مشهورترین پارادوکس‌های کوانتومی- بخش یک

پارادوکس‌های کوانتومی -  مقدمه

نسبیت نظریه‌ای است که به کار اطلاعات می‌پردازد. معادلات اینشتین حد سرعت برای انتقال اطلاعات از میان فضا را دیکته می‌کنند:  سرعت نور.

این معادلات همچنین توضیح می‌دهند که چرا ناظرین آنگاه که سوال یکسانی را مطرح می‌کنند، ظاهراً پاسخ‌های متناقصی به دست می‌آورند. نسبیت روش نگرش دانشمندان به عالم در چگونگی تعامل اجسام با یکدیگر در طول فواصل بزرگ‌مقیاس، سرعت‌های بسیار زیاد و تحت شرایط گرانش فوق‌العاده قوی را تغییر داد. این بزرگترین پیروزی و دستاورد اینشتین بود. اما جایزه‌ی نوبلی را برایش به ارمغان نیاورد.

اینشتین موفق به دریافت جایزه‌ی نوبل شد، اما در حوزه‌ای آن را به دست آورد که هیچ ربطی به نظریه‌ی نسبیت نداشت. او در آن زمان که دیگر متفکرین هم‌عصرش وی را به شدت احاطه کرده بودند، توسط اعضای کمیته‌ی نوبل رد شد. با این وجود، اینشتین در ۱۹۲۱ این جایزه‌ را به خاطر یکی دیگر از بصیرت‌هایش به دست آورد: یعنی نظریه‌ی کوانتومی نور یا به عبارت دقیق‌تر اثر فوتوالکتریک.

به نظر یک جور طعنه یا شوخی می‌آید که اینشتین با وجود کسب جایزه‌ی نوبل، به مخالفت با نظریه‌ای پرداخت که خود به خلقش کمک کرده بود. البته او دلایل خوبی داشت. چالش‌های مربوط به دستیابی به سرعت‌های بالاتر از نور که نسبیت با آنها دست به گریبان بود، در مقایسه با آنهایی که به طور مستقیم از قوانین مکانیک کوانتومی حاصل می‌شدند، بازی کودکانه‌ای بیش نبودند.

مکانیک کوانتومی ذهن‌ها را مبارزه‌ای جانانه می‌طلبید.

خود اینشتین به یکی از همین چالش‌ها پی برد. شگردی در مکانیک کوانتومی که به نظر می‌رسید حفره‌ای در نظریه‌ی دوست‌داشتنی‌اش یعنی نسبیت به وجود می‌آورد. او از روی دلهره، دست روی چیزی گذاشت که به مثابه نقطه‌ی ضعفی منطقی در مکانیک کوانتومی بود؛ در نگاه اول اینطور به نظر می‌آمد که فیزیک‌دانان می‌توانند از آن نقطه ضعف برای ارسال اطلاعات با سرعتی بیشتر از سرعت نور بهره‌برداری کنند. اگر اینطور می‌شد، مهندسین قادر می‌بودند، معادلی برای ماشین زمان بسازند. به نظر  می‌رسید قوانین نظریه‌ی کوانتومی این توانمندی را به دانشمندان خواهد داد تا گذشته را دستکاری کرده و آینده را تغییر دهند.

اینشتین اندیشید که این شکاف، این سیستم پیام‌رسان کیهانی اسرارآمیزی که کشف کرده، ثابت می‌کند نظریه‌ی کوانتومی، پوچ و باطل بوده و در نهایت به کنار گذارده شدن آن خواهد انجامید. اما اشتباه می‌کرد. فیزیک‌دانان به دفعات دیده‌اند که عمل " کنش از راه دور اسرارآمیز" کوانتومی اینشتین، دو ذره را به هم ربط می‌دهد. اگر این ذرات بتوانند به طریقی با هم ارتباط برقرار کنند، باید این‌کار را با سرعتی هزاران برابر سرعت نور انجام دهند.

کابوس اینشتین حقیقت داشت.

شیرین‌کاری‌های عجیبی که طبیعت با اجسام کوانتومی می‌کند، مشاهده‌ شده‌اند و خارق‌العاده‌ترین پیشگویی‌های نظریه‌ی کوانتومی مهر تأیید گرفته‌اند. پارادوکس‌های اطلاعاتی مکانیک کوانتومی، اینشتین را از نظریه‌ی کوانتومی فراری دادند و او هرگز حل‌شدن آن‌ها را ندید. این پارادوکس‌ها هنوز هم دردسرسازترین ویژگی‌های نظریه‌ی کوانتومی به شمار می‌روند و تنها اکنون است که تقریباً یک قرن بعد، دانشمندان به برکت دانش اطلاعات در حال درک آنها هستند.

گرچه اینشتین عاشق نسبیت بود و از نظریه‌ی کوانتومی نفرت داشت، اما هر دوی آنها فرزندان او هستند. این دو خواهر از یک‌جا سر برآوردند. هر دوی آنها به ترمودینامیک و نظریه‌ی اطلاعات پیوند خورده‌اند و هر دو از دل نور متولد شدند.

ادامه دارد .

منبع: کتاب کشف رمز عالم، مقدمه‌ای بر نظریه‌ی اطلاعات کوانتومی، نوشته‌ی چارلز سیف، ترجمه‌ی دکتر میثم تهرانی

نقل از بیگ بنگ

مشهورترین پارادوکس‌های تاریخ:

 بخش 1 - بخش 2- بخش 3 - بخش 4 - بخش 5 - بخش 6 - بخش 7 - بخش 8 -  بخش 9 - بخش 10 - بخش 11 - بخش 12 - بخش 13 - بخش 14 - بخش 15

امید عمومی - نامه به ریاست جمهوری

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات