خواهیم کرد . و همچنین نگاهی گذرا بر افکار بور خواهیم داشت و اتفاقاتی را که احتمالاٌ منجر به ارائه" اصل مکملی بور" شده مورد بررسی قرار خواهیم داد.

هایزنبرگ گفته است که بور در درجه اول فیلسوف بود تا فیزیکدان ،ولی از آن فیلسوفانی بود که تاًکید داشت حکمت طبیعی حتماٌ باید با تاًیید قاطع تجربه همراه باشد .در تاًیید این سخن هایزنبرگ می توان گفت که غالب مقالات و سخنرانی های بور در سالهای 1927-1962 عمدتاٌ فلسفی است. بور مخصوصاٌ پس از سال 1927 بیشتر اوقات خود را صرف تبین مسائل معرفت شناختی فیزیک اتمی کرد و این بخش از دانش بشری را وسیله قرار داد که از طریق آن به نظریه ای جهانشمول درباره معرفت شناسی دست یابد.

 دیدگاههای معرفت شناختی بور

اولین آشنایی بور با بحثهای فلسفی مربوط می شود به سالهای اول قرن بیستم که در آن سالها او و برادرش هرالد در جلساتی که با شرکت پدرشان و فیلسوف دانمارکی هوفدینگ و برخی دیگر از دوستان خانواده ،در شبهای شنبه ،منعقد می شد حضور می یافتند و به بحثهای معرفت شناسی گوش می دادند.این مباحثات تاٌثیر عمیقی روی بور گذاشت و بین او و هوفدینگ یک دوستی پایدار برقرار کرد.

بور در سال 1903 وارد دانشگاه کپنهاگ شد و درسی در منطق و تاریخ فلسفه با هوفدینگ گرفت .در سال 1905 بور و برادرش هرالد و عده ای دیگر از دانشجویان دانشگاه کپنهاگ باشگاهی به اسم اکلپتیکا تاًسیس کردند.اینها کارشان بحث درباره آن دسته از مسائل فلسفی و معرفت شناختی بود که در دروس فلسفه استادشان هوفدینگ مطرح شده بود و البته برای رفع اشکال به او رجوع می کردند. بور در آخرین مصاحبه اش متذکر شد که او در ابتدا خیلی علاقه به مسائل فلسفی داشته و حتی در دوران دانشجویی اش در صدد آن بوده است که مقاله ای درباره معرفت شناسی بنویسد.بور از طریق هوفدینگ با آثار و افکار کیرکگارد فیلسوف اگزیستانسیالیست دانمارکی و ویلیام جیمز(کتاب اصول روانشناسی وی معروفبود  ومورد قبول و مطالعه هوفدینگ وبورقرار گرفت )  آمریکایی آشنا شد. هوفدینگ از شاگردان برجسته کیرگکارد و شارح افکار او بود و خود هوفدینگ به تاًثر از افکار کیرگکارد اقرار کرده است.

چنانچه خواهیم دید به نظر می رسد که بور در بسیاری از اندیشه هایش از آثار کیرگکارد ،هوفدینگ ،ویلیام جیمز و برخی دیگر از فیلسوفان متاًثر شده باشد و ما ،در آثار بور اشاراتی هر چند غیر مستقیم ،به این مطلب می بینیم .مثلاٌبور در مورد کیرکگارد می گوید :

"او (کیرکگارد )وقتی من تزم را در خانه یک کشیش (دزفونن) می نوشتم تاًثیری قوی روی من گذاشت .ومن آثاراو را شب و روز می خواندم."

همچنین بور در یادداشتی که در سال 1909 به همراه کتاب مراحل در مسیر زندگی(نوشته کیرکگارد)برای برادرش هرالد به هدیه تولد او ،فرستاد نوشت:

"فکر نمی کنم که پیدا کردن چیزی بهتر از این (هدیه)کار آسانی باشد.به هر حال من از خواندن آن بسیار لذت بردم و حتی فکر می کنم یکی از لذت بخش ترین آثاری باشد که تا به حال خوانده ام.

البته بور این را هم در آن نامه نوشت که با همه ی عقاید کیر کگارد موافق نیست .در 1927مقالاتی به مناسبت هشتادوپنجمین سالگردتولد هوفدینگ نوشته شد .از جمله نویسندگان این مقالات بور بود.اودر این مقاله به تاًثیر عقاید هودینگ روی کارهای علمی خودش اقرار و از کوششهای هوفدینگ برای پیدا کردن یک تعبیر مناسب برای فرمالیزم مکانیک کوانتومی یاد کرد . خود هوفدینگ نیز در اشاره به این مقاله بور نوشت:

مخصوصاٌ مقاله نیلس بور برای من  شادی آور فراوان آورد .آقای بور اظهار می دارد که در کتابهای من اندیشه هایی یافته است که به دانشمندان علوم در فهم کارهایشان کمک می کند .

در مورد تاًثر بور از ویلیام جیمز دو نظریه وجود دارد یکی نظریه برخی از فیلسوفان علم و مورخین علم است که معتقدند بور از همان اوایل از طریق هوفدینگ با آثار جیمز آشنا شده بود و دیگری نظر روزنفلد(از اصحاب خاص بور) است که معتقد بود آشنایی بور با افکار و آثار ویلیام جیمز از طریق دوست روانشناس او ،روبین صورت گرفته و آن هم در سالهای 1932 به بعد.ولی نظر ما این است که بور با افکار ویلیام جیمز از خیلی قبل و قبل از آنچه روزنفلد می گوید آشنا بوده است و دلیل ما اولاٌ این است که هوفدینگ در سال 1904 به امریکا رفت و با ویلیام جیمز ملاقات داشت و سپس به کپنهاگ برگشت ،اینکه بور در ملاقاتهایی که با هوفدینگ داشت درباره افکار ویلیام جیمز چیزی نشنیده باشد امری بعید است ثانیا ٌبور خودش در مصاحبه ای که کوهن و پیترسن در هفدهم نوامبر 1962(یک روز قبل از فوت بور)با وی داشتند در مورد آشنایی اش با آثار جیمز چنین گفت:

"من در واقع اثر ویلیام جیمز را خواندم...فکر می کنم ،سیر اندیشه را خواندم ...این به خاطر این است که من با مردم درباره مطالب دیگر صحبت می کردم و در آن موقع روبین به من توصیه کرد که چیزی از ویلیام جیمز بخوانم .جیمز به نظر من خیلی جالب آمد ."

کوهن از بور پرسید که آیا این قضیه قبل از 1912بوده است؟جواب بور این بود که "بله"خیلی قبل از آن بوده است.

بنابر این با وجود نظرات مختلف راجع به دیدگاه فلسفی بور و اینکه برخی مدعی اند که برای رفع خستگی ها به مطالعه آثار کیرکگارد و ویلیام جیمز و... می کرده ولی به نظر ما حق این است که بور در عین کوشش طاقت فرسایی که برای حل مسائل فیزیکی زمان خود می کرده لااقل در بعضی موارداز اندیشه های فیلسوفان مذکور بهره گرفته بود.ما در اینجا برخی از مسائل مهم فیزیکی – فلسفی را که به نظر می رسد بور در مورد آنها از فلاسفه و علمای قرن نوزدهم متاثر شده باشد ذکر می کنیم:

1-مدل اتمی بور که احتمال می دهیم این نظریه تحت تاًثیر نظریات کیرکگارد ویا کتاب اصول اندیشه ویلیام جیمز باشد .

2-مکملیت که نشان خواهیم داد که الگوی ذهنی بور درباره این نظریه کلی احتمالاٌچه چیز بوده و تعمیم این نظریه ما را به کجاها خواهد رسانید .

1-مدل اتمی بور:

(جهش از یک حالت ایستاده به یک حالت ایستاده دیگر):

می دانیم که طبق الگویی که بور در سال 1913 ارائه داد یک اتم دارای عده ای حالات ایستاده است و اگر از یک حالت ایستاده به حالت ایستاده دیگری برود تشعشع صورت می گیرید.در مورد اینکه، الهام بخش بور در مورد این مدل چه بوده است صحبتهای مختلفی شده است که از میان آنها دو امکان زیر محتمل تر به نظر می رسد :

الف-طبق نظر کیرکگارد در افرادبشر سه دیدگاه نسبت به زندگی و یا سه مرحله در زندگی وجود دارد :

مرحله زیباشناختی

مرحله اخلاقی

مرحله مذهبی

هر مرحله یک دوره مستقل است و هیچ فرمولی مراحل مختلف را به هم وصل نمی کند .تحویل از یک مرحله به مرحله دیگر به صورت پیوسته نیست و جهش وار صورت می گیرد .مرحله زیبا شناختی مربوط به افرادی می شود که در زندگی آنها دوام و ثباتی نیست و می خواهند طعم همه تجارب را بچشند و از چیزهایی که آنها را مقید و محدود می کند گریزانند .در مرحله اخلاقی که سقراط نمونه مجسم آن است ،در دوره حکومت قانون هستیم و در این دوران فرد به زندگی خود شکل و حد می بخشد .برای فردی که در این مرحله است یک رشته مفررات جهانی وجود دارد و او مقید است که به این مقررات عمل کند .در کتاب" یا این یا آن" نوشته کیر کگارد بحثی وجود  دارد بین معتقدین به این دو دیدگاه ،یک پیرمرد از دیدگاه اخلاقی دفاع می کند ویک جوان از دیدگاه زیباشناختی و این به عهده خواننده است که بین ای دو دیدگاه تصمیم بگیرد و البته خود نویسنده به وضوح طرفدار دیدگاه اخلاقی است. در مرحله مذهبی فرد خود را در ارتباطی بی واسطه با امری والا می بیند .یکی از قهرمانان گذار از مرحله اخلاقی به مرحله مذهبی ابراهیم است ،در دستوری که به ابراهیم برای قربانی کردن فرزندش داده می شود ،خداوند چیزی را از ابراهیم می خواهد که از دیدگاه اخلاقی ممنوع است. در اینجاست که شخص خودش باید تصمیم بگیرد و قوانین جهانی نمی توانند به او کمک کنند.

به عقیده کیرکگارد : هر مرحله به نظر می رسد که چیزی کامل و بسته باشد .نه اشاره ای به جلو دارد و نه به عقب.

اما هوفدینگ اندیشه کیرگاردی نمی پسندیداو انتقاد داشت که چرا کیرکگارد دنبال یافتن انگیزه ای برای عبور از یک حالت به حالت دیگر نیست و چرا عبور از یک مرحله به مرحله دیگر را امری ممکن تلقی می کند نه ضروری .هوفدینگ عقیده داشت که شاید در زیر سطح آگاهی ما که در آن به نظر می رسد تصمیماتمان ناگهانی و نا پیوسته باشد ،یک رابطه علی وجود داشته باشد ،بدون آنکه ما به آن توجه داشته باشیم.

الگوی اتمی بور شبیه الگوی کیرکگارد است .اتم در حالتهای ایستا شبیه مراحل زندگی در دیدگاه کیرکگارد است و عبور از یک حالت ایستا به حالت ایستاده دیگر شبیه تحولات غیر قابل توضیح و ناگهانی شخصیت (از یک دیدگاه به دیدگاه دیگر )است.به علاوه بور جهش از یک حالت ایستاده به حالت ایستاده دیگر را امری غیر علمی و اختیاری می دانست (چنانکه کیرکگارد می گفت انسان در جهش از یکی از این مراحل به مرحله دیگر دارای اختیار است).

ب-عده ای معتقدند که درطرح حالات ایستاده جهش بین آنها بور از فصل "سیر اندیشه "کتاب اصول روانشناسی ویلیام جیمز (چاپ1890)الهام گرفته است در آنجا ویلیام جیمز می گوید که سیر اندیشه مانند زندگی یک پرنده از پروازها و توقف های متناوب تشکیل شده است و این مکانهای توقف را "بخش های گوهری" ومواضع پروازرا "بخش های گذران سیر اندیشه "می نامد،ایستگاه های توقف در سیر اندیشه شامل ادراکاتی می شود ،نظیر تصورات حسی که می توان آنها را برای مدت های بسیار طویل در ذهن نگه داشت .در حالی که بخشهای گذران شامل آن ادراکاتی و افکاری هستند که ما را به نتیجه واحدی می رسانند.


۲-اصل  مکملیت:

برای بررسی عقاید و نظریات بور لازم می بینم ابتدا اصل مکملی بور را در غالب تعریف بیان کنیم:

الگوهای موجی و ذره ای مکمل یکدیگرند اگر سرشت موج گونه تابش توسط یک اندازه گیری ثابت شود آنگاه اثبات سرشت ذره گونه بودن آن به کمک همان انداه گیری محال است و بالعکس.

در مورد این اصل چند مطلب مطرح است که از هر کدام جداگانه بحث می کنیم:

تعریف مکملیت:

هدف بوریافتن یک اصل عام بود که بتواند به کمک آن پدیده های کوانتومی را تعبیر کند.او در سال 1927به چنین اصلی دست یافت و آن را برای اولین بار به طور رسمی در کنگره" کومو" مطرح کرد.در آنجا او مسئله را به این صورت مطرح کرد که امکان ندارد بتوانیم تواًماٌ یک توصیف علی و یک توصیف زمانی –مکانی از یک سیستم بدهیم و در واقع این دو توصیف مکمل و مانعه الجمع هستند.برای دادن هر یک از این دو توصیف به تدارکات تجربی متفاوتی نیاز داریم.

بور در غالب سخنرانیهای بعدی اش درباره مکملیت سخن گفت،اما هرگز تعریف صریحی از مکملیت ارائه نکرد و همین امر باعث ابهامات زیادی شد.اینشتن در مقاله ای که در ژانویه 1949 منتشر کرد چنین گفت:

"من علی رغم کوشش بسیاری که کرده ام نتوانسته ام به یک فرمولبندی دقیق از اصل مکملیت بور دست یابم ".

همچنین وایتسکر در مقاله ای که در سال 1955 به مناسبت هفتادمین سالگرد تولد بور نوشت متذکر شد که برای نوشتن این مقاله به مقالات اولیه بور رجوع کرده وبه این نتیجه رسیده که در ظرف 25سال گذشته منظور بور از مکملیت را اشتباه فهمیده بود .اما وقتی وایتسکر برداشت جدیدش از مکملیت را با بور مطرح کرد و پرسید که آیا منظور وی را درست فهمیده است یا نه ،بور جواب منفی داد.        می بینیم که ابهام در معنای مکملیت سبب شد که دیگران برداشتهای خودشان را در تعریف این اصل بکار ببرند.مثلاٌپائولی در مقاله ای که در سال 1933 نوشت   "دو مفهومی" را مکمل خواند که کاربرد یکی (مثلاٌمختصات ) مستلزم طرد دیگری (مثلاٌ اندازه حرکت) باشد .یعنی وسیله تجربیی که برای اندازه گیری یکی از این دو به کار برود با وسیله اندازه گیری کمیت دیگر تداخل تخریبی داشته باشد.پس پائولی مکملیت را به دو مفهومی نسبت داد که به یک نحو توصیف کلاسیک (مثلاٌ تصویر ذره ای ) مربوط می شود، نه به دو توصیف مانعه الجمع .

وایتسکر پیشنهاد داد که باید میان مکملیت متوازی و مکملیت دوری تمایز قائل شد .در مکملیت متوازی با دو مفهوم مکمل سروکار داریم که یا تنها در نظریه کوانتوم مانعه الجمع اند(مثل مختصات و اندازه حرکت) ویا هم در نظریه کلاسیک ناسازگارند و هم در نظریه کوانتوم(مثل مختصات و عدد موجی ). در مکملیت دوری هم با دو توصیف مانعه الجمع سروکار داریم .مثلاٌ مکملیت توصیف زمانی –مکانی و توصیف علی از نوع مکملیت دوری است.

این ها نشان می دهد که تا چه حد در منظور بوراز مکملیت ابهام وجود داشته است حتی برای افرادی که به او نزدیک بوده اند و البته همین ابهام باعث شده که اصل مکملیت علی رغم اعتراضات جدیی که به آن وارد کرده اند باقی بماند.

نوشته زیر از یک سخنرانی بور در سال1929 است :

"(اصل کوانتوم ) ما را مجبور می کند که نحوه ی دیگری از توصیف موسوم به مکملیت را بپذیریم ،بدین معنی که هر استفاده مشخص از یک دسته مفاهیم کلاسیک کاربرد همزمان مفاهیم کلاسیک دیگری را که در زمینه ای دیگر به همان اندازه ضرورت دارندغیر ممکن می سازد ."

بور طی 35 سال کوشید تا مکملیت را به صورت یک نظریه فلسفی جامع دقیق درآورد.او فیزیک را زمینه ای قرار داد که به کمک آن به یک معرفت شناسی منسجم دست یابد و انتظار داشت که به کمک مکملیت مسائل اساسی رشته های دیگر نظیر روانشناسی،فیزیولوژی،جامعه شناسی،فلسفه وغیره را حل کند.او می گفت:"روزی خواهد آمد که مکملیت در مدارس آموخته خواهد شد و بخشی از تعلیمات عمومی خواهد بودوبهتر از هر مذهبی مردم را راهنمایی خواهد کرد."

جان ویلر نیز این نظریه را "انقلابی ترین اندیشه فلسفی معاصر " دانسته است.

تعمیم مکملیت:

چنانکه قبلاٌ متذکر شدیم بور خودش کوشید که قلمرو کاربرد مکمیت را از حوزه محدود اولیه اش به سایر بخشهای دانش انسانی تعمیم دهد و البته دیگران هم در این راه کوشیده اند ما در اینجا چند نمونه از این تعمیمات را ذکر می کنیم :

--- مکملیت دمای یک سیستم و توصیف حرکت هر یک از اتمهای آن :

بور در سخنرانیی که در 1930 در انگلستان ایراد کرد مفهوم دمای یک سیستم ترمودینامیکی را مکمل و مانعه الجمع با توصیف کامل حرکات اتمهای آن دانست.

---مکملیت اصالت حیات و اصالت فیزیک در سیستمهای زنده :

بور طی یک سخنرانی در 1932 در کپنهاگ اصل مکملیت را به زیست شناسی تعمیم داد،:"اگر بخواهیم تحقیقات درباره اعضای یک حیوان را تا آنجا ادامه دهیم که بتوانیم توصیفی از نقش تک تک اتمها در اعمال حیاتی به دست بدهیم باید حیوان را بکشیم ...از این دیدگاه باید حیات را یک حقیقت اولیه دانست که قابل توضیح نیست و باید آن را به عنوان یک نقطه شروع در زیست شناسی در نظر گرفت".

---مکملیت مطالعه فرهنگ های ساده و فرهنگ های پیشرفته: این مطلب را بور در سخنرانیی که در 1938 در کنگره مردم شناسی و نژاد شناسی (در انگلستان ) ایراد کرد متذکر شد .

---مکملیت ذهن و موضوع مورد شناسایی.

---مکملیت قدرت سازمان ملل متحد و حق حاکمیت ملتها.

---مکملیت دانش زمان حال و پیش بینی آینده:

طبق تعبیر کپنهاگی هر چه وضع فعلی سیستمی را دقیق تر مشخص کنیم ،آن را بیشتر مختل می کنیم و در نتیجه دقت پیش بینی آینده کمتر می شود.

---مکملیت آزادی اراده و جستجو برای یافتن انگیزه ها:

هنگامی که به دنبال یافتن انگیزه برای یک تصمیم گیری خاص هستیم احساس اختیار نمی کنیم ،اما در مواردی که نمی توانیم انگیزه ها را بیابیم یا دنبال یافتن آنها نیستیم احساس اختیار می کنیم.

---مکملیت محبت و عدالت:

برونر می گوید که در سال 1943 با بور ملاقات داشت و بور به او گفت که یک بار یکی از فرزندانش مرتکب خطایی نابخشودنی شده بود و او نمی دانست که چگونه مجازاتی برای فرزندش در نظر بگیردواین مطلب او را به یاد مکملیت انداخته بود.آنگاه بور به برونر می گوید:"شما نمی تواند یک نفر را تواًماٌ از دید محبت و دید عدالت بشناسید."

---مکملیت علم و مذهب:

روس بال استاد ریاضی دانشگاه آکسفورد علم و دین را دو عنصر مکمل می خواند که گرچه ظاهراٌبا هم ناسازگارند اما هر دو صحیح هستند و مکمل یکدیگرند.

پائولی ماده و روح را دو عنصر بنیادی و مکمل واقعیت می دانست.از نظر او امکان ندارد بتوانیم پدیده های روحی را بر اساس یک نظریه مربوط به ماده توضیح دهیم .روح و جسم روی هم یک شیء کامل می سازند که در آن رابطه این دو عنصر مثل رابطه جابجایی و اندازه حرکت در مکانیک کوانتومی است یعنی هر دو به عنوان عناصرمختلف یک کل (واقعیت)مورد نیازند.

حال می خواهیم این نکته را مورد بررسی قرار دهیم که این ایده از کجا واز چه زمانی در ذهن بور ایجاد شد:

الف-یکی از منابع احتمالی اصل مکملیت داستان ماجراهای یک دانشجوی دانمارکی مولر است .هانس بور فرزند نیلس بور می گوید که پدرش مکرراٌ به داستان مولر رجوع می کرد و مشکلات دانشجو در رسیدن به یک تصمیم را نمونه کاملی از کاربرد اندیشه مکملیت در روانشناسی می دید .او غالباٌ وقتی می خواست مکملیت را برای کسی توضیح دهد وی را به این داستان ارجاع می داد.خود بور در مورد داستان می گوید:

"برای اینکه این نکته را روشن کنم به خودم اجازه می دهم که از یک شاعر و فیلسوف دانمارکی به نام پال مارتین مولر ،که تقریباٌ صد سال پیش می زیست ، نقل کنم.او داستانی ناتمام باقی گذاشت که هنوز پیرو جوان در این کشور با شعف آن را می خوانند در این داستان که ماجراهای یک دانشجوی دانمارکی نام دارد موًلف توصیفی زنده و الهام بخش از برخورد بین جهات مختلف وضعیت ما بدست می دهد و این توصیف با بحث، بین حلقه ای از دانشجویان ،که صاحب منشهای مختلف و نگرشهای گوناگون نسبت به زندگی هستند روشن می شود."

در این داستان یک دانشجو می کوشد برای پسر عمویش توضیح بدهد که چرا نمی تواند از موقعیت خود برای شغل استفاده کند و همچنین مشکلاتی را که با جریان افکارش دارد گزارش می دهد.او وقتی دارد درباره اندیشه های خودش فکر می کند گیج می شود و خود را در یک تسلسل بی انتها می بیند:

"تفصحات بی پایان من،این را غیر ممکن ساخته است که به جایی برسم .به علاوه من مشغول فکر کردن درباره اندیشه هایم ،در مورد وضعیتی که در آن هستم ،می شوم .من حتی فکر می کنم که دراین باره مشغول تفکر هستم و بدین ترتیب خود را در یک سیر قهقرایی از من هایی که یکدیگر را تماشا می کنند تجزیه شده می بینم .من نمی دانم که در کدامیک از این من ها متوقف شوم و به محض آنکه در یکی متوقف می شوم باز احساس گیجی می کنم ،چنانکه گویی دارم به یک ورطه عمیق بی انتها نگاه می کنم ،و تفکرم به یک سر درد وحشتناک منتهی می شود."

پسر عموی آن دانشجو جواب می دهد که نمی تواند در این مورد کمکی به او بکند ،زیرا این از حیطه عملش خارج است ، و سپس ادامه می دهد:

"من هم اگر در این خیالات واهی فوق انسانی وارد شوم مثل شما دیوانه می شوم .خط فکری من این است که به اشیای محسوس بچسبم ودر مسیر عرف عامه قدم بردارم."

ارتباطی که بور بین این داستان و مکملیت می دید این بود که اولاٌ یک اندیشه و فکر کردن درباره آن اندیشه دو چیز مکمل و مانعه الجمع هستند و ثانیاٌاز دید او مسائل مهمی که در مقابل ما قرار دارد مسائل مربوط به هستی یا واقعیت یا ساخت عقل انسانی و محدودیت های آن نیست ،بلکه مسائل مربوط به انتقال و مبادله مفاهیم است و این، انتقال بدون ابهام تجارب ،است که استفاده از مکملیت را ایجاب می کند.

ب-یکی دیگر از منابع احتمالی بور در رسیدن به ایده مکملیت کارهای ریمان در مورد نمایش توابع مختلط چند ارزشی است .ریمان پیشنهاد کرده بود که برای هر مقدار متغیر مستقل ،مقادیر مختلف تابع در سطوح مختلفی ،موسوم به سطوح ریمانی نمایش داده شوند.در این حالت در هر یک از این سطوح با یک تابع تک ارزشی سروکارداریم.بور می گفت عبارات توصیفی نیز چنین وضعی دارند.مثلاٌ وقتی می گوییم :یک سیب سرخ داریم ،هدف ما در این توصیف می تواند سیب باشد یا اشعه نورانی که به چشم می خورد یا تاًثیری که در چشم ایجاد می کند و... و معمولاٌ این زمینه  توصیف است که روشن می کند آیا ما جنبه ی فیزیکی قضیه را مورد نظر داریم یا جنبه فیزیولوژیکی آن را ،یا جنبه روانی آن را و.....بور با استفاده از این تشابه می خواست بگوید که مسائل و مشکلات فلسفی مربوط به فرایند های روانشناختی ناشی از کاربرد غیر دقیق مفاهیم است .از این مسائل می توان پرهیز کرد اگر سطوح واقعیت متفاوتی برای کاربردهای مختلف هر مفهوم بکار ببریم ،احتمال دارد که بور از طریق برادرش هرالد به این تشابه پی برده باشد ،زیرا هرالد تز دکترایش را درباره کارهای ریمان نوشته بود .

ج-و اما آخرین و به نظر ما محتمل ترین منبع برای اخذ اندیشه مکملیت برخی از مطالبی است که ویلیام جیمز در کتاب اصول روانشناسی خویش آورده است.روزنفلد معتقد است که بور اندیشه مکملیت را از جیمز نگرفته و مستقلاٌ بدان رسیده بود اما به نظر ما از روی تاًکیدی که بور روی کاربرد مکملیت در روانشناسی دارد و بعضی از این موارد به قبل از 1932 بر می گردد می توان حدس زد که احتملاٌ بور از اندیشه های ویلیام جیمز در رسیدن به این ایده بهره گرفته بود .مثلاٌبور در سال 1929 گفته است:

"ما باید در حالت کلی آماده پذیرش این حقیقت باشیم که توضیح کامل در مورد یک شی ئ ممکن است مستلزم استفاده از دیدگاه های مختلف باشد ،دیدگاه هایی که قابل ترکیب برای ارائه یک توصیف یگانه نیستند ..ما احتمالاٌ از طریق مسائل روانشناسی با ضرورت توسل به شیوه های مکمل یا دو جانبه توصیف کاملاٌ آشنا هستیم."

همچنین یکی از شاگردان وایتسکر که تزش را در مورد بور نوشته است می گوید :

"بور در زمستان1931-1932 دائماٌ در حال خواندن کتابهای جیمز بوده است."

اکنون موقع آن رسیده است که مستقیماٌ سراغ کتاب روانشناسی جیمز برویم و بنگریم که او چگونه به ایده مکملیت در روانشناسی رسیده بود.ویلیام جیمز در کتاب اصول روانشناسی خود فصلی دارد موسوم به رابطه اذهان با سایر اشیاء که در آن بخشی بنام "بیهوشی در اشخاص مبتلا به هیستری "باز کرده است.در آنجا می گوید که در اشخاص مبتلا به هیستری گاهی شنوایی و بویایی و ....نا پدید می شود (به طور کامل یا ناقص ) و گاهی تمامی پوست دستها ،پاها، صورت و... حساسیتشان را از دست می دهند این نوع بی حسی را می توان به طرق عجیب و غریب زایل کرد .یکی از طرق احیای این حساسیت استفاده از بیهوشی به طریق هیپنوتیزم است.ژانه و بینه نشان داده اند که در زمان بیهوشی و توًام با آن حساسیت در اعضای بی حس وجود دارد ، اما به شکل یک شعور ثانوی که کاملاٌ  از شعور اولی یا اصلی جداست .وجود این شعوررا می توان به طرق عجیب و غریب (مثلاٌ هیپنوتیزم) تایید کرد.در بعضی افراد مبتلا به هیستری این زمینه وجود دارد که میدان توجهشان خیلی محدود است و نمی توانند در یک زمان به بیش از یک مطلب فکر کنند .آنها وقتی با یک فرد صحبت می کنند تمامی چیزهای دیگر را فراموش می کنند .ژانه مریضی داشت به نام لوسی که وقتی با کسی صحبت می کرد قادر نبود شخص دیگری را ببیند یا صحبت هایش را بشنود .اگر کسی پشت سر او می ایستاد و وی را صدا می زد و یا با صدای بلند در گوش او حرف می زد، لوسی صورتش را برنمی گرداند.اگر در جلوی او قرار می گرفتند و به او اشیایی را نشان می دادند متوجه نمی شد .وقتی هم که متوجه آن شخص ثالث می شد فکر می کرد تازه وارد شده است و به او خوش آمد می گفت .ژانه دریافت که اگر در مورد این اشخاص ، هنگامی که با شخص دیگری در محاوره هستند ،شخصی از عقب آنها بیاید و به طور آهسته بگوید که دستشان را بلند کنند یا کار دیگری بکنند آن کار را خواهند داد در این حالت شخص با شعور اولیه اش به مکالمه ی قبلی ادامه می دهد و از کارهایی که دست او می کند آگاه نیست.بالعکس شعور ثانوی که این اعمال را کنترل می کند از شعور دیگر آگاهی ندارد .ژانه این مطلب را در مورد لوسی به اثبات رساند .او هنگامی که لوسی در حالت هیپنوتیزم بسر می برد دامن وی را با کارتهایی که شماره گذاری  شده بود پوشاند .ژ انه به لوسی گفت که وقتی بیدار می شود نباید کارتهایی را که شماره شان مضربی از سه است ببیند .وقتی لوسی بیدار شد ودر مورد کارتهایی که روی دامنش بود مورد سوًال قرار گرفت ، وی کارت ها را شمرد و گفت تنها کارتهایی را می بیند که شماره شان مضربی از سه نیست ، او نسبت به کارتهایی نظیر 9،12،18،...نابینا بود .اما وقتی لوسی را به محاوره با شخص دیگری مشغول کردند و شعور اولی او اشتغال پیدا کرد ،در پی در خواستی که از طریق شخص ثالث از وی شد ،دستش نوشت که کارتهایی که روی دامنش قرار دارند دارای شماره های 9،12 ، 18 ، ...هستند .همچنین وقتی به او گفته شد که تمام کارتهایی را که آنجا بودند بردارد تنها این کارتها را برداشت جیمز بر اساس این قبیل آزمایشها نتیجه گرفت که :

"لااقل در بعضی اشخاص ،مجموعه آگاهیهای آنها (شعورشان )را می توان به دو بخش تجزیه کرد که با هم وجود دارند اما یکدیگر را نادیده می گیرند وتمامی آگاهی ها را بین خود تقسیم می کنند .اینها مکمل هستند .شما اگر شیئی را به یکی از این دو شعور خو بدهید ،آن را از شعور دیگر حذف می کنید ....آنچه شعور بالایی می داند شعور پایینی از آن غافل است و بالعکس."

اگر جملات فوق را با اصل مکملی بور معادل قرار دهیم رابطه منطقی زیبایی بین آنها خواهیم دید.

گردآورنده ی مطالب:زهره گودرزی معظمی

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

اندیشه های اصلی استقراگرایی


پوزیتیویسم: (حاکمییت پوزیوتیسم بر افکار فیزیکدانان)

پیروزی سده ی 18 و 19 به ویژه در زمینه ی ریاضی فیزیک این گمان را برای دانشمندان پیش آورده بود که راه یافتن و پاسخ ها را پیدا کردند و با خرده گرایی و آزمایش روزی خواهند توانست همه چیز را درک کنند . تکیه آنها بر آزمایش بود و اندیشه آنها ساختار زیر را داشت :

آزمایش مطلقأ بر اندیشه چیره است وتنها گزارهای درست است که آزمایش آن را پیشنهاد کرده باشد .آزمون پذیری می بایست همه جا وهمه گیر باشد و همیشه گزاره می بایست در هر جایی تکرار آزمایش را برای سنجش داشته باشد. نتیجه گرفتن از آزمایش تنها به خود گرایی نیاز دارد. ماوراء الطبیعه وجود ندارد و استقراء درست نیست. یعنی اگر بسیاری نمونه ها رفتار همانند داشته باشند نمی توان آن رفتار را گزاره ای بر آنها دانست. دریافت ما مطلق است یعنی هر چیز چنان است که می شناسیم ودر پس واقعیت چیز دیگری نیست که گذشتگان حقیقت می نامیدند . چنان که می بینیم بنیاد این اندیشه با تناقض هایی همراه است. چگونه می توان انتظار داشت که آزمایش خود برای ما گزاره بنویسد و اگر نتیجه گیری در اندیشه دانشمندان نبوده باشد بر چه پایه ای آزمایش را طراحی کرده است زیرا می دانیم که مشاهده ای علمی است که زمینه اش را با هدف ویژه ای آماده کرده باشند و مشکل خام آن گزاره حتی شمار گوناگونی از مشکل های جزئی در ذهن آزمایشگر شکل گرفته است . این که می گویند دریافت ما مطلق است با پیشرفت و دانش سازگاری ندارد و این پیشرفتها شناخت ما را از مقوله ها پیوسته ژرف تر و گوناگون تر می کند.

