نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.
سی پی اچ در ژورنالها
|
اصل عدم قطعیت
|
|
نگاه اجمالي پيداش عدم قطعيت بعد از اينکه دوبروي نظريه خود مبني بر انتساب موج به ذرات مادي را بيان کرد، اين امواج تا اندازه‌اي نامفهوم بودند. همچنين در اين زمان سوال ديگري مطرح بود، مبني بر اينکه قوانين مکانيک کوانتومي چه تاثيري بر مفاهيم مکانيک کلاسيک دارند. هايزنبرگ اشکال را از سرچشمه آن مورد نظر قرار داد، يعني دستورها و روشهاي معمولي مشاهده را در مورد پديده‌هايي با مقياس اتمي بکار برد. در تجربيات روزانه ، مي‌توانيم هر پديده‌اي را مشاهده کنيم و خواص آن را اندازه بگيريم، بدون آنکه پديده مورد نظر را تحت تاثير قرار دهيم. در دنياي اتم هرگز نمي‌توانيم اختلال و آشفتگي را که حاصل از دخالت دادن وسايل اندازه گيري است، مورد بررسي قرار دهيم. انرژي‌ها در اين مقياس به اندازه‌اي کوچک هستند که حتي در اندازه گيري که با حداکثر آرامش انجام گرفته، ممکن است آشفتگي‌هاي اساسي در پديده مورد آزمايش پديد آورد و نمي‌توان مطمئن بود که نتايج اندازه گيري واقعا آنچه را در نبودن وسايل اندازه گيري روي مي‌داد، توصيف مي‌کند. ناظر و وسيله اندازه گيري يک قسمت از پديده را مورد بررسي هستند.
اصولا چيزي به‌عنوان پديده فيزيکي به
خودي خود وجود ندارد. در همه حالات ، يک عمل متقابل کاملا اجتناب‌ناپذير
ميان ناظر و پديده وجود دارد. هايزنبرگ اين موضوع را از طريق
ملاحظه مسئله دنبال کردن يک ذره مادي متصور ساخت. در جهان
ماکروسکوپيک مي‌توانيم حرکت يک توپ پينگ پنگ را ، بدون آنکه مسير
آن را تحت تاثير قرار دهيم، تعقيب کنيم. اما در مورد مسير حرکت يک
الکترون هرگز وضع به همين منوال نيست و تعقيب الکترون بدون متاثر
ساختن مسير حرکت تقريبا غير ممکن است و همين امر سبب ايجاد يک عدم
قطعيت در مشاهدات مامي‌گردد رابطه عدم قطعيت با اصل مکملي اصل مکملي نشان مي‌دهد که کاربرد همزمان توصيف‌هاي موجي و ذره‌اي در مورد يک ذره مادي مانند فوتون غيرممکن است. در صورتي که يکي از اين دو توصيف را انتخاب کنيم، توصيف ديگر کنار گذاشته مي‌شود. به عنوان مثال ، اگر تابش الکترومغناطيسي را به زبان ذرات بيان کنيم و مکان فوتون را در هر لحظه با دقت کامل تعيين کنيم، در آن صورت عدم قطعيت در مکان و زمان هر دو صفرند. اما از طرف ديگر ، عدم قطعيت در آنچه که به موج فوتون نسبت داده مي‌شود (طول موج و فرکانس) بينهايت بزرگ خواهد بود
در عوض اگر توصيف موجي را بکار
ببريم، در اين‌صورت عدم قطعيت در تعيين فرکانس و طول موج صفر بوده
ولي عدم قطعيت در مکان و زمان بينهايت خواهد بود. بنابراين يک
رابطه بين عدم قطعيت در فرکانس و زمان و نيز بين مکان و طول موج
وجود خواهد داشت. به بيان ديگر ، حاصلضرب ?t?E (عدم قطعيت در
فرکانس و زمان) و ?x?p (عدم قطعيت در طول موج و مکان) مقداري ثابت
خواهد بود، يعني اگر به عنوان مثال ?E افزايش يابد، ?t کاهش خواهد
يافت و بر عکس رابطه عدم قطعيت اندازه حرکت و مکان يکي از مهمترين مشاهدات کيفي که در بحث بسته موج صورت مي‌گيرد، رابطه بين پهناي بسته موج در دو فضاي مکان و اندازه حرکت است. اين دو کميت باهم رابطه عکس دارند، يعني هرگاه پهناي بسته موج در فضاي مکان بيشتر باشد، بر عکس در فضاي اندازه حرکت کمتر خواهد بود. به گونه‌اي که حاصلضرب همواره بزرگتر يا مساوي
hbar خواهد بود. hbar کميت ثابتي است که به صورت نسبت ثابت پلانک بر عدد 2p تعريف مي‌شود. به عبارت ديگر ، رابطه عدم قطعيت هايزنبرگ در مورد اندازه حرکت و مکان به صورت زير است.
رابطه عدم قطعيت انرژي و زمان مي‌دانيم که نظريه پلانک و به تبع آن کارهاي انيشتين نشان داد که انرژي به صورت کوانتاهاي انرژي با مقدار hv مي‌باشد، به عبارت ديگر ، انرژي به صورت E=hv بيان مي‌شود. اگر اين رابطه را در رابطه مربوط به عدم قطعيت در فرکانس و زمان قرار دهيم، در اين صورت رابطه معروف عدم قطعيت هايزنبرگ در مورد انرژي و زمان به صورت زير حاصل مي‌گردد.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
|
Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons |
آرشیو موضوعی
|
|
از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