کوانتوم چیست؟
کوانتوم (از کوانتا) کوچکترین واحد گسسته یک پدیده است. مثلاً یک کوانتوم نور یک فوتون است و یک کوانتوم الکتریسیته یک الکترون است.
کوانتوم در لاتین به معنای "یک مقدار" یا "چه‌مقدار؟" است.
اگر چیزی قابل اندازه‌گیری(quantifiable) باشد، می‌توان آن را اندازه‌گیری(measurement) کرد.
کوانتوم در فیزیک چیست؟
استفاده امروزی از کوانتوم در فیزیک توسط ماکس پلانک در سال 1901 ابداع شد. او سعی داشت تابش جسم سیاه و چگونگی تغییر رنگ اجسام پس از گرم شدن را توضیح دهد.
او به جای این که فرض کند انرژی در یک موج ثابت منتشر می شود، این گونه مطرح کرد که انرژی در بسته ها یا بسته های مجزا منتشر می شود که کوانتای انرژی نامیده می شدند. این منجر به کشف ثابت پلانک شد که یک واحد جهانی اساسی است.
ثابت پلانک به صورت h نشان داده می شود و انرژی یک فوتون را به فرکانس فوتون مرتبط می کند. واحدهای بیشتری از ثابت پلانک مشتق شدند: طول پلانک و زمان پلانک که کوتاه ترین واحد معنی دار فاصله و کوتاه ترین واحد معنی دار زمان را توصیف می کنند.
برای هر چیز کوچکتر، اصل عدم قطعیت ورنر هایزنبرگ اندازه گیری را بی معنی می کند.
کشف کوانتوم و ماهیت کوانتومی ذرات زیراتمی منجر به انقلابی در فیزیک شد. همه اینها به نظریه کوانتومی یا مکانیک کوانتومی تبدیل شدند.
🟢 نظریه کوانتومی رفتار ذرات میکروسکوپی را توصیف می کند.
🔴 نظریه نسبیت آلبرت اینشتین رفتار اشیاء ماکروسکوپی را توصیف می کند.
این دو نظریه زیربنای فیزیک مدرن هستند.
متأسفانه، این دو تا نظریه سرسازگاری با هم ندارند و با حوزه های مختلفی سروکار دارند و فیزیکدانان را به دنبال "یک نظریه به اصطلاح یکپارچه درباره همه چیز" میکشانند.
ذرات زیر اتمی به شیوه‌ای رفتار می‌کنند که غیرمعمول است. همانطور که در آزمایش دو شکاف نشان داده شده است، یک کوانتوم تک فوتونِ نور می تواند به طور همزمان از دو شکاف در یک قطعه ماده عبور کند. گربه شرودینگر یک آزمایش فکری معروف است که یک ذره کوانتومی را در برهم نهی، یا حالتی که شکل موج احتمال فروپاشی نکرده است، توصیف میکند. ذرات همچنین می توانند به صورت کوانتومی در هم بپیچند و تنیده شوند و با هم برهمکنش داشته باشند.
در نظریه کوانتوم، ذرات کوانتومی می‌توانند همزمان در حالت ترکیبی از حالت‌ها وجود داشته باشند و در اثر تعامل با ذرات دیگر به یک حالت واحد فرو ریزند.
برخی از دانشمندان در آن زمان که نظریه کوانتوم در حال توسعه بود یعنی دهه 1930، از علم به حوزه فلسفه وارد شدند و اظهار کردند که ذرات کوانتومی تنها در صورت مشاهده توسط یک ناظر آگاه به یک حالت فرو می‌ریزند. شرودینگر این مفهوم را پوچ دانست و آزمایش فکری خود را برای روشن ساختن نتیجه پوچ و منطقی چنین ادعاهایی ابداع کرد.
