د کوټمین میکانیککس تاسو ته اجازه درکوي، محسوس کړئ او د ذرو سره تماس ونیسئ (2 برخه)

2 22. 11. 2018
د بهرنی سیاست، تاریخ او روحانیت پنځم نړیوال کنفرانس

راځئ چې بیرته لاړ شو د کوانټم میخانیک څه شی دی او څنګه یې کارولی شو.

نه لیدل کیدونکی لید

ښه، نو تاسو کولی شئ د قهوې بوی کړئ، تاسو تقریبا ویښ یاست. ستاسو سترګې د ورځې حالت لپاره چمتو دي، سترګې پټوي او یو څه رڼا پریږدي. کله چې تاسو په دې اړه فکر کوئ، د رڼا ذرات چې ستاسو مخ او سترګو ته ننوځي یو ملیون کاله دمخه د لمر په مرکز کې رامینځته شوي، کله چې زموږ نیکونو د اور کارول پیل کړل. لمر به حتی د فوټون په نوم ذرات هم نه واستوي که چیرې ورته ورته پیښې ته اړتیا نه وي چې ممکن زموږ د بوی احساس ، د کوانټم تونل کولو مخه ونیسي.

شاوخوا 150 ملیون کیلومتره لمر او ځمکه سره جلا کوي، او فوټوان یوازې اته دقیقې وخت نیسي چې دا واټن تیر کړي. په هرصورت، د دوی ډیری سفر د لمر دننه دی، چیرې چې یو عادي فوټون یو ملیون کاله د تیښتې هڅه کوي. په دې توګه ماده زموږ د ستوري په مرکز کې زیرمه شوې، چیرې چې هایدروجن د لیډ په پرتله شاوخوا 13 ځله ډیر دی، او فوټون کولی شي د هایدروجن ایونونو لخوا جذب کیدو دمخه د یوې ثانیې د لامحدود برخې لپاره سفر وکړي، چې بیا وروسته فوټون د وتلو په لاره کې ډزې کوي. لمر، او داسې نور. د دې ډول تعاملاتو له لارې شاوخوا یو ملیارد وروسته، یو فوټون به په پای کې د لمر په سطحه راښکاره شي، چې دلته د ملیونونو کلونو لپاره ځلیږي.

کوانټم میخانیک (©Jay Smith)

فوټونز به هیڅکله جوړ نه شي او لمر به هیڅکله روښانه نشي که د کوانټم تونل کولو لپاره نه وي. لمر او نور ټول ستوري د اټومي فیوژن له لارې رڼا رامینځته کوي، د هایدروجن ایونونه جلا کوي او د یوې پروسې له لارې هیلیم رامینځته کوي چې انرژي خوشې کوي. هره ثانیه، لمر شاوخوا 4 ملیون ټنه ماده په انرژي بدلوي. یوازې د هایدروجن آیونونه، د انفرادي پروټونونو په توګه، مثبت بریښنایی چارجونه لري او یو بل بیرته راګرځوي. نو دوی څنګه یو له بل سره یوځای کیدی شي؟
په کوانټم تونل کې، د پروټون څپې طبیعت دوی ته اجازه ورکوي چې ځینې وختونه په اسانۍ سره د هغه څپو په څیر چې د حوض په سطحه سره یوځای کیږي. دا چې دوی د پروټون څپې دومره نږدې کوي چې یو بل ځواک لکه قوي اټومي ځواک چې یوازې په خورا کوچني واټن کې کار کوي کولی شي د ذراتو بریښنایی تکرار باندې بریالي شي. پروټون بیا له منځه ځي او یو واحد فوټون خوشې کوي.