اندیشه های کارل پوپر :

پوپر استقراء را رد می کرد و ماوراءالطبیعه را کنار می گذاشت و دریافت ها را مطلق می دانست اما می خواست به گونه ای عدم قطعیت را در فلسفه خویش وارد کند وآن را به شکل ابطال پذیری عرضه کند . در ابطال پذیری او، گزاره ای علمی است که بتواند خلاف خود را پیش بینی کند. او برای این نظرش پیشنهاد می کند که اگر در گزاره یp   آن گاه  q، باید نقیض p آن گاه نقیض q یعنی اگر عاملی را که در گزاره وارد کردیم وارون کنیم نتیجه هم وارون شود. او امیدوار است با این پیشنهاد پیشرفت علم که پیوسته با جانشین شدن گزاره با گزاره ای بهتر رخ می دهد مدون کرده باشد . اما چندین خرده بر این پایگاه اندیشه گرفتنی است و هر اندازه هم که او خود را از پوزیتیوسیم ما دور بداند اندیشه او را می توان دگرگونی اندکی نسبت به پوزیتیویسم دانست. یک گزاره تنها به یک عامل وابسته نیست که با وارون شدن آن همه چیز وارون شود . همه پدیده ها گسسته نیستند که باینری عمل کنند یا خود باشند یا وارون آن . اگر بناست گزاره ای جای وارون داشته باشد چرا آن را عملی بدانیم و پیشنهاد کنیم اگر دریافت ما مطلق اند و حقیقتی در پس واقعیت نیست که آشکار نشده باشد بناست که گزاره جای خود را به چه چیزی بدهد و به چه سویی ابطال شود. شایداین برداشت  پوپر از وابستگی گذشته او بوده باشد که گفته بود و نوشته بود چرا کمونیست شدم و با آنکه دیرتر از این گرایش بیزاری جسته بود. شاید بتوان سایه آن اندیشه را در ابطال پذیری اش دید .

اندیشه اصلی استقراگرایی :

 براین مبنا است که علم از مشاهده آغاز می شود ومشاهدات به تعمیم ها وپیش بینی ها می رسد. حال اگریک مورد پیدا شود باگزاره ی مورد قبول سازگار نباشد گزاره ی فوق باطل می شود.تفسیر استقراگرایان از این ابطال این است که استنتاجات علمی هیچ گاه به یقین منتهی نمی شوند. اما آنها براین باورند که این گونه استنتاجات می توانند درجه ی بالایی از احتمال را به بار آورند. رایشنباخ می گوید:"اصل استقرا داورارزش نظریه ها درعلوم است وحذف آن از علم به مثابه ی خلع علوم از مسند قضاوت درباره ی صدق وکذب نظریه های علمی است. بدون این اصل علم به کدام دلیل میان نظریه های علمی وتوصیف های شاعرانه فرق خواهد گذاشت. ولی دقیق تراین است که اصل مجوز استقرا معیار سنجش احتمالات خوانده شود. برای قرن ها روش استقرایی بهترین روش علمی شناخته می شد ودانشمندانی مانند انیشتین مجذوب آن بودند. اما قرن بیستم بیش تر نقد استقراگرایی بوده است تا پذیرش وبسط آن. ناقد اصلی استقراگرایی کارل پوپربود. چند مورد در نگرش جدید به استقراتأثیر داشت که یکی از آنها ظهور نظریه های کوانتوم ونسبیت درفیزیک بود. ظهور جریان های مهم منطقی با عنوان پوزیتیویستهای منطقی یا حلقه ی وین از دلایل آن بود. پوزیتیویستهای منطقی چند هدف مهم را دنبال می کردند. آنها در تلاش بودند که یک زبان مناسب برای فلسفه تهیه کنند وباورشان این بود که بسیاری از سوء تفاهم ها از باب این است که یک زبان مناسب برای فلسفه وجود ندارد وبه این نتیجه رسیدند که اگر یک زبان منطقی ایجاد کنند ، باعث می شود که فلسفه  رشد بیشتری پیدا کند. آنها امیدوار بودند که با ابزار منطق تصویر جامعی از عالم ترسیم کنند. با ور آنها این بود که تنها چیزی که مادر اختیار داریم حس وداده های حسی است وتمام عالم را می توانیم بر اساس حس وداده های حسی به شکل منطقی بازسازی کنیم. آنها متعقد بودند که فلسفه یک فعالیت است نه یک معرفت. اما معتقد بودند که ما باید یک فلسفه ی علمی تهیه کنیم که عقلانی ومتکی به دانشمندان ومدرن باشد. پوپر به مخالفت با اندیشه های پوزیتیونیستی برخاست. پوپر می گوید: راه درس گرفتن از تجربه انجام مشاهدات مکرر نیست. سهم تکرار مشاهدات در قیاس باسهم اندیشه هیج است. بیش تر آنچه می آموزیم به کمک مغزاست. چشم وگوش نیز اهمیت دارند ولی اهمیتشان بیشتر در اندیشه های غلطی است که پیش می نهند. بر همین اساس با استقراگرایان مخالفت ورزیده واستقرا را اسطوره ای بی بنیاد معرفی کرده است. پوپربا بیان این مطلب که نظریات همواره مقدم برمشاهدات هستند طرح نوینی را در عرصه ی روش شناسی علوم تجربی بنیان نهاد. طبق نظر وی روش صحیح علمی عبارت است از آنکه یک نظریه به نحو مستمر در معرض ابطال قرار داده شود. بنابر این یک نظریه برای آنکه مورد قبول باشد باید بتواند از بوته ی آزمونهایی که برای ابطال آن طراحی شده اند سربلند بیرون بیاید. پوپر مصرانه ندا سر می دهد که بگذارید نظریه ها به جای مردم بمیرند.

پوپر با ارائه ی نظریه ی ابطال پذیری تلاش کرد مرز بین نظریه های علمی وغیر علمی را مشخص کند. وی چنین بیان می کند:علمی بودن هر دستگاه در گرو اثبات پذیری به تمام معنای آن نیست، بلکه مربوط بر این است که ساختمان منطقی اش چنان باشد که رد آن به کمک آزمون های تجربی میسر باشد. به عبارت دیگر از دیدگاه پوپر اثبات پذیر نیستند بلکه ابطال پذیرند. پوپر با این دیدگاه به مخالفت با تلقی های رایج از علم پرداخت وبیان کرد که علم ونظریه ها ی علمی هیچگاه از سطح حدس فراتر نمی روند وآنچه که منتهی به پیشرفت علم می شود سلسله ای از حدس ها وابطال ها می باشد. پوپر تاکید می کند برای رسیدن به اندیشه های نو، هیچ دستور منطقی نمی توان تجویز کرد.

منتقدان وی اگر چه در برخی از جنبه ها با او هم عقیده هستند، اما در اینکه وی تنها به ابطال توجه کرده با او مخالفند. از میان مخالفان پوپر، نظریه ی کوهن درباب مفهوم پارادایم از اهمیت بیشتری برخوردار است.

بر خلاف آنچه که پوزیتیویستهای منطقی توجه داشتند، کوهن به یک چرخش تاریخی تکیه می کند ومعتقد می شود که علم یک سیستم پویا است وبه جای معرفت شناسی علم به جامعه شناسی علم توجه می کند. وی نشان داد که علم تکامل تدریجی به سمت حقیقت ندارد بلکه دستخوش انقلاب های دوره ای است که او آن را تغییر پارادایم می داند. پارادایم یکی از مفاهیم کلیدی کهن است. او معتقد است پرادایم یک علم، تا مدتهای مدید تغییر نمی کند ودانشمندان در چارچوب مفهومی آن سر گرم کار خویش هستند. اما دیریا زود بحرانی پیش می آید که پرادایم در هم می شکند وانقلاب علمی را بوجود می آورد که پس از مدتی پرادایم جدیدی بوجود می آید ودوره ای جدید از علم آغاز می شود. مثال کلاسیک تغییر پرادایم عبارتنداز:

1) کار گالیله که باعث برانداختن فیزیک ارسطویی وایجاد نسبیت گالیله ای شد.

2) کار کپلر که باعث کشف بیضوی بودن مدار سیارات شد.

3) ابداع فیزیک جدید توسط نیوتن.

4) نسبیت عام وخاص انیشتین .

5) مکانیک جدید کوانتوم که باعث کنار گذاشتن مکانیک کلاسیک شد.

-----------------------------------------------------------------------------------------

گرد آورندگان:

الهام امیری و نجمه سادات ابطحی

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

فلسفه ي مكانيك كوانتومي(بخش دوم)


تفكرات فلسفي به هنگام ظهور مكانيك كوانتومي

تفكر فلسفي فيزيكدانان در زمان پيدايش مكانيك كوانتومي دچار تغيير و يا شايد به بيان بهتر تزلزل عميقي گرديد.براي آندسته ازفيزيكداناني كه صدها سال با جبر نيوتني يا اصل عليت خوگرفته بودند و وقوع هر معلولي را به يك علت خاص ربط مي‌دانند بسيار دردناك بود كه دست از اين تفكر بردارند چرا كه اين تفكر بخوبي با وقايع دنيايي قابل مشاهده سازگاري مي نمود.گردش زمين تنها معلول نيروي گرانشي است كه خورشيد برآن وارد مي‌كند، انحراف نور ستارگان دور دست از يك مسير مستقيم، تنها معلول انحناي فضا – زمان است  و دامنه اين تفكر جبري به جائي رسيد كه لاپلاس رياضيدان فرانسوي بيان نمود كه حالت جهان معلول گذشته آن و علت آ‌ينده آن است. اين تفكر به ما مي‌گويد كه با آگاهي از موقعيت كنوني هر چيزي مي توان آينده ي آن چيز را به طور بسيار دقيقي پيش بيني نمود. بنابراين همه چيز از جبر نيوتني يا اصل موجبيت يا عليت پيروي مي كرد ولي با  پيدايش فيزيك كوانتومي و اصل عدم قطعيت همه چيز تغيير نمود و ترديد و احتمال بر دنياي زير سايه انداخت .غير قابل پيش بيني بودن برخي از وقايع – تاثير روش هاي اندازه‌گيري بر روي سيستمهاي مورد آزمايش- ناتواني مطلق دراندازه گيري همزمان متغيرها‌ي مكمل(چون تكانه و مكان ذرات يا خاصيت موجي و ذره‌اي فوتون) از جمله پيامدهاي مكانيك كوانتومي بود. اين فيزيك جديد به ما مي‌‌گويد نمي‌توان با قطعيت مسير يك ذره‌اي را بادانستن تمامي حالات كنونيش پيش‌بيني كرد، ما هرگز نمي‌توانيم بفهميم در پديده تداخل الكترون مورد نظر ما از كدام يك از دو شكاف دستگاه عبور كرده است.مكانيك كوانتومي همانند فيزيك كلاسيك و نسبيت اين اجازه را به ما نمي‌دهد كه با دانستن حالت كنوني يك سيستم با قطعيت از آينده آن صحبت كنيم.همه جا صحبت ازميانگين‌ها و احتمال در ميان است و همين موضوع بود كه اينشتين را وادار به بيان اين جمله كرد : خدا هرگز تاس نمي‌اندازد.

اين تفكر كه نمي‌توان با قطعيت از رفتار آينده يك سيستم صحبت كرد و اين اندازه‌گيري‌ها است كه به پديده‌ها رنگ واقعيت مي‌بخشد به تفكر كپنها گي معروف است كه بوهر سردمدار آن بود.اين تعبير از جهان اطراف ما به ما مي‌گويد كه تصور مكان و تكانه مشخص براي يك ذره همانند الكترون تا موقعيكه اندازه‌گيري نشده‌اند بي معناست در اين اندازه گيري شي و دستگاه اندازه گيري توامان نتايج حاصل از اندازه‌‌گيري را مشخص مي‌كنند. ولي آيا مي‌توان پذيرفت كه فرآيند اندازه‌گيري مي‌تواند روي جهان تاثير بگذارد؟ آيا يك الكترون داراي بارالكتريكي است يا اينكه اين دستگاه اندازه‌گيري است كه براي الكترون باري مشخص در نظر مي‌گيرد. كوانتوم فرآيند اندازه گيري را مختل كننده و تاثيرگذار فرض مي‌كند تا جائيكه بوهر باني تفكر كپنهاگي بيان مي‌دارد كه خواصي مانند ماهيت موجي يا ذره‌اي يك فوتون يا الكترون يا بار الكتريكي ، تكانه ، محل و سرعت يك ذره، تا هنگامي كه اندازه‌گيري نشده‌اند وجود ندارد يا غير واقعي هستند به عبارت كلي تر يك سيستم كوانتومي فاقد خواص است .اينشتين  به واقعيت عيني معتقد بود،  اينكه جهان فيزيكي مستقل از هر نوع فرآيند اندازه‌گيري است، و به اين موضوع ايمان راسخ داشت. مكانيك كوانتومي نه تنها قادر به توصيف رفتار ذرات زير اتمي است بلكه با تعميم آن مي‌‌توان رفتار اجرام ماكروسكوپي همانند يك توپ تنيس يا يك جسم قابل مشاهده ديگر را تعيين نمود و همين عامل موجب شده است تا فيزيكي كوانتومي را يك نظريه بنيادي كه رفتار جهان را توصيف مي كند در نظر بگيريم همانند فيزيك كلاسيك و نسبيت. 

مكانيك كوانتومي داراي پيامدهايي فلسفي بود كه بوهر يكي از سردمداران بيانات فلسفي در دفاع از اين نگاه جديد به جهان پيرامون بود. بوهر در پاسخ به نواقصي كه اينشتين و حاميان او مطرح مي‌نمودند با قاطعيت شروع به دفاع فلسفي از اين ايده جديد مي نمود. او پديده تكميل يا اصل مكمليت را كه مبتني بر اصل عدم قطعيت‌هايزنبرگ بود را براي تاثير اندازه گيري بر سيستم كوانتومي مطرح كرد. بر اساس اين اصل، اندازه گيري خاصيتي از يك سيستم است و درهنگام اندازه گيري يك خاصيت از يك سيستم اطلاعات ما در مورد ساير خاص آن سيستم از بين مي‌رود مثلا اگر بنا باشد خاصيت موجي نور را اندازه گيري كنيم اطلاعات ما در مورد خاصيت ذره اي آن به كلي از ميان مي رود. همچنين در تعبير كپنهاگي واقعيت تا هنگاميكه اندازه‌گيري نشود وجود ندارد بر همين اساس تصور بار و تكانه و… براي يك الكترون تا هنگاميكه اين كميت‌ها اندازه‌گيري نشوند بي‌معنا خواهد بود در سال گذشته يك جوان ايراني بنام پرفسور شهريار صديق افشار با انجام آزمايشي بربخشي از اصل مكمليت بوهر خط بطلان كشيد و سلطۀ هشتاد سالۀ آن بر فيزيك كوانتومي را در معرض تزلزل و تباهي قرار داد. 

آزمايش افشار 

 بور در طول شكل گيري فيزيك كوانتومي بي مهابا از آن جانبداري مي‌كرد هر جا به بن بست مي‌رسيد يا توسط منتقدان فيزيك كوانتمي به چالش كشيده مي شد با بنا نهادن يك اصل فلسفي از ايده كوانتومي دفاع ميكرد. وقتي سال 1935 اروين شرودينگر آزمايش گربه را پيش كشيد( اين آزمايش فكري به آزمايش گربه شرودينگر نيز معروف است) و در آن مسئله تاثير اندازه‌گيري بر يك سيستم و اينكه چگونه صرف مشاهده مي‌تواند زندگي يا مرگ گربه را رقم بزند، تناقض موضوع فرآيند اندازه‌گيري در فيزيك كوانتومي را با درك عمومي بر ملا ساخت ولي اين ادعا كه اندازه‌گيري بر روي يك سيستم كوانتومي تاثيرگذر است جزء لاينفك فيزيك كوانتومي است كه تاكنون هيچ آزمايشي آنرا نقض ننموده است ولي اين موضوع كه اندازه‌گيري خاصيتي از يك سيستم اطلاعات ما را در مورد ساير خواص آن سيستم از بين مي‌برد.در ژوئيه 2004 با اعلام نتيجه آزمايشي كه پروفسور افشار از دانشگاه روان انجام داد به چالش كشيده شد ايده ناتواني در اندازه‌گيري همزمان متغيرهاي مكمل كه از اصل مكمليت بوهر استنتاج مي‌شود به طرز جالبي توسط آزمايش افشار رد شده است.افشار طي انجام يك آزمايش به طور عملي موفق شد كه همزمان ماهيت موجي و ذره‌اي نور را مورد اندازه‌گيري و مشاهده قرار دهد. نتيجه اين آزمايش به طور آشكارا با اصل مكمليت در تناقض است بنابراين هواداران تعبير كپنهاگي يا بايد نتيجه اين آزمايش را در قالب اصل مكمليت توجيه نمايند يا دست از حمايت از اين اصل بردارند ولي آنگونه كه مشخص است موضع دوم محتمل تر به نظر مي‌آيد. بر همين اساس تاريخ بارديگر درحال تكرارشدن است و نيمه اول قرن بيست ويكم همانند نيمه اول قرن بيستم شاهد جدل‌هاي تازه‌اي بين هواداران تعبير كپنهاگي و هواداران واقعيت عيني (اينشتين نيز به واقعيت عيني معتقد بود و عقيده داشت كه واقعيت‌ها مستقل از اندازه‌گيري هستند) خواهد بود.

قرن نوزدهم

در قرن نوزدهم، نظريه پردازان براي تشريح گروه متفاوتي از پديده ها كه متضمن نور و الكترومغناطيس بودند، از مدل اساسي ديگري استفاده كردند كه عبارت بود از: (انتشار) امواج درمحيطهاي ميانجي پيوسته . ولي در اوايل قرن حاضر به نظر مي رسيد كه چند آزمايش حيرت انگيز، استفاده از هر دو مدل موج و ذره را براي هر دو نوع از پديده ها ايجاب مي كند. ازيك طرف، معادله انيشتين درباره اثر فتوالكتريك و كار كامپتون بر روي پراكندگي فوتون نشان داد كه نور در بسته هاي مجزا و منفصل، با انرژي و اندازه حركت معين، گسيل مي گردد وبسيار شبيه به جرياني از ذرات عمل مي كند، و از طرف ديگر و در مقابل آن، الكترون ها كه همواره به صورت ذرات تصوير مي شدند، آثار تداخل انتشار را كه از ويژگي هاي امواج است، از خود نشان دادند. امواج، پيوسته و گسترده اند و به موجب فاز بر يكديگر تاثير متقابل دارند؛ اما ذرات، گسسته و به مكاني خاص محدودند و تاثير متقابل آنها براساس اندازه حركت است. به نظرمي رسد هيچ راهي براي تلفيق اين دو مدل، در مدل واحد، وجود ندارد.

در نظريه كوانتوم، هيچ مدل وحدت يافته اي از اتم پيدا نشده است. مدل اوليه بور درباره اتم به سادگي قابل تصوير و تجسم بود: الكترون هاي ذره وار در حركت خود پيرامون هسته، به مانند يك منظومه شمسي كوچك، از مدارهايي تبعيت مي كنند. ولي اتم در نظريه كوانتوم به هيچ وجه قابل تصوير و تصور نيست. ممكن است كسي بكوشد تا الگوهاي موج هاي احتمال را كه فضاي پيرامون هسته را پر كرده اند، شبيه نوسان هاي يك سمفوني سه بعدي ازاصوات موسيقيايي كه پيچيدگي حيرت انگيزي دارند، تصور كند؛ ولي اين تمثيل كمك زيادي به ما نمي كند، اتم در دسترس مشاهده مستقيم قرار ندارد و بر وفق كيفيات حسي ، قابل تصورنيست؛ حتي نمي توان آن را براساس مفاهيم كلاسيك نظير فضا، زمان و عليت به گونه اي منسجم توضيح داد. رفتارشي بسيار خرد با رفتار اشياي تجربه روزمره، متفاوت است. ما مي توانيم آنجه را در آزمايشها رخ مي دهد با معادلات آماري توضيح دهيم، ولي نمي توانيم صفات كلاسيك اورانوس را به ساكنان جهان اتمي نسبت دهيم.

در بسط و توسعه هايي كه طي سالهاي اخير در نظريه كوانتوم، به سمت قلمروهاي هسته اي ومادون هسته اي حاصل شده است، خصلت احتمالي نظريه اوليه كوانتوم، همچنان محفوظ، مانده است. نظريه ميدان كوانتومي، تعميمي است از نظريه كوانتوم كه با نظريه نسبيت خاص، هماهنگ و منسجم است. از اين نظريه با موفقيت بسيار در برهم كنشهاي الكترومغناطيس وبرهم كنش هاي مادون هسته اي (كروموديناميك كوانتومي يا نظريه كوارك) و نظريه الكتروضعيف، بهره برداري شده است. اجازه دهيد چالشي را كه نظريه كوانتوم در قبال اصالت واقع ابراز كرده است، دنبال كنيم. نيلز بور از به كارگيري مدل هاي موج و ذره و ديگر زوج ها از مجموعه هاي مفاهيم متضاد، حمايت مي كرد. بحث بور درباره آنچه او آن را اصل مكمليت ناميد، چند موضوع را شامل شد. بور تاكيد داشت كه سخن ما درباره يك سيستم اتمي بايد همواره به يك آرايش آزمايشگاهي مربوط باشد؛ ما هرگز نمي توانيم درباره يك سيستم اتمي به تنهايي و في نفسه و عين معلوم را در هر آزمايشي مد نظر قرار دهيم. نمي توان هيچ خط فاصل دقيقي بين روند مشاهده و شيء مشاهده شده، رسم كرد. در صحنه آزمايش، ما بازيگريم نه صرفا تماشاچي و ابزار آزمايشي مورد استفاده را خود برمي گزينيم. بور اظهار داشت كه آنچه بايد به حساب آيد، روند تعاملي (كنشي - واكنشي) مشاهد است، نه ذهن يا شعور مشاهده گر. 

موضوع ديگر در نوشتار بور، محدوديت مفهومي درك بشر است. در اينجا، انسان به عنوان يك عالم (داننده) و نه يك آزمايشگر، كانون توجه قرار مي گيرد. بور، با شكاكيت كانت درباره امكان شناخت جهان في نفسه سهيم است. اگر سعي ما آن باشد كه قالب هاي مفهومي خاص را بر طبيعت تحميل كنيم، در اين صورت استفاده تام از ساير مدل ها را مانع شده ايم. بدين سان، بايد بين توصيفات كامل علي يا فضا- زماني، بين مدل هاي موج يا ذره، بين اطلاع دقيق از مكان يا اندازه حركت، يكي را برگزينيم. هرچه بيشتر از يك مجموعه مفاهيم استفاده شود، كمتر مي توان مجموعه مكمل را به طور همزمان به كار برد. اين محدوديت دوجانبه از آن جهت رخ مي دهد كه جهان اتمي را نمي توان بر وفق مفاهيم فيزيك كلاسيك و پديده هاي مشاهده پذير توضيح داد.

بنابراين، چگونه مفاهيم فيزيك كوانتومي به واقعيت جهان مربوط مي شود؟ ديدگاههاي مختلف درباره جايگاه نظريه ها در علم، تعبير و تفسير متفاوتي از نظريه كوانتوم مي كنند.
1- اصالت واقع كلاسيك. نيوتن و تقريبا تمام فيزيكدانان قرن نوزدهم، نظريه ها را توصيفات طبيعت ، آن گونه كه في نفسه و مستقل از مشاهده گر تحقق دارد، تلقي مي كردند. فضا (مكان)، زمان، جرم، و ساير كيفيات اوليه خواص همه اشياي واقعي اند. مدل هاي مفهومي، نسخه بدل هايي از جهانند كه ما را قادر مي سازند تا ساختار مشاهده ناپذير جهان را با اصطلاحات مانوس كلاسيك مجسم كنيم. اينشتاين اين سنت را با پافشاري بر اين نكته ادامه داد كه يك توصيف كامل از سيستم اتمي، مستلزم مشخص كردن متغيرهاي كلاسيك مكان - زماني است كه حالت آن را به گونه اي عيني و غيرمبهم، تعيين كند. او بر آن بود كه چون نظريه كوانتوم چنين نيست پس نظريه اي ناقص است و عاقبت به وسيله نظريه اي كه انتظارهاي كلاسيك را تحقق بخشد، كنار گذاشته خواهد شد. 

2- ابزارانگاري. مطابق اين راي، نظريه ها ساخته هاي مفيد بشر و تمهيدهايي براي محاسبه اند كه جهت مرتبط كردن مشاهدات و انجام پيش بيني ها به كار مي آيند. آنها همچنين ابزارهايي عملي براي دستيابي به كنترل فني شمرده مي شوند. مبناي داوري درباره آنها، مفيدبودنشان در به ثمر رساندن اين اهداف است، نه مطابقت آنها با واقعيت (كه براي ما امري دست نيافتني است). مدل ها، مجعول هايي تخيلي اند كه موقتا براي ساختن نظريه ها استفاده مي شوند و پس از آن مي توان آنها را كنار نهاد؛ آنها بازنمودهاي حقيقي جهان نيستند. اگرچه مي توانيم از معادلات كوانتومي براي پيش بيني پديده هاي مشاهده پذير استفاده كنيم، امانمي توانيم در ميان مشاهداتمان از اتم سخن بگوييم.                                                                         
اغلب چنين پنداشته مي شود كه بور قاعدتا بايد ابزارگرا باشد، زيرا او در بحث طولاني با آينشتاين، اصالت واقع كلاسيك را رد كرده است. اما آنچه او واقعا گفت آن است كه مفاهيم كلاسيك را نمي توان بدون ابهام براي تشريح سيستم هاي اتمي موجود به كار برد. از مفاهيم كلاسيك فقط مي توان براي توضيح پديده هاي مشاهده پذير، در موقعيت هاي ويژه آزمايشگاهي استفاده كرد. ما نمي توانيم جهان را آن گونه كه في نفسه تحقق دارد، جداي از تاثير متقابل ما با آن، مجسم كنيم. بور، به ميزان زيادي با نقد طرفداران ابزارانگاري از اصالت واقع كلاسيك موافق بود ولي او به طور مشخص از ابزارانگاري حمايت نمي كرد و با تحليل دقيق تر به نظر مي رسد كه اوگزينه سومي را اختيار كرده باشد. 

3-اصالت واقع نقادانه. قايلين به اصالت واقع نقادانه، نظريه ها را بازنمود هايي ناتمام ازجنبه هاي محدود جهان، آن گونه كه با ما در كنش متقابلند، تلقي مي كنند. نظريه ها به ما اجازه مي دهند تا جنبه هاي مختلف جهان را كه در موقعيتهاي گوناگون آزمايشگاهي آشكار مي شوند، به يكديگر مرتبط كنيم. از نظر حاميان اصالت واقع نقادانه، مدل ها، اگرچه انتزاعي و گزينشي اند اما براي مجسم كردن ساختارهاي جهان كه موجب اين كنشهاي متقابلند، كوششهايي ضروري به حساب مي آيند. در اين نگرش، هدف علم، فهم است نه كنترل. تاييد پيش بيني ها آزموني است براي فهم معتبر ولي خود پيش بيني، هدف علم نيست.

به خوبي مي توان ادعا كرد كه بور - اگرچه نوشته هاي او همواره واضح نبوده است - صورتي ازاصالت واقع نقادانه را پذيرفته بود. او در بحث با آينشتاين، واقعيت الكترون ها يا اتم ها را انكارنكرد، بلكه مدعي بود كه آنها از آن رسته اشيايي نيستند كه توصيفات فضا - زماني كلاسيك را بپذيرند. وي پديدارشناسي ماخ را كه واقعيت اتم ها را مورد ترديد قرار مي داد، نپذيرفت. هنري فولس ، اين بحث را چنين خلاصه مي كند: او (بور) چارچوب كلاسيك را كنار گذاشت و استنباط واقع گرايانه را درباره توصيف علمي طبيعت حفظ نمود. آنچه او طرد مي كند اصالت واقع نيست، بلكه تعبير كلاسيك آن است. بور، واقعيت سيستم اتمي را كه با سيستم مشاهده گر در برهم كنش است، فرض مسلم گرفت. در قبال تعبيرهاي ذهن گرا از نظريه كوانتوم كه مشاهده را يك برهم كنش ذهني - فيزيكي تلقي مي كنند، بور از برهم كنش هاي فيزيكي ميان سيستم هاي ابزاري و اتمي، در وضعيت كامل آزمايشگاهي، سخن مي گويد. به علاوه، موج و ذره يا اندازه حركت و موقعيت مكاني يا ديگر وصف هاي مكمل، حتي اگر هم به روشني قابل اطلاق نباشند، بر يك شيء واحد صدق مي كنند. آنها از نمودهاي متفاوت سيستم اتمي واحد حكايت مي كنند. فولس مي نويسد: بور احتجاج مي كند كه اين گونه باز نمودها، انتزاع هايي هستند كه در امكان توصيف يك پديده به عنوان كنش متقابل ميان سيستم هاي مشاهده گر و سيستم هاي اتمي، نقشي حياتي ايفا مي كنند، اما نمي توانند خواص يك واقعيت مستقل را تصوير كنند ... ما مي توانيم چنين واقعيتي را به حسب توانايي آن براي ايجاد برهم كنش هاي گوناگون توصيف كنيم؛ برهم كنش هايي كه نظريه مذكور، آنها را تامين كننده شواهد مكمل درباره شيء واحد قلمداد مي كند. بور نگرش اصالت واقع كلاسيك را كه براساس آن، جهان دربردارنده موجوداتي با خواص معين كلاسيك است، نپذيرفت. ولي با وجود اين، بر آن بود كه جهاني واقعي وجود دارد كه دركنش متقابل، توانايي ايجاد پديده هاي مشاهده پذير را داراست. فولس كتاب خود را درباره بور بااين نتيجه گيري به پايان مي رساند: هستي شناسي اي كه اين نحوه تعبير و تفسير از پيام بور مستلزم آن است، اشياي فيزيكي را نه مطابق با چارچوب كلاسيك و از راه خواص معين كه با خواص پديده ها مطابقند، بلكه از طريق توان آنها براي ظاهر شدن در نمودهاي گوناگون پديده ها، توصيف مي كند. بدين ترتيب در چارچوب مكمليت، حفظ استنباط واقع گرايانه و پذيرفتن كامل بودن نظريه كوانتوم فقط با تجديد نظر در فهم ما از ماهيت يك واقعيت مستقل فيزيكي و اينكه ما چگونه مي توانيم آن را بشناسيم، ممكن است.

كوتاه سخن اينكه ما بايد اكيدا جدايي قاطع بين مشاهده گر و شيء مشاهده شده را كه درفيزيك كلاسيك فرض مي شد، انكار كنيم. براساس نظريه كوانتوم، مشاهده گر همواره يك شريك و سهيم به حساب مي آيد. 

در مكمليت، استفاده از يك مدل، استفاده از مدل هاي ديگر را محدود مي سازد. مدل ها، بازنمودهاي نمادين (سمبوليك) از وجوه واقعيت متعاملند كه نمي توانند منحصرا بر وفق شباهت هايي كه با تجربه روزمره دارند، مجسم شوند. آنها صرفا به طور كاملا غيرمستقيم، با جهان اتمي و يا با پديده هاي مشاهده پذير، مربوطند. ولي ما مجبور نيستيم ابزارانگاري اي را بپذيريم كه نظريه ها و مدل ها را ابزارهاي فكري و عملي مفيدي مي انگارد كه درباره جهان چيزي به ما نمي گويند.

خود بور پيشنهاد كرد كه ايده مكمليت قابل بسط به ساير پديده هايي است كه با دو نوع مدل، تحليل پذيرند. مانند: مدل هاي مكانيستي و ارگانيك در زيست شناسي، مدل هاي رفتارگرايانه و درون نگرانه در روان شناسي، مدل هاي جبرواختيار در فلسفه، يا مدل هاي عدل الهي و عشق الهي در الهيات. بعضي نويسندگان پا را فراتر نهاده و از مكمليت علم ودين سخن مي گويند. بدين سان سي.اي. كولسون پس از تشريح دوگانگي موج - ذره وتعميم بور از آن، علم و دين را توضيح هاي مكمل درباره واقعيت مي نامد. من به اين گونه استعمال گسترده از اصطلاح مزبور، با ديده شك مي نگرم و در زير چند شرط رابراي به كار بردن مفهوم مكمليت مطرح مي كنم:

1-مدل ها بايد فقط در صورتي مكمل يكديگر ناميده شوند كه به يك موجود واحد و يك گونه واحد منطقي اشاره كنند. موج و ذره، مدل هايي براي يك موجود منفرد (مثلا يك الكترون) در يك موقعيت منفرد (مثلا در يك آزمايش دو شكاف) به شمار مي آيند. آنها هر دو در يك سطح منطقي قرار دارند و قبلا در يك شعبه از علم استعمال شده اند. اين شرايط در مورد علم و دين صدق نمي كند. آن دو، نوعا در موقعيت هايي متفاوت پديد مي آيند و در زندگي انسان وظايف مختلفي را به انجام مي رسانند. ازاين رو، من علم و دين را زبان هاي بديل مي دانم و اصطلاح مكمليت را به مدل هاي مربوط به يك گونه واحد منطقي و در چارچوب يك زبان خاص، محدودمي كنم؛ نظير مدلهاي انسان وار و غيرانسان وار براي خداوند.   

2-بايد روشن شود كه كاربرد اصطلاح مذكور در خارج از فيزيك، تمثيلي است و نه استدلالي . بايد دلايل مستقلي براي ارزش دو مدل بديل و يا مجموعه هايي از ساخت ها درحوزه ديگر وجود داشته باشد. نمي توان فرض كرد كه مدل هاي مفيد در فيزيك، در ساير رشته هانيز ثمربخش باشند.