در آزمایش فکری شرودینگر شما گربه‌ای را در جعبه‌ای با مقدار کمی ماده رادیواکتیو قرار می‌دهید. هنگامی که ماده رادیواکتیو واپاشی میکند شمارنده گایگر را فعال میکند که باعث انتشار سم یا انفجار می‌شود که در نتیجه گربه را می‌کشد. در حال حاضر واپاشی ماده رادیواکتیو تحت قوانین مکانیک کوانتومی اداره می‌شود. این بدان معنی است که اتم در حالت ترکیبی بین واپاشی و عدم واپاشی قرار دارد. اگر ایده مبتنی بر ناظر را در این مورد به کار ببریم، هیچ ناظر آگاهی وجود ندارد زیرا همه چیز در یک جعبه مهر و موم شده است. بنابراین کل سیستم به عنوان ترکیبی از دو احتمال باقی می‌ماند. گربه به طور همزمان مرده و زنده است. از آنجا که وجود گربه‌ای که همزمان مرده و زنده است پوچ است و در دنیای ما اتفاق نمی‌افتد این آزمایش فکری نشان میدهد که فروپاشی عملکرد موجی کوانتوم فقط به دلیل وجود ناظر آگاه نیست.
اینشتین نیز با ایده ناظر به همین مشکل برخورد کرد و به شرودینگر برای تصویر سازی هوشمندانه‌اش تبریک گفت. از آن زمان شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد فروپاشی عملکرد موجی تنها توسط ناظران آگاه انجام نمی‌شود. در حقیقت، هر فعل و انفعالی(هرگونه تداخل عملی ) که با یک ذره کوانتومی ایجاد شود، می‌تواند حالتش را از بین ببرد. ناظر هرچیزی هست که این تداخل را انجام دهد،از شبکیه چشم انسان گرفته تا ابزار اندازه گیری مثل دتکتور و هر چیزی که اندازه گیری میکند نه فقط شبکیه چشم ما. شبکیه چشم ما یکی از بینهایت ناظر است، که عمل اندازه گیری را انجام میدهد؛ در نتیجه این اتفاق هیچ ارتباطی با آگاه بودن یا نبودن ندارد. سو برداشت از همین آزمایشات مثل آزمایش دو شکاف، باعث شده تا کلاشان و کلاهبرداران کتابها بنویسند با عنوانهایی مثل کوانتوم و مولانا، کسب آرامش با کوانتوم، روانشناسی و کوانتوم یا آگاهی کوانتومی! تمامی این موارد نه تنها غیر علمی هستند بلکه همزمان ضد علمی و شبه علم هستند و مردود و مکروه و مذموم.
کوانتوم (از کوانتا) کوچکترین واحد گسسته یک پدیده است. مثلاً یک کوانتوم نور یک فوتون است و یک کوانتوم الکتریسیته یک الکترون است.
کوانتوم در لاتین به معنای "یک مقدار" یا "چه‌مقدار؟" است.
اگر چیزی قابل اندازه‌گیری(quantifiable) باشد، می‌توان آن را اندازه‌گیری(measurement) کرد.
کوانتوم در فیزیک چیست؟
استفاده امروزی از کوانتوم در فیزیک توسط ماکس پلانک در سال 1901 ابداع شد. او سعی داشت تابش جسم سیاه و چگونگی تغییر رنگ اجسام پس از گرم شدن را توضیح دهد.
او به جای این که فرض کند انرژی در یک موج ثابت منتشر می شود، این گونه مطرح کرد که انرژی در بسته ها یا بسته های مجزا منتشر می شود که کوانتای انرژی نامیده می شدند. این منجر به کشف ثابت پلانک شد که یک واحد جهانی اساسی است.
ثابت پلانک به صورت h نشان داده می شود و انرژی یک فوتون را به فرکانس فوتون مرتبط می کند. واحدهای بیشتری از ثابت پلانک مشتق شدند: طول پلانک و زمان پلانک که کوتاه ترین واحد معنی دار فاصله و کوتاه ترین واحد معنی دار زمان را توصیف می کنند.
برای هر چیز کوچکتر، اصل عدم قطعیت ورنر هایزنبرگ اندازه گیری را بی معنی می کند.
کشف کوانتوم و ماهیت کوانتومی ذرات زیراتمی منجر به انقلابی در فیزیک شد. همه اینها به نظریه کوانتومی یا مکانیک کوانتومی تبدیل شدند.
🟢 نظریه کوانتومی رفتار ذرات میکروسکوپی را توصیف می کند.
🔴 نظریه نسبیت آلبرت اینشتین رفتار اشیاء ماکروسکوپی را توصیف می کند.
این دو نظریه زیربنای فیزیک مدرن هستند.
