فهرست مطالب:
تصویری: پارادوکس دوست ویگنر: آیا واقعیت عینی وجود دارد؟
2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03
واقعیت چیست؟ و چه کسی می تواند به این سوال پاسخ دهد؟ سال گذشته، دانشمندان دانشگاه هریوت وات در اسکاتلند آزمایش جالبی را آزمایش کردند که نشان می دهد واقعیت عینی ممکن است وجود نداشته باشد.
علیرغم اینکه زمانی این ایده فقط یک نظریه بود، اکنون محققان توانستند آن را به دیوارهای آزمایشگاه دانشگاه منتقل کنند و در نتیجه آن را آزمایش کنند. از آنجایی که در دنیای کوانتومی اندازهگیریها از موقعیتهای مختلف نتایج متفاوتی به دست میدهند، اما در عین حال به یک اندازه درست هستند، آزمایش انجامشده نشان داد که در دنیای فیزیک کوانتومی، دو نفر میتوانند یک رویداد و نتایج متفاوت را مشاهده کنند. با این حال، هیچ یک از این دو رویداد را نمی توان اشتباه تلقی کرد.
به عبارت دیگر، اگر دو نفر دو واقعیت متفاوت ببینند، نمی توانند به توافق برسند که کدام یک صحیح است. این پارادوکس به «پارادوکس دوست ویگنر» معروف است و اکنون دانشمندان به صورت تجربی آن را ثابت کرده اند.
مکانیک کوانتومی شاخهای از فیزیک نظری است که خواص و رفتار اساسی اتمها، یونها، مولکولها، الکترونها، فوتونها، ماده متراکم و دیگر ذرات بنیادی را توصیف میکند.
پارادوکس دوست ویگنر
در سال 1961، یوجین ویگنر برنده جایزه نوبل فیزیک به طور جدی این سوال را مطرح کرد که واقعیت عینی چیست. این دانشمند یکی از عجیبترین آزمایشها را در مکانیک کوانتومی ارائه کرد که شامل این ایده بود که دو نفر میتوانند دو واقعیت متفاوت را مشاهده کنند و هیچ کدام از نظر فنی اشتباه نمیکنند. اما چگونه؟
در یک آزمایش فکری به نام پارادوکس دوست ویگنر، دو دانشمند در آزمایشگاه یک فوتون، کوچکترین واحد کمی نور را مطالعه می کنند. قابل توجه است که این فوتون پلاریزه شده در هنگام اندازه گیری می تواند دارای قطبش افقی یا قطبش عمودی باشد. اما قبل از اندازه گیری، طبق قوانین مکانیک کوانتومی، یک فوتون در هر دو حالت قطبش به طور همزمان وجود دارد - به اصطلاح برهم نهی.
بنابراین، ویگنر تصور کرد که چگونه دوستش در آزمایشگاه دیگری وضعیت این فوتون را اندازه می گیرد و نتیجه را به خاطر می آورد، در حالی که خود ویگنر از دور مشاهده می کند. در عین حال، ویگنر هیچ اطلاعاتی در مورد اندازه گیری دوست خود ندارد و بنابراین مجبور است فرض کند که فوتون و اندازه گیری آن در برهم نهی همه نتایج تجربی ممکن است.
اما این کاملاً با دیدگاه دوست ویگنر که در واقع قطبش فوتون را اندازه گرفته و آن را ثبت کرده، در تضاد است! حتی ممکن است دوست با ویگنر تماس بگیرد و به او بگوید که اندازه گیری انجام شده است (به شرطی که نتیجه مشخص نشود). بنابراین، ما به دو واقعیت متضاد با یکدیگر دست می یابیم که وضعیت عینی حقایق را که توسط دو ناظر ایجاد شده است، مورد تردید قرار می دهد.
قابل توجه است که تا سال 2019 - تا زمانی که دانشمندان سوئدی همین آزمایش را در آزمایشگاه انجام دادند - پارادوکس دوست ویگنر صرفاً یک آزمایش فکری بود. درست مانند آزمایش معروف جهان که توسط فیزیکدان نظری اتریشی ادوین شرودینگر پیشنهاد شده است.
گربه شرودینگر یک آزمایش فکری است که پوچ بودن مکانیک کوانتومی را توصیف می کند. تصور کنید یک گربه و یک جعبه دارید. در جعبه یک گربه، یک ماده رادیواکتیو و یک مکانیسم خاص قرار می دهید که یک فلاسک را با سم باز می کند. در صورت فروپاشی یک اتم رادیواکتیو در یک جعبه بسته - و این می تواند هر لحظه اتفاق بیفتد - مکانیسم ظرف سم را باز می