3-مكمليت، هيچ توجيهي را براي پذيرش غيرنقادانه حصرهاي دووجهي فراهم نمي آورد. اين اصطلاح را نمي توان براي اجتناب از پرداختن به ناهماهنگي ها يا وتو كردن جست وجوي وحدت، به كار برد. درباره ويژگي متناقض نما در دوگانگي موج - ذره نبايد مبالغه شود. مانمي گوييم كه يك الكترون هم موج است و هم ذره، بلكه مي گوييم رفتاري موج گونه و ذره وار ازخود نشان مي دهد. به علاوه، ما يك صورتبندي رياضي وحدت يافته در اختيار داريم كه لااقل، پيش بيني هايي احتمالي را فراهم مي آورد، حتي اگر تلاش هاي گذشته، هيچ نظريه اي را بهتر ازنظريه كوانتوم در مطابقت با داده ها به دست نداده باشد. ما نمي توانيم تحقيق براي مدلهاي وحدت بخش جديد را طرد كنيم. انسجام، حتي اگر با اعتراف به محدوديت هاي زبان و تفكربشري تعديل شده باشد، همواره در سراسر پژوهش انديشه مندانه به صورت يك آرمان باقي مي ماند.

اينشتين و مكانيك كوانتومي

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.

آلبرت انيشتين با مكانيك كوانتومي كاملا موافق نبود او معتقد بود يك نظريه كامل بايد خود رويداد ها را توصيف كند نه فقط احتمال آنها را او مي گويد: من ناچارم اعتراف كنم كه براي تعبير آماري ارزشي گذرا قائلم من هنوز به امكان ارائه طرحي از واقعيت يعني نظريه اي كه بتواند خود اشياء را نمايش بدهد،نه فقط احتمال آنها را ايمان دارم. انيشتين تا زمان مرگش حاضر به قبول مكانيك كوانتومي نشد. 

..................................................................................................................................

هم اكنون مكانيك كوانتومي در مسير پيشرفت بي هيچ مشكلي داراي سرعتي حيرت آور است.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.

..................................................................................................................................

منابع:درج شده در پست قبل 

گردآوری: افشان مافی

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

فلسفه ي مكانيك كوانتومي(بخش اول)


فيزيك

فيزيك علمي است كه روابط رياضي يك پديده را كه خاصيت تكرار داشته باشد بصورت يك قانون بيان مي كند هر چند ممكن است تعاريف متفاوتي از فيزيك ارائه داد ولي مهم آن است كه علم فيزيك در مورد روابط بين اشياء مادي بحث مي كند.

فلسفه ی فیزیک از دیدگاه فیلسوفان

دكارت مي گفت :محقق است كه خدا قبلا همه چيز را مقدر كرده است و قدرت اراده فقط ناشي از اينست كه ما به قسمي عمل مي كنيم كه از نيروي خارجي كه به سبب آن مجبور به عمل خاصي هستيم آگاه نمي باشيم. دنياي جديدي كه گاليله و نيوتن.. ساخته بودند حتي عامه مردم را درگير خود كرده بود هرچند مردم بصورت فطري از آن سر باز مي زدند و آن را قبول نداشتند آنها اراده مي كردند و به مقصود مي رسيدند در واقع فيزيك كلاسيك از طرز تفكر موجبيت (دترمي سيسم ) دفاع مي كرد و پايه استدلالات آن بر پايه منطق رياضي بود و ظاهرا چاره اي جز قبول موجبيت در طبيعت نبود امانوئل كانت براي رفع اين مشكل در مورد آزادي اراده مي گويد اگر عالم فقط همين است (كه مي بينيم) در اين صورت بديهي است كه اراده نميتواند آزاد باشد يعني كه چيزي را كه مي بينيم شايد چيزي نباشد كه در واقع هست همان مثال مشهور غار افلاطون كه كساني كه در زنجير شده اند سايه ها را واقعيت مي شمارند و نمي دانستند كه سايه ها فقط سايه اي از واقعيت هستند! كانت بدين صورت عقيده خود را بيان مي كند كه پديده ها فقط نشانه ها و نمايشهايي از حقيقت مطلق هستند نه خود حقيقت و استدلال مي كند كه منشاء اصلي آنها بايد در جايي غير از اين عالم پديده ها باشد بطوري كه هر چند يك پديده با پديده ديگر رابطه علت و معلول داشته باشد ضرورتي براي قبول عليت بين توليد كنندگان آن پديده نباشداگر، توجه خود را به پديده ها معطوف كنيم ظاهرا قوانين ماشيني و جبر درست هستند و اگر بتوانيم با حقيقتي كه اساس و اصل پديده ها ست تماس حاصل كنيم شايد ببينيم كه چنين قانوني وجود ندارد كانت در ادامه مي گويد هدفش اثبات آزادي اراده نبود بلكه فقط مي خواست اين مسئله را حل كند كه حداقل طبيعت و آزادي متضاد هم نيستند البته آنان سعي مي كردند آزادي اراده را به اثبات برسانند هر چند بطور كامل موفق نشدند مكانيك نيوتني توسط فرمولهاي رياضي پايه ريزي شده بود و ظاهرا شكست ناپذير بنظر ميرسيد اما پس از مدتي مشخص شد آنگونه كه در ابتدا فكر مي كردند نمي توانند تمام پديده ها را توجيه كنند از جمله خواص نور كه خاصيت دوگانه اي از خود نشان مي داد هم عصر نيوتن، هويگنس از لحاظ هندسي ثابت كرد كه نور داراي خاصيت موجي است هر چند بعضي از پديده ها با در نظر گرفتن خاصيت ذره اي نور قابل توجيه بوده با اين حال در پديده ها يي مانند تداخل و پراش نظريه ذره اي دچار مشكل مي شد و در عوض نظريه موجي به طور كامل آنها را توجيه مي كرد.

مكانيك كوانتومي

هر نظريه ي جديدي كه پا به عرصه ي وجود مي گذارد،بي شك پيامدها ي خاص خود را به همراه دارد،گويي افقي جديد را در برابر ديدگان مي گشايد و به تبع آن طرفداران يا رهرواني به سمت آن نظريه جلب مي شوند. درست همانگونه كه در زمان ورود نسبيت،افق ديد بشر نسبت به دنياي پيرامون دچار تغييراتي ژرف گرديد. زماني كه مكانيك كوانتومي پا به عرصه ي وجود نهاد،به طور عميقي ديدگاه را نسبت به جهان پيرامون دگرگون نمود.در ديدگاه كوانتومي مقياس نگرش با مقياس نسبيتي متفاوت و بسيار كوچكتر از آن بود،مقياسي در حدود اتم و زير اتم.

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 پيامدهاي بسيار ارزشمندي همچون: ترانزيستور-ليزر-تلويزيون-كامپيوتر – ميكروسكوپ الكتروني – انرژي هسته‌اي و… را در پي داشته است،كه همه و همه نتايج مكانيك كوانتومي است فيزيكي كه بر پايه عدم قطعيت، احتمال ، ميانگين و آمار بناشده است.

مكانيك كوانتومي مهم ترين دستاورد علم بشري در توصيف طبيعت است. اين نظريه كه در سالهاي 27-1925 توسط «ورنر هايزنبرگ»، «اروين شرودينگر»، «پل ديراك»، «ماكس پلانك» و چند تن ديگر پايه گذاري شد، اساس تمام ادراك امروزي ما از عالم است. به بيان دقيق تر، مكانيك كوانتومي مجموعه اي از قوانين، روابط رياضي و مفاهيم فلسفي است كه توصيف كننده رفتار ذرات بنيادين تشكيل دهنده عالم است. البته با تعميم همين قوانين و روابط، مي توان رفتار تمام سيستم هاي فيزيكي اي كه پيش از آن بررسي شده بودند را نيز بررسي و تعيين كرد.

نتايج بنيادي نظريه هاي علمي به سرعت در ديگر حوزه هاي انديشه تأثير مي گذارد. به عنوان مثال اين ادعا زبانزد خاص و عام شده است كه مكانيك كوانتومي قانون عليت را نقض مي كند و بنابراين مي توان هر جا كه لازم شد عليت را به گوشه اي وانهيم. اين كه نظريه هاي علمي خود مشروط هستند و به هزارويك پيش فرض گفته و ناگفته وابسته هستند به كنار، آنچه اهميت دارد بدفهمي و خلط موضوعاتي است كه عميقاً توسط فلاسفه مورد بررسي قرار مي گيرند.

موجبيت و عليت  نمونه هايي از اين مفاهيم هستند كه در قرن بيستم با ظهور مكانيك كوانتومي دستخوش مردم قرار گرفتند و در ساير حوزه ها از تغيير آنها و تأثيري كه فيزيك جديد بر آنها داشته است سوءبرداشت شده است، سوء برداشت هايي از فيزيك و شيمي گرفته تا ادبيات و هنر. به عنوان مثال جبر و اختيار مسأله اي است كه انديشه بشري را از دوران باستان مورد چالش قرار داده است:اگر قوانين فيزيك تغيير ناپذير و محتوم هستند، پس همانقدر كه يك ساعت رفتارش جبري است انسان نيز كه يك ماشين فيزيكي پيچيده است بايد رفتارش جبري باشد(البته با اين پيش فرض كه رفتارهاي بشري صرفاً ناشي از قوانين فيزيكي است). واين با اختيار و اراده آزاد در تقابل است. اما به نظر مي رسد كه يك راه حل براي ورود اختيار اين باشد كه قوانين فيزيك جبري نباشند و اين چيزي بود كه حداقل به نظر مي رسيد توسط مكانيك كوانتومي حاصل شده است.

كامپتون مي گويد:

«ديگر قابل توجيه نيست كه قانون فيزيكي را به عنوان شاهدي عليه آزادي انسان به كار بريم. »

اما واقعيت اين است كه اين دو مفهوم كاملاً مستقل از هم هستند و بنابراين حتي اگر افراطي ترين تعبير از مكانيك كوانتومي به طرد موجبيت بينجامد، عليت را باقي خواهد گذاشت.

از جمله كساني كه در دنياي كلاسيك به موجبيت مي پردازد پير لاپلاس، رياضيدان، فيزيكدان و فيلسوف فرانسوي است.

وي اصل عليت عمومي را اين چنين بيان مي كند:«ميان رخدادهاي اكنون و رخدادهاي گذشته اتصال ژرفي وجود دارد، اتصالي كه بر اين اصل استوار است: چيزي نمي تواند بدون علتي كه مقدم بر آن باشد وجود داشته باشد»

لاپلاس اين تعريف از عليت را وامدار نظرات لايب نيتس بود كه مي گفت همانقدر كه ۹=۳*۳ حتمي است، وقوع رخداد ها نيز قطعي خواهد بود.

لاپلاس با توجه به اين بيان از عليت، موجبيت را چنين مي داند :«ما بايد حالت كنوني جهان را معلول حالت قبلي و علت حالت بعدي آن بدانيم. متفكري كه تمامي نيروهاي مؤثر در طبيعت را در يك لحظه معين مي داند، و همچنين مكان لحظه اي تمامي اشياي جهان را مي داند قادر خواهد بود در يك فرمول، حركت بزرگترين اجسام تا كوچكترين اتم هاي اين جهان را درك كند، مشروط بر اين كه تفكر وي به اندازه كافي قادر باشد تا تمامي داده ها را تحليل كند؛ براي وي هيچ چيزي غير قطعي نخواهد بود و آينده مثل گذشته پيش چشمانش خواهد بود. »

مشاهده مي كنيم كه لاپلاس نه تنها به وجود روابط علي دقيق در جهان اشاره مي كند، بلكه بر پيش بيني پذيري حالت هاي بعدي نيز صحه مي گذارد. مشروط بر اين كه آن كسي كه به پيش بيني مي پردازد از تمامي وضعيت ها در يك لحظه خاص و نيز تمامي قوانين حاكم بر عالم آگاهي داشته باشد. علاوه بر اين بايد از قواي محاسبه كنندگي نامحدودي بر خوردار باشد. چراكه حل معادلات فيزيك از پيچيدگي فراواني برخوردار است و اغلب اوقات محاسباتي كه توسط هوش انساني انجام مي شود تقريبي و ناقص است. به اين بيان لاپلاس از موجبيت، موجبيت علي گفته مي شود، علاوه براين كه حاوي موجبيت پيش بيني گرايانه نيز هست.


اما آنچه فيزيكدانان را وا مي داشت تا موجبيت را با عليت يكسان بدانند، شكل روابطي بود كه براي معادلات فيزيكي مي نوشتند. همانطور كه مي دانيم روابط موجود در فيزيك كلاسيك ، روابطي قطعي و معين هستند.

معادلات فيزيكي علاوه بر اين كه حكايت گر رابطه اي موجبيتي هستند، علت و معلول را نيز مشخص مي كنند. به همين دليل الگوي عليت در فيزيك كلاسيك به «الگوي تابعي» عليت معروف شده است، الگويي كه در مكانيك كوانتومي به «الگوي شرطي عليت» تغيير پيدا مي كند.

 چرا مكانيك كوانتومي به طرد موجبيت مي انجامد؟ همانطور كه از نقل و قول لاپلاس فهميده مي شود اگر كسي مكان و سرعت ذره را در يك لحظه بداند مي تواند با توجه به نيروهاي حاكم بر ذره مكان و سرعت ذره را در تمامي لحظات بعدي بداند. مشكل در اين نكته قرار دارد كه براساس مكانيك كوانتومي نمي توان مكان و سرعت يك ذره را توأمان با هم دانست و اين عدم شناخت ناشي از كمبود اطلاعات ما نيست بلكه خود ذره اساساً در يك لحظه نمي تواند هم مكان قطعي داشته باشد و هم داراي سرعت مشخصي باشد. بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه موجبيت لاپلاسي در مورد جهان كوانتومي اعتبار ندارد. اين استدلالي كه آورده شد منسوب به هايزنبرگ است، كسي كه اصل عدم قطعيت اش حكايت گر اين واقعيت است كه يك ذره نمي تواند در يك لحظه بعضي از كميت ها را به صورت قطعي داشته باشد از جمله سرعت و مكان. استدلال مذكور مبتني بر يك مغالطه است و نمي تواند معتبر باشد. چرا كه از نفي مقدم يك گزاره شرطي(عدم وجود مكان و سرعت در يك لحظه) نفي تالي (عدم شناخت مكان و سرعت در لحظات بعدي) را نتيجه گرفته است. دليل قوي تر براي نفي موجبيت در مكانيك كوانتومي وجود احتمالات در روابط كوانتومي است. در نظريه كوانتوم ديگر نمي توان گفت كه مقدار انرژي در لحظه بعدي فلان مقدار قطعي است. بلكه صرفاً مي توان گفت كه با فلان احتمال انرژي فلان مقدار است. از طرف پديد آورندگان نظريه اين احتمال ناشي از جهل ما نيست و علي الاصول ناموجبيت در جهان حكمفرماست. هرچند اين نظر ميان فيزيكدانان و فلاسفه مورد چالش قرار گرفته است. اما نكته اصلي اينجاست كه با طرد موجبيت هنوز مي توان به عليت معتقد بود.

..................................................................................................................................

منابع: 

www.hosc.blogfa.com

روزنامه ي كيهان                               www.kayhannews.ir

    فصلنامه ي ذهن                                www.zehnmag.org 

   روزنامه ي ايران                                  www.magiran.com

www.hupaa.com

www.daneshnameh.roshd.ir

گردآوری: افشان مافی

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

علیت (گذری بر فلسفه ی مکانیک کوانتومی )


پيش گفتار  انسان هنگامي توانست به تفکر فلسفي بپردازد که موفق گرديد وسايل معيشتي خود را براحتي تأمين کند و در ساية رفاه و آسايش, فراغت خاطري پيدا کرد تا فراتر از مسائل جزئي و حوادث روزمره بينديشد و دربارة مسائل مهمتر تحقيق نمايد تا نه تنها قادر به پيش‌بيني حوادث گردد, بلکه آنها را بفهمد و تبيين کند.
اما از لحاظ تاريخي, تفکر فلسفي کي, کجا و توسط چه کسي و يا کساني آغاز گرديده, هنوز معلوم نشده و شايد هيچوقت بدرستي روشن نشود, وليکن تمدني که امروزه بدستياري اروپائيان در جهان برتري يافته, بيگمان دنبالة آن است که يونانيهاي قديم, بنياد نموده و آنها خود, مباني و اصول آن را از ملل باستاني مشرق زمين, يعني مصر, سوريه, کلده, ايران و هندوستان دريافت نموده‌اند.
 در واقع يونانيان نخستين مردم متمدني بوده‌اند که واژة فلسفه و مفهوم و مضمون آن را آفريده‌اند. فلسفه شکل معرّب واژه يوناني «فيلوسوفيا» بمعناي دانش دوستي است. بنابرين بايد يونان باستان را زادگاه و گهوارة انديشة فلسفي باختري و ديگر دانشهايي دانست که از بيست و پنج سدة پيش تاکنون راههاي شناخت عقلي جهان را به روي آدمي گشوده است. بدون ترديد شکلهاي ديگري از انديشة فلسفي و شناخت کم و بيش عقلي جهان پيراموني آدمي در دوران تاريخ, پيش از پيدايش يونان تاريخي, نزد ملتها و اقوام ديگر در تمدنهاي شرقي باستان بوده است اما آنچه انديشة فلسفي يوناني را از انديشه‌هاي همانند آن جدا مي‌سازد, ويژگيهاي خاص آن است.
بهر رو ظاهراً مهمترين مسئله براي دانشمندان «ايوني» که اولين متفکران فلسفي يونان باستان, محسوب مي‌شوند, ساختار جهان بوده است. از اينرو, اولين پرسش آنان اين بود که «جهان از چه ساخته شده است؟» شايد آنان چنين فکر مي‌کرده اند که اولاً، تحت تکثرات و تغييرات بظاهر بي نظم, يک ثبات و وحدت پنهاني وجود دارد که اگر هم بوسيلة حس, ادراک نشود با عقل قابل دريافت است. و ثانياً، اين ثبات را مي‌توان در جوهري که جهان از آن, ساخته شده پيدا کرد.
اين دانشمندان به تجربه دريافته بودند که هيچ چيز در جهان, ثبات و قراري ندارد, همه چيز دائماً در تغيير و دگرگوني است. البته ممکن است رشد طبيعي ادامه پيدا کند, اما تضميني وجود ندارد زيرا هر آن, ممکن است بوسيلة عوامل خارجي متوقف شود. بهرحال همه چيز قابل زوال است و هيچ چيز براي هميشه باقي نمي‌ماند اما در عين حال, حيات تجديد مي‌شود و ادامه پيدا مي‌کند. بعبارت ديگر, اين تغييرات بصورت زايشي حاصل مي شود و بين موجودات جهان يک نوع خويشاوندي مشاهده مي‌گردد, گويي همة آنها از يک تبارند از اينرو, معتقد گرديدند اصل و مبدأ جهان مادي, جوهر واحدي است که همه چيز از آن, پديد آمده اند.
اما در اينجا پرسش ديگري نيز قابل طرح است و آن اينکه اگر اصل و مبدأ جهان مادي, يک جوهر واحد بوده, چرا به همان حالت اولية خود يعني بصورت تودة ساکن و بيجان آب و هوا و يا هر چيز ديگر باقي نماند؟ علت محرکه‌‌اي که براي اولين بار موجب تغيير شد چه بود؟ اين پرسش به اين دليل مطرح مي‌شود که ما مي‌دانيم که مادة بيجان و ساکن براي به حرکت درآمدن نيازمند نيروي محرک خارجي است و بهمين دليل, ارسطو آنان را از اين جهت که لزوم وجود محرک بيروني را ناديده گرفته‌اند, مورد انتقاد قرار مي‌دهد و مي‌گويد:
بر پاية اين نظريات مي‌توان گفت که تنها علت, همان علّت باصطلاح مادي است اما همچنانکه انسانها در اين راه پيش مي‌رفتند, خود شيء (يا موضوع) راه را به روي ايشان مي‌گشود و آنان را به جستجوي بيشتر وادار مي‌ساخت. زيرا هرچند که بتواند درست باشد که هر گونه پيدايش و تباهي (کون و فساد) از يک يا بيشتر از يک چيز روي دهد, اما چرا چنين روي مي‌دهد و علت آن چيست؟ زيرا خود موضوع انگيزة دگرگوني خودش نمي‌شود. مقصودم اين است که مثلاً چوب يا مفرغ (برنز) هنگامي که هر يک از آنها دگرگون مي‌شود, هيچيک, علت آن [دگرگوني] نيستند؛ نه چوب يک تختخواب را مي‌سازد, و نه برنز يک تنديس را؛ بلکه چيز ديگري است, که چنانکه ما از آن تعبير مي‌کنيم, چيزي است که سرچشمه (يا مبدأ) حرکت است.
اما بظاهر فلاسفة قديم خود متوجه اين مسئله بوده‌اند و شايد بهمين دليل است که هيچيک از آنان «خاک» را جوهر اولية جهان نمي‌دانستند, بلکه جوهرهايي مانند آب, آتش, هوا و يا مادة نامتعين را عنصر اوليه مي‌شمردند بزعم اينکه اين جوهرها, حرکت خود را تبيين مي‌کنند, مثلاً جوش و خروش بيپايان امواج دريا, شعلة سرکش آتش و يا وزش باد در نظر آنان مي‌توانست دلالت داشته باشد بر اينکه آنها بطور ابدي زنده هستند و از اينرو همواره در تکاپو و جوش و خروشند.
بهررو, انسان از آنجا که يک موجود انديشه ورز است همواره کوشش مي‌کند که از محيط خود معرفت بيشتري بدست آورد, و براي تحصيل چنين معرفتي تنها يک روش مطمئن پيش رو دارد و آن, روش علم است روشي که بطور مستقيم, طبيعت را بوسيلة مشاهده و آزمايش مورد پرسش قرار مي‌دهد. نخستين پاسخ اين پرسشها اين است که گردش جهان بمقتضاي عقل است. وقايع و حوادث آن, منوط به بخت و اتفاق نيست, بلکه تابع قوانين است و در جهان امري بنام شبکة ترتّب حوادث و يا نقشة وقايع وجود دارد که رويدادها بموجب آن, سامان مي‌گيرند.
بنابرين با کشف و توصيف شبکة ترتب حوادث و يا نقشه وقايع _ که بمدد علوم فيزيک و رياضي, حاصل مي‌شود _ مي‌توان تا حدودي حوادث را پيش‌بيني کرد وليکن ما بعنوان انسان نمي‌توانيم تنها به پيش بيني حوادث قانع باشيم؛ بلکه ما در جستجوي فهم و تبيين آنها نيز هستيم. از اينرو, مي‌توانيم بگوييم: اگر در جهان شبکة ترتب حوادثي وجود دارد, پس مدبر کارگاهي هست که نقشه کش و نقشه نگار اين حوادث است حال ما مي‌خواهيم بدانيم اين کارگاه چيست و چرا اينگونه کار مي‌کند و طرز ديگري کار نمي‌کند؟ در اينجا ما از مرز علم عبور مي‌کنيم و به فلسفه متوسل مي‌شويم در «آنجاييکه علم متوقف مي‌شود, فلسفه آغاز مي‌گردد».

لزوم وجود فلسفه در علم
همزمان با پيدايي نظريه هاي علمي، فلسفه ي علم نيز پا به عرصه ي وجود نهاد. هدف فلسفه ي علم سرو سامان دادن به بي نظمي هاي علم است. بر اين اساس فلسفه هاي متفاوت و گاهي متضاد براي علم بويژه فيزيک پديدار گشته و برخورد با اين فلسفه ها، الزاما با نرمش همراه نبوده است. کشفيات فيزيکي قرن بيستم، فلسفه ي علم را شديدا تحت تاثير قرارداد و ديدگاه هاي نوين فلسفي پا به عرصه ي وجود نهادند.
فلسفه توضيحي است براي بي نظمي طبيعي مجموعه اي از تجارب يا دانسته ها. بنابراين براي هر مجموعه اي از تجارب يا دانسته ها نظير ادبيات، هنر، علم  فلسفه اي وجود دارد.

هرچند ممکن است بدون توجه به فلسفه ي يک دانش، آن را آموخت و به کار برد، اما درک عميق آن دانش بدون توجه به فلسفه اش امکان پذير نيست. در واقع بر عهده ي فلسفه ي علم است که حوزه ي فعاليتهاي يک دانش از جمله فيزيک، اهداف و اعتبار گزاره هاي آن را تعيين کند و روش به دست آوردن نتايج را توضيح دهد. اين فلسفه ي علم است که نشان مي دهد هدف علم، پاسخ به هر سئوالى نيست.
علم تنها مى تواند آنچه را كه متعلق به حوزه واقعيت هاى فيزيكى (آزمون هاى تجربى قابل سنجش) است، پاسخگو باشد. علم نمى تواند در مورد احكام ارزشى كه متعلق به حوزه اخلاق و پيامدهاى يك عمل است، نظرى ابراز دارد.
در فيزيک هيچ فلسفه اي غايت انديشه هاي فلسفي نيست و هرگاه فلسفه ي خاصي به چنين اعتباري برسد، با انديشمندان و مردم آن خواهد شد که در قرون وسطي شد. سياه ترين دوران زندگي انسان زماني بود که فلسفه و فيزيک ارسطويي از حمايت ديني برخوردار و غايت فلسفه ي علوم طبيعي قلمداد شد. در قرون وسطي گزاره هاي علمي، زماني معتبر بودند که با گزاره هاي پذيرفته شده ي قبلي سازگار بودند. پس آزمون گزاره هاي جديد عملي بيهوده شمرده مي شد و تنها سازگاري آنها با گزاره هاي قبلي کفايت مي کرد. علاوه بر آن بانيان گزاره هاي ناسازگار با مجازات رو به رومي شدند. آتش زدن برونو و محاکمه ي گاليله به همين دليل بود. بنابراين نتيجه ي آزمايشهاي گاليله پيش از آنکه يک تلاش علمي باشد، يک حرکت انقلابي براي سرنگوني يک نظام فکري  حکومتي بر انديشه ي انسان بود.

فيزيک و  بينش فلسفي در قرن بيستم
فيزيک مهمنرين عرصه تحولات علمى قرن بيستم را تشکيل مى داد. طرح فرضيه نسبيت در ابنداى اين قرن توسط آلبرت اينشتين معناى جديدى به علم فيزيک داد.  ديگر زمان و مکان بعنوان دو موجود بيگانه از هم به حيات خود پايان دادند و ديوار چينى  ايکه ماده و انرژى را از هم جدا مى کرد، فرو ريخت. فيزيک از اين طريق نگرش نوينى از دنياى بى نهايت بزرگ هاى نجوم و دنياى بى نهايت کوچک هاى اتم تدارک ديد.
مكانيك كوانتومى جديد مى گويد كه وضعيت هر دستگاهى از ذرات، كاملاً با تابع موج اش مشخص مى شود اما اين تابع موج، به جاى آنكه، همانند مكانيك كلاسيك محل و سرعت دقيق هر ذره را مشخص سازد، تنها احتمال وقوع ذره در محل هاى خاص، با سرعت هاى خاص را تعيين مى كند، به شرط آنكه اندازه گيرى هاى مناسب انجام گيرد. فيزيک بعنوان مثبت ترين رشته از علوم طبيعى نشان داد که حتى عمومي ترين قوانين آن هم، تنها در محدوديت معينى صدق مى کنند.
انتقال اطلاعات در ذرات اتمى سريعتر از نور است. اين پديده لزوم مدلى بهتر از نسبيت را آشکار ساخته است، چرا که نسبيت اساسأ اهميتى براى اطلاعات در مجموعه ى تشکيل دهنده ى جهان قائل نيست.
نسبيت درک جديدي از هندسه مطرح مى کند که مبانى جهان بينى بظاهر تغيير ناپذير ما را دگرگون مى سازد. يعني در حقيقت اين پيش فرض ها،  خود در مجموعه اى از اعتقادات و استدلات فلسفى و علمى پيچيده مى باشند،  که در شرايط بحرانى پوسته شان کنار رفته،  و تحجر خود را نشان داده، و نياز به تکامل عاليتر را ضرورى مي سازند.بعنى درک ما از خصلت جهان، ساختمان جهان،  مبدا و پايان جهان بصورت پيش فرضى ( گاه ناآگاهانه) در فعاليت هاى علمى ما جاى دارد.  بر خلاف تصور تجربه گرايان،  مطالعه اين مبانى بى مصرف نبوده، بلکه ممکن است که اسباب دگرگونى هاى بنيادى علوم را فراهم آورد.
تازه بيش از نسبيت مى بايست پيشرفت هاى بعدى در علم فيزيک يعنى نظريه هاي کوانتوم در فيزيک هسته اى را بررسى نمود. اين پيشرفت ها برخى از پايه اى ترين تصورات عقل سليم ما از جهان،  نظير عليت را، زير سئوال کشيده اند. عليت که علت بر معلول تقدم دارد،  و نه بر عکس.
در تجربه هاى عادى روزانه معمولأ عليت در رابطه با پديده هاى مادى درک مى شود. در حاليکه در مکانيک کوانتوم رابطه ي علت و معلول را بايد از طريق انتقال اطلاعات مورد بررسي قرار داد. بنابرابن اگر پديده هاى جهان ترکيبى از ماده، انرژى و اطلاعات تلقى شوند،  در آنصورت عليت از زاويه يک خاصيت پديده مورد نظر ممکن است با عليت از زاويه خاصيت ديگر آن در نقطه مقابل هم قرار گيرد. در نتيجه ممکن است مجبور شويم که کل مفهوم متافيزيکى تقدم و تأخر را در چارچوب ديگرى مطرح کنيم.
فيزيک کوانتوم به ما آموخت که محدوديت مفاهيم علت و معلول درهر عرصه را نيز درک کنيم و با حدود اين "عمومى ترين" قانون طبيعت نيز آشنا شويم.

