انجمن نجوم لیرا
توصيف كپنهاگى

   نیلز بور، فیزیکدان دانمارکی، با ادغام معادله موج شرودینگر و اصل عدم قطعیت هایزنبرگ تفسیر کپنهانگی مکانیک کوانتومی را ارائه داد. او عنوان کرد که چیزی تحت عنوان آزمایش مستقل وجود ندارد بلکه مداخله ناظر نتایج آزمایش های کوانتومی را تعیین می کند. در عمل، بی طرفی علم را مورد چالش قرار داد.

 

   نیلز بور، رئیس دانشکده هایزنبرگ در دانشگاه کپنهاگ، و همان دانشمندی بود که حالات انرژی کوانتومی الکترون را در اتم هیدروژن توضیح داد. بور، به همراه هایزنبرگ، ماکس برن و دیگران، یک توصیف همه جانبه از مکانیک کوانتومی ارائه داد که به عنوان تفسیر کپنهاگی معروف شد.

 

   به طور خاص، او اثری که خود ناظر ها بر روی نتایج آزمایش های کوانتومی می‌گذارند را در نظر گرفت. او ابتدا ایده اصل مکملیت که طبق آن هر دو جنبه موجی و ذره ای ماده و نور دو چهره یک پدیده هستند و دو اتفاق مجزا نیستند، را قبول کرد. این بحث مانند تصویر هایی در تست روانشناسی است که نمود بیرونی وابسته است به اینکه چگونه به آنها نگاه می کنید؛ دو خط منحنی واگرا ممکن است به شکل یک گلدان یا دو صورت که به هم نگاه می کنند به نظر برسد. ویژگی های موجی و ذره ای، دو روش مکمل از مشاهده یک پدیده هستند. در حقیقت این نور نبود که نقش خود را عوض می‌کرد، بلکه این ماییم که تصمیم می گیریم آن را چگونه ببینیم.

 

   برای آنکه میان فاصله ایجاد شده بین کوانتوم و سیستم های معمولی که شامل آزمایش های ما بر مبنای معیار انسان است پل بزنیم، بور "اصل کلیت" را معرفی کرد که طبق آن باید رفتار کوانتومی برای سیستم های بزرگتر که با آنها آشنا تر هستیم از بین برود، چرا که فیزیک نیوتنی مناسب آنهاست.

 

   بور اهمیت اصل عدم قطعیت که بیان می‌کند: اندازه‌گیری مکان و تکانه (یا سرعت) هر ذره بنیادی در یک زمان ممکن نیست، را دریافت. اگر یکی به صورت دقیق اندازه‌گیری شود، دیگری ذاتاً نامعین است. هایزنبرگ استدلال کرد که عدم قطعیت به خاطر اندازه گیری رخ می‌دهد. برای اندازه گیری چیزی، حتی برای نگاه کردن به آن، باید آن را با فوتون های هم وزنش بمباران کنیم. از آنجا که این کار همیشه منجر به جابجایی تکانه یا انرژی می‌شود، بنابراین عمل مشاهده، حرکت ذره اصلی را مختل می سازد.

از طرف دیگر، بور متوجه شد بیانات هایزنبرگ کاستی هایی دارد. او اذعان داشت که ما هرگز نمی توانیم ناظر را از سیستمی که مورد اندازه گیری قرار گرفته کاملاً جدا کنیم. در واقع این مشاهده ناظر است که از بین رفتار های احتمالی موج- ذره فیزیک کوانتومی رفتار نهایی سیستم را انتخاب می کند. بور فکر کرد که وضع کلی سیستم باید به صورت واحد در نظر گرفته شود، شما نمی‌توانید ذره، فرآیند آشکارسازی و حتی ناظر را از هم جدا کنید. حتی زمانی که ما یک سیب را می‌بینیم، لازم است خصوصیات کوانتومی کل سیستم را در نظر بگیریم، از جمله سیستم بینایی مغز ما که فوتون های بازتاب شده از سیب را پردازش می‌کند.


«ما همگى در يك جنگل هستيم و راهمان را با آزمون و خطا پيدا مى كنيم، همانطور كه پيش مى رويم، جاده را پشت سرمان می سازیم.»

ماکس برن

 

   بور عنوان كرد كه واژه كلى ناظر اشتباه است، چون تصوير يك ناظر خارجى جداى از جهانى كه مورد مشاهده قرار گرفته است را به ذهن مى آورد.

 

اعتبار تصویر: christies

 

یک عکاس مثل نسل آدامز، از طبیعت زیبا و بكر یوسمیت عکاسی کرده است. 
اما آيا در حقيقت اين طبيعت توسط انسان بكر مانده است؟ 
چطور اين حرف صحيح است در حالى كه عكاس خودش آنجاست؟! 

در حقيقت تصوير واقعى، يك انسان است که در طبیعت ایستاده، نه جدای از آن. به نظر بور ناظر بخشی جدا ناشدنی از آزمایش است.


تصور كلى مداخله ناظر براى فيزيكدانان تكان دهنده بود، زيرا در تناقض با روشى بود كه علم آنها هميشه انجام مى داد و مفهوم اصلى بى طرفى علم بود.

 نظريه هاى تأثير گذار در علم فیزیک


ادامه مطلب
نوشته شده در یکشنبه ۲۱ اردیبهشت ۱۳۹۹ ساعت ۶:۴۱ ب.ظ توسط |