متأسفانه، این دو تا نظریه سرسازگاری با هم ندارند و با حوزه های مختلفی سروکار دارند و فیزیکدانان را به دنبال "یک نظریه به اصطلاح یکپارچه درباره همه چیز" میکشانند.
ذرات زیر اتمی به شیوه‌ای رفتار می‌کنند که غیرمعمول است. همانطور که در آزمایش دو شکاف نشان داده شده است، یک کوانتوم تک فوتونِ نور می تواند به طور همزمان از دو شکاف در یک قطعه ماده عبور کند. گربه شرودینگر یک آزمایش فکری معروف است که یک ذره کوانتومی را در برهم نهی، یا حالتی که شکل موج احتمال فروپاشی نکرده است، توصیف میکند. ذرات همچنین می توانند به صورت کوانتومی در هم بپیچند و تنیده شوند و با هم برهمکنش داشته باشند.
در نظریه کوانتوم، ذرات کوانتومی می‌توانند همزمان در حالت ترکیبی از حالت‌ها وجود داشته باشند و در اثر تعامل با ذرات دیگر به یک حالت واحد فرو ریزند.
برخی از دانشمندان در آن زمان که نظریه کوانتوم در حال توسعه بود یعنی دهه 1930، از علم به حوزه فلسفه وارد شدند و اظهار کردند که ذرات کوانتومی تنها در صورت مشاهده توسط یک ناظر آگاه به یک حالت فرو می‌ریزند. شرودینگر این مفهوم را پوچ دانست و آزمایش فکری خود را برای روشن ساختن نتیجه پوچ و منطقی چنین ادعاهایی ابداع کرد.
در آزمایش فکری شرودینگر شما گربه‌ای را در جعبه‌ای با مقدار کمی ماده رادیواکتیو قرار می‌دهید. هنگامی که ماده رادیواکتیو واپاشی میکند شمارنده گایگر را فعال میکند که باعث انتشار سم یا انفجار می‌شود که در نتیجه گربه را می‌کشد. در حال حاضر واپاشی ماده رادیواکتیو تحت قوانین مکانیک کوانتومی اداره می‌شود. این بدان معنی است که اتم در حالت ترکیبی بین واپاشی و عدم واپاشی قرار دارد. اگر ایده مبتنی بر ناظر را در این مورد به کار ببریم، هیچ ناظر آگاهی وجود ندارد زیرا همه چیز در یک جعبه مهر و موم شده است. بنابراین کل سیستم به عنوان ترکیبی از دو احتمال باقی می‌ماند. گربه به طور همزمان مرده و زنده است. از آنجا که وجود گربه‌ای که همزمان مرده و زنده است پوچ است و در دنیای ما اتفاق نمی‌افتد این آزمایش فکری نشان میدهد که فروپاشی عملکرد موجی کوانتوم فقط به دلیل وجود ناظر آگاه نیست.
اینشتین نیز با ایده ناظر به همین مشکل برخورد کرد و به شرودینگر برای تصویر سازی هوشمندانه‌اش تبریک گفت. از آن زمان شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد فروپاشی عملکرد موجی تنها توسط ناظران آگاه انجام نمی‌شود. در حقیقت، هر فعل و انفعالی(هرگونه تداخل عملی ) که با یک ذره کوانتومی ایجاد شود، می‌تواند حالتش را از بین ببرد. ناظر هرچیزی هست که این تداخل را انجام دهد،از شبکیه چشم انسان گرفته تا ابزار اندازه گیری مثل دتکتور و هر چیزی که اندازه گیری میکند نه فقط شبکیه چشم ما. شبکیه چشم ما یکی از بینهایت ناظر است، که عمل اندازه گیری را انجام میدهد؛ در نتیجه این اتفاق هیچ ارتباطی با آگاه بودن یا نبودن ندارد. سو برداشت از همین آزمایشات مثل آزمایش دو شکاف، باعث شده تا کلاشان و کلاهبرداران کتابها بنویسند با عنوانهایی مثل کوانتوم و مولانا، کسب آرامش با کوانتوم، روانشناسی و کوانتوم یا آگاهی کوانتومی! تمامی این موارد نه تنها غیر علمی هستند بلکه همزمان ضد علمی و شبه علم هستند و مردود و مکروه و مذموم.