 فلسفه در فيزيک کلاسيک
يکي از نتايج فلسفي فيزيک کلاسيک اين بود که يک دنياي عيني خارج از ذهن انسان وجود دارد و بر اين بنيان بود که وجود و رفتار فرايندهاي فيزيکي بستگي به مشاهده ي آنها ندارد و در واقع فرض بود که قوانيني مستقل از وجود بشر در دنياي خارجي وجود دارند که بشر قادر به ياد گرفتن آنان به وسيله ي علم فيزيک است به طوري که فيزيکدانان وظيفه ي فيزيک کلاسيک را توصيف نظم موجود در طبيعت، مستقل از نقش آزمايشگران آن، مي دانستند. اما با ورود مکانيک کوانتومي در ابتداي قرن بيستم مباني فلسفي فيزيک کلاسيک در هم مي ريزد و دانشمنداني چون بور، هايزنبرگ و پائولي و غيره که بنيانگذاران مکتب کپنهانگي هستند اين اصل را حکم مي کند که آنچه قابل مشاهده است واقعيت دارد و وراي آن واقعيتي ندارد. به اعتقاد اينان فيزيک تنها مي تواند ارتباطي بين پديده هاي قابل مشاهده و در دسترس برقرار کند و خارج از آن از عهده ي فيزيک ساقط است همچنين تنها مسائلي وجود دارند که با مکانيک کوانتومي قابل حل باشند يعني کوانتوم آخرين جاده در راه شناخت جهان است و اين مهم قدر مشترک تمام طرفداران اين مکتب مي باشد که فرماليزم رياضي نظريه ي کوانتوم را حرف آخر مي شمارند اما با اين همه باز طرفداران اين مکتب به چندين گروه اعتقادي زير مجموعه اي تقسيم مي شوند. يکي از تغييرات مهمي که در مکتب کپنهانگي توسط مکانيک کوانتومي ارائه شد اصل طرد موجبيت (دترمي نيسم) است. طبق اصل موجبيت هر حادثه علتي دارد در واقع همان اصل عليت عامه.
واژه ي عليت به معناي اطلاع دقيق از وضع فعلي سيستم براي پيش بيني آينده ي آن سيستم توسط قوانين ثابت جهان مي باشد. در ابتدا فيزيکدانان عليت را همسان با قانونمند بودن مي گرفتند که بعد از آن با وارد شدن قوانين رياضي عليت معناي بستگي تابعي نيز به خود گرفت اين اصل در قوانين مکانيک نيوتن کاملاً صادق بود اما با تکوين مکانيک کوانتوم طرفداران مکتب کپنهانگي، دترمينيسم را رد کردند چرا که به اعتقاد آنان براي پيش بيني آينده ي يک سيستم بايد مواضع و سرعتهاي فعلي اجزاي آن سيستم را بدانيم اما طبق اصل عدم قطعيت نمي توان هر دوي اينها را در يک لحظه تعيين کرد لذا آينده ي سيستم قابل پيش بيني نيست البته طرفداران اين مکتب اصل عليت را تنها در مواضع اتمي رد کردند چرا که اعتقاد داشتند اصل عليت از تجربه در قوانين ماکروسکوپي بدست آمده ولي در مورد اشياء خرد و ميکروسکوپي صادق نيست مانند «اکسنر» که تنهاعليت را درسطح ميکروسکوپي مي پذيرد ومعتقد است قوانين ماکروسکوپي،  قوانين مطلق نيستند بلکه قوانين احتمال هستند بنابراين در آنها پيش بيني رويدادهاي فردي مشخص نيست البته در اين ميان "بور" حتي قبل از ظهور مکانيک کوانتومي نيز دترمينيسم را رد کرده بود او پيشنهاد کرد که «هر تغيير حالت يک اتم که در آن اتم از يک حالت ايستاده به حالت ايستاده ي ديگر مي رود بايد يک فرايند واحد به حساب آورده شود که قابل تشريح نيست در اينجا آنقدر از توصيف علّي دوريم که مي توان گفت هر اتم در حالت ايستاده مختار است به هر حالت ايستاده ي ديگر منتقل شود» به اين ترتيب بسياري از فيزيکدانان با پيروي از بور، هايزنبرگ و بورن و ... موجبيت را از دنياي اتمي طرد کردند به طوري که آثار طرد دترمينيسم را در فلسفه "پيرس" نيز مي توان ببينيم چرا که مي گويد طبيعت بر پايه ي شانس است و هر چه مشاهدات ما دقيق تر باشد انحراف از قوانين بيشتر است و همچنين «ويتگشتين» خرافات را چيزي جز اعتقاد به ارتباط علّي نمي داند و "هرمان ويل"در طي مقاله ي رابطه ي علي با روش آماري فيزيک ميگويد" آيا آمار صرفاً يک راه ميان بُر براي رسيدن به بعضي از نتايج علّي است يا حاکي از اين است که هيچ همبستگي علي در جهان حکمفرما نيست".
«پوزيتويسم»حاکم برذهن اکثر فيزيکدانان عصر ما نتيجه ي حاکميت مکتب کپنهانگي است به طوري که طرفداران «پوزيتويسم» نيز ايده ي واقعيت را کنار مي گذارند زيرا آن را قابل توصيف نمي دانند و بر اين اعتقادند که تنها چيزهايي که ما مي توانيم بدانيم مشاهدتمان و اعمالمان است به طوري که پائولي از طرفداران اين مکتب نوشت «تنها بايد کميت هايي را وارد فيزيک کردکه علي الاصول قابل مشاهده باشند». در مقابل دانشمندان بزرگي چون بوهم، انيشتين و دوبروي نيز به چشم مي خورند که به طور کامل مخالف مکتب کپنهانگي هستند چرا که بر اين اعتقادند که نظريه ها براي توصيف واقعيت فيزيکي کاربرد دارند و تنها ابزار محاسبه نيستند به طوري که انيشتين مي گويد« من علاقه اي به شناخت اين پديده يا آن پديده اين عنصر يا آن طيف عنصر ندارم من مي خواهم انديشه هاي خدا را بشناسم، بقيه جزئيات است.» او يکي از مخالفان بزرگ طرد عليت بود چرا که اين را اصلي مي دانست که جزء ضرورت است و از جمله صفاتي بود که او از مکانيک نيوتني نگه داشت و در طي نامه اي به مناسبت بيستمين سالگرد وفات نيوتن مي نويسد «اين تنها در نظريه ي کوانتوم است که روش ديفرانسيل نيوتن کفايت نمي کند و در واقع عليت اکيد معتبر نيست اما هنوز حرف آخر زده نشده است» آنچنان که وقتي متذکر شدند که عبور اتم از يک حالت به حالت ديگر تابع قوانين آماري است و در واقع اصل بقاي انرژي و اندازه حرکت را براي رويدادهاي بنيادي اتمي طرد کردند انيشتين در طي نامه اي به بورن نوشت «عقيده ي بور درباره ي تشعشع خيلي توجه مرا جلب کرد اما من نمي توانم عليت اکيد را ترک کنم بدون آنکه محکمتر از گذشته از آن دفاع کرده باشم براي من قابل تحمّل نيست که يک الکترون که تحت تأثير اشعه قرار گرفته است نه تنها زمان عبور بلکه جهت حرکتش را نيز خود اختيار کند در اين حالت من ترجيح مي دهم يک پنبه دوز يا يک کارمند قمارخانه باشم تا يک فيزيکدان» و در جايي ديگر مي گويد «البته ممکن است من در اشتباه باشم ولي اين حق را دارم که اشتباه کنم.» به اين ترتيب طرد موجبيت در دنياي اتمي باعث سرکوب کردن مخالفان نشد چرا که در اين ميان دانشمندان بزرگي وجود دارند که معتقدند نپذيرفتن اصل عليت در دنياي کوانتومي به دليل ناقص بودن توصيفات کوانتومي است. به قول والس گاردن«مطمئناً معقول است که غرايب کوانتومي را ناشي از توصيف ناقص بدانيم تا ويژگي هاي درک نکردني جهان مسلماً معقول تر است که فرض کنيم نظريه ي ما ناقص است تا آنکه استدلال کنيم که واقعيت عجيب و غريب است ما بايد مکانيک کوانتومي را به عنوان کاملترين نظريه ي موجود تلقي کنيم و در عين حال بکوشيم که نظريه اي بهتر و کامل تر از واقعيت ارائه دهيم» با اين همه اکثريت فيزيکدانان به پيروي از مکتب کپنهانگيِ فيزيک کوانتومي نظريات انيشتين و موافقين او را نپذيرفتند و گروهي به طور کامل عليت را مفهوم کلاسيک دانستند و گروه محتاط تر ديگر عليت را امري غير قابل اثبات پنداشتند. به طور کل روابط عدم قطعيت هايزنبرگ کليد اصلي براي طرد اصل عليت در دنياي کوانتوم بود به طوري که وقتي هايزنبرگ بي اعتباري قانون عليت را مطرح مي کند بورن پا را فراتر مي گذارد و تو خالي بودن اين قانون را حکم قرار مي دهد چرا که به اعتقاد او عليت در فيزيک اين است که اگر حالت يک سيستم بسته در يک لحظه معلوم باشدقوانين طبيعي حالت آن را در هر لحظه بعدي تعيين مي کند و اين جمله ي شرطي است که با اگر شروع مي شود که حاکي از بطلان قانون عليت نيست بلکه توخالي بودن آن را اثبات مي کند به اين منوال که قوانين طبيعت چنين هستند که تعيين دقيق حالت يک سيستم را در يک زمان ناميسر مي سازد پس قانون عليت به مفهوم معمولي، آن را مي توان رد کرد يا پذيرفت .
با اين مختصر مقدمه از اصل عليت و بررسي نظر مخالفان و موافقين اين اصل به بررسي اصل عليت ميرسيم.

اصل عليت
نتايج بنيادى نظريه هاى علمى به سرعت در ديگر حوزه هاى انديشه تأثير مى گذارد. به عنوان مثال اين ادعا زبانزد خاص و عام شده است كه مكانيك كوانتومى قانون عليت را نقض مى كند و بنابراين مى توان هر جا كه لازم شد عليت را به گوشه اى وانهيم. اين كه نظريه هاى علمى خود مشروط هستند و به هزارويك پيش فرض گفته و ناگفته وابسته هستند به كنار، آنچه اهميت دارد بدفهمى  موضوعاتى است كه عميقاً توسط فلاسفه مورد بررسى قرار مى گيرند. موجبيت (Determinism) و عليت (Causation) نمونه هايى از اين مفاهيم هستند كه در قرن بيستم با ظهور مكانيك كوانتومى مورد توجه مردم قرار گرفتند و در ساير حوزه ها از تغيير آنها و تأثيرى كه فيزيك جديد بر آنها داشته است سوءبرداشت شده است، سوء برداشت هايى از فيزيك و شيمى گرفته تا ادبيات و هنر. به عنوان مثال جبر و اختيار مسأله اى است كه انديشه بشرى را از دوران باستان مورد چالش قرار داده است:اگر قوانين فيزيك تغيير ناپذير و محتوم هستند، پس همانقدر كه يك ساعت رفتارش جبرى است انسان نيز كه يك ماشين فيزيكى پيچيده است بايد رفتارش جبرى باشد(البته با اين پيش فرض كه رفتارهاى بشرى صرفاً ناشى از قوانين فيزيكى است). واين با اختيار و اراده آزاد در تقابل است. اما به نظر مى رسد كه يك راه حل براى ورود اختيار اين باشد كه قوانين فيزيك جبرى نباشند و اين چيزى بود كه حداقل به نظر مى رسيد توسط مكانيك كوانتومى حاصل شده است. به عنوان نمونه، كامپتون يكى از فيزيكدانان برجسته بعد از ظهور مكانيك كوانتومى مى نويسد: «ديگر قابل توجيه نيست كه قانون فيزيكى را به عنوان شاهدى عليه آزادى انسان به كار بريم. » و اين شد كه يك فيزيكدان ديگر ابايى از ديندار بودن نداشت. اما تمامى اين بدفهمى ها را مى توان به پاى يكى دانستن مفهوم«عليت» با «موجبيت» نوشت. دو مفهومى كه در فيزيك كلاسيك يكى پنداشته مى شدند و ناچاراً طرد يكى به طرد ديگرى مى انجامد. اما واقعيت اين است كه اين دو مفهوم كاملاً مستقل از هم هستند و بنابراين حتى اگر افراطى ترين تعبير از مكانيك كوانتومى به طرد موجبيت بينجامد، عليت را باقى خواهد گذاشت. در ادامه  از اين صحبت مى شود كه معناى دقيق موجبيت چيست و چگونه در فيزيك كلاسيك با عليت گره مى خورد.
از جمله كسانى كه در دنياى كلاسيك به موجبيت مى پردازد پير لاپلاس، رياضيدان، فيزيكدان و فيلسوف فرانسوى است. وى اصل عليت عمومى را اين چنين بيان مى كند:«ميان رخدادهاى اكنون و رخدادهاى گذشته اتصال ژرفى وجود دارد، اتصالى كه بر اين اصل استوار است: چيزى نمى تواند بدون علتى كه مقدم بر آن باشد وجود داشته باشد» لاپلاس اين تعريف از عليت را وامدار نظرات لايب نيتس بود كه مى گفت همانقدر كه ?=?*? حتمى است، وقوع رخداد ها نيز قطعى خواهد بود. لاپلاس با توجه به اين بيان از عليت، موجبيت را چنين مى داند :«ما بايد حالت كنونى جهان را معلول حالت قبلى و علت حالت بعدى آن بدانيم. متفكرى كه تمامى نيروهاى مؤثر در طبيعت را در يك لحظه معين مى داند، و همچنين مكان لحظه اى تمامى اشياى جهان را مى داند قادر خواهد بود در يك فرمول، حركت بزرگترين اجسام تا كوچكترين اتم هاى اين جهان را درك كند، مشروط بر اين كه تفكر وى به اندازه كافى قادر باشد تا تمامى داده ها را تحليل كند؛ براى وى هيچ چيزى غير قطعى نخواهد بود و آينده مثل گذشته پيش چشمانش خواهد بود. » مشاهده مى كنيم كه لاپلاس نه تنها به وجود روابط على دقيق در جهان اشاره مى كند، بلكه بر پيش بينى پذيرى حالت هاى بعدى نيز صحه مى گذارد. مشروط بر اين كه آن كسى كه به پيش بينى مى پردازد از تمامى وضعيت ها در يك لحظه خاص و نيز تمامى قوانين حاكم بر عالم آگاهى داشته باشد. علاوه بر اين بايد از قواى محاسبه كنندگى نامحدودى بر خوردار باشد. چراكه حل معادلات فيزيك از پيچيدگى فراوانى برخوردار است و اغلب اوقات محاسباتى كه توسط هوش انسانى انجام مى شود تقريبى و ناقص است. بنابراين اگر اين را فرض كنيم كه «علل يكسان همواره معلول هاى يكسان را نتيجه مى دهند» موجبيت را با عليت يكى دانسته ايم. به همين دليل به اين بيان لاپلاس از موجبيت، موجبيت على گفته مى شود، علاوه براين كه حاوى موجبيت پيش بينى گرايانه نيز هست.
اما آنچه فيزيكدانان را وا مى داشت تا موجبيت را با عليت يكسان بدانند، شكل روابطى بود كه براى معادلات فيزيكى مى نوشتند. همانطور كه مى دانيم روابط موجود در فيزيك كلاسيك ، روابطى قطعى و معين هستند. به عنوان مثال در رابطه  F=maاگر شما جرم يك جسم و شتاب وارد بر آن را بدانيد به صورت قطعى مى توانيد مقدار نيرو را محاسبه كنيد و به جرم مورد نظر نسبت دهيد. پس اين رابطه يك رابطه موجبيتى است. اما اين سؤال پيش مى آيد كه آيا نيرو علت شتاب گرفتن جسم است يا شتاب وارد بر جسم علت وارد آمدن نيرو است؟ همانطور كه مشاهده مى كنيم شكل رابطه اين را نشان نمى دهد. به همين دليل بهتر است روابط فيزيكى را بر حسب تغييرات بنويسيم. به عنوان نمونه در رابطه مذكور به جاى شتاب مى توان نسبت تغيير سرعت به تغيير زمان را نوشت. در اين صورت رابطه از حالت تقارن خارج مى شود و بر اين نكته دلالت مى كند كه نيرو علت تغيير سرعت و در نتيجه شتاب شده است. پس معادلات فيزيكى علاوه بر اين كه حكايت گر رابطه اى موجبيتى هستند، علت و معلول را نيز مشخص مى كنند. به همين دليل الگوى عليت در فيزيك كلاسيك به «الگوى تابعى» عليت معروف شده است، الگويى كه در مكانيك كوانتومى به «الگوى شرطى عليت» تغيير پيدا مى كند. اما ببينيم كه چرا مكانيك كوانتومى به طرد موجبيت مى انجامد. همانطور كه از نقل و قول لاپلاس فهميده مى شود اگر كسى مكان و سرعت ذره را در يك لحظه بداند مى تواند با توجه به نيروهاى حاكم بر ذره مكان و سرعت ذره را در تمامى لحظات بعدى بداند. مشكل در اين نكته قرار دارد كه براساس مكانيك كوانتومى نمى توان مكان و سرعت يك ذره را توأمان با هم دانست و اين عدم شناخت ناشى از كمبود اطلاعات ما نيست بلكه خود ذره اساساً در يك لحظه نمى تواند هم مكان قطعى داشته باشد و هم داراى سرعت مشخصى باشد. بنابراين مى توان نتيجه گرفت كه موجبيت لاپلاسى در مورد جهان كوانتومى اعتبار ندارد. اين استدلالى كه آورده شد منسوب به هايزنبرگ است، كسى كه اصل عدم قطعيت اش حكايت گر اين واقعيت است كه يك ذره نمى تواند در يك لحظه بعضى از كميت ها را به صورت قطعى داشته باشد از جمله سرعت و مكان. استدلال مذكور مبتنى بر يك مغالطه است و نمى تواند معتبر باشد. چرا كه از نفى مقدم يك گزاره شرطى(عدم وجود مكان و سرعت در يك لحظه) نفى تالى (عدم شناخت مكان و سرعت در لحظات بعدى) را نتيجه گرفته است. دليل قوى تر براى نفى موجبيت در مكانيك كوانتومى وجود احتمالات در روابط كوانتومى است. در نظريه كوانتوم ديگر نمى توان گفت كه مقدار انرژى در لحظه بعدى فلان مقدار قطعى است. بلكه صرفاً مى توان گفت كه با فلان احتمال انرژى فلان مقدار است. از طرف پديد آورندگان نظريه اين احتمال ناشى از جهل ما نيست و على الاصول ناموجبيت در جهان حكمفرماست. هرچند اين نظر ميان فيزيكدانان و فلاسفه مورد چالش قرار گرفته است. اما نكته اصلى اينجاست كه با طرد موجبيت هنوز مى توان با عليت باور داشت. دليلى ندارد كه اگر در فيزيك كلاسيك به غلط موجبيت با عليت يكى پنداشته مى شود در فيزيك كوانتومى نيز اين دو مفهوم يكى باشند. بايد بازتعريفى از رابطه على كرد كه رخدادهاى كوانتومى را شامل رابطه على كند و اين چيزى است كه در فلسفه مكانيك كوانتومى به صورت جدى مورد پيگيرى قرار گرفته است.
آيا، مي توانيم به قبول شانس و نه علت به عنوان قانون متعالي جهان فيزيکي راضي باشيم. به اين سئوال جواب اينست که عليت به مفهوم درست آن حذف نمي شود بلکه تنها تعبير سنتي از آن که با دترمي سيسم (جبرگرايي ) تطبيق مي کند حذف ميشود…عليت در تعريف، اين اصل است که يک واقعيت فيزيکي بستگي به ديگري دارد و کاوش حقيقي کشف اين و ابستگي است و اين هنوز در مکانيک کوانتومي صادق است گرچه اشيا مورد مشاهده که براي آنها اين وابستگي ادعا مي شود متفاوتند، اينها احتمالات حوادث بنيادي هستند و نه خود حوادث فردي .
نكته پايانى اين است كه آيا يكى دانستن موجبيت با عليت در مكانيك كلاسيك موجه است؟ مى توان نشان داد كه در مكانيك كلاسيك نيز رابطه اى موجبيتى باشد ولى حكايت گر رابطه على نباشد و بالعكس. به عنوان مثال بسيارى از روابط فيزيك را نمى توان بر اساس تغييرات يكطرفه نوشت. مثلاً مى دانيم كه براساس را بطه گاز ها در دماى ثابت، اگر حجم يك گاز را دوبرابر كنيم فشار آن نصف مى شود. پرسش اين است كه آيا دو برابر شدن حجم علت كاهش فشار شده است يا كاهش فشار باعث بالارفتن حجم؟بنابراين برخى از روابط فيزيك كلاسيك نيز نمى توانند تمايزى ميان علت و معلول برقرار كنند.

واژه نامه
اصل موجبيت «دترمينيسم» (Determinism): اين تز که هر چه رخ مي دهد  بوسيل? يک سلسله ضروري علّي تعيين مي شود. شکل خاصي از اين تز مي گويد که با دانستن حالت جهان در يک لحظه مي توان آينده آن را بطور دقيق پيش بيني کرد.
سنخيت بين علت و معلول  (Same Cause, Same Effect): علل يکسان معلولات يکسان بدنبال دارند.
فيزيک کلاسيک  (Classical Physics): فيزيک نظري رايج تا اوايل قرن بيستم، يعني فيزيک قبل از نسبيت و کوانتوم. فيزيک کلاسيک عمدتا بر مکانيک نيوتني ، نظري? ماکسول  و ترموديناميک، مبتني بود.
فيزيک کوانتومي  (Quantum Physics): منظور فيزيکي است که بر اساس نظري? کوانتوم بنا شده است.
مکانيک کوانتومي  (QM): مکانيکي که جايگزين مکانيک نيوتني شد تا توصيفي دقيق از رفتار سيستم هاي اتمي و زير اتمي بدست دهد. در اين نظريه بعضي سوالات فقط جواب احتمالي دارند.
نسبيت    (Relativity): نظري? بنيادي اينشتين دربار? فضا – زمان – گرانش.
پوزيتيويسم  (Positivism): مکتبي که مي گويد علم صرفا با کميات قابل مشاهده سروکار دارد و هدف آن دادن نظمي به مشاهدات است بدون آنکه صحبتي از يک واقعيت زيربنايي شود.
پوزيتيويسم منطقي  (Logical Positivism): مکتبي که در ده? 1920 بوسيل? اعضاي حلق? وين (شليک، کارناپ و ... ) بوجود آمد. اين گروه روي مسئل? معنا تمرکز کردند و اصل تحقيق پذيري را ارائه دادند که بر مبناي آن معيار معنا دار بودن يک گزاره غير تحليلي (يعني غير رياضي و غير منطقي) تحقيق پذيري تجربي است.
                                                                           
جمع آوري مطالب: شهره کارخانه يوسفي

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

فلسفه فیزیک کوانتومی(بخش دوم)


معرفت شناسی بور 

چنانکه گفتیم بور و هایزنبرگ در سال 1927 روی مسائل تعبیری مکانیک کوانتومی تا حدی به توافق رسیدند و همچنین کنفرانس سولوی مواضع آنان را مستحکم کرد و تعبیر آنها به عنوان تعبیر سنتی و یا تعبیر کپنهاگی مورد پذیرش اکثریت فیزیکدانان قرار گرفت. نکته ای که در اینجا تذکرش لازم است این است که تعبیر کپنهاگی یک تعبیر یگانه کاملا مشخص نیست و فیزیکدانان طراز اولی که این تعبیر را پذیرفتند همه اجزای آن را به یک درجه قبول نداشتند و بین آنها نیزحداقل از لحاظ الویتی که برای بعضی اصول قائل بودند اختلاف نظر بود. ما در اینجا عمدتا به طرح دیدگاه های معرفت شناختی بور می پردازیم و مقایسه این دیدگاه ها با دیدگاه سایر بنیانگذاران و مدافعان مکتب کپنهاگی را به  نوشتاری دیگر موکول میکنیم. ذیلا به ذکر اندیشه هایی که بور روی آنها تاکید داشت می- پردازیم.

اصل مکملیت

در مورد این اصل چند مطلب مطرح است که هر کدام را جداگانه بحث می کنیم:

 تعریف مکملیت

چنانکه گفتیم هدف بور یافتن یک اصل عام بود که بتواند به کمک آن پدیده های کوانتومی را توجیه کند. او در سال 1927 به چنین اصلی دست یافت و آن را برای اولین بار به طور رسمی در کنگره کومو مطرح کرد . در آنجا او این مساله را مطرح کرد که امکان ندارد بتوانیم تواما یک توصیف علـّی و یک توصیف زمانی-  مکانی از یک سیستم بدهیم و در واقع این دو توصیف مکمل و مانعة الجمع هستند. برای هر یک از این دو توصیف به تدارکات تجربی متفاوتی نیاز داریم.

بور در غالب سخنرانی های بعدی اش درباره مکملیت سخن گفت، اما هرگز تعریف صریحی از مکملیت ارائه نداد و همین امر باعث ابهامات زیادی شد.اینشتین در مقاله ای که در ژانویه 1949 نوشت چنین گفت" من علی رغم کوشش بسیاری که کرده ام نتوانسته ام به یک فرمولبندی دقیق از اصل مکملیت بور دست یابم." همچنین وایتسکر در مقاله ای که در سال 1955 به مناسبت هفتادمین سالگرد بور نوشت متذکر شد که برای نوشتن این مقاله به مقالات اولیه بور رجوع کرده و به این نتیجه رسیده است که در ظرف 25 سال گذشته منظور بور از مکملیت را اشتباه فهمیده بوده است.اما وقتی وایتسکر برداشت جدیدش از مکملیت را با بور مطرح می کند و می پرسد که آیا منظور وی را درست فهمیده است یا نه ، جواب بور منفی بوده است. ابهام در معنای مکملیت سبب شد که دیگران برداشتهای در تعریف این اصل به کار ببرند . مثلا پائولی در مقاله ای که در 1933 نوشت دو مفهومی را مکمل خواند که کاربرد یکی (مثلا مختصات) مستلزم طرد دیگری باشد. یعنی هر وسیله تجربی ای که برای اندازه گیری یکی از ایندو به کار رود با وسیله اندازه گیری مفهوم دیگر تداخل تخریبی داشته باشد. پس پائولی مکملیت را به دو مفهومی نسبت داد که به یک نحو توصیف کلاسیک ( مثلا تصویر ذره ای ) مربوط می شود، نه به دو توصیف مانعة الجمع. وایتسکر پیشنهاد کرد که باید میان مکملیت موازی و مکملیت دایره ای تمایز قائل شد. در مکملیت موازی با دو مفهوم مکمل سر و کار داریم که یا تنها در نظریه کوانتوم مانعةالجمع اند (مثل مختصات و اندازه حرکت ) و یا هم در نظریه کلاسیک ناسازگارند وهم در نظریه کوانتوم(مختصات و عدد موجی). در مکملیت دایره ای با دو توصیف مانعة الجمع سر و کار داریم. مثلا مکملیت توصیف زمانی- مکانی و توصیف علـّی  از نوع مکملیت دایره ای است؛چنانکه بور متذکر شده است. وایتسکر در تفسیر نظر بور گفت اگر معادله شرودینگر را به کار ببریم به یک توصیف علـّی می رسیم. اما اگر بخواهیم به یک توصیف زمانی- مکانی برسیم باید به یک اندازه گیری از کمیات کلاسیک مشاهده پذیر متوسل شویم ، ولی چنین عملی باعث تقلیل بسته موج می شود و این کار رفتار علـّی تابع موج را از میان می برد. پس طبق نظر وایتسکر مکملیت میان توصیف زمانی- مکانی و صدق علیت درست همان مکملیت میان توصیف طبیعت بر حسب تابع موج است. بور این برداشت وایتسکر از مکملیت را رد کرد.

این نشان می دهد که تا چه حد در منظور بور از مکملیت ابهام وجود داشته است(حتی برای افرادی که به او نزدیک بوده اند)و البته همین باعث شده که اصل مکملیت علی رغم اعتراضات جدی که به آن  وارد کرده اند باقی بماند. با وجود این اگر عبارت زیر از یک سخنرانی بور در 1929 را به عنوان تعریف مکملیت از دیدگاه بور تلقی کنیم( که شاید صریحترین عبارت او در این مورد باشد)  می توانیم تمامی گفته هایی را که از بور در این باره به ما رسیده است توجیه کنیم. در این عبارت بور می گوید :"اصل کوانتوم ما را مجبور می کند که نحوه دیگری از توصیف موسوم به مکملیت را بپذیریم، بدین معنی که هر استفادۀ مشخص از ( یک دسته ) مفاهیم کلاسیک ، کاربرد همزمان مفاهیم کلاسیک دیگری را که در زمینه ای دیگر به همان اندازه ضرورت دارند غیر ممکن می سازد." طبق این بیان اسلوب های توصیف مکمل اند .مثلا توصیف بر حسب مختصات زمانی- مکانی و توصیف بر حسب انتقال انرژی- اندازه حرکت به صورت همزمان امکانپذیر نیست، زیرا این دو نوع  توصیف  مستلزم تدارکات تجربی متفاوتی هستند، بورن موضع بور را اینطور تلخیص کرده است که :"تصویر یگانه ای از از کل جهان تجارب، وجود ندارد."

یکی از ایرادهایی که از همان اوائل به اصل مکملیت وارد می کردند این بود که چرا مکملیت را منحصر به دو خاصیت کرده اند و به سه خاصیت یا بیشتر تعمییم نداده اند. از جمله فون نیومان، به دنبال ادعای بور که مکملیت تصاویر موجی و ذره ای را به فقدان خاصیت جابجایی در متغییرهای مربوطه  نسبت می داد گفته است :" خوب ، چیزهای زیادی هستند که خاصیت جابجایی ندارند، و شما به سهولت می توانید سه اپراتور پیدا کنید که جابجایی پذیر نباشند." وایتسکر این سوال را به طور صریح بررسی کرد و به این نتیجه رسید که دو گانگی موج- ذره حالت یک قضیه منفصله را دارد: واقعیت فیزیکی یا تمرکز نقطه ای دارد و یا در فضا گسترده است . حالت اول را با الگوی ذره ای بیان می کنیم و حالت دوم را با الگوی موجی.

 ارزش اصل مکملیت از نظر بور 

بور طی 35 سال کوشید تا مکملیت را به صورت یک نظریۀ فلسفی جامع و دقیق درآورد. او فیزیک کوانتومی را زمینه ای قرار داد که به کمک آن به یک معرفت شناسی منسجم دست یابد و انتظار داشت که به کمک مکملیت مسائل اساسی رشته های دیگر نظیر روانشناسی ، فیزیولوژی،جامعه شناسی،فلسفه و غیره را حل کند.

او می گفت روزی خواهد آمد که مکملیت در مدارس آموخته خواهد شد و بخشی از تعلیمات عمومی خواهد بود و بهتر از هر مذهبی مردم را راهنمایی خواهد کرد. روزنفلد،که از بزرگترین اصحاب بور بود ، می گوید که بور کوشش زیادی کرد تا مکملیت را در مورد سایر رشته های علوم بشری به کار ببرد و این کار را کم اهمیت تر از تحقیقات فیزیکی اش تلقی نمی کرد .

گفته شده است که اصل مکملیت بزرگترین اثری است که بور در فلسفه علم باقی گذاشته و جان ویلر آن را " انقلابی ترین عقیدۀ فلسفی معاصر " دانسته است.

نقد اصل مکملیت 

گرچه به طور کلی می توان گفت که اصل مکملیت بور مورد پذیرش غالب فیزیکدانان معاصر قرار گرفته است،اما برخی از فیزیکدانان بزرگ معاصر و از جمله بعضی از بنیانگذاران مکانیک کوانتومی آن را نپذیرفته اند. دیراک در کتاب مکانیک کوانتومی خود از آن یادی نکرد و بعدا هم آن را مورد نقد قرار داد  . بورن نسبت به آن نظر مثبت نداشت و اینشتین این را کار درستی نمی دانست که اجازه بدهیم توصیف نظری مستقیما متکی به احکام تجربی باشد،چنانکه اصل مکملیت بور مدعی است.

تعمیم اصل مکملیت

چنانکه قبلا متذکر شدیم بور خود کوشید که قلمرو کاربرد اصل مکملیت را از حوزه محدود اولیه اش به سایر بخشهای دانش انسانی تعمیم دهد و البته دیگران هم در این راه کوشیده اند. ما در اینجا چند نمونه از این تعمیمات را ذکر می کنیم:

 - مکملیت دمای یک سیستم و توصیف حرکت هر یک از اتم های آن: بور در سخنرانیی که در 1930 در انگلستان ایراد کرد مفهوم دمای یک سیستم ترمودینامیکی را مکمل و مانعة الجمع با توصیف کامل حرکات اتم های آن دانست.

- مکملیت اصالت حیات و اصالت فیزیک در سیستم های زنده  : بور طی یک سخنرانی در 1932 در کپنهاگ اصل مکملیت را به زیست شناسی تعمیم داد:"اگر بخواهیم تحقیقات درباره اعضای یک حیوان را تا آنجا ادامه دهیم که  بتوانیم توصیفی از نقش تک تک اتمها در اعمال حیاتی  به دست دهیم باید حیوان را بکشیم...از این دیدگاه باید حیات را یک حقیقت اولیه دانست که قابل توضیح نیست و باید آن را به عنوان یک نقطۀ شروع در زیست شناسی در نظر گرفت."

- مکملیت مطالعه فرهنگ های ساده : این مطلب را بور در سخنرانیی که در 1938 در کنگرۀ مردم شناسی و نژاد شناسی (در انگلستان) ایراد کرد متذکر شد.

- مکملیت ذهن و موضوع مردم شناسی

- مکملیت قدرت سازمان ملل متحد و حق حاکمیت ملت ها

- مکملیت دانش زمان حال و پیش بینی آینده : طبق تعبیر مکتب کپنهاگ هر چه وضع فعلی سیستمی را دقیق تر مشخص کنیم ،آن را بیشتر مختل می کنیم و در نتیجه دقت پیش بینی آینده کمتر می شود

- مکملیت آزادی اراده و جستجو برای یافتن انگیزه ها : هنگامی که به دنبال یافتن انگیزه ها برای تصمیم گیری خاص هستیم احساس اختیار نمی کنیم،اما در مواردی که نمی توانیم انگیزه ها را بیابیم یا دنبال یافتن آنها نیستیم احساس اختیار می کنیم.

- مکملیت محبت و عدالت: برونر می گوید که در سال 1943 (یا اوائل 1944) با بور ملاقات داشته است که یک بار یکی از فرزندانش مرتکب خطایی نا بخشودنی شده بود و او نمی دانست که چگونه مجازاتی برای فرزندش در نظر بگیرد. این مطلب او را به یاد مکملیت انداخته بود. آنگاه بور به برونر می گوید:"شما نمی توانید یک نفر را توأماً از دید محبت و دید عدالت بشناسید."

- مکملیت علم و مذهب : روس بال استاد ریاضی دانشگاه آکسفورد علم و دین را دو عنصر مکمل می خواند که گرچه ظاهراً با هم ناسازگارند اما هر دو صحیح هستند و مکمل یکدیگرند.

بور معتقد بود که در مورد مسائل اجتماعی و اخلاقی اعتقاد به اصل مکملیت می تواند باعث تحمل آراء دیگران شود. 

تجزیه ناپذیری سیستم های  کوانتومی 

طبق این اصل سیستم های کوانتومی خواص ذاتی (مستقل از مشاهده)ندارند. یعنی سیستم کوانتومی و وسایل  مشاهده ، یک واحد تجزیه ناپذیر می سازند و در نتیجه خواصی که به سیستم نسبت می دهیم در واقع متعلق به مجموعۀ سیستم و وسیله اندازه گیری است. به قول فاینمن:"در مکانیک کوانتومی  یک رویداد مجموعه ای از شرایط اولیه و شرایط نهایی است." مثلاً وقتی یک الکترون در یک طرف وسیلۀ آزمایش از تفنگ الکترونی خارج می شود و پس از گذشتن از یک  روزنه در طرف دیگر در نقطه ای مشاهده می شود، کل این قضیه یک حادثۀ لایتجزی است.

در توجیه این اصل بور متذکر شد که در فیزیک کوانتومی،برخلاف فیزیک کلاسیک،تفاعل بین سیستم مطالعه و وسیلۀ آزمایش (که شامل ناظر هم می شود) قابل اغماض یا جبران کردنی نیست. بنابراین برای توضیح پدیده های کوانتومی باید تمام تدارکات تجربی را مشخص کرد. به عبارت دیگر پدیده تحت مطالعه و آزمایشگر یک واحد تجزیه ناپذیرمی سازند و هر نوع تعبیری در وضعیت مشاهده که سبب تجزیۀ این پدیده به اجزایش شود باعث محو شدن پدیدۀ اصلی و ظهور یک پدیدۀ جدید می شود،نه آنکه چهرۀ دیگری از همان پدیده را بدست دهد. بنابراین برعکس پدیده های کلاسیک، یک پدیدۀ کوانتومی عبارت از یک رشته حوادث فیزیکی نیست،بلکه یک نوع تشخیص فردی است.