زموږ سترګې د فوټونونو لپاره خورا حساس دي

زموږ سترګې د دې فوټونونو لپاره خورا حساس شوي دي. ځینې ​​​​وروستیو تجربو ښودلې چې موږ حتی کولی شو انفرادي فوټونونه کشف کړو، کوم چې یو په زړه پورې احتمال رامینځته کوي: ایا انسانان کولی شي د کوانټم میخانیک ځینې ځانګړي قضیې کشف کړي؟ ایا د دې معنی دا ده چې انسان لکه فوټون یا الکترون یا شروډینګر بدبخته پیشو په ورته وخت کې مړ او ژوندی دی که چیرې هغه مستقیم په کوانټم نړۍ کې ښکیل وي؟ دا ډول تجربه څه ډول ښکاري؟

د انسان سترګې

په نیو میکسیکو کې د لاس الاموس ملي لابراتوار کې فزیک پوه ربیکا هولمز وايي: "موږ نه پوهیږو ځکه چې هیچا دا هڅه نه ده کړې." درې کاله وړاندې، په داسې حال کې چې د الینویس پوهنتون په اربانا-چمپین کې فارغ شوی، هولمز د پاول کویټ په مشرۍ د یوې ډلې برخه وه چې دا یې وښودله چې انسانان کولی شي د رڼا لنډې ټوټې کشف کړي چې درې فوټونونه لري. په 2016 کې، د ساینس پوهانو یوې سیالې ډلې، د نیویارک په راکفیلر پوهنتون کې د فزیک پوه الیپاشا وزیري په مشرۍ، وموندله چې خلک واقعیا انفرادي فوتونونه لیدلی شي. په هرصورت، موږ ګورو چې تجربه ممکن په سمه توګه بیان نشي. وزیریوا، چې هڅه یې کوله د فوټون فلشونه وګوري، د فطرت مجلې ته وویل: "دا د رڼا لیدلو په څیر نه ده. دا تقریبا د تصور په حد کې احساس کوي.

کوانټم میخانیک - تجربې

په نږدې راتلونکي کې، هولمز او وزیري د تجربو تمه لري چې دا به ازموینه وکړي چې خلک هغه څه پوهیږي کله چې فوټون په ځانګړي کوانټم حالتونو کې ځای په ځای شي. د مثال په توګه، فزیک پوهان کولی شي یو واحد فوټون د هغه څه سره وصل کړي چې دوی یې سپرپوزیشن بولي، چیرې چې فوټون په دوه مختلف ځایونو کې په ورته وخت کې شتون لري. هولمز او د هغې همکارانو یوه تجربه ډیزاین کړې چې دوه سناریوګانې پکې شاملې دي ترڅو دا ازموینه وکړي چې ایا انسانان کولی شي په مستقیم ډول د فوټونونو عالي موقعیت درک کړي. په لومړي سناریو کې، یو واحد فوټون به د یو کس د ریٹنا چپ یا ښي اړخ ته وخوري، او سړی به پوه شي چې د ریټینا کوم اړخ فوټون احساسوي. په دویمه سناریو کې، فوټون به په کوانټم سپرپوزیشن کې ځای په ځای شي چې دا به ورته اجازه ورکړي چې داسې ښکاري چې ناممکن ښکاري - په ورته وخت کې د سترګو د ریټینا ښي او چپ اړخ ته الوتنه وکړي.

ایا یو سړی به د ریټینا په دواړو اړخونو کې رڼا کشف کړي؟ یا به په سترګو کې د فوټون تعامل د دې لامل شي چې سپرپوزیشن د 'نړیدو' لامل شي؟ که داسې وي، ایا دا به په مساوي توګه په دواړو ښي او چپ اړخونو کې واقع شي لکه څنګه چې تیوري وړاندیز کوي؟

ربیکا هولمز وايي:

"د معیاري کوانټم میخانیکونو پراساس، په سوپرپوزیشن کې فوټون شاید د ریښتیني تصادفي لیږل شوي کیڼ یا ښي فوټون څخه توپیر ونه لري."