نکتۀ دیگر اینکه ما در فیزیک برای تعیین خواص اشیاء به آزمایش متوسل می شویم. در فیزیک کلاسیک می توان با طرح یک آزمایش پیچیده تمام اطلاعات قابل تصور را دربارۀ سیستم بدست آورد، اما در فیزیک کوانتومی چنین نیست. در اینجا بر خلاف اشیاء کلاسیک که خواص سازگار دارند، یک سیستم  کوانتومی از خود بعضی خواص مانعة الجمع نشان می دهد(مثل خواص ذره ای و خواص موجی). مثلا الکترون تحت بعضی شرایط به صورت ذره جلوه می کند و در بعضی شرایط دیگر به صورت موج. بور این مطلب را اینطور توجیه کرد که الکترون خودش خواص ذاتی ندارد، و این الکترون به علاوۀ سیستم اندازه گیری است که دارای آثار خاص است و بنابراین برای توصیف اشیاء اتمی باید تمام جهات ذیربط تدارکات تجربی را ذکر کرد و از شیوۀ توصیف های مکمل بهره گرفت. به قول بور " در حوزه فیزیک کلاسیک تمام خواص مشخصۀ یک شیء معین را می توان با یک طرح تجربی تعیین کرد، گرچه از لحاظ عملی مناسب است که برای مطالعۀ جنبه های مختلف یک پدیده طرح های متفاوتی را به کار ببریم . در واقع اطلاعاتی که از اینها به دست می آیند یکدیگر را تکمیل می کنند و می توان از ترکیب آنها تصویر واحد منسجمی از رفتار شیء مورد نظر بدست آورد. در فیزیک کوانتومی شواهدی که در مورد اشیاء اتمی از طریق طرح های تجربی مختلف بدست می آوریم نوع جدیدی از مکملیت را نشان می دهند." اما هایزنبرگ معتقد بود که یک سیستم کوانتومی دارای خواص گوناگونی است، و اینها را به صورت بالقوه دارد نه بالفعل،و این سرشت محیط سیستم کوانتومی است که معین می کند کدام یک از اینها به فعلیت خواهد رسید.

به هر حال به جای آنکه بگوییم الکترون، به صورت منزوی، چه خواصی دارد باید شرایطی را که الکترون در آن قرار دارد مشخص کنیم، ودر واقع می توان گفت که الکترون اصطلاحی است که از تحلیل پدیده ها انتزاع می شود. با وجود این می توان به طور قراردادی خواص مشاهده در آزمایشها را به خود سیستم های کوانتومی نسبت داد،به شرط آنکه متوجه قراردادی بودن این امر باشیم و نخواهیم نتایجی در بارۀ کنه اشیاء استنتاج کنیم و به شرط آنکه در مورد خواص ناسازگار روابط عدم قطعیت  را مراعات کنیم. 

ارزش مفاهیم کلاسیک

 هم بانیان مکتب کپنهاگی و هم اینشتین قبول داشتند که یک  محدودیت اساسی در کاربرد مفاهیم کلاسیک در حوزۀ اتمی وجود دارد اما در مورد این محدودیت نگرش آنها متفاوت بود. بنیانگذاران مکتب کپنهاگی معتقد بودند که  باید تمام مفاهیم فیزیک کلاسیک را حفظ کرد ولی محدودیتی برای کاربرد همزمان آنها قائل شد. برای این کار مفاهیم را به دو مقولۀ مکمل تقسیم می کنیم و تنها آنهایی را که متعلق به یک مقوله هستند بطور همزمان به کار می بریم. از دیدگاه اینها علت ضرورت به کار بردن زبان فیزیک کلاسیک در بحث از حقایق تجربی این است که نمی توان از شیوه های معمولی ادراک صرف نظر کرد و یک مبادلۀ فکری غیر مبهم دربارۀ اطلاعات تجربی بدون اینها میسر نیست.به قول بور:"هر چه هم که پدیده های کوانتومی از حوزۀ توصیف کلاسیک  فراتر بروند باید توضیح تمام شواهد (تجربی) بر حسب اطلاعات کلاسیک باشد. دلیلش اینست که ما از کلمۀ "آزمایش" منظورمان وضعیتی است که در آن می توانیم به دیگران بگوییم چه کرده ایم  و چه آموخته ایم و بنابراین باید توضیح تدارکات تجربی و نتایج مشاهدات را به زبانی غیر مبهم، با استفاده از اصطلاحات فیزیک کلاسیک، بیان کنیم."

از طرف دیگر استفاده از مفاهیم کلاسیک در حوزۀ اتمی تاوانی هم دارد و آن اینست که دیگر نمی توان توصیف واحدی (بر حسب مفاهیم کلاسیک)از پدیده های  اتمی ارائه داد و ضروری است که از توصیف های مکمل  استفاده کنیم. به قول رزنفلد :"تمام موجوداتی که قادر به تحقیقات فیزیکی هستند در ابتدا با جهان فقط در مقیاس ماکروسکوپیک  تفاعل دارند، لذا باید مفاهیمی مناسب پدیده های ماکروسکوپیک بسازند. بنابراین وقتی به کشف دنیای اتمی می پردازند در توصیف آن با مساله روبرو می شوند،و از این جهت ناچارند از شیوۀ توصیف های مکمل استفاده کنند."

هایزنبرگ نیز عقیده داشت که :"ما برای توصیف تدارکات تجربی و نتایج تجربه راهی  جز استفاده از زبان فیزیک کلاسیک نداریم و نمی توانیم چیز های دیگری را جایگزین آنها کنیم ولی البته کاربرد این مفاهیم به علت روابط عدم قطعیت محدودیت پیدا می کند. ما باید این محدودیت را به ذهن بسپاریم ولی نمی توانیم و نباید در اصلاح این مفاهیم بکوشیم."

در مقابل اینها اینشتین معتقد بود که اگر اطلاعات تجربی جدیدی نشان داد که مفهومی اعتبارش را از دست داده است باید آن را کنار گذاشت. او اشکالی نمی دید که مفاهیم کلاسیک کنار گذاشته شود و حتی ضروری می دید که به جای این مفاهیم، مفاهیم کاملا جدید به کار گرفته شود. اما همواره تاکید داشت که مفاهیم نو در عین اینکه اطلاعات جدید را توجیه می کنند نباید به برداشت ما از واقعیت فیزیکی لطمه بزنند.

  علیت

واژۀ علیت در قرون اخیر در میان فیزیکدانان به این معنی به کار رفته است که اطلاعات دقیق از حالت فعلی یک سیستم فیزیکی برای پیش بینی آیندۀ آن کفایت می کند. به عبارت دیگر در جهان قوانین لایتخلفی وجود دارند که به کمک آنها می توان بطور یگانه آیندۀ هر سیستم فیزیکی را از روی وضعیت فعلی آن تعیین کرد.

این تعبیر خاص از علییت را اصل موجبیت (دترمینیسم) می نامند. این اصل در مکانیک نیوتنی اعتبار مطلق داشت ولی پس از تکوین مکانیک کوانتومی بنیانگذاران مکتب کپنهاگی گفتند که دترمینیسم  را باید کنار گذاشت. در میان اینها بور وضعیت خاصی داشت زیرا او حتی قبل از ظهور مکانیک کوانتومی جدید اعتبار دترمینیسم را مورد تردید قرار داده بود:"این نویسنده پیشنهاد کرد که تغییر هر حالت یک اتم،که در آن اتم از یک حالت مانا به حالت مانای دیگر می رود،باید یک فرآیند واحد به حساب آورده شود که قابل تشریح بیشتر نیست. در اینجا، آنقدر از توصیف علی دوریم که می توان گفت هر اتم در یک حالت مانا مختار است به هر حالت مانای دیگر  منتقل شود." در سال 1923 نیز بور در مقاله ای که به اتفاق کرامرز و اسلیتر نوشت تخلف از علیت را پیشنهاد کرد که اندک زمانی بعد تجارب بوته – گایگر و کامپتون – سایمون آن را رد کرد. همچنین بور در سخنرانیی که در سال 1925 در کنگرۀ ریاضیدانان اسکاندیناویایی ایراد کرد متذکر شد که پیشرفت فیزیک امکان یک توصیف علی منسجم از پدیده های اتمی را رد کرده است.

بور پس از پی بردن به اصل مکملیت،موضعی میان طرد کامل موجبیت و اعتبار مطلق آن اختیار کرد. در این زمان بور عقیده داشت که قوانین بقای انرژی و اندازه حرکت(که مصادیق روابط علی هستند) در صورتی دقیقا صدق می کنند که از توصیف زمانی – مکانی حوادث صرفنظر کنیم وبالعکس. به عبارت دیگر،ارائه یک توصیف زمانی – مکانی و یک توصیف علی دقیق برای حوادث فردی به طور همزمان امکان ندارد و یکی از ایندو را باید فدای دیگری کرد. به قول بور:"این وضعیت مخصوصا مانع تلفیق غیر مقید مختصات زمانی – مکانی  و قوانین بقای اندازه حرکت – انرژی که توصیف تصویری علی فیزیک کلاسیک بر مبنای آنهاست می شود. بنابراین یک طرح تجربی که منظور از آن پیدا کردن مکان یک ذرۀ اتمی  در لحظۀ بعدی (بعد از تعیین آن در یک زمان قبلی) است مستلزم انتقال (علی الاصول غیر قابل کنترل) انرژی و اندازه حرکت به ترازهای ثابت و ساعتهای میزان شده (که برای تعریف دستگاه مرجع ضرورت دارند)است. بالعکس استفاده از هر طرحی که برای مطالعۀ ترازمندی انرژی و اندازه حرکت (که برای توجیه خواص ذاتی اشیاء اتمی لازم است) مناسب باشد مستلزم صرف نظر کردن از تفصیلات مختصات زمانی – مکانی ذرات سازندۀ سیستم است."

واقعيت فيزيكي

در فیزیک کلاسیک به عنوان اصل پذیرفته شده بود که یک جهان خارجی مستقل از ذهن وجود دارد که می توان آن  را مشاهده کرد و توصیفی از آن بدست آورد.

در آنجا فرض بر این بود که در جهان خارجی قوانین مستقل از وجود بشر موجودند و بشر قادر است این قوانین را (لا اقل به طور تقریبی) یاد بگیرد. فیزیکدانان کلاسیک وظیفۀ فیزیک را این می دانستند که توصیفی از نظم موجود در طبیعت،مستقل از نقش آزمایشگران ، بدست دهد.

واضح است که برای اندازه گیری یک کمیت فیزیکی باید وسیله ای بکار ببریم و این وسیله تفاعلی با شیء مورد نظر داشته باشد . این تفاعل روی هر دو اثر می گذارد و بنابراین حالت شیء قبل و بعد از اندازه گیری یکی نیست. در فیزیک کلاسیک اعتقاد بر این بود که عمل مشاهده تاثیر قابل ملاحظه ای روی شیء مورد مطالعه نمی گذارد و به علاوه می توان اثر آن را به حساب آورد. بنابراین در فیزیک کلاسیک امکان داشت که وضعیت شیء  را برای زمانهای قبل از مشاهده و زمان های بعد از آن مشخص کرد. در فیزیک کوانتومی مشاهدات روی شیء مورد مطالعه تاثیر می گذارند و این تاثیر را نمی توان به کمتر از یک مقدار معین تقلیل داد، و قابل کنترل هم نیست. بنابراین از دیدگاه بور و همفکران او نمی توان  از رفتار و خواص اشیاء کوانتومی به صورتی مستقل از مشاهده صحبت کرد و نمی توان یک واقعیت  مستقل از مشاهده به پدیده ها نسبت داد. به عبارت دیگر وجود یک شیء و دانش ما دربارۀ آن دو مطلب کاملا جداگانه نیست.به قول بور:"ما در صحنۀ وجود تنها تماشاگر نیستیم، بلکه بازیگر هم هستیم." به عقیدۀ بور وظیفۀ علم این نیست که ماهیت اشیاء را بر ملا کند و توصیفی از جهان خارج بدست دهد،بلکه کار آن این است که رابطه ای بین تجارب مختلف بشر برقرار کند. بنابراین وقتی ما راجع به توصیف طبیعت بحث می کنیم منظورمان توصیف طبیعت مستقل از ذهن انسانها نیست، بلکه منظورمان تجارب بشری است. به قول بور:"این اشتباه است که فکر کنیم وظیفۀ فیزیک پیدا کردن چگونگی طبیعت است. فیزیک مربوط است به آنچه ما می توانیم  در بارۀ  طبیعت بگوییم."

و به قول هایزنبرگ :" فرمول های ریاضی جدید طبیعت را توصیف نمی کنند، بلکه دانش ما را دربارۀ طبیعت بیان می کنند. ما مجبور شده ایم توصیف طبیعت را که قرنها هدف علوم دقیقه به حساب می آمد کنار بگذاریم. تنها چیزی که در زمان حاضر می توان گفت این است که ما در حوزۀ اتمی این وضعیت را قبول کرده ایم، زیرا تجاربمان را به قدر کافی توضیح می دهند." عده ای بور را ایده آلیست به حساب آورده اند. از طرف دیگر افرادی در این مطلب مناقشه کرده اند. واضح است که بور را نمی توان یک رئالیست به مفهوم متداول آن (یعنی اعتقاد به واقعیت فیزیکی مستقل از عمل مشاهده) به حساب آورد. اما بور و پیروان او رئالیسم را به نحو دیگری تعبیر کرده اند. از نظر آنها منظور از رئالیسم این است که تجارب انسانی را می توان بدون ابهام به دیگران منتقل کرد.

به قول بور:

"در واقع از دیدگاه فعلی ما، فیزیک را نباید مطالعۀ چیزی از قبل داده شده دانست، بلکه باید آن را وسیله ای  دانست که می تواند روش هایی برای تنظیم و بررسی تجارب انسانی به وجود آورد.از این لحاظ وظیفۀ ماست که این تجارب را به نحوی مستقل از ذهنیات افراد و بنابراین به صورت عینی توضیح بدهیم،یعنی به نحوی که بتوان آن را بدون ابهام به زبان معمولی بشر به افراد دیگر منتقل کرد." اینکه پدیده های مربوط به ذرات بنیادی قابل تفکیک از وسایل  مشاهده نیستند و اشیاء اتمی واقعیتی در حد اشیاء معمولی ندارند هضمش بسیار مشکل بوده است و هنوز هم بسیاری از بزرگان علم و فلسفه در مقابل آن مقاومت می کنند. برای بور گذشتن از واقعیت پدیده های اتمی قابل قبول بود، زیرا برای او نکتۀ مهم در مورد یک نظریه، سادگی  یا زیبایی آن و یا مراعات برخی اصول نبود، بلکه خالی بودن آن از تناقضات داخلی و انسجام میان روشهای حصول اطلاعات کمی و نحوۀ تعبیر آنها بود. در مقابل اینشتین حاضر بود که با ناسازگاری های کوتاه مدت بسازد ولی اصول مورد قبولش را کنار نگذارد. او اعتقاد به وجود دنیای خارجی مستقل از ذهن را اساس تمام علوم طبیعی می دانست و به  همین جهت حاضر نبود هیچ چیزی را که به واقعیت دنیای فیزیکی خدشه وارد می کند بپذیرد.

____________________________________________________________________________________________________________

منابع: 

1. فرهنگ فلسفی

2. هالینگ، تاریخ فلسفهٔ غرب، صفحه ۱۳

3. سانلي پورفائز

4.  وب سايت اختصاصـي آلبرت اينشتيـن

5.  وب سایت تلسکوپ فضایی هابـل

6. دکترمهدی گلشنی مجله فیزیک1364.3(متن سخنرانی در کنفرانس فیزیک ایران شهریور 1364). 

7 . http://phyphi.blogfa.com/86022.aspx 

8. دانشنامه رشد 

 9.  http://www.falsafeh.com  

10. سانلي پورفائز 

11.http://www.nanoclub.ir  

  12.کتاب نمود واقعيت ازپيتر کوسو 

____________________________________________________________________________________________________________

تهيه و تنظيم:مهناز دهباشي

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

فلسفه فیزیک کوانتومی(بخش اول)


مقدمه:

در تعریف فلسفه اختلاف نظر فراوانی وجود دارد. یک علت این اختلاف تعاریف، آن است که موضوع فلسفه که زمانی علم علوم و جامع کلیه معارف انسانی بود تغییر کرده و به تدریج علوم طبیعی و انسانی از آن جدا شد و کار بدان جا رسید که پوزیتویست‌ها و نئوپوزیتویست‌ها اصلا وجود فلسفه را به عنوان رشته مستقل معرفت انسانی منکر شدند.وجود مستقل فلسفه به مثابه شکلی از اشکال شعور انسانی است.

1.زندگینامه هایزنبرگ

هایزنبرگ در پنجم دسامبر سال 1901 در شهر دورزبورگ آلمان از پدری به نام آگوست و مادری به نام آنا زاده شد. پدر او استاد دانشگاه و متخصص تاریخ امپراتوری بیزانس بود و بدین ترتیب ورنر جوان در یک محیط خانوادگی دانشگاهی در طبقه ای بالاتر از طبقه متوسط جامعه بزرگ شد. او در دوره دانش آموزی آموختن پیانو را آغاز کرد و در سن 13 سالگی آثار بزرگان موسیقی را با آن نواخت. و تا پایان عمر پیانو زنی عالی باقی ماند. او در دبیرستان حساب دیفرانسیل و انتگرال را بطور خود آموز و پیش از فرارسیدن امتحانات نهایی یاد گرفت. روی توابع بیضوی کار کرد ودر 18 سالگی در انتشار مقاله ای درباره نظریه اعدادتلاش کرد. هایزنبرگ جوان ، پس از جنگ جهانی اول وارد صحنه سیاسی شد در آن زمان پشتیبان جنبش ملی به پرچمداری ارتش بود. در چند نبرد خیابانی علیه گروه های کمونیست شرکت کرد. در دوران دانش آموزی گروهی بنام هایزنبرگ به رهبری وی تشکیل شد که فعالیتهای سیاسی علیه نظام حکومتی کشور پرداختند. علاوه بر فعالیتهای سیاسی به ورزش از جمله اسکی و کوهنوردی نیز می پرداخت. هایزنبرگ شطرنج باز برجسته ای بود شهرت او به دوران کودکی اش برمی گردد معروف است که در کلاس درس در زیر میز و حین تدریس معلم شطرنج بازی می کرده است ؛ و برای فرصت به حریف معمولا ً بدون وزیر بازی می کرد.
هایزنبرگ در سال 1920 وارد دانشگاه مونیخ شد. در آنجا علاوه برتحصیل در رشته فیزیک کتب کلاسیک به خصوص آثار علمی فلاسفه اولیه یونان از افلاطون و ارسطو گرفته تا دیمیقراطیس و تالس را نیز خواند. علاقمندی هایزنبرگ به رابطه بین علوم و فلسفه تا پایان عمر او ادامه داشت. نزدیکترین دوست او در دانشگاه ولفگانگ پاولی بود. هایزنبرگ هنوز دانشجو بود که شواهدی دال بر اعتماد به نفس عظیم از خویش نشان داد. در آن ایام مشکلی به نام پدیده زیمن اسباب زحمت پژوهشگران فیزیک اتمی بود. پدیده مربوط به واکنش توضیح ناپذیر یک اتم واقع در یک میدان مغناطیسی نسبت به میدان بصورت تقسیم شدن خط طیفی آن به بیش از سه خط مورد انتظار بود. وی در مقاله ای که نخستین اثر علمی او بود مدلی ریاضی برای توضیح آن پدیده ابداع و ارائه کرد. در سال 1922 نیاز بوهر در دانشگاه گوتیگن به سخنرانی در باره نظریه کوانتومی و فیزیک اتمی پرداخت هایزنبرگ در نخستین جلسه سخنرانی بوهر از یکی از اظهارات وی انتقاد کرد که پس از بحثی که بین آن دو صورت گرفت در پایان منجر به آشنایی و همکاری دراز مدت آن دو شد. در سال 1925 هایزنبرگ برای حل مسائل ریاضی ساختار اتم ، ریاضیات خاصی را برای حل آن مسائل ابداع و با آن چهار چوب ریاضی لازم را برای تشریح رفتار اتم شناسایی و پی ریزی کرد که این ریاضیات توسط جبر ماتریسی بورن شناسایی شد.
هایزنبرگ در سال 1926 به دعوت نیلز بوهر در انیستیتوی فیزیک نظری کپنهاگ در سمت دستیاری بوهر به فعالیت مشغول شد. هدف همکاری های هایزنبرگ و بوهر در زمینه فیزیک ، ارائه تصویر کاملتری از اتم به منظور راه یافتن به یک نظریه جدید بود که درستی اش به روشهای ریاضی قابل اثبات و پاسخگویی کلیه سئوالات مربوط به خواص و کیفیات مربوط به اتم در آزمایشگاه شد.
هایزنبرگ در بهار سال 1926 یعنی در زمانی که بیست و پنج سال بیشتر از عمرش نمی گذشت برای نشریه علمی «زایتشریفت فور فیزیک» مقاله ای فرستاد که عنوان آن «گفتار درباره محتوای ادراکی سینماتیک و مکانیک کوانتومی» بود. مقاله بیست و هفت صفحه ای مذکور که از دانمارک برای نشریه فرستاده شده بود حاوی فرمول بندی هایزنبرگ از اصل عدم قطعیت معروف خود بود. اصلی که اثبات آن تضمین کننده مکان او در تاریخ علم شد. اهمیت این اصل از آن روست که مصادیق و پیامدهایی چنان دوررس دارد که نه تنها بر فیزیک ذرات درون اتمی بلکه بر همه دانش بشری اثر می گذلرد. انگیزه اصلی منجر به کشف اصل عدم قطعیت کوششهای نظری بود که برای تعیین دقیق شکل مدارهای الکترون های اتم بعمل می آمد ؛ لازمه نشانه کردن یا تعیین مکان الکترون در حال گردش این بود که ابتدا با وسیله ای مانند یک تابش الکترومغناطیسی کوتاه موج روشن و مرئی شود. روشن شدن الکترون با برخورد فوتون های آن تابش به آن تحقق می یافت که اگر یک فوتون تنها هم به آن برخورد نمی کرد آن برخورد در هر حال مکان واقعی الکترون را تغییر می داد. وضعیت مشابه وضعیت برخورد یک توپ بیلیارد با یک توپ دیگر و از جا کنده شدن توپ هدف بود. دیده میشود که در اینجا خودِ وسیله دیدن یعنی نوری که برای رویت و اندازه گیری موقعیت مکانی الکترون بکار میرود با ایجاد یک خطای سنجش در اندازه گیری آن پارامتر حرکت نتیجه کار را کم دقت میکند. دو کمیت موقعیت مکانی وممنتم یک ذره ی بنیادی را بطور همزمان نمی توان اندازه گرفت زیرا به فرض که بتوان الکترون را برای انجام سنجش قدری معطل کرد نفس آن عمل سبب میشود که دیگر اندازه گیری ممنتم الکترون نباشد. نکته در خور توجه اینکه حاصلضرب خطاهای اندازه گیری هر زوج این متغییرها همواره مینیمم ثابتی دارد.
در سال 1927 که هایزنبرگ ، بوهر و دیگران هنوز سرگرم بحث درباره تفسیر کپنهاک از نظریه کوانتومی و ارائه آن بودند ؛ هایزنبرگ سمت استادی فیزیک نظری دانشگاه لایپزیگ آلمان را که به او پیشنهاد شده بود پذیرفت و بدین سان در بیست وشش سالگی جوانترین استادکامل دانشگاه در آلمان شد. هایزنبرگ در لایپزیگ با تبدیل انیستیتوی فیزیک دانشگاه به یک مرکز پژوهشی پیشرو در زمینه های فیزیک اتمی و کوانتومی کمک مهمی به ارتقاء جایگاه علمی آن موسسه کرد. از دانشجویان اولیه او در آنجا میتوان رودلف پیرلز ، ادوارد تلر، کارل فریدریش و فن ویتزساکر را نام برد که همه در سالهای بعد در جهان فیزیک به شهرت رسیدند.
در سال 1933 جایزه فیزیک نوبل را بپاس کمک های متعدد هایزنبرگ به پیشرفت مکانیک کوانتومی به وی اعطا کردند. هایزنبرگ در سال 1958 و در سن پنجاه وشش سالگی به مونیخ بازگشت و عهده دار انیستیتوی فیزیک نظری ماکس پلانک شد. او به سخنرانی های خود در مجامع بین المللی نیز ادامه داد اما محتوی سخنان او بیشتر فلسفی بود تا علمی. او در اواسط سال 1973 به سرطان مبتلا و سخت بیمار شد. سرطان وی ابتدا برای مدتی عقب نشینی کرد و حتی بنظر آمد که وی حتی سلامت خود را بازیافته باشد اما دو سال بعد در ژوئیه سال 1975 وضع جسمانی وی به وخامت گرایید و او شش ماه بعد از آن تاریخ در گذشت.

2.دیدگاه های معرفت شناختی بوهر

1-2.زمینه تاریخی

هایزنبرگ گفته است که بور در درجه اول فیلسوف بود تا فیزیکدان،ولی از آن فیلسوفانی بود که تاکید داشت حکمت طبیعی حتما باید با تایید قاطع تجربه همراه باشد.در تایید این حرف هایزنبرگ می توان گفت که غالب مقالات و سخنرانی های بور طی سالهای 1962/1927 عمدتا فلسفی است. بور مخصوصا پس از1927بیشتر اوقات خود را صرف تبیین مسائل معرفت شناختی فیزیک اتمی کرد و این بخش از دانش بشری را وسیله ای قرار داد که از طریق آن به نظریه ای جهانشمول درباره معرفت شناسی دست یابد. ما در اینجابرای توضیحات بور در مورد مسائل معرفت شناسی ،مناسب می بینیم که مقدمتا مسائلی را که زمینه ساز کار بور در طرح مسائل معرفت شناسی بوده است بررسی کنیم.نظریه قدیم کوانتوم که با کار پلانک در سال 1900 شروع شده و با کارهای بوربه پیشرفتهای شگرفی نایل آمده بود یک نظریه منسجم نبود، بلکه مجموعه ای از فرضیات،اصول وقضایا ، و دستورالعمل های محاسبه ای بود.هر مساله کوانتومی را ابتدا به روش مکانیک کلاسیک حل می- کردند و سپس جواب آن را از غربال شرایط کوانتومی می گذراندند و یا با استفاده از اصل تطابق آن را به زبان کوانتومی در می آوردند، و این کار بیشتر مستلزم حدس های زیرکانه بود تا استدلال های منطقی، و بنابراین غالب فیزیکدانان بزرگ و از جمله بور معتقد شده بودند که باید روشی تازه ایجاد کرد.
در بهار 1925 هایزنبرگ به یک نظریه جدید دست یافت که بورن و یوردان در تابستان همان سال آن را به صورتی متقن در آوردند.این نظریه به نام مکانیک ماتریسی شهرت یافت. در این نظریه مبنای فکری هایزنبرگ این بود که باید روش قدیمی بور در توصیف اتم را کنار گذاشت و توصیفی بر حسب کمیات قابل اندازه گیری را جایگزین آن کرد. بدین ترتیب هایزنبرگ مفاهیم کلاسیک مکان و سرعت الکترون های اتمی را کنار گذاشت. اما دلیل او تنها این نبود که تا کنون کسی این امور را مشاهده نکرده است (زیرا ممکن است پیشرفت تکنیک این اندازه گیری را در آینده میسر سازد) بلکه همچنین این بود که نظریه ای که اینها را قابل مشاهده می دانست(فیزیک کلاسیک) یک نظریه نا موفق بود.
او توجه کرد که اطلاعات ما درباره اتمها عمدتا از طریق طیف نوری آنها ، یعنی بسامد نورهای تابیده و شدت آنهاست و در نتیجه تمام جنبه های قابل مشاهده اتم ها با دو حالت مربوط می شود.پس او بجای کمیات سینماتیکی کلاسیک ، کمیات بسامد و شدت نور را اساس کار قرار داد و تحقیق کرد که ببیندآیا می تواند یک نظریه منسجم بسازد که در آن این کمیات قابل مشاهده باشند یا نه؟ نتیجه کار او کشف مکانیک ماتریسی بود که در آن معادلات دینامیکی همان معادلات کلاسیک بودند اما سینماتیک آنها متفاوت بود. در مکانیک ماتریسی به هر کمیت کلاسیک یک ماتریس نسبت داده می- شد . نظریه هایزنبرگ به علت تازگی ساختار ریاضی آن برای فیزیکدانان آن عصر چندان مطبوع نبود.
از طرف دیگر شرودینگر طی شش ماه اول سال 1926 چهار مقاله نوشت که در آنها فرمولبندی دیگری از نظریه کوانتوم را عرضه میکرد.در این مقالات شرودینگر معادله جدیدی را معرفی کرد که جوابهای آن (
ψ) می بایست اطلاعات فیزیکی مناسب را در اختیار ما بگذارد . شرودینگر نظریه کوانتوم را یک نظریه موجی می دانست و معتقد بود که اعداد ناپیوسته ای که از حل فیزیکی معادله او نتیجه می شود معرف بسامد های مجاز سیستم فیزیکی اند نه انرژی های آن .اتم می تواند در حالات ارتعاشی معینی بسر ببرد و اگر دو تا از ارتعشات مانای سیستم ، مثلا با بسامد های 1ν و 2ν همزمان تحریک شوند پدیده زنش رخ می دهد و نوری با بسامد

 2ν- 1ν = ν تشعشع می شود.بدین ترتیب برای تعبیر تشعشع نیازی به فرض جهش های کوانتومی نیست.
در مورد اینکه چگونه می توان با تصویر موجی ظهور جلوه های ذره ای را توجیه کرد شرودینگر به بسته موج متوسل شد ، اما در همان اوائل لورنتس به او خاطر نشان کرد که بسته موج به علت گسترشی که در زمان پیدا می کند نمی تواند نشان دهندۀ اشیایی باشد که ما به آنها یک وجود پایدار نسبت می دهیم .
چند روز پس از آنکه شرودینگر چهارمین مقاله اش را درباره مکانیک موجی برای چاپ فرستاد (ژوئن 1926 ) بورن طی مقاله ای تعبیر موجی شرودینگر را غیر قابل دفاع خواند و برای اولین بار تعبیر آماری را برای تابع موج پیشنهاد کرد .او فضای آرایش در نظریه شرودینگر را به کار برد تا فرایند های پراکندگی را توضیح دهد ، ودر این کار مربع قدر مطلق تابع موج در فضای آرایش را به عنوان احتمال پیدا کردن ذره در ناحیه خاصی از فضا در نظر گرفت بدون آنکه بگوید در فضای حقیقی چه رخ می دهد
.
ریاضیات مورد استفاده در روش شرودینگر برای فیزیکدانان آن دهه تازگی نداشت ، بعلاوه به کار گرفتن روش شرودینگر برای حل مسائل فیزیکی آسانتر می نمود . بدین جهت استقبالی که از آن شد بیشتر از استقبالی بود که از مکانیک ماتریسی هایزنبرگ به عمل آمد . اما نه هایزنبرگ روش شرودینگر را می پسندید و نه شرودینگر روش هایزنبرگ را ، تا آنکه شرودینگر در ماه مارس و اکارت در ماه ژوئن 1926 به طور مستقل معادل بودن این دو روش را از لحاظ ریاضی، ثابت کردند، با وجود این برای محاسبات اتمی عملا روش شرودینگر به کار گرفته شد.
بدین ترتیب در اواسط سال 1926 فرمولبندی ریاضی نظریه کوانتوم کامل به نظر می رسید ، اما تعبیر فیزیکی آن کاملا مشخص نبود و بنابراین وقت آن رسیده بود که ساختار ریاضی را به زبان فیزیکی تفسیر کنند.
بور نه در تکوین مکانیک موجی سهمی داشت و نه در تدوین مکانیک ماتریسی نقشی ، اما پس از آنکه نشان داده شد که ایندو از نظر ریاضی معادلند ، او نقش مهمی برای تعبیر فیزیکی مکانیک -کوانتوم ایفا کرد.
بور نظریه شرودینگر را می پسندید اما تعبیری را که او از معادله خود ارائه می داد نمی پسندید. اعتراض بور این بود که چگونه موج می تواند سبب رویداد های ناپیوسته ای نظیر تیک در شمارشگر گایگر شود و چگونه می توان با تعبیر شرودینگر تابش جسم سیاه را (که باعث وارد شدن عنصر نا پیوستگی در فیزیک شده بود) توجیه کرد؟ همچنین بور برخالف فرمولبندی هایزنبرگ فرمولبندی ریاضی را برای دادن یک تعبیر فیزیکی کافی نمی دید .
در پی دعوت بور شرودینگر در سپتامبر 1926 به کپنهاگ آمد که درباره مکانیک موجی سخنرانی کند و در بحث های حول آن شرکت کند. در آنجا بحث های داغی میان شرودینگر و بور درگرفت که منجر به خستگی مفرط و کسالت شرودینگر شد و او بدون آنکه بتواند عقایدش درباره مکانیک موجی و طرد جهش های کوانتومی را به بور بقبولاند با حالت یاس کپنهاگ را ترک کرد.
سفر شرودینگر به کپنهاگ باعث پیدایش تحریکی در انستیتوی بور در جهت یافتن یک تعبیر فیزیکی برای نظریه کوانتوم شد و در این میان بور و هایزنبرگ بیش از همه کوشیدند . اما بین این دو نیز در مورد مبانی اولیه مورد قبول اختلاف نظر بود.
هایزنبرگ فکر می کرد که یک ساختار ریاضی خالی از تناقض در اختیار دارد و تنها مسئله این است که چگونه می توان این ریاضیات را برای توضیح مشاهدات تجربی به کار برد .
اما بور به کامل بودن فرمولبندی ریاضی مکانیک کوانتومی اعتقاد نداشت و دنبال این بود که یک اصل عام برای تعبیر فیزیکی نظریه کوانتوم بیابد که مستقل از ریاضیات مورد استفاده باشد .
پس از بحث های مفصل سر انجام بور برای استراحت به نروژ رفت و هایزنبرگ در کپنهاگ ماند. در این مدت که ایندو از هم جدا بودند بور به دور نمایی از اصل مکملیت رسید و هایزنبرگ به روابط عدم قطعیت.
مشکلی که بور را به خود مشغول داشته بود این بود که در روابط 
νh E = وp=h/λ  کمیات طرف چپ (یعنی E,p) جزو مشخصات ذرات به حساب می آیند اما کمیات طرف راست (یعنی  λوν)جزو خواص امواج شمرده می شوند. بنایر این هر دو معادله هم درباره ذره صحبت می کنند و هم درباره موج، و البته این سوال مطرح بود که چگونه یک موجود فیزیکی می تواند هم موج باشد هم ذره .
جوابی که بور به آن رسید این بود که انرژی و اندازه حرکت را با یک طرح تجربی می توان تعیین کرد و طول موج و بسامد را با طرحی دیگر. اما این دو آزمایش مختلف اند و بنابراین خواص "ناسازگار" الکترون در آزمایشهای متفاوتی ظاهر می شوند نه در یک آزمایش . پس تناقضی در کار نیست . خواص ذره ای و خواص موجی هر دو برای یک توصیف فیزیکی کامل لازم اند اما در یکجا جمع نمی شوند. بور بعدا اینها را جنبه های مکمل یک وجود فیزیکی (مثلا الکترون) نامید. او از این نوع دوگانگی که شامل دو جز مکمل و مانعة الجمع است، به عنوان مکملیت یاد کرد.
اما سوالی که برای هایزنبرگ مطرح بود این بود که چگونه نتیجه مشاهدات را به کمک فرمولبندی ریاضی مکانیک کوانتومی بیان کند.مثلا در حالی که در نظریه کوانتومی هایزنبرگ جایی برای مسیر یک الکترون وجود ندارد چگونه می توان مسیر یک الکترون در اتاقک ابری را توسط ساختار ریاضی مکانیک کوانتومی توجیه کرد؟
چیزی که در این مورد به هایزنبرگ کمک کرد حرفی بود که پیش از آن اینشتین به او زده بود :"این نظریه است که معین میکند چه چیزی را می توان مشاهده کرد."هایزنبرگ با خود گفت شاید تنها حالاتی در طبیعت اتفاق می افتند که قابل نمایش توسط طرح ریاضی مکانیک کوانتومی باشند. (همانطور که اینشتین فرض کرده بود که زمان واقعی
t همان است که در تبدیلات لورنتس وارد می- شود ) و محدودیت هایی که در طبیعت وجود دارد همانهایی هستند که ساختار ریاضی نظریه کوانتوم پیش بینی می کند. از این دیدگاه ، این ساختار ریاضی است که معین می کند چه سوالاتی را می توان به هنگام آزمایش مطرح کرد و در مورد چه چیزهایی باید انتظار جواب داشت . مثلا ساختار ریاضی مکانیک کوانتومی شامل این واقعیت است که برخی از کمیات فیزیکی خاصیت جابجایی را ندارند (مثل مختصات و اندازه حرکت که برای آنها رابطه x(Px)=(Px)x برقرار نیست ) و در نتیجه در کاربرد همزمان آنها محدویت وجود دارد . هایزنبرگ برای اینکه از این نتیجه گیری مطمئن شود به برخی از آزمایشهای ذهنی متوسل شد و با آنها نشان داد که اگر بخواهیم مکان الکترون را اندازه- گیری کنیم اندازه حرکت آن را تغییر می دهیم و بالعکس، و میان عدم قطعیت در مکان و عدم قطعیت در اندازه حرکت الکترون رابطه زیر برقرار است ~ h Δ p.Δx
هایزنبرگ این روابط را روابط عدم قطیت نامید . از نظر هایزنبرگ وجود این نوع محدودیت ناشی از تفاعلی است که بین شیء مورد آزمایش و وسیله اندازه گیری صورت می گیرد و ربطی به دقت وسایل اندازه گیری ندارد.همچنین این روابط حاکی از آنند که در کاربرد مفاهیم کلاسیک برای اشیاء اتمی محدودیتی وجود دارد.بدین ترتیب با توجه به اینکه مکان واندازه حرکت توامأ قابل اندازه گیری دقیق نیستند باید ازنسبت دادن مسیر به الکترون صرف نظر کرد . بنابراین آنچه که در اتاقک ابری می بینیم مسیر واقعی الکترون نیست ، بلکه مجموعه ای از قطرات آب است که هر یک از آن ها مکان تقریبی الکترون را بدست می دهد و از روی دنباله قطرات می توان سرعت الکترون را تخمین زد. محاسبه نشان داد که برای حاصلضرب خطا های مکان و اندازه حرکت حد پایینی وجود دارد.
وقتی بور به کپنهاگ بازگشت هایزنبرگ متن اولیه مقاله ای را که درباره روابط عدم قطعیت نوشته بود به او نشان داد. بور چند تذکر اصلاحی به او داد، اما اعتراض عمده اش این بود که چرا دوگانگی موج – ذره را مبنا نگرفته است و اولویتی برای جنبه ذره ای قائل است. آزمایش های ذهنی متعددی مورد بحث قرار گرفت و بور توانست همه آنها را با استفاده از دو تصویر ذره ای و موجی توجیه کندو البته همه اینها روابط عدم قطعیت را تایید می کرد.
بور روابط عدم قطعیت را قبول کرد ، اما تعبیر هایزنبرگ در مورد منشاء این روابط را نپذیرفت . هایزنبرگ این روابط را ناشی از ساختار ریاضی نظریه کوانتوم می دانست و معتقد بود که :"ما یک طرح ریاضی منسجم داریم و آن هر چه را که قابل مشاهده است به ما می گوید . چیزی در طبیعت وجود ندارد که قابل توصیف با این طرح ریاضی نباشد ."اما بور معتقد بود که اولا "وضوح ریاضی به تنهایی امتیازی نیست " و "یک توضیح فیزیکی کامل باید مطلقا مقدم بر فرمولبندی ریاضی شود "و ثانیا در هر اثبات روابط عدم قطعیت از طریق تحلیل آزمایش های ذهنی ،از روابط 
 λ=h/pو E=hν که حاکی از دوگانگی موج- ذره است، استفاده می شود. بنابراین باید دوگانگی موج-ذره را اساس قرار داد و به طور کلی از توصیف های مکمل مانعة الجمع بهره گرفت. در مقابل ، هایزنبرگ نیازی به توسل به مفاهیمی نظیر موج و ذره برای پدیده های اتمی نمی دید و معتقد بود که ساختار ریاضی نظریه کوانتوم اجازه پیش بینی نتایج هرگونه تجربه ای را به ما می دهد.
سرانجام بور قبول کرد که روابط عدم قطعیت بیانی ریاضی از مفهوم مکملیت است زیرا صدق این روابط تضمین می کند که استفاده از اصل مکملیت به تناقض نینجامد و هیچ وضعیت فیزیکی نتوان یافت که تواما و با دقت کامل هر دو وجه مکمل یک پدیده را نشان دهد بدون آنکه از روابط عدم قطعیت تخلف شود. از نظر هایزنبرگ نیز وجود دو توصیف مکمل برای یک واقعیت فیزیکی قابل هضم شد ، زیرا ثابت شد که اگر با معادلات هایزنبرگ که شبیه معادلات مکانیک نیوتنی است و شامل معادلات حرکت برای "مختصات " و "
اندازه حرکت " ذرات است شروع کنیم ، با یک تبدیل ریاضی می توان آنها را به صورتی درآورد که یادآور جنبه موجی است. بنابراین امکان بازی کردن با تصویر مکمل ،نظیرش را در ساختار ریاضی نظریه کوانتوم دارد.
مباحثات بور و هایزنبرگ آنها را به سوی تعبیری از نظریه کوانتوم که به تعبیر کپنهاگی شهرت دارد سوق داد. روابط عدم قطعیت و اصل مکملیت از مبانی اصلی این تعبیرند.
در سپتامبر 1927 کنگره بین اللملی فیزیک در شهر کومو(در ایتالیا ) برگزار شد. در این کنگره بور برای اولین بار به طور رسمی موضوع مکملیت را به فیزیکدانان معرفی کرد. خلاصۀ حرف بور این بود که از یک طرف تعریف حالت یک سیستم فیزیکی مستلزم حذف تمام عوامل خارجی است (زیرا برای یک سیستم باز هیچ حالتی نمی توان تعریف کرد ) و البته دراین صورت هر مشاهده ای غیر ممکن است و زمان و مکان معنای معمولی شان را از دست می دهند. از طرف دیگر برای آنکه مشاهده امکان پذیر باشد باید تفاعلی با عوامل مناسب اندازه گیری (غیر متعلق به سیستم)صورت بگیرد و دراین حالت یک تعریف روشن از سیستم میسر نیست و جایی برای علیت به معنای معمولی آن وجود ندارد. بنابراین باید توصیف زمانی- مکانی و صدق علیت را جنبه های مکمل و مانعة الجمع به حساب آوریم . بور برای روشن شدن مطلب ، نظریه موجی نور را با آن مقایسه کرد. نظریه موجی یک توصیف کافی از انتشار نور در فضا و زمان می دهد، در حالی که نظریه ذره ای، تفاعل نور و ماده را بر حسب انرژی و اندازه حرکت بیان می کند. بنابراین طبق نظر بور راه را برای یک توصیف علی و زمانی- مکانی پدیده های نوری بسته است.
در فیزیک کلاسیک هم قوانین بقای انرژی و اندازه حرکت (که مصادیق علیت اند و معرف توصیف علی ) را داریم و هم توصیف زمانی – مکانی را . اما در مکانیک کوانتومی به علت روابط

~ h Δ p.Δx و t ~ h. ΔEΔ این امر میسر نیست.این روابط نشان می دهند که دقیقترین توصیف زمانی- مکانی همراه است با افزایش عدم قطعیت در اندازه حرکت و انرژی ، یعنی از دست دادن دقت در توصیف علی.
سخنرانی بور در این کنفرانس خیلی خوب درک نشد. به قول ماکس یامر " فیزیکدان ها که سرگرم کاربردهای نظریه جدید برای مسائل حل نشدۀ فیزیک اتمی بودند بیش از آن فکرشان مشغول بود که بتوانند به این مسائل تعبیری توجه کنند. فلاسفه هم فاقد اطلاعات فنی بودند که بتوانند در مباحثات شرکت کنند."
چند هفته بعد از کنفرانس کوموپنجمین کنفرانس سولوی دربروکسل تشکیل شد (24-29 اکتبر 1927). اوج این کنفرانس بحث های عمومی بود که در انتهای آن در گرفت.لورنتس رئیس کنفرانس از بور خواست که درباره مسائل معرفت شناختی مکانیک کوانتومی صحبت کند. بور دعوت لورنتس را پذیرفت و سخنرانیی شبیه سخنرانی اش در کومو ایراد کرد.
انيشتین که در این کنفرانس حاضر بود برای اولین بار یک گزارش جامع درباره تعبیر مکملیت شنید. او با نظراتی که بور،بورن،وهایزنبرگ در این کنفرانس ابراز داشتند مخالف بود، و در جلسات رسمی کنفرانس جز اعتراض ساده ای که به تعبیر آماری مکانیک کوانتومی کرد چیز دیگری نگفت، اما در جلسات غیر رسمی بور را به مبارزه طلبید.
اوتو اشترن می گوید که اینشتین به هنگام صبحانه با طرح یک آزمایش ذهنی زیبا، شبهاتی بر نظریه کوانتوم وارد می کرد. پائولی و هایزنبرگ به اعتراضات اینشتین توجهی نمی کردند و نسبت به آنها حساسیت نشان نمی دادند، اما بور روی آنها کار می کرد و شب موقع صرف شام شبهات اینشتین را جواب می داد و مساله را روشن می کرد.اینشتین با طرح آزمایش های ذهنی می خواست نشان دهدکه تفاعل میان اشیاء اتمی و وسائل اندازه گیری آنقدرها که هایزنبرگ و بور می گویند پیچیده نیست و می توان روابط عدم قطعیت را نقض کرد. بور در مقابل می کوشید که نشان دهد در استدلالات اینشتین مغالطه ای وجود دارد و الا دقتی بیش از پیش بینی روابط عدم قطعیت بدست نمی آید.
نتیجه ای که فیزیکدانان در این کنفرانس به آن رسیدند این بود که مکانیک کوانتومی ، با تعبیری که بور- هایزنبرگ از آن داشتند حاوی تناقضات داخلی نیست و تجارب موجود را به خوبی توجیه می- کند. از کنفرانس 1927 به بعد این تعبیر ، که به تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی معروف است و بر محور اصول مکملیت و عدم قطعیت دور می زند ، مقبولیت عام یافته و هنوز هم مورد قبول اکثریت فیزیکدانان است.

بدین ترتیب کاوش برای یافتن یک نظریه منسجم اتمی در پنجمین کنفرانس سولوی به پایان رسید . اما بحث بور و اینشتین با این کنفرانس خاتمه نیافت، بلکه با حدت بیشتر در ششمین کنفرانس سولوی که در 1930 در بروکسل تشکیل شد ادامه یافت. در آنجا اینشتین یک آزمایش ذهنی طرح کرد، که در آن ظاهرا از روابط عدم قطعیت هایزنبرگ تخلف می شد. او جعبه ای حاوی اشعه الکترومغناطیسی در نظر گرفت که دریچه ای در یکی از درهایش دارد. این دریچه توسط یک مکانیسم مرتبط با یک ساعت باز و بسته می شود. جعبه را وزن می کنیم و سپس آن را برای مدت زمانی کوتاه باز می گذاریم تا یک فوتون خارج شود و باز جعبه را وزن می کنیم .در این صورت از لحاظ اصولی ، هم زمان خروج فوتون را با دقت دلخواه داریم و هم انرژی آن را و بدین ترتیب رابطه t ~ h . . ΔE. Δt نقض می شود.بور از این آزمایش ذهنی خیلی ناراحت شده بود و سراسر آن شب از پیش یک فیزیکدان به نزد فیزیکدان دیگر می رفت تا او را قانع کند که اگر حرف اینشتین درست باشد باید ختم فیزیک را گرفت.سرانجام صبح روز بعد جواب اینشتین را یافت. بور نشان داد که اینشتین در محاسباتش تاثیری را که میدان ثقل ، طبق نسبیت عام، روی میزان کردن ساعتها می گذارد در نظر نگرفته است و با در نظر گرفتن این مطلب تخلفی از روابط عدم قطعیت رخ نمی دهد. البته اینشتین به اشتباهش اقرار کرد ولی درست قانع نشد. بور ظاهرا پیروز شده بود،ولی در بقیه عمرش همواره در ذهنش با اینشتین در مجادله بود و گفته اند که عکسی که از تخته سیاه بور درست یک روز قبل از فوت او گرفته شده شامل طرح آزمایشی است که در 1930 مورد بحث او و اینشتین قرار گرفته بود.(
بعد از پایان ششمین کنفرانس سولوی، مساله تعبیر مکانیک کوانتومی از دیدگاه بور یک مساله خاتمه یافته تلقی می شد،اما اینشتین هنوز قانع نشده بود،ولی از این به بعد دیگر برای او مساله عدم انسجام مکانیک کوانتومی مطرح نبود، بلکه مساله کامل بودن آن مطرح بود.

در حقیقت، هیچ گاه نمی‌توان گفت که فلسفه چیست؛ یعنی هیچ گاه نمی‌توان گفت: فلسفه این است و جز این نیست؛ زیرا فلسفه، آزادترین نوع فعالیت آدمی است و نمی‌توان آن را محدود به امری خاص کرد. اما با آنهم می‌توان فلسفه را چنین تعریف کرد که : فلسفه عبارت از علمی است که کلی‌ترین قوانین حاکم بر طبیعت، انسان و جامعه را مورد بحث و بررسی قرار می‌دهد.
یک ویژگی عمدهٔ موضوعات فلسفی، ابدی و همیشگی بودنشان است. یعنی همیشه وجود داشته و همیشه وجود خواهند داشت و در هر دوره‌ای، بر حسب شرایط آن عصر و پیشرفت علوم مختلف، پاسخ‌های جدیدی به این مسائل ارائه می‌گردد.
فلسفه، مطالعه واقعیت است، اما نه آن جنبه‌ای از واقعیت که علوم گوناگون بدان پرداخته‌اند. به عنوان نمونه، علم فیزیک درباره اجسام مادی از آن جنبه که حرکت و سکون دارند و علم زیست‌شناسی درباره موجودات از آن حیث که حیات دارند، به پژوهش و بررسی می‌پردازد. ولی در فلسفه کلی ترین امری که بتوان با آن سر و کار داشت، یعنی وجود موضوع تفکر قرار می‌گیرد؛ به عبارت دیگر، در فلسفه، اصل وجود به طور مطلق و فارغ از هر گونه قید و شرطی مطرح می‌گردد. به همین دلیل ارسطو در تعریف فلسفه می‌گوید: "فلسفه علم به احوال موجودات است، از آن حیث که وجود دارند.

_____________________________________________________________________________

منابع:

1. فرهنگ فلسفی

2. هالینگ، تاریخ فلسفهٔ غرب، صفحه ۱۳

3. سانلي پورفائز

4.  وب سايت اختصاصـي آلبرت اينشتيـن

5.  وب سایت تلسکوپ فضایی هابـل

6. دکترمهدی گلشنی مجله فیزیک1364.3(متن سخنرانی در کنفرانس فیزیک ایران شهریور 1364).

7 . http://phyphi.blogfa.com/86022.aspx

8. دانشنامه رشد

 9.  http://www.falsafeh.com 

10. سانلي پورفائز

11.http://www.nanoclub.ir 

  12.کتاب نمود واقعيت ازپيتر کوسو

_____________________________________________________________________________

تهيه و تنظيم:مهناز دهباشي

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

واقعیت کوانتومی: ما فقط چند هزار بار زندگی می‌کنیم

دانش های بنیادی - نظریه کوانتوم پس از گذشت یک قرن از ابداع آن، هنوز یک شاهکار علمی تمام عیار است، ولی مشکل بزرگی در آن نهفته که باورش کمی سخت است: فیزیک‌دانان هنوز نمی دانند که چطور باید از آن استفاده کنند!

 مجید جویا: به نظر می رسد که یک قرن کافی نیست. صد سال پیش از این، اولین کنفرانس جهانی فیزیک در بروکسل بلژیک برگزار شد. موضوع عمده بحث این بود که با نظریه جدید و عجیب کوانتوم چکار می‌توان کرد؛ و این که آیا می‌توان آن را با تجربیات زندگی روزمره ترکیب کرد و به یک تعریف منطقی از جهان ما دست یافت یا خیر.

این سوالی است که به گزارش نیوساینتیست، بعد از گذشت یک قرن، هنوز هم ذهن فیزیکدان‌ها را به خود مشغول کرده است. ذرات کوانتومی مانند اتم‌ها و مولکول‌ها از این امکان غریب برخوردارند که در آن واحد، در دو مکان متفاوت ظاهر شوند؛ همزمان به صورت ساعتگرد و پادساعتگرد بچرخند؛ و غریب‌تر از همه اینکه حتی از فاصله‌ای به اندازه نیمی از دنیا، بدون لحظه‌ای درنگ بر هم تاثیر بگذارند.

ولی اینجا یک مساله وجود دارد، ما هم از اتم‌ها و مولکول‌ها تشکیل شده‌ایم، پس چرا نمی‌توانیم هیچ یک از این کارها را انجام دهیم؟ این سوالی است که هاروی براون از دپارتمان فلسفه علم در دانشگاه هاروارد، درگیر ان است: «مکانیک کوانتوم در کجا متوقف می‌شود؟»

به نظر می‌رسد به رغم اینکه هنوز پاسخی برای این سوال یافت نشده، اما تلاش برای یافتن این پاسخ، بی‌پاداش نبوده است. مثلا سبب پیدایش حوزه جدیدی از دانش کوانتوم شده که توجه صنایع های‌تک و جاسوس‌های دولتی را به خود جلب کرده است. یک زاویه حمله جدید در تلاش برای یافتن نظریه نهایی فیزیک را در منظر دید ما قرار می‌دهد، و شاید حتی منشا پیدایش جهان را نیز برای ما آشکار سازد. با در نظر گرفتن این که روزی منتقدین کوانتوم (مانند اینشتین) این نظریه را «بالش لطیفی» می‌دانستند که تنها به کار خوابیدن فیزیک‌دانها می‌آید؛ این نتایج دست کم برای یک بالش بسیار درخشان بوده‌اند.

از بد حادثه برای اینشتین، نظریه کوانتوم به یک شاهکار بدل شد. هنوز هیچ آزمایشی پیش‌بینی‌های آن را رد نکرده و می‌توانیم بپذیریم که راه خوبی برای توصیف عملکرد جهان در مقیاس بسیار کوچک است. و خوب فقط یک مشکل دارد: این یعنی چه؟

فیزیکدان‌ها تلاش دارند تا پاسخ را «تفسیر» کنند: تفکرات فلسفی کاملا سازگار با آزمایش‌هایی که در پس نظریه کوانتوم نهفته‌اند. به گفته ولاتکو ودرال که وقتش را بین دانشگاه آکسفورد و مرکز فناوری‌های کوانتوم در سنگاپور تقسیم می‌کند؛ «دریایی از تفاسیر وجود دارد».

در طول تاریخ، هیچ نظریه علمی دیگری نبوده که بتوان از چنین زوایای متفاوتی به آن نگریست. چگونه چنین چیزی ممکن است؟
برای مثال چیزی را که امروزه به نام تعبیر کپنهاگ می‌شناسیم، در نظر بگیرید. این تفسیر که توسط دانشمند دانمارکی نیلز بور ارائه شده است، چنین بیان می‌کند که هر تلاشی برای صحبت در مورد مکان یک الکترون در اتم، بدون اندازه‌گیری آن بی‌معنی است. فقط زمانی می‌توان هر ویژگی ذرات را یک صفت فیزیکی نامید و گفت که آنها در عالم واقع وجود دارند که بتوان با یک ابزار غیر کوانتومی یا «کلاسیک»؛ آن ذرات را مشاهده و با آنها ارتباط برقرار کرد. 

بعد از آن تفسیر «دنیاهای متعدد» مطرح می‌شود، که در آن غرابت کوانتوم به این ترتیب توضیح داده می‌شود که هر چیزی که در جهان ما وجود دارد، در هزاران دنیای موازی دیگر نیز موجود است، و وجودی چندگانه دارد. یا شاید شما تفسیر بروگلی-بوهم را ترجیح دهید، که در آن نظریه کوانتوم ناقص فرض می‌شود: ما با برخی خصوصیات پنهان مواجهیم که اگر آنها را می‌دانیتسم، همه چیز آشکار می‌شد.

و بسیاری دیگر از این دست تفاسیر وجود دارند، فهرستی از تفاسیر که تمامی ندارد. در صد سال گذشته، باغ وحش کوانتوم به جایی شلوغ و پر سر و صدا مبدل شده است. ولی در این میان، تنها چند تفسیر هستند که برای فیزیکدان‌ها اهمیت دارند:

کپنهاگ شگفت انگیز
محبوب‌ترین این تفاسیر، تفیسر کپنهاگ بور است. عمده دلیل محبوبیت آن، این است که فیزیکدان‌ها نمی‌خواهند خود را با فلسفه درگیر کنند. می‌توان از ابهامات این تفسیر (مانند اینکه دقیقا چه چیزی انداه گیری را شکل می‌دهد، و یا چرا باید تغییری در بافت واقعیت ایجاد کند) چشم‌پوشی کرد تا به یک پاسخ مفید از نظریه کوانتوم دست یافت.

به همین دلیل است که برخی اوقات، کاربرد بی‌سوال تفسیر کپنهاگ، به نام تفسیر «ساکت شو و حساب کن» نامیده می‌شود. ودرال می‌گوید: «با دانستن این که اکثر فیزیکدان‌ها می‌خواهند فقط محاسبات را انجام دهند و نتایج را اعمال کنند، اکثر آنها در گروه ساکت شو و حساب کن قرار می‌گیرند».

ولی این رویکرد دو مشکل دارد. اول، هیچ گاه نمی‌تواند چیزی در مورد طبیعت بنیادین واقعیت به ما بیاموزد. برای نیل به این مقصود باید به دنبال جاهایی گشت که در آنها نظریه کوانتوم صادق نیست.

دوم، کار در درون یک چارچوب خودساخته، به این معنی است که یافتن کاربردهای جدید برای نظریه کوانتوم چندان محتمل نیست. چشم اندازهایی که مکانیک کوانتوم در دیدرس ما قرار می‌دهد، می‌تواند راهگشای ایده‌های نو باشد. ودرال می‌گوید: «اگر به حل معماهای متفاوت می‌پردازید، برایتان مفید خواهد بود اگر با تفاسیر متفاوتی آشنا باشید».

در قلب این حوزه، پدیده درهم‌تنیدگی قرار دارد که در آن، داده‌ها در مورد ویژگی‌های یک دسته ذرات کوانتومی، بین آنها به اشتراک گذاشته می‌شود. نتیجه چیزی است که اینشتین «حرک شبح وار در دوردست» نامیده بود: اندازه‌گیری یک ویژگی از یک ذره، همزمان بر صفات شرکای درهم‌تنیده آن تاثیر می‌گذارد، حال هرچقدر از هم فاصله داشته باشند.

پدیده درهم‌تنیدگی بنیادی از محاسبات کوانتوم را بنا نهاده که در آن، تنها یک اندازه‌گیری می‌تواند به شما پاسخ هزاران و شاید میلیون‌ها محاسبه را که به طور موازی با ذرات کوانتوم انجام شده‌اند بدهد؛ رمزنگاری کوانتوم نیز از پیامدهای آن است، حوزه‌ای که از داده‌ها با استفاده از طبیعت اندازه‌گیری‌های کوانتوم محافظت می‌کند.

هر دوی این فناوری‌ها، توجه دولت‌ها و صنایع را به خود جلب کرده‌اند، که می‌خواهند بهترین فناوری‌ها را در اختیار داشته باشند، و مانع از دستیابی رقبا و دشمنان خود به آنها شوند. ولی فیزیکدان‌ها عملا بیشتر مجذوب چیزهایی می‌شوند که این پدیده در مورد طبیعت واقعیت به ما می‌گوید. به نظر می‌رسد که یک مفهوم آزمایشات داده‌های کوانتوم این باشد که داده‌هایی که در ذرات کوانتوم نگهداری می‌شوند، در بنیاد واقعیت قرار می‌گیرند.

طرفداران تفسیر کپنهاگ مانند زایلینگر، سیستم‌ها را به مثابه حامل‌های داده می‌نگرند، و اندازه‌گیری با استفاده از ابزارهای کلاسیک اهمیتی برایشان ندارد: این تنها یک راه برای ثبت تغییری در محتوای داده سیستم است. زایلینگر می‌گوید: «اندازه‌گیری، داده‌ها را به روز می‌کند». این تمرکز بر روی داده‌ها به عنوان عنصر بنیادین واقعیت، برخی را نیز برآن داشته تا خود جهان را یک کامپیوتر کوانتومی بزرگ بدانند.

دنیاهای چندگانه
با این وجود، به رغم تمام گامهایی که در نتیجه تفسیر کپنهاگ برداشته شده، خیلی از فیزیکدان‌ها می‌خواهند سوی دیگر آن را نیز ببینند.

فرض طبیعت اشیا به عنوان مقیاس جهان، به منتقدین تفسیر کپنهاگ هم بهانه‌های خوبی داده است. اگر فرایند اندازه‌گیری با استفاده از ناظر کلاسیک برای خلق واقعیتی که مشاهده می‌کنیم بنیادی است، چه چیزی مشاهدات ایجادکننده محتوای جهان را انجام داده است؟ به گفته براون، «شما واقعا نیاز به یک ناظر بیرون از سیستم دارید، ولی طبق تعریف هیچ چیزی بیرون از جهان وجود ندارد».

به همین دلیل است که اخترشناسان بیشتر علاقه‌مند به تفسیری هستند که در اواخر دهه 1950 توسط هیو اورت از دانشگاه پرینستون مطرح شد. طبق تفسیر «دنیاهای چندگانه» او از مکانیک کوانتوم، واقعیت به مفهوم اندازه‌گیری وابسته نیست. در عوض، هزاران احتمال متفاوت ذاتی هر سیستم کوانتوم، هریک در دنیای خود ظاهر می‌شوند. دیوید دوچ از دانشگاه آکسفورد که نقشه‌های اولین کامپیوتر کوانتوم را طراحی کرده، می‌گوید که اکنون تنها می‌تواند به عملیات کامپیوتری به صورت جهان‌های چندگانه بیندیشد. برای او هیچ تفسیر دیگری معنی ندارد.

البته این تفسیر هم منتقدین خود را دارد. تیم مادلین، از دپارتمان فلسفه علم دانشگاه راتگرز نیوجرسی، نمی‌تواند بپذیرد که «دنیاهای چندگانه» توانسته باشد چارچوب خوبی فراهم کند که بتوان بر مبنای آن توضیح داد که چرا احتمال رخداد برخی از خروجی‌های کوانتوم بیش از بقیه است.  

به گفته مادلین، دنیاهای چندگانه بیان می‌دارد که با توجه به چندگانه بودن دنیاها، تمامی خروجی‌های ممکن اتفاق می‌افتند، ولی هیچگاه توضیح نمی‌دهد که چرا ناظران همواره محتمل‌ترین خروجی ممکن را می‌بینند. امری که از دید وی «یک مشکل خیلی عمیق است».

هرچند به گفته دوچ این مشکل با کار نظریه‌پردازان پیرو این تفسیر حل شده، اما مباحثات وی پیچیده‌اند و هنوز نتوانسته‌اند همه را قانع کنند. ولی مسئله پیچیده‌تر، چیزی است که طرفداران دنیاهای چندگانه، «اعتراض ناظر دیرباور» می‌نامند. مفهوم آشکار دنیاهای چندگانه این است که چندین نسخه از ما وجود دارند، و برای مثال الویس پریسلی هنوز در دنیاهای دیگر در حال اجرای برنامه است. هضم این مفهوم کار ساده‌ای نیست!

دوچ و براون هر دو ادعا دارند که دنیاهای موازی، توجه خیلی از اخترشناسان را به خود جلب کرده است. بحث‌ها در مورد نظریه ریسمان، کیهان شناسی و اخترشناسی رصدی، برخی از اخترشناسان را بر آن داشته تا ادعا کنند که ما در یکی از دنیاهای چندگانه زندگی می‌کنیم.

براون اذعان می‌کند: «ما در وضعیتی گرفتار شده‌ایم که احتمالا نمی‌توانیم به طور تجربی بین اورت و بروگلی-بوم یکی از انتخاب کنیم. البته این امر دلیلی برای بدبینی نیست. فکر می‌کنم که پیشرفت قابل ملاحظه‌ای رخ داده است. خیلی‌ها می‌گویند که به دلیل نبود یک آزمایش قاطع متمایز کننده هیچ کار نمی‌توانیم انجام دهیم، ولی این دقیقا همان امری است که سبب می‌شود که برخی از تفاسیر از دیگران بهتر باشند».

هرچند ودرال خود را در گروه دنیاهای چندگانه قرار می‌دهد، ولی به باور او، در انتخاب یک گروه تنها مسئله علایق قرار دارد. «در همه این موارد، نمی‌توانید تمایز تجربی بین آنها قائل شوید، در نتیجه فقط باید از غرایز خود پیروی کنید».

این ایده که فیزیکدان‌ها تنها از روی هوس یکی از این تفاسیر را انتخاب کنند، به نظر غیر علمی می‌آید، ولی تاکنون که ضرری نداشته است!

نظریه کوانتوم دنیا را از طریق محصولات جانبی خود تغییر داده است، (مثل ترانزیستور و لیزر) و شاید چیزهای دیگری هم در راه باشند. فیزیکدان‌ها با داشتن تفاسیر متفاوت برای پیگیری، ایده‌هایی برای انجام آزمایشها به نحوی متفاوت می‌یابند. به گفته ودرال، داشتن ذهنی باز در مورد معنی نظریه کوانتوم شاید بتواند حوزه جدیدی را در فیزیک باز کند.