که دا معلومه شي چې په تجربه کې ځینې برخه اخیستونکي واقعیا په ورته وخت کې په دواړو ځایونو کې فوټون درک کړی ، ایا دا پدې معنی ده چې سړی پخپله په کوانټم حالت کې و؟

ربیکا هولمز زیاتوي:

"تاسو کولی شئ ووایاست چې څارونکی پخپله د لږ وخت لپاره د کوانټم سپرپوزیشن کې و، مګر هیڅ چا دا هڅه نه ده کړې، نو موږ واقعیا نه پوهیږو. دا د دې ډول تجربې د ترسره کولو دلیل دی.

تاسو په خپله طریقه پوهیږئ

اوس راځئ چې د قهوې پیالې ته ورشو. تاسو مګ د مادې د یوې قوي ټوټې په توګه احساس کوئ ، په کلکه ستاسو د لاس پوټکي سره تماس کې. مګر دا یوازې یو خیال دی. موږ هیڅکله هیڅ شی ته لاس نه ورکوو، لږترلږه د مادې د لمس کولو دوه قوي ټوټو په معنی نه. له 99,9999999999 سلنې څخه ډیر اتوم خالي ځای لري, تقریبا ټول ډله په کور کې متمرکزه ده.

کوانټم میخانیک (©Jay Smith)

کله چې تاسو پیاله په خپلو لاسونو کې ونیسئ، داسې بریښي چې د هغه وي ځواک په کپ او لاس کې د الکترونونو مقاومت څخه راځي. الیکترونونه پخپله هیڅ حجم نلري، دا یوازې د منفي بریښنایی چارج د ساحې ښکاره صفر ابعاد دي چې د بادل په څیر اتومونه او مالیکولونه محاصره کوي. د کوانټم میخانیک قوانین دوی د اتومونو او مالیکولونو شاوخوا د انرژي ځانګړي کچې پورې محدودوي. لکه څنګه چې لاس پیاله نیسي، دا الکترونونه له یوې کچې څخه بلې ته اړوي، او دا د عضلاتو انرژي ته اړتیا لري، کوم چې دماغ د مقاومت په توګه تشریح کوي کله چې موږ یو جامد شی ته لمس کوو.

زموږ د لمس احساس زموږ د بدن د مالیکولونو شاوخوا د الکترونونو او د هغه شیانو مالیکولونو ترمنځ چې موږ یې لمس کوو د خورا پیچلي تعامل څخه راځي. د دې معلوماتو څخه، زموږ دماغ دا تصور رامینځته کوي چې موږ یو جامد بدن لرو چې د نورو جامد شیانو څخه ډکه نړۍ کې حرکت کوي.. د دوی لمس کول موږ ته د واقعیت دقیق احساس نه راکوي. دا ممکنه ده چې زموږ هیڅ یو نظر د هغه څه سره مطابقت ونه لري چې واقعا پیښیږي. ډونالډ هوفمن، د کالیفورنیا په پوهنتون کې د ادراکي عصبي ساینس پوه، اروین، په دې باور دی چې زموږ حواس او دماغ د واقعیت اصلي ماهیت پټولو لپاره رامینځته شوي، نه دا چې ښکاره کړي.

"زما خبره دا ده چې واقعیت، هرڅه چې وي، خورا پیچلي دي او د پروسس کولو لپاره به ډیر وخت او انرژي واخلي."

په کمپیوټر کې د ګرافیکي انٹرفیس سره په مغز کې د نړۍ عکس پرتله کول

هوفمن زموږ په مغز کې د نړۍ د جوړولو عکس د کمپیوټر سکرین کې د ګرافیکي انٹرفیس سره پرتله کوي. په سکرین کې ټول رنګین عکسونه لکه د ریسایکل بن، ماوس پوینټر، او د فایل فولډر، د هغه څه سره هیڅ تړاو نلري چې واقعیا په کمپیوټر کې تیریږي. دا یوازې خلاصې دي، ساده کول چې موږ ته اجازه راکوي چې د پیچلي برقیاتو سره اړیکه ونیسو.