+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

پرسش های کوانتومی ( آنتونی رابینز)

Posticon (5) پرسش.های کوانتومی

چند وقت پیش کتابی خواندم به نام "پرسش.های کوانتومی" از آنتونی رابینز که درباره سؤال.هایی بود که در زندگی از خودمان می.پرسیم.
این کتاب مطالب خیلی جالبی داشت که بخشی از آنها را در اینجا ذکر می.کنم.
ارزیابی ما از رویدادهای زندگی.مان بستگی به پرسش.هایی دارد که درباره آن مطرح می.کنیم و نکته مهم درباره پرسش.ها این است که هر پرسشی که بکنید پاسخی برای آن خواهید یافت.
اگر از خودمان بپرسیم: "اشکال زندگی من در کجاست؟" پاسخ.های بی.شماری برای آن پیدا می.کنیم.
اگر بپرسیم: "چطوره که هیچ.وقت نمی.تونم کاری رو به درستی انجام بدم؟" مغزمان در پاسخ می.گوید: "برای اینکه بی.عرضه.ام".
در نقطه مقابل اگر از خودمان بپرسیم: "چطوره که زندگی.ام چنین زیبا و دلپذیره؟" ذهنمان جواب می.دهد: "برای اینکه باهوشم. برای اینکه فلان مهارت رو یاد گرفته.ام و ..." .
وقتی از خودمان می.پرسیم: "چه چیز زندگی..ام زیبا و دلپذیره؟" یا "چگونه می.تونم این کارو به انجام برسونم؟" پاسخ.های زیادی برای آن پیدا می.کنیم و اگر بپرسیم: "چگونه می.تونم این کارو انجام بدم و از اون لذت ببرم؟" به پاسخ.های بهتر و دلپذیرتری می.رسیم.
***
احساسی که ما درباره هر رویداد داریم معمولاً نه بر پایه واقعیت بلکه بر پایه کانون توجه ما شکل می.گیرد.
وقتی از خودمان می.پرسیم: "اگه در این کار شکست بخورم چی می.شه؟" کانون توجه ما بر روی شکست قرار می.گیرد و انجام آن کار را سخت و غیرممکن تصور می.کنیم؛ ولی وقتی می.پرسیم: "اگه این کارو به انجام برسونم چه احساسی خواهم داشت؟" یا "اگه از پس این کار بربیام انتظار چه موفقیت.های دیگری رو می.تونم از خودم داشته باشم؟" برای آن کار شور و انگیزه پیدا می.کنیم.
***
در هر لحظه از زندگی که بخواهیم احساس خوبی داشته باشیم کافی است از خودمان بپرسیم: "چه کسی رو دوست دارم و چه کسی منو دوست داره؟" یا "در زندگی.ام شکرگزار چه هستم؟ چه چیز در زندگی.ام عالی و درخشانه؟"

پرسش.های امکان آفرین و ضرورت آفرین

پرسش.های امکان.آفرین با "چه می.شه اگر ..." شروع می.شوند و به ما انگیزه و امید می.بخشند.
"چه می.شه اگر این وضع روتغییر بدم؟"
"چه می.شه اگر فلان مهارت رو یاد بگیرم؟"
پرسش.های ضرورت.آفرین ما را به عمل وامی.دارند؛ مثل:
"برای تغییر دادن این وضع چه باید بکنم؟"
"برای شکوفا کردن وجودم چه کاری لازمه بکنم؟"
"برای اینکه حرف.شنوی فرزندانم از من بیشتر از بچه.های ولگرد خیابون باشه چه باید بکنم؟"
توجه داشته باشیم که پرسش.های ضرورت.آفرین و امکان.آفرین باید به طور متعادل مطرح شوند.
برای پیدا کردن انگیزه و شکوفایی در زندگی باید به اندازه کافی پرسش.های امکان.آفرین از خود بپرسیم و برای به واقعیت پیوستن رؤیاهایمان آنها را با پرسش.های ضرورت.آفرین پشتیبانی کنیم.
اگر همیشه از خودمان بپرسیم: "چه می.شه اگر ..." هیچ تلاشی انجام نمی.دهیم و اگر همواره بپرسیم: "چه باید بکنم؟" ممکن است مغزمان را به عصیان واداریم و از او بشنویم: "دیگه از این بایدها و نبایدها خسته شده.ام... !"

پرسش.های هم.سو و ناهم.سو

وقتی کسی ایده یا مفهومی را به ما عرضه می.کند از خود بپرسیم: "چه چیز اون خوبه؟ چطور می.تونم از اون استفاده کنم؟"
اگر به کسی بگوییم: "می.خوام دنیا رو عوض کنم" و او در پاسخ بگوید: "این احمقانه است" بلافاصله درحالتی ناهم.سو قرار خواهیم گرفت و شور و ذوق خودمان را از دست خواهیم داد؛
ولی اگر بگوید: "من هم می.خوام دنیا رو عوض کنم. از چه راه.هایی می.تونیم این کارو بکنیم؟ چی می.شه اگه از خودمون شروع کنیم؟ چی می.شه اگه از همین فردا شروع به کار کنیم؟" با چنین پرسش.هایی که با ایده ما هم.سو هستند شور و نیروی بیشتری کسب خواهیم کرد.
با این وجود گاهی لازم است در کنار پرسش.های هم.سو، پرسش.های ناهم.سو نیز بپرسیم: "اگه کارها اون.طور که می.خوام پیش نره چی؟"
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

بررسی تئوری های نیوتن، آشوب و کوانتوم در مدیریت

نمود مهارت هاي مديريتي در انقلاب هاي سه گانه ي مديريت

(بررسی تئوری های نیوتن، آشوب و کوانتوم در مدیریت)


علی یاسینی: دانشجوی دکتری مدیریت

 

1-انقلاب نيوتن و مهارت هاي مديريتي:

در عصر صنعتي امروز، راهنمايي‌هايي را كه از علوم نيوتني به مديران مي‌رسد، مبتني بر نگرش به موفقيت سازماني بر حسب و از دريچه حفظ ثبات سيستم است، به نحوي كه اگر طبيعت يا بحران و يا هر عامل ديگري، سيستم را از حالت ثبات خارج كند، نقش مدير ايجاد مجدد تعادل در سيستم است. با تلقي ثبات و پايداري به عنوان نشانه موفقيت سازماني، نظم از بالا به پايين تحميل و ساختارهاي سازماني به گونه‌اي طراحي مي‌شوند كه از تصميم‌گيرندگان رأس سازمان حمايت كنند، كه نتيجه آن بروكراسي، سلسه مراتب و نظم سازماني است. درواقع با بهره گيري از آموزه هاي نيوتن بايد موضوع فرآيند «مساله يابي»، «چاره جويي» و «ارائه راه حل» در حوزه دانش مديريت را مورد تجزيه و تحليل قرار دهيم و به پاس خدمات و آموزه هاي ارزشمند نيوتن در عرصه جهان علم و دانش از آن به عنوان «مديريت نيوتني» ياد و تلاش مي کنيم. در عصر نيوتن مهارتهاي زير نمود پيدا كرد:

ü     مهارت حل مساله

ü     مهارت به كارگيري گستره ي دانش براي حل مسايل

ü     مهارت تصميم گيري در شرايط مبهم

ü     مهارت سازماندهي و هماهنگي امور

ü     مهارت برنامه ريزي و كنترل امور

 

 

2-انقلاب كوانتوم و مهارت هاي مديريتي:

مهارت هاي سنتي شامل برنامه ريزي، سازماندهي ، هدايت و کنترل مي باشد. دنياي متحول امروز که دائماً در حال تغيير است با فرآيندهاي سنتي قابل مديريت کردن نيست و هزاره ي سوم نياز به مسايل ديگري دارد. بر اساس مفاهيم مکانيک کوانتوم  و تئوري آشوب (استعاره هاي جديد مهارت مديريتي) از مفاهيم سنتي استفاده ي مطلوبي مي کنند و مدلي را ارائه مي دهند که وقتي مديران اين مدل را به کار بگيرند از محدوده ي مکانيکي، مقيد، و جزءگرا خارج شده و باعث مي شودکه اين مديران تغييرات شگرفي در خود و سازمان مربوطه بدهند. هفت مهارت کوانتوم داراي خصوصياتي چون گذشته و يا آينده نگري ، علمي يا معنوي بودن، سادگي يا پيچيدگي، مي باشند که با هم مدلي را تشکيل مي دهند متوازن و تعادلي را بين مهارت هاي سنتي و مهارت هاي جديد ايجاد مي کند. کوانتوم اصطلاح دهه ي1920 بوده و در باب فيزيک جديد و در قلمروي ساب اتميک ارايه شد. اين مفهوم تاکنون در رفتار مورد استفاده قرار نگرفته، ولي اين گرايش در حال تغيير است. تحقيقات اخير در زمينه ي روانشناسي و فيزيولوژيک نشان مي دهد که انسان موجودي کوانتومي است اگر چه در در نگاه اول موجودي مادي تلقي مي شود ولي بعدي غير قابل مشاهده و غير مادي هم دارد که به آن ذهن، خودآگاهي و يا روح مي گويند. در اين بررسي نظريه ي کوانتوم، استعاره اي است براي رفتار مديريت و خصوصاً پارادايمي جديدي است که مي تواند در افزايش اثربخشي رهبري و مديريت مديران موثر باشد. از آنجايي که ابزارهاي مديريتي برنامه ريزي، سازماندهي، راهنمايي و کنترل کردن از مشتقات فيزيک نيوتني کلاسيک مي باشد و در کل مهارت هاي سنتي را ارائه داد، شايد اصول فيزيکي کوانتوم بتواند مجموعه اي از مهارت هاي جديد را ارايه دهد. اصول اساسي کوانتومي بينش معني داري را براي يک جهان سازماني فراهم مي کند که عيني و ذهني، منطقي يا عقلي، خطي يا غير خطي، منظم يا آشفته است. جهاني که در آن مشاهده انسان تا اندازه اي براي آن چه مشاهده شده است تاثير گذار است (شلتون، 1999، ب:72-71). به طور خلاصه اصول کوانتوم مديران را وا مي دارد که ديدگاهشان را از واقعيت تغيير دهند و ديدگاهي برونگرا داشته باشند تا رهبري موثرتري در مقايسه با گذشته داشته باشند.

مفاهيم کوانتومي برگرفته از شلتون بوده و به منظور شالوده اي جديد براي رهبري در مديريت تلقي مي شود. شالوده اي که يک مدل از مهارت هاي تعاملي جديد و پارادايمي از تفکر را براي اثربخشي، فراهم مي کند به اين مهارت ها، مهارت هاي کوانتومي مي گويند؛ زيرا اين مهارت ها بر اين اصل استوارند که انرژي کوانتومي مهمترين اصل است و اين انرژي علت همه چيزها در جهان است و در نتيجه جنبه ي مادي اين جهان را در درجه ي دوم  اهميت قرار مي هد. از منظر اين تئوري هفت مهارت در طبيعت وجود دارد:

1-   ديد کوانتومي: توانايي ديد تعمدي

2-   تفکر کوانتومي: توانايي تفکر کردن به طريقي متناقض گونه

3-   حس کوانتومي: توانايي حس کردن هر موجود زنده

4-   عمل کوانتومي:  توانايي عمل کردن مسئولانه

5-   اعتماد کوانتومي: توانايي اعتماد به فرآيند زندگي

6-   دانستن کوانتومي: توانايي درک مستقيم

7-   وجود کوانتومي: توانايي در ارتباط بودن

 

 

 

 

مدل مفهومي مهارت هاي کوانتومي:

عمل کردن کوانتومی

حس کردن کوانتومی

دید کوانتومی

دانستن کوانتومی

اعتماد کردن

تفکر کوانتومی

وجود کوانتومی

بر اساس مدل کوانتومي سه مهارت؛ ديد کوانتومي، تفکر کوانتومي و احساس موانتومي اساساً و به طور طبيعي روانشناسانه هستند. اين سه مهارت بر اساس سه اصل روانشناسي استوار مي باشند:

1-   درک بشر بسيار ذهني است

2-   تفکر خلاق نيازمند رشد نيمکره ي راست مغز است

3-   احساسات بشر در نتيجه حوادث بيروني نيست بلکه در نتيجه ي گفت و گوي دروني است.

اساساً اين سه مهارت به تنهايي به رهبران و مديران يک حس عميق از معني و تحقق را نمي دهد. براي تحرک بخشيدن بيشتر به نقش هاي رهبري و مديريت، مهارتهاي اضافي ديگري براي مديران مورد نياز است.مهارت هايي که تمرکز را از مصلحت شخصي تنگ نظرانه به سوي خوب بودن کلي تغيير مي دهد. در اين مدل، مهارت هايي به عنوان مهارت هاي معنوي نامگذاري مي شود که بر اساس سه اصل معنوي جهاني مي باشد(ديد، تفکر و دانستن کوانتومي).

 

مهارت هاي کوانتومي:

1-   ديد کوانتومي: اين مهارت بر اين فرض استوار است که مديران در محدوده ي محيط سازماني و ذهني، عمل و تصميم گيري مي کنند. بر مبناي تئوري کوانتوم، تحقيقات اخير در ارتباط به قوه ي ادراک انسان نشان مي دهند که 80 درصد آن چه در جهان خارج ديده مي شود، عملکردي است از فرضيات و اعتقادات ذهن، با اين وجود مديران در بيشتر موارد، دست به مديريت خود و يا سازمان مربوط مي زنند و توجه کمي به ذهنيت واقعيت بيروني دارند.( زوکا، 1979: 310). بنابراين اعتقادات مديران ادراکاتشان را تقويت مي کند و درکشان ، عقايدشان را تقويت مي کند. در نتيجه اشخاص در نقش هاي مديريتي در پارادايمي عمل مي کنند که بر اساس سيکلِ پيوسته  و تکراري استوار است. در اين سيکل مديران مي توانند ياد بگيرند که از نياتشان بيشتر آگاه شوند و وقتي آنها ياد گرفتند مي توانند آنها را تغيير دهند و به اين تغيير ادراکشان تغيير کند و رهبري افزايش مي يابد.

2-   تفکر کوانتومي: متاسفانه بسياري از مديران هنوز متکي بر مهارتهاي منطقي خطي و تفکر سياه و سفيد هستند (مک نيل، فري برگر، 1994: 85). زوهر(1990) معتقد است که فرآيند تراکمي در مغز انسان ممکن است ساختارهاي عصبي به وجودآورد که براي آگاهي، پيش شرط لازم است ( زوهر،1990:226).

     اگر تحقيقات بعدي ارتباط بين تراکم و آگاهي را تائيد کند از اين فرضيه حمايت مي کند که ميدان کوانتومي آگاهانه است. بنابراين محتمل نيست عملکرد مبتني برمهارت تکاملي باشد، بلکه امکان دارد ماده ي اصلي واقعيت فيزيکي باشد.(ولد، 1984: 2-1).

جهان اساساً مجموعه اي از سيگنالها و ميداني اطلاعاتي است. بيشتر شبيه فکر بزرگي است تا استعاره بزرگي از ماشين پارادايم نيوتني. دانستن کوانتومي، توانايي ارتباط برقرار کردن به شيوه هاي غير احساسي همراه با اطلاعات در اين ميدان کوانتومي بالقوه است. ويليام جيمز اصطلاح تجربه گرايي راديکال را براي توصيف فرآيند دانستن مستقيم به کار برد. دانشي که ماوراي داده احساسي است( تيلور، 1994:353) و (هوشن،1982:195). تصور کردن يک سازمان با رهبران مديريتي که مي دانند چگونه با درک مستقيم به پايگاه اطلاعاتي جهاني دسترسي پيدا کنند. در عين مشکل بودن، شگفت انگيز است. تحقيقات نشان مي دهد که بسياري از مديران اجرايي اتکاي قوي خود را بر قوه ي درک مستقيم تاييد مي کنند، ولي تعداد قليلي از مديران اين توانايي هاي شهودي را نشان مي دهند و حتي تعداد قليل تري از مديران سعي در پرورش و تلفيق اين دانش شهودي براي توسعه ي فعاليت ها و اقدامات روزانه سازمان دارند. با اين حال داده هاي دردسترس عظيمي که رهبران در مديريت دارند باعث شد که آنها شيوه هاي جديد دانستن را مورد بررسي قرار دهند. به سادگي اطلاعات بسيار زيادي در شيوه ي تحليلي سنتي وجود دارد که مورد پردازش قرار مي گيرد. لانگر(1994) يک تئوري تصميم گيري مراقبتي رشد را تدوين كرد. تحقيق لانگر نشان مي دهد که اطلاعات جمع آوري شده لزوماً منتج به تصميمات بهتري نمي شود. در واقع سازمانها نوعاً از روي اطلاعات جمع آوري شده بر روي هدفي که داراي کاهش عدم قطعيت است، تائيد مي کنند. اين کار عملي بيهوده است؛ چراكه اطلاعاتي که در مورد ساده ترين تصميمات مي تواند جمع آوري شود (مثل توسعه ي يک محصول جديد يا انتخاب يک حمايت گر جديد) تحقيق بي پاياني را در بردارد. به جاي تمرکز بر روي جمع آوري اطلاعات، تئوري لونگر تاکيد بر آگاه بودن دارد.و خاطر نشان مي کند که اعتقاد به قطعيت، نقض بزرگي در مديريت و رهبري است. قطعيت باعث عدم آگاهي مي شود. وقتي شخص مطمئن است به طور خاص از توجه کردن باز مي ماند. از سوي ديگر عدم قطعيت باعث مي شود که مدير به ميدان کوانتومي اطلاعات، بي نهايت ارتباط پيدا کند. در کل وقتي مديران شروع به پيدا کردن فضايي براي آگاهي (مراقبت) در امور روزمره مي کند،آنها سازمان مغز جمعي (خرد جمعي) را پرورش مي د هند. سازمانهايي که کاملاً از هر دو طرف مغز استفاده مي کنند. مديرانشان دانستنِ درک شهودي و تحليل عقلي را به طور يکسان داراي ارزش مي دانند(مکارتي، 1994: 27-29).

3-عمل کردن کوانتومي: اين مهارت بر اساس مفهوم مکانيکي کوانتومي بين ارتباط و پيامدهاي جانبي آن استوار است. در سطح ساب اتميک وقتي دو سيستم به هم مرتبط مي شوند، با هم مرتبط باقي مي مانند حتي در طول مسافت هاي زماني و مکاني زياد. اين گفته بر اصل غير قابل تفکيک بودن تاکيد کرده و اساسي ترين اصل نسبيت را که هيچ چيز نمي تواند سريع تر از سرعت نور حرکت کند، را نقض مي کند. بر اساس اين مهارت؛ عمل کردن در بعد مسافت درصدد تغيير دادن شکل زندگي است. همانطوري که در حال حاضر از طريق پيشرفت هاي خيره کننده تکنولوژيکي شناخته شده است. اما از همه مهمتر همان اصل، امکان بالقوه ي تغيير دادن ديدگاه مديران در ارتباط با ديگر افراد و جهان را دارد. ( گريفين، 1984: 226). به کار بردن مهارت عمل کردن باعث مي شود که مدير انتخاب هاي پاسخگو را انتخاب کند. انتخاب پاسخگو، تعهدي براي انتخاب هاي مديريتي تفويض مي کند که آگاهانه تر است. هر انتخاب آگاهانه که يک مدير انجام مي دهد نه تنها براحتمال انتخابهاي آينده تاثير مي گذارد، بلکه علت ارتباطي کوانتومِ بين شخصي است که انتخابهاي آتي را هم تحت تاثير قرار مي دهد. بنابراين سازمانها و مکانهاي کار براي يک انتخاب در يک لحظه طراحي شده اند. بر طبق گفته ي زوهر(1990)، وقتي که مديران اعمالي نظير مهرباني، دلسوزي يا صداقت انتخاب مي کنند، اين اعمال کوانتوم "تاس" را مي اندازد و اين احتمال را افزايش مي دهد که ديگر اشخاص داخل يا خارج سازمان متناسب با آن عمل کنند. هر شخص در همبستگي غير منطقه اي با ديگر افراد است و تصميمات هر شخص تمام سيستم را تحت تاثير قرار مي دهد. مديران براي پيروز شدن در برقراري ارتباطات در سازمان بر تک تک افراد حساب باز مي کنند و اصل ما را در نظر مي گيرند.(زوهر،1990: 184).

4-اعتماد کردن کوانتوم: اين مهارت از تئوري آشوب گرفته شده است. بر اساس تئوري آشوب، آشوب جزء لاينفکي در فرآيند تکامل بوده و کاتاليزوري است که عدم تعادل لازم را براي تکامل سيستم به وجود مي آورد. آشوب مبتکر همه ي پيشرفت ها است بدون آشوب و تضاد متناسب ناشي از تغيير، آنتروپي حاصل مي شود (پري گوگين، دارلينگ، فوگلياسو، 1997: 102). اعتماد کوانتومي توانايي اعتماد به فرآيند طبيعي است. اين مهارت مديران را قادر مي سازد ؛ بدون اينکه مسير را به طور کامل کنترل کنند تغييرات سريع را مهار، در ماجراجويي به طور کامل شرکت كرده، و در محيط پرآشوب سعي مي کنند سازمان را بالنده سازند تا به طور خودجوش تکامل يابد. لذا در اين راستا خود مدير به گونه اي غير ضروري وارد مداخله نمي شود.

5-مهارت کانوني بودن کوانتومي: اين مهارت به سرشت ارتباطي سازمان و محيط اشاره دارد. درسطح ساب اتميک ماده تنها از طريق ارتباطات به وجود مي آيد. به گونه اي استعاري، ارتباطات کوانتومي پيش نيازي براي تغيير شکل انساني از طريق ارتباطات است که در توانايي يک شخص بروز مي کند. وقتي يک شخص با آغوش باز و ريسك پذير نزديک مي شود، ماهيت جديدي به وجود مي آيد که بزرگتر از جمع دو شخص منفرد است. لذا هر يک از طرفين فرصت يادگيري و پيش بيني را دارد. بودن کوانتومي( مهارت کانوني)، توانايي در ارتباط بودن است، ارتباطي بر اساس توجه، احترام مثبت و بي قيد و شرط است. اين مهارت مدير را قادر مي سازد احساساتش را تسخير كرده  و آنها را بر ديگران تحميل ننمايد. وقتي اين امر انجام شد مديريت پي مي برد که کل ارتباطات، فرصت هاي براي  يادگيري چشيگير مي باشد. رهبر کارآمد پي مي برد کسانيکه بيشتر از همه مي خواهند به او چيز ياد دهند، مطلوبترين افراد نيستند بلکه ارزشمندترين افراد هستند که در راستاي سلامتي روحي و رواني او به منظور ثمربخشي سازماني به او کمک مي کنند. زماني که مدير يک سازمان اين مهارت را به کار بگيرد بايد اولويت هاي سازماني را معکوس کند و خودشان و سازمانشان را از درون به بيرون تغيير مي دهند.

6-مهارت دانستن كوانتومي: توانايي براي دانستن به شيوه خلاقانه و شهودي، كه از حوزه تئوري كوانتوم مشتق شده است. علي‌رغم وسوسه جوامع غربي در مورد پارادايم مثبت گرايي، تحقيقات مديريتي اخير بيان مي كنند كه عمده مديران ارشد، به يك اعتماد قوي مبتني برشهود اعتراف كرده اند. - اگرچه تعداد کمي از آنها تواناييهاي شهودي خود را عمومي مي سازند و حتي كمتر تلاش مي كنند تا دانستن شهودي را در عمليات روزانه سازمان، انتشار دهند و تركيب كنند. اگرچه همانگونه كه ما به قرن 21 مي نگريم، مقدار اطلاعات در دسترس، شيوه‌هاي جديد دانستن را تحت حمايت قرار مي دهد. زيرا در قرن 21، زمان كافي براي حل مشكل و حل تعارض با استفاده از مدل‌هاي خطي سنتي وجود ندارد. لانگر(199) نظريه تصميم گيري حضوري[1] را ارائه داد. او بيان مي كند كه جمع آوري اطلاعات لزوماً تصميمات بهتر را ايجاد نمي كند. در واقع لانگر معتقد است كه سازمانها بر اهداف غيرممكن - كاهش عدم اطمينان از طريق جمع آوري اطلاعات - تمركز مي كنند. اين بيهوده است، زيرا حتي مقدار اطلاعاتي كه مي تواند جمع آوري شود، در مورد ساده ترين تصميمات همانند ايجاد يك محصول جديد يا انتخاب يك عرضه كننده، مي تواند شامل تحقيقات محدودي گردد. علي رغم تمركز بر جمع آوري اطلاعات، تئوري لانگر بر آگاه ماندن تاكيد دارد(آگاهي). او نشان داد كه مطمئن بودن، به طور واقعي يك عيب بزرگ است. اطمينان انسان را به سوي كم آگاهي و بي خبري هدايت مي كند. زماني كه ما مطمئن هستيم ، از دقت كردن دست برمي داريم. به عبارت ديگر، عدم اطمينان، ما را در جهان بيرون و شهود دروني، هوشيار نگه مي دارد.(شلتون، 2004: 14).البته مواقعي وجود دارد كه فرآيند جمع آوري اطلاعات سنتي نه تنها مفيد، بلكه واجب و لازم است. براي مثال اگر تعارض مدير و يك کارمند، بالا بگيرد ( شدت بيابد) در نقطه نهايي داوري، براي كاركنان منابع انساني يا توسعه سازماني قابل توجيه است كه اطلاعات را جمع آوري كنند. بدون يك فرايند متفكرانه تحقيقي، هر دو خطاي قانوني و اخلاقي ممكن است اتفاق بيفتد. (دي پائولو و هوي،2003: 3) مهارت دانستن و شناخت كوانتومي، ابزاري براي ميانبر زدن در فرايند سختكوشي و تلاش نيست، بلكه كاهش فرايندهاي تكراري است، كه يك سازمان نياز به انجام آن دارد. مديراني كه مهارت دانستن كوانتومي را مطلوب مي دانند نه فقط با افراد به شيوه اي احترام آميز و با بينش شهودي عميق رفتار، بلكه آنها خلاقانه يك جو آگاهي و تفکر را ايجاد مي كنند. مديران متخصص در اين مهارت همچنين ممكن است از استعاره هاي راهنما براي كمك به آنهايي كه در تعارض هستند، در جهت دستيابي به سطوح بالايي از دانستن شهودي استفاده كنند. بنابراين، براي چالشهاي بسيار مشكل خود، راه حلهاي بسيار خلاق ، كشف مي كنند.                                 

7- احساس كوانتومي: توانايي احساس زنده و حياتبخش، كه مبتني بر منطقي است كه انسانها همانند ساير جهانيان با كوانتوم‌هاي يكساني مواجه هستند و بنابراين موضوعي براي قوانين جهاني تحريك انرژي هستند. (دارلينگ، 2001: 21 )تحقيق مؤسسه (هرت مث )IHM آنچه را كه بيشتر مديران به طور شهودي مي دانند، تاييد مي كند. يعني احساسات منفي انرژي بر و احساسات مثبت انرژي زا هستند. علم به دانستن اين شهود، بنظر نمي رسد مقدار استرس و تعارض كه در جهان كسب و كار جاري است، را كاهش دهد. برنامه هاي سريع، انرژي را از بين مي برند. شغلهاي پر استرس، انرژي را تحليل مي دهند. مديران سلامتي و سرزندگي را مطلوب مي دانند، اما آنها معمولاً سختي را به شكل تعارض تجربه مي كنند.                                                           .
توانايي احساس كوانتومي، مديران را قادر مي سازد كه احساس دروني خوبي داشته باشند، بدون توجه به آنچه كه در بيرون اتفاق مي‌افتد. وقتي آنها از اين مهارت استفاده مي كنند، ياد مي گيرند كه چگونه ظاهر بدنشان را به وسيله تغيير در احساس قلبي خود تغيير دهند. آنها به طور مضاعفي از نقطه انتخاب ادراكي بين هر محرك بيروني و پاسخ دروني منتج شده، آگاه مي شوند. آنها شروع به تشخيص اين نکته مي كنند كه انرژي هرگز به وسيله ديگر افراد تهي نمي گردد، مگر به وسيله انتخابهاي ادراكي.(شلتون،2004: 13)                                      
تحقيق IHM بيان مي كند كه مديران مي توانند سطوح بالايي از انرژي را به سادگي به وسيله انتخاب تمركز بر جنبه هاي مثبت هر واقعه‌اي، حفظ كنند. ديدن وقايع منفي از يك رويكرد مثبت، نيازمند مهارتهاي احساس پارادوكس است. (شلتون، 2004: 17).

انقلاب آشوب و مهارت هاي مديريتي:

جيمز گيلك در كتاب خود تحت عنوان «آشوب: ايجاد يك علم جديد» چشم‌اندازهاي جديدي را از واقعيت‌هاي فراروي، روش‌هاي جديد، درك علت و معلول را جهت برقراري نظم و حل و فصل پيچيدگي‌هاي (تئوري پيچيدگي) سازمان ارائه مي‌كند، اين تئوري كه با تئوري آشوب در ارتباط است، بعدها توسط انديشمنداني نظير روگر لوين در كتابي تحت عنوان «پيچيدگي: زندگي در لبه نظم و آشوب» و ميتچل والدروپ در كتابي به نام «پيچيدگي: علم نوظهور در لبه‌ي نظم و آشوب» توسعه يافت. برخي از انديشمندان معتقدند كه اين دو تئوري (تئوري آشوب و تئوري پيچيدگي) بخشي از آشوب‌اند، برخي ديگر هم اعتقاد دارند كه اين هر دو هر كدام يك روي يك سكه‌اند، عده‌اي نيز، اعتقاد دارند كه تفاوت قابل تمايزي بين اين دو تئوري مشهود نيست. به هر روي، تئوري آشوب يا تئوري پيچيدگي سازماني، زاييده‌ي تغييرات ايجاد شده در دانش بشري و تغيير ماهيت محيط كار و روابط آن است.

ويژگي‌هاي تئوري آشوب

تئوري آشوب كه در دنياي علمي و محيط كاري جديد ايجاد شده و اخيراً، در مديريت مطرح گشته است، از اين ويژگي بهره‌مند است:

الف ـ افزايش بهره‌وري؛

ب ـ دست‌يابي دولت به منابع مالي؛

ج ـ تشويق رقابت؛ افزايش رفاه و افزايش كارايي فعاليت‌هاي سازماني؛

د ـ صرفه‌جويي در هزينه‌هاي ؛

ه ـ ايجاد رونق در بازار سرمايه و گسترش فرهنگ مشاركت در سازمان؛

به بيان ديگر، ويژگي‌هاي عمده اين نظريه عبارت است از: اثر پروانه‌اي[2] خودسازمان‌دهي يا سازگاري پويا [3] ، خودمانايي[4] يا خاصيت هولوگرافي و جاذبه‌هاي عجيب[5].

1ـ اثر پروانه‌اي:

ادوارد لورنز استاد هواشناسي دانشگاه McI در سال 1973، نتايج محاسبات دستگاه معادلات ديفرانسيل متشكل از سه معادله ديفرانسيل غيرخطي و معين مربوط به جابه‌جايي حرارتي جو را منتشر و ملاحظه كرد كه در محدوده معيني از عوامل معادلات، بدون مدخليت عناصر تصادفي يا ورود اغتشاش خارجي نوع نوسانات نامنظم در پاسخ به سيستم بروز داده مي‌شود. وي در ادامه تحقيقات خود با شگفتي به اين نتيجه رسيد كه يك تغيير جزئي در شرايط اوليه معادلات پيش‌بيني كننده وضع جوي منجر به نوسانات در پاسخ سيستم و تغييرات شديد در نتايج حاصل از آنها مي‌گردد. لورنز، اين خاصيت را اثر پروانه‌اي نام نهاد، به اين معنا كه يك تغيير جزئي در شرايط اوليه مي‌تواند به نتايج وسيع و پيش‌بيني نشده در سيستم منجر گردد، اين مسأله، سنگ‌بناي تئوري آشوب است. زيرا، در نظريه آشوب يا بي‌نظمي اعتقاد بر آن است كه در تمامي پديده‌ها، نقاطي وجود دارند كه تغيير اندك در آنها باعث تغييرات عظيم خواهد شد، در اين رابطه، سيستم‌هاي اقتصادي سياسي، اجتماعي و سازماني، همچون سيستم‌هاي جوي از اثر پروانه‌اي برخوردارند، تحليل‌گران بايد با آگاهي از اين نكته مهم، به تحليل و تنظيم مسائل مربوط بپردازند.

2ـ خودسازمان‌دهي:

در محيط در حال تغيير امروز، سيستم‌هاي بي‌نظم در ارتباط با محيط‌شان همچون موجودات زنده عمل مي‌كنند، براي رسيدن به موفقيت همواره بايد خلاق و نوآور باشند، اما هنگامي كه سيستم به تعادل سازگار نزديك مي‌شود، براي حفظ پويايي نياز به تغييرات اساسي دروني دارد كه اين تغييرات به جاي سازگاري و تطبيق با محيط، سازگاري پويا را موجب مي‌گردد كه نتيجه آن دگرگوني روابط پايدار بين افرد، الگوهاي رفتاري، الگوهاي كار، نگرش‌ها و طرز تلقي‌ها و فرهنگ‌هاست. برخي از دانشمندان چون مورگان معتقدند: آشفتگي، سازگاري‌ها و انطباق را درهم مي‌شكند كه اين مسأله، در ظهور نظر نوين، گاهي بسيار ضروري است، باعث خلاقيت مستمر در سايه تخريب خلاقيت پيشين مي‌شود، مورگان خاصيت خودنظمي در سيستم‌ها را تابع چهار اصل مي‌داند، نخست، سيستم بايد توان احساس و درك محيط و جذب اطلاعات از محيط را داشته باشد. دوم، سيستم بايد قادر به برقراري ارتباط بين اين اطلاعات و عمليات باشد. سوم و چهارم، آگاهي از انحرافات و توانايي اجراي عمليات اصلاحي را داشته باشد.

3ـ خودنمايي (خودمانايي):

در تئوري آشوب و معادلات عمليات آن نوعي شباهت بين اجزاء و كل قابل تشخيص است، بدين ترتيب كه هر جزئي از سيستم داراي ويژگي كل بوده و مشابه آن است، به اين خاصيت هولوگرافي گفته مي‌شود. اولين بار، هولوگرافي در سال 1948 توسط دنيس گابور مطرح شد. مورگان در كتاب خود تحت عنوان «نگارهاي سازمان» در استعاره سازمان‌ به مثابه مغز، ويژگي‌هاي هولوگرافي را به شرح زير بيان مي‌كند:

“ جزء خاصيت كل را داشته و مانند آن عمل مي‌كند، سيستم توانايي يادگيري را دارد، سيستم داراي توانايي خودسازمان‌دهي است، حتي اگر قسمت‌هايي از سيستم برداشته شود، سيستم به راحتي مي‌تواند به فعاليت خود ادامه دهد”.

4ـ جاذبه‌هاي عجيب:

جاذبه‌هاي نقطه‌اي و دوره‌اي پايه‌هاي فيزيك نيوتني كلاسيك است كه بيان‌گر الگوي منظم و باثبات در حركت پديده‌ها و روابط آنهاست، مانند حركت دادن يك مداد روي كاغذ حول محور خودش با شعاع يكسان، كه نتيجه آن شكل دايره است كه اين بيانگر جاذبه نقطه‌اي است. در اوايل دهه 1960 ادوارد لورنز در تحقيقات خود جاذبه ديگري را كشف كرد كه توسط ديويد روتل و فلوريس تاكنس «جاذبه‌ عجيب» ناميده شد. برخلاف ساير جاذبه‌ها، اين جاذبه نه نقطه‌اي و نه دوره‌اي بود، بلكه رفتاري است كه سيستم ارائه مي‌دهد، هرگز خودش را تكرار نمي‌كرد. اين جاذبه عجيب، محصول غيرخطي بودن روابط پديده‌ها و تعامل‌پذيري آنهاست. غيرقابل پيش‌بيني بودن رفتار در جاذبه‌هاي عجيب تابع دو پديده است: اولي مربوط به حساسيت نسبت به شرايط اوليه است كه لورنز آن را اثر پروانه‌اي ناميد. دوم، همه آنچه را كه ما در نظر اول بي‌نظم و آشوب‌گونه مي‌بينيم، در درازمدت و با گذر زمان الگويي منظم و داراي نظم از خود نشان مي‌دهد. به سخني ديگر، تغييرات شديد، رفتارهاي نامنظم، دگرگوني‌ها غيرقابل پيش‌بيني، حركات بحراني و همه در ذرات خود داراي نظمي نهفته هستند.

مديريت نظريه آشوب

مديران بايد دريابند كه يك سازمان موفق، سازماني برخوردار از نظام بازخورد غيرخطي پويايي است كه در ناحيه آشفتگي عمل مي‌كند، از طريق خودسازمان‌دهي كه ويژگي سيستم‌هاي آشوب‌گونه است، به طور خلاق سازگاري پويايي در عرصه‌هاي كاركردي سازمان‌ و خرده‌سيستم‌هاي داخلي و تعاملات بيروني آن برقرار مي‌كند. با توجه به مراتب فوق، مديران بايد با نهادينه كردن فعاليت بيشتري از فرهنگ سيستم‌هاي آشوب‌گونه در سازمان، آمادگي سازمان را براي خود سازمان‌دهي، خلاقيت و نوآوري، يادگيري مستمر و همه‌جانبه، فعاليت‌هاي تيمي فرايند محور، تعامل خلاق با محيط، شناسايي نقاط حساس و اهرمي و … را فراهم آورند. بدين منظور، اقدامات زير به عنوان درس‌هاي كاربردي نظريه آشوب مي‌تواند مؤثر باشد:

الف‌ـ ايجاد پويايي در نگرش مديران:

مديران بايد با نگرش نو و پويا، مدل‌هاي ذهني خود را متناوب با شرايط و ويژگي‌هاي سيستم‌هاي آشوب‌گونه تغيير شكل دهند كه در آن صورت، خواهند توانست دنياي فراروي سازمان‌ها را كاملاً با گذشته آن، متفاوت سازند و به جاي دنباله‌روي از اصول قديمي، فعاليت‌هاي خود را براساس مفروضاتي كه معرف مدل‌هاي دور از تعادل پويا و پايدار هست طراحي و اجرا كنند. بنابراين، كميت و كيفيت وسايل و روش‌هاي كار، به تنهايي در شرايط امروزين سازمان‌ها كارساز نيستند، بلكه اين مدل‌هاي ذهني خلاق و پوياي مديران است كه با شكستن مدل‌هاي مسلط حاكم بر كسب و كار، آنها را قادر خواهند ساخت كه شرايط موفقيت سازمان را فراهم آورند.

ب ـ بهره‌گيري از هوشنمدي سازمان:

دانش يكي از پيش‌زمينه‌هاي ايجاد تغيير فراگير و پويا در سازمان است. سازمان‌هايي كه تمايل به تبديل شدن به سازمان‌هاي آشوب‌گرانه را دارند بايد به هوشمندي جمعي كاركنانشان جهت ايجاد يك فرهنگ آگاهانه و مطلوب تكيه كنند، فرهنگي كه در آن عدم تجانس و ناهمگوني به رسميت شناخته شده، از اين طريق، با ايجاد فضاي مناسب جهت عرضه نگرش‌ها، ايده‌هاي مختلف، فرايند يادگيري پيچيده و فراگير كه لازمه اداره مؤثر امور راهبردي است را برانگيخته و تسهيل كنند.

ج ـ نقدپذيري فضاي سازمان:

تغيير فراگير و پويا به موازات رشد دانش و اطلاعات در سازمان نيازمند خلاقيت و نوآوري مستمر است، اين امر، مستلزم فرهنگ سازماني مناسب است كه در آن قوانين، سياست‌ها و مفروضات به صورت مستمر زير سوال رفته و مورد بازبيني و اصلاح مستمر قرار گيرد. شام پيتر، اقتصاددان معروف معتقد است كه يك سازمان هر گاه بخواهد برتري رقابتي خود را حفظ كند، بايد تخريب خلاق را در فعاليت‌هاي خود به كار گيرد. سازمان‌ بايد از طريق خلاقيت و نوآوري با ايجاد برتري‌هاي جديد برتري‌هاي قديمي خود را نابود سازد، اگر چنين نكند رقيبي ديگر اين كار را انجام خواهد داد. مطالعات ايكو جيرو نوناكو شواهدي ارائه مي‌دهد كه بر مبناي آن بعضي از مديران سازمان‌هاي نوين و پويا به منظور دگرگوني در الگوهاي رفتاري و ايجاد خلاقيت ناگهاني عمداً و آگاهانه، ناپايداري را در سازمان‌ خود دامن مي‌زنند كه از جمله مي‌توان به هوندا و كانن اشاره كرد كه مديران آنها جهت خودسازمادهي از آشفتگي و ناپايداري خود ساخته استفاده مي‌كنند.

د ـ فرايندگرايي و كار تيمي:

رشد دانش، اطلاعات، خلاقيت و نوآوري در گرو فضاي مناسب و تعامل آزاد انديشه‌ها و تفكرات است كه بهترين خاستگاه آن گروه‌هاي كوچك است. بنابراين، در شرايط ناپايداري و نظام‌هاي آشوب‌گونه بايد فرايندمحوري را در سازمان‌ها مورد توجه جدي قرار داد، در اين سازمان‌ها كه آنها را سازمان‌هاي فرايندمحور مي‌نامند، با تشكيل تيم‌هاي مناسب، فرايندهاي مختلف سازمان انجام مي‌شود. در سازمان‌هاي فرايندمحور، كاركنان خط مقدم، داراي اطلاعات و اختيار تصميم‌گيري گسترده هستند، از همين كاركنان، جهت تشكيل تيم‌هاي مناسب استفاده مي‌شود، به نحوي كه اين تيم‌ها در شكل‌گيري، تغيير و پويايي گروهي به اندازه كافي انعطاف‌پذير مي‌باشند. فرايندگرايي در سازمان‌ها را مي‌توان يكي از پاسخ‌هاي كاربردي علم مديريت در شرايط آشوب‌گونه براي سازمان‌ها ناميد، در اين شرايط، فرايندگرايي بايد در قلب فعاليت‌هاي سازمان جاي گرفته و همه سيستم‌ها ساختار و انديشه و رفتار كاركنان از آن تأثير بپذيرد. براي اين كه سازماني فرايندگرايي شود لازم است گام‌هاي اساسي زير را بردارد.

گام اول: بايد فرايندهاي را شناسايي كرده و براي آنها نام و عنوان برگزيند، مانند فرايند «انسجام سفارش» يا «تكامل فراورده» يا «انتخاب بازار».

گام دوم: شناساندن فرايندها و اهميت آنها به همه‌ي ذي‌نفع‌هاي سازمان و تشكيل تيم‌هاي فرايندي جهت انجام فرايندها است.

گام سوم: جهت فرايندمحوري، تعيين معيارهاي ارزيابي است.

گام آخر: داشتن مديريت فرايندگر است.

ه ـ ايجاد سازمان يادگيرنده: يادگيري مركز ثقل فعاليت‌ها خود سازمان‌دهي است كه ويژگي سيستم‌هاي آشوب‌گونه است. به نظر مي‌رسد، مهم‌ترين نقش مديران در سازمان‌هاي آشوب‌گونه بسترسازي و ايجاد زمينه‌هاي عملي يادگيري مستمر سازماني است. تفكر سيستمي و پويايي‌هاي انديشه‌ورزي سيستماتيك مي‌تواند نقش مؤثري در فرايند يادگيري فردي و سازماني ايجاد كند.

و ـ شناسايي نقاط اهرمي: اثر پروانه‌اي بيانگر حالتي است كه در آ‎ن سيستم به شرايط اوليه حساس بوده و تغيير جزئي در شرايط اوليه به تغييرات وسيعي در نتايج منجر مي‌گردد، مديران بايد با توسعه مهارت‌هاي ادراكي خويش و احاطه كامل بر محيط و عوامل سازنده، شناخت ساختار، فرايندها، قوت و ضعف‌هاي سازمان، اهرم‌ها و تكيه‌گاه‌هاي حساس را شناسايي كنند، كه در آن صورت، با استفاده از اثر پروانه‌اي خواهند توانست با تغيير جزئي و صرف هزينه و نيروي اندك در نقاط اهرمي سازمان، ستاده‌ها را به نحو چشمگيري افزايش دهند.

ز ـ مديريت ثبات و ناپايداري هم‌زمان: اصل خودسازمان‌دهي ممكن است براي برخي اين توهم را به وجود آورد كه با وجود اين مشخصه در سازمان‌هاي آشوب‌گونه از اهميت كار مديران كاسته مي‌شود. مديريت و اداره‌ كارآمد و مؤثر اين اهداف متناقض كه حقيقتاً اوج تناقضات نظم و بي‌نظمي، سادگي و پيچيدگي، قابل پيش‌بيني بودن و غير قابليت پيش‌بيني، ثبات و ناپايداري است، نيازمند كياست و تدبير و هوشمندي فوق‌العاده مديران است

 

 

1-Mindful Decision Making

1- Butterfly, Effect

2- Dynamic Adoptation

3- Self similrity

4- Strange Attractors
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

کوانتوم و نقش آن در مدیریت!

استعاره های جدید مدیریت :
حتما با استعاره های مدریت مانند استعاره های سازمان به مثابه زندان روح و سازمان به مثابه موجود زنده و سازمان به مثابه ماشین و امثال آن آشنایی دارید در حال حاضر در هزاره جدید استعاره های جدیدی در عرصه مدیریت مطرح گردیده است که لزوم آشنایی با آن ها برای دانشجویان مدیریت محرز به نظر می رسد. در کل معانی استعاره(metaphor ) عبارت از تشبیه کردن و به عاریت گرفتن سخن و سخن پوشیده و غیر صریح است و استعاره سازمانی شامل یافتن تشابه بین پدیده های طبیعی وموضوعات سازمانی است.امروزه بحث استعاره های جدید سازمانی در محافل مدیریتی ایران نیز دنبال می شود و بدین منظور کنفرانس هایی نیز برگزار گردیده است که یکی از این کنفرانس هاکنفرانس استعاره هاي جديد مديريت است گه در سال 1385در دانشگاه آزادشيراز برگزار شد. برخی از استعاره هایی که در مدیریت امروز مطرح گردیده است شامل استعاره: مدیریت معنوی ،سازمان های شبدری،سازمان های ضربانی،سازمان های دو چهره،سازمان های موش خرمایی،سازمان های آفتاب پرست ، مدیریت انتگرالی و مدیریت کوانتومی است .
مدیریت کوانتومی"quantum management"
یکی از استعاره های جدید مدیریتی است که در آن دو بحث صلاحیت و نفوذ بسیار اهمیت دارد.هدف از مدیریت کوانتومی افزایش میزان اثر بخشی و توان مدیران و کارکنان سازمان است.راهبرد های که بدین منظور در مدیریت کوانتومی استفاده می شود شامل تشکیل گروه های خود گردان،ارائه بازخورد وسیع به مدیران و کارکنان که باعث پیشگیری از اشتباهات هزینه زا برای سازمان شود و افزایش میزان یادگیری در سازمان است.
مدیریت انتگرالی (Integration Management)
 انتگرال اجزای بسیار ریز را کنار هم گذاشته و یک کل معنادار را ایجاد می کند. در مدیریت انتگرالی یا یکپارچه سازی  مدیر با یک برنامه ریزی منسجم ایده های خود را با رفتار و گفتاری مناسب به افراد تفهیم می کند، انتظارات را بر می شمرد و برای رسیدن به اهداف مورد نظر با توجه به پتانسیل ها از افراد کمک می خواهد. در مدیریت انتگرالی به همه افراد بهاء داده می شود.
مدیریت انتگرالی در حقیقت یکی از مفاهیم اصلی بحث در حیطه فناوری اطلاعات می باشد که از طریق داده ها، یکپارچه سازی مفروضات، رویدادها و فرآینها به اهداف تعیین شده در این رشته از علم نزدیک است.
معایب مدیریت یکپارچه سازی یا انتگرالی:
1) مهارت و تجربه ی زیادی لازم دارد.
2) دانش روانشناختی و جامعه شناسی بالایی را مطلبد.
3) نیاز به صبر، درایت، اراده و پشتکار بالای دارد .

سازمان آفتاب پرست::
سازمان آفتاب پرست پنج ویژگی برجسته دارد :
1) نرمش پذیری زیاد
2) تعهد نسبت به فرد
3) استفاده بیشتر و بهتر از گروه
4)حفظ و ایجاد قابلیت های بارز نیرومند
5) تنوع طلبی
نکاتی در مورد سازمان آفتاب پرست:
سازمان آفتاب پرست برای آموزش و پیشرفت کارکنان مبادرت به سرمایه گذاری هنگفت خواهد کرد . به خصوص برای کسانی که هسته بنیادین آن را تشکیل می دهند .
     روز به روز نقش گروه ها در انجام امور سازمان برجسته تر می شود
    وجود گروه خود مختار ( Self Directed) و خود گردان ( Self Managed) در درون سازمان نرمش پذیر به مثابه عضله سازمان است.
    اعضاء گروه ممکن است عضو یک گروه ، سپس گروه دیگر و یا بطور همزمان عضو چندین گروه باشند . گروه ها نیز به اقتضای کار تغییر می کنند .
    اعضاء گروه ممکن است عضو یک گروه ، سپس گروه دیگر و یا بطور همزمان عضو چندین گروه باشند . گروه ها نیز به اقتضای کار تغییر می کنند .
    مبرم ترین نیاز سازمان فردا ، مهارت های ارتباطی است .
    دیگر مشتریان دنبال این نیستند که ما قسمتی از مشکل آنها را رفع کنیم ، بلکه از ما انتظار دارند که مسائل و مشکلات آنها را یکپارچه ببینیم و راه حل جامع برای آنها پیدا کنیم .
    بزرگترین سد در برابر تحول و بزرگترین مانع در مسیر موفقیت هر سازمان در درون همان سازمان قرار دارد
     برای دگرگون کردن هر سازمان اول باید از رفتارها شروع کرد و به خصوص ایجاد رفتار سر مشق در مدیران بسیار پر اهمیت است .
    نمونه واقعی سازمان پیشگام قرن بیست و یکم هنوز به وجود نیامده است .

 سازمان و مدیریت شبدری (Shamrock Organization and Management)
شبدر نشان ملی ایرلند و گیاه کوچکی است که به هر یک از ساقه هایش سه برگ چسبیده است. چالز هندی(Handy) آن را به گونه ای نمادین به کار می گیرد تا این نکته را روشن سازد که سازمان امروزی از سه گروه تشکیل شده است. گروه هایی که انتظارات متفاوت داشته و شیوه مدیریت بر آنها نیز متفاوت بوده:
نخستین برگ شبدر: نشان دهنده کارکنان اصلی است که آنها را هسته متخصص می نامند. (افراد صاحب صلاحیت، متخصصان، تکنسین ها و مدیران در این گروه قرار دارند)
برگ دوم شبدر: افراد بیرون سازمان هستند. که مدیریت برای کارهای خسته کننده از نیروی بیرونی استفاده می کند. (پیمانکاران و ... جزو این گرو قرار دارند)
برگ سوم شبدر: نیروی کار انعطاف پذیر یا کلیه کارگران پاره وقت و موقتی را شمال می شود. این گروه تعهد گروه هسته ای را ندارند.
مدیریت مهرورز(Endearment Management)
یکی از استعاره های هزاره سوم می باشد که واژه هایی نظیر عشق، علاقه، محبت، شادی، احساس، تعهد و احترام در آن مورد توجه قرار می گیرد. فلسفه مدیریت مهرورز برگرفته از روابط احساسی و محبت آمیز میان مادر و فرزند گرفته شده است. و مدیر مهرورز در مرحله ای از رشد شرکت، کارمندان و مشتریان را بسیار مورد توجه و محبت قرار می دهد تا آنجا که بدینوسیله در آنها احساس تعهد اخلاقی، محبت و احترام درونی نسبت به مدیر و شرکت ایجاد می نماید. فلسفه مدیریت مهرورز برگرفته از روابط احساسی و محبت آمیز میان مادر و فرزند گرفته شده است. و مدیر مهرورز در مرحله ای از رشد شرکت، کارمندان و مشتریان را بسیار مورد توجه و محبت قرار می دهد تا آنجا که بدینوسیله در آنها احساس تعهد اخلاقی، محبت و احترام درونی نسبت به مدیر و شرکت ایجاد می نماید. استعاره مدیریت مهرورز به عنوان ابزار قدرتمندی جهت دستیابی به اهداف عالی سازمان و مسئولیت های اجتماعی در اختیار مدیران امروزی قرار گرفته است تا در محیط رقابتی با پرورش کارمندان اشتیاق، متعهد و وفادار و برخورداری از مشتریان علاقمند به موفقیت ماندگار نایل شوند. مدیر مهرورز با در نظر گرفتن نیازهای احساسی و رفتاری پرسنل و فرآگیران آنها را به خود باوری و احساس ارزشمند بودن می رساند.
مدیریت معنوی (Spiritual Management)
مدیریت معنوی مدیریت است که به جای مادی گرایی، جهت پیشبرد اهداف و ارتقاء سطح کیفی مدیریت، به یکی از استعاره های جدید مدیریت در هزاره سوم به نام مدیریت معنوی که به حق نوید بخش زندگی بهتر و مدیریت بهتر برای همه انسانهاست، نیازمند است. در اینجا منظور از معنویت نیروی زندگی بخش است. و طبق این استعاره می توان جنبه ی معنوی مدیریت را یاد داد و یاد گرفت. معنویت بعنوان وسیله ای برای تقویت رشته یا دانش علمی است. معنویت از طریق ایجاد یک تصور از انسانی ایده آل در ذهن ایجاد می شود

مهارت های کوانتومی در مدیریت:
جهان بینی رایج در میان محافل روشنفکری در سالهای قبل از ۱۹۲۰ متاثر از دیدگاه فیزیکی نیوتن بوده است. مدیریت نیز به عنوان یکی از زمینه های تفکر و عمل انسانی بر مبنای این فرضیات شکل گرفته است. ما با به چالش کشیده شدن قوانین اول و دوم نیوتن یعنی اصل کنش و واکنش و ظهور وقوع تصادفی از لحاظ پیش بینی ناپذیری وقایع تفکر در زمینه مدیریت هم دچار تحول شده است. مطابقت دنیای متغیر کنونی با فرضیات کوانتومی االی نظریه پرداز مدیریت را بر آن داشته است تا از اصول تفکر کوانتومی در مدیریت سود جویند.
کوانتوم دیدگاه مدیران را در نگاه به پدیده ها از بالا به پایین و از برون به درون تغییر داده و معکوس می سازد، ولی چگونه؟ این کار با مجهز شدن به مهارتهای هفتگانه کوانتومی ممکن است که به شرح مختصر آنها می پردازیم.
 
1- نگاه کوانتومی: توانایی دیدن هدفمند. باور به اینکه جهان ما تابعی از باورها و پیشداشته های درونی خود ماست. اگر مدیران مقصودها و منظورهای خود را تغییر دهند با دنیاهای دیگری سر و کار خواهند داشت؛ و می توانند به شیوه دیگری عمل کنند. گویی بیان این منظور است که "پیش چشمت داشتی شیشه کبود زین سبب عالم کبودت می نمود". فرصت ها در تصویرهایی نهفته اند که مدیران از کارکنان، تحولات و امور دارند. مدیران با این مهارت باید درون خود و نیت هایشان را با تکنیک های خاصی بپالایند تا محیط خود را بهتر درک کرده و روندهای به ظاهر پنهان آنها را کشف کنند، و از پیله های فکری خود خلاص شوند.
2- تفکر کوانتومی: توانایی تفکر به شیوه متناقض. حرکت جهان و اشیاء به شیوه ای متناقض و متعارض، و با جهش های ناگهانی و کاملاً پیش بینی ناپذیر همراه است، بطوری که که امور واقع در سطح کلان غیر منطقی و نا محتمل به نظر می رسد. مغز انسان در طول قرن ها به تفکر سیاه یا سفید و خطی عادت کرده است، حال آنکه یک تغییر کوچک ممکن است تحولات عظیم به دنبال داشته باشد. چیزهای به ظاهر نا مرتبط با یک تصویر شهودی از نیمکره مغز می تواند منشاء ابتکارات بزرگ باشد. خلاقیت ها گاه از متناقض و متعارض دیدن ها ناشی می شوند.
3- احساس کوانتومی: توانایی احساس زنده و توانبخش. انرژی انسان و جهان هر دو از یک جنس است، و قلب انسان کانون این انرژی است که قدرت می آفریند؛ و بسیار به افکار و عواطف ما بستگی دارد. عواطف منفی (از جمله: نا امیدی، ترس، خشم، لجاجت، و استرس) همبستگی امواج الکترو مغناطیس قلب و انرژی آن را کاهش و عواطف مثبت (از جمله: عشق، اشتیاق، غمخواری، و قدرشناسی) همبستگی امواج الکترو مغناطیس قلب و انرژی آن را افزایش می دهند. این مهارت مدیران را قادر می سازد از درون احساس خوب داشته باشند – علی رغم آنکه در بیرون چه بگذرد. به آنها امکان می دهد در ضعف ها، قوت ببینند، و در تهدیدها فرصت؛ و شور و شوق، و شادابی برای سازمانشان به ارمغان آورند.
4- شناخت کوانتومی: توانایی شناخت شهودی. جهان میدان انرژی است و بستر تمام اشیاء؛ این بستر همه جا حاضر و بی پایان است. جهان سراسر آگاه است و میدان اطلاعات. کسب آگاهی فرایندی خطی نیست، حالتی شهودی دارد و ظرفیت آن بی نهایت است. با جمع آوری صرف اطلاعات
نمی توان از قطعیت کاست. قطعیت به غفلت می انجامد. کسی که قطعی است از توجه کردن باز می ماند.
5- عمل کوانتومی: توانایی عمل پاسخگویانه. عمل کوانتومی بر اصل جدا ناپذیری استوار است، که مطابق آن تغییر در هر جزء سریع به تغییر در اجزاء دیگر منجر می شود. در واقع تمام اجزاء هستی زمانی پیش از انفجار بزرگ در کنار هم بوده اند. لذا بر یک دیگر تاثیر گذارند. مدیر با این مهارت، اعمال مسؤلانه ای انجام می دهد که بر همه افراد و آینده نیز تاثیر می نهد. محبت و همدردی بصورت غیر محلی و غیر زمانی احساس ما بودن را پدید می آورد. اعمال انسان به علت همبسته بودن جهان و برگشت نتایج آن به خودش مسؤلانه تر می شود.
6- اعتماد کوانتومی: توانایی اعتماد به جریان زندگی. این مهارت ریشه در بی نظمی دارد و اینکه عدم تعادل لازمه تکامل سیستم است. بدون بی نظمی و برابری در مبارزه برای تغییر، زندگی دچار رکود می شود و میرندگی در پی آن است. بی نظمی ها مطابق اصل نظم دهنده ی نا مشهود نظم
می گیرند. اعتماد کوانتومی در واقع اعتماد به فرایندهای طبیعی زندگی است؛ و از دستکاری منِ غیر لازم مدیر در امور جلوگیری می کند." سازمان های بی شکل" حاصل این فرایند است.
7- زیست کوانتومی: توانایی زندگی کردن در روابط . اجزاء در روابط زندگی می کنند؛ احتمال ذرّات، احتمال روابط آن هاست. ذره ها با هم ادغام می شوند و مرز و هویت مشترک می گیرند؛ و بدین ترتیب یک نظام کوانتومی پدید می آورند، نظامی که بیش از جمع آن دو است. از طریق مناسبات کوانتومی است که ظرفیت ها آزاد می شود، و هر ذره بیش از خودش می شود. افراد با دیگران
می آمیزند و نقص آنها را نقص خود می دانند. زیست کوانتومی به مدیر حکم می کند زمان و فضایی برای گفتگو در نظر بگیرند و اطمینان داشته باشند که بهبود روابط به نتایج بهتر منجر می شود؛ و اینکه پیشرفت نتیجه همراهی است.

   
نتیجه گیری:
نظریه کوانتومی مدیریت یک استعاره کوانتومی است، و خدمتی است به اثربخشی مدیران؛ روحی است جدید دمیده شده در کالبد مدیر که او را از تفکرات و رفتارهای ماشینی، تقلیل گرا و جبری به رفتارهای پویا، خلاق، و اثربخش رهنمون می سازد. پيام کوانتوم اين است که کل اجزاي جهان و از جمله انسانها هستي ها يا موجوداتي پويا، آگاه، و مرتبط با هم هستند. به عبارت ديگر وصف ذرّات جهان اين است که "ما سميعيم و بصيريم و هُشيم با شما نامحرمان ما خاموشيم". کوانتوم به معني ذره در حال حرکت و با گرايشهاي احتمالي است و اينکه نظم از بي نظمي حاصل مي آيد؛ و رابطه هاي ساده يک علتي جاي خود را به روابط چند علتي، پيچيده و در هم تنيده مي دهد. ادراک هاي انسان بشدت ذهني است و تفکر خلاق نيازمند استفاده از توانمنديهاي الهامي و اشراقي است. اين گفتمان دروني ماست که احساسات ما را شکل مي دهد.

http://fanavarii.blogfa.com


ادامه مطلب
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

تشریحی از کوانتوم مکانیک

احمد سیف ازدانشگاه بروجرود:
"كوانتوم را از اين بابت انتخاب مي‌كنم كه به تئولوژي يا عرفان نزديك است، به خاطر اينكه كساني كه كوانتوم مي‌دانند حرف‌هايي را مي‌زنند كه كلاسيك‌ها هم شايد نفهمند و كساني كه عارفانه حرف مي‌زنند، آنها نيز شايد عوامند و متوجه نشوند.

چند سال پيش در آلمان جلسه‌اي گذاشتند. آقاي هايزنبرگ را انتخاب كردند و به او گفتند: آقاي هايزنبرگ، از دنياي كوانتوم زندگي را تعريف كن! او گفت: در اين مجموعه چه‏كساني هستند؟ آنها گفتند: علوم‌ پايه. او گفت: از خودشان استفاده مي‌كنم. اولين سؤال من اين است كه اگر اين تاس را بالا بيندازيم به چه احتمال عدد 6 پائين مي‌آيد. گفتند: به احتمال يك ششم. هايزنبرگ گفت: شما اشتباه مي‌كنيد، من تاس را صد بار بالا مي‌اندازم ولي عدد 6 در هيچ‎كدام نمي‌آيد. اگر بخواهد تا صبح احتمال يك‎ششم عدد 6 بيايد اين تاس ميلياردها بار بايد بالا انداخته شود كه شايد به احتمال يك‎ششم عدد 6 بيايد.

هايزنبرگ رو كرد به رياضي‌دانان و گفت‌: آيا درست است؟ همه: گفتند بله. گفت: جلوتر مي‌رويم. از جرم خورشيد چقدر بايد كم بشود كه يك ثانيه نور توليد شود؟ من محاسبه كردم يك ميليون و 250 تن بايد كم بشود. از جرم خورشيد تا يك ثانيه نور توليد بشود و اگر نباشد اين وضع، وضع نجومي خورشيد اين نور تأمين نخواهد شد.

جلوتر برويم، گفت: چه مقدار سلول در مغز انسان وجود دارد؟ من حساب كردم تعداد 100 بيليون سلول تحريك‌پذير و چند برابر اين سلول تحريك‌ناپذير است. بر هم كنش اينها رفتار انسان را مشخص مي‌كند. اگر نباشد اين تعداد نجومي سلول فرد، اين رفتار هنجاري را ندارد. گفتند: آقاي هايزنبرگ، اينها چه ربطي به فلسفه زندگي دارد؟ گفت: اتفاقاً ربطش همين جاست. بايد 4 ميليارد نفر متولد بشود تا يك نفر بشود اديسون كه دنيا را تكان ‌دهد.

از هايزنبرگ سؤال پرسيدند كه: آقاي هايزنبرگ، اينها چرا اين‎قدر قوي هستند؟ برگشت گفت: اينها نسبت به مردم يك فرقي دارند. فرقش اين است كه اينها نيروي دروني دارند. گفت: حالا اين نيروي دروني را تفسير كن! گفت: الآن تفسير مي‌كنم. گفت: آقاي نيوتون گفته است نور به صورت پيوسته وجود دارد. من مي‌گويم نور پيوسته نيست، نور به صورت كوانتيته است. يعني چي؟ يعني اينكه نور بسته بسته است و هر بسته يك انرژي خاصي دارد. يك مثال خيلي ساده زد. گفت: اين نردبان را در نظر بگيريد. اگر بخواهيد صعود كنيد يك پا را روي پله اول، پاي دوم را روي پله دوم. اگر پاي دوم بين پله اول و دوم قرار بگيرد، صعود صورت نخواهد گرفت. گفت‌: اينهايي كه اين خصوصيت را دارند اين انرژي را به اندازه خاص خودش رها مي‌كنند. گفت: اگر زندگي تمام مردم دنيا را به تخم‌مرغ تشبيه كنيم، همه مردم دنيا به وسيله نيروي خارجي اين تخم‏مرغ را مي‌شكنند ولي اين جور افراد تخم‌مرغ را از داخل مي‌شكنند، پس ما هم خيلي نگران نباشيم. دانشگاه زياد مي‌زنيم به خاطر اينكه آن نخبه‌ها زياد بشوند و زندگي را براي همه تفسير كنند. بنده چون‏كه مي‌خواهم بروم اين‌گونه صحبت مي‌كنم.


 خبرنامه دانشجویان ایران
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  | 

اندازه گيري اتم ضد ماده براي نخستين بار

تمام ذرات ماده داراي شركاي ضد ماده با جرم مشابه اما بار مخالف هستند. در زمان تركيب ماده و ضد ماده، هر دو از بين رفته و مقدار زيادي انرژي خالص توليد مي شود
دانشمندان براي نخستين بار موفق به اندازه گيري يك اتم ساخته شده از ضد ماده شدند.

به گزارش ايسنا اين اندازه گيري نخستين گام براي بررسي دقيق اتم هاي ضد ماده محسوب مي شود كه منجر به رمزگشايي از علت ساخته شدن كيهان از ماده و عدم حضور ضد ماده مي شود.

تمام ذرات ماده داراي شركاي ضد ماده با جرم مشابه اما بار مخالف هستند. در زمان تركيب ماده و ضد ماده، هر دو از بين رفته و مقدار زيادي انرژي خالص توليد مي شود.

دانشمندان معتقدند، در زمان انفجار بزرگ (Big Bang) در 13.7 ميليارد سال قبل كه باعث شكل گيري همه چيز شده است، كيهان از مقدار مساوي ماده و ضد ماده برخوردار بود. اما هنگام برخورد ماده وضد ماده تنها مقدار اندكي ماده باقي مانده است كه باعث ايجاد ستاره ها و كهكشان هاي امروزي شد.

به دام انداختن ضد ماده

محققان آزمايشگاه سرن سوئيس در تحقيق قبلي خود موفق شدند اتم هاي ضد ماده را براي چند دقيقه با استفاده از ميدان هاي مغناطيسي در يك نقطه به دام بياندازند.

اتم ضدهيدروژن شبيه اتم هيدروژن، ساده ترين اتم در بين عناصر است. هيدروژن شامل يك پروتون و يك الكترون است و ضدهيدروژن از يك ضدپروتون و يك پوزيترون تشكيل شده است.

در تحقيق جديد فيزيكدانان دريافتند مي توانند امواج مايكرويو با فركانس خاص را بر روي اتم ضدهيروژن بتابانند كه باعث مي شود ميدان مغناطيسي ذره تغيير كند و تله مغناطيسي كه ضد ماده را بدام انداخته بود ديگر كارايي نداشته باشد.

در اين حالت ضد ماده رها شده و به ديوارهاي محل بدام افتادن كه از ماده تشكيل شده است، برخورد مي كند و اتم ماده و ضد ماده از بين مي روند كه محققان قادرند اين لحظه را شناسايي كنند.

«جفري هانگست» از محققان دانشگاه آرهوس دانمارك و سخنگوي آزمايشگاه ALPHA مركز تحقيقاتي سرن تأكيد مي كند: اين نخستين اندازه گيري ضد ماده در جهان محسوب مي شود كه نشان مي دهد امكان تغيير خواص داخلي ضد اتم با تاباندن امواج مايكرويو وجود دارد.

اين روش نخستين گام در شيوه اندازه گيري دقيق موسوم به اسپكتروسكوپي محسوب مي شود. تنظيم امواج در يك فركانس خاص باعث تحريك پوزيترون در سطح انرژي بالاتر مي شود. هنگام جهش پوزيترون تحريك شده به مدار بالاتر و برخورد با اتم ماده، انرژي اضافي بصورت نور آزاد مي شود كه محققان مي توانند فركانس نوري را محاسبه كنند.

نتايج اين تحقيق در مجله Nature منتشر شده است.
+ http://www.kowsarpardaz.com      کوثری  |