د هوفمن په نظر، تکامل زموږ مغزونه د ګرافیکي انٹرفیس په څیر کار کولو لپاره بدل کړي چې نړۍ په بشپړ ډول په وفادارۍ سره تولید نه کوي. تکامل د کره ادراک د پراختیا ملاتړ نه کوي، دا یوازې هغه څه کاروي چې د بقا اجازه ورکوي.

لکه څنګه چې هوفمن وايي:

"په واقعیت باندې د قواعدو بڼه."

په وروستیو کلونو کې، هوفمن او د هغه فارغ شوي زده کونکو په سلګونو زره کمپیوټر ماډلونه هڅه کړې چې د دوی نظرونه و ازموي، د مصنوعي ژوند شکلونو په سمولو کې چې د محدودو سرچینو لپاره سیالي کوي. په هر حالت کې، ژوندی موجودات د فزیکي وړتیا لپاره برنامه شوي دي کله چې د کره ادراک لپاره رامینځته شوي د واقعیت سره مطابقت نلري.

د مثال په توګه، که یو ژوندیزم د دې لپاره انجینر شوی وي چې په سمه توګه احساس وکړي، ووایه، په چاپیریال کې د اوبو ټول مقدار شتون لري، او د یو ژوندیزم سره مخ کیږي چې د یو څه ساده احساس احساس کولو لپاره تنظیم شوی وي، لکه د ژوندي پاتې کیدو لپاره د اوبو مطلوب مقدار. نو په داسې حال کې چې یو ژوندیزم ممکن د واقعیت ډیر دقیق استازیتوب رامینځته کړي، دا ځانګړتیا د هغې بقا نه زیاتوي. د هوفمن مطالعې هغه د پام وړ پایلې ته رسولی:

"تر هغه حده چې موږ د ژوند دوام ته متوجه یو، موږ به واقعیت ته متوجه نه شو. موږ دا نه شو کولای.

د کومانوم تیوری

د هغه نظرونه د هغه څه سره همغږي دي چې ځینې فزیک پوهان د کوانټم تیورۍ مرکزي مفکوره ګڼي - د واقعیت مفهوم په بشپړ ډول هدف نه دی، موږ نشو کولی ځان له نړۍ څخه جلا کړو چې موږ یې مشاهده کوو.

هوفمن دا نظر په بشپړه توګه نیسي:

فضا یوازې د معلوماتو جوړښت دی، او فزیکي توکي پخپله د ډیټا جوړښتونه دي چې موږ یې په الوتنه کې جوړوو. کله چې زه ځینې غونډۍ ته ګورم، زه د دې ډاټا جوړښت جوړوم. بیا زه بل چیرې ګورم او د معلوماتو جوړښت ماتوم ځکه چې زه ورته اړتیا نلرم.

لکه څنګه چې د هوفمن کار ښیي، موږ لا تر اوسه د کوانټم تیوري بشپړ مفهوم نه دی په ګوته کړی او هغه څه چې دا د واقعیت طبیعت په اړه وايي. پلانک پخپله د خپل ژوند ډیره برخه د هغه تیوري د پوهیدو په هڅه کې تیره کړه چې هغه یې رامینځته کولو کې مرسته کړې او تل یې د کایناتو په یوه هدفي ادراک باور درلود چې زموږ څخه په خپلواکه توګه شتون لري.

هغه یو ځل د دې په اړه لیکلي چې ولې یې پریکړه وکړه چې د خپل ښوونکي د مشورې خلاف فزیک تعقیب کړي:

"بهرنۍ نړۍ د انسان څخه خپلواکه ده، دا یو څه مطلق دی، او د قوانینو لټون چې په دې مطلق کې پلي کیږي ماته د ژوند ترټولو غوره ساینسي تجربه ښکاري."

دا ممکن یوه بله پیړۍ وي مخکې له دې چې په فزیک کې یو بل انقلاب د هغه پروفیسور فیلیپ وان جولي په څیر سم یا غلط ثابت کړي.

د کومانوم میکانیکونه

د لړۍ نور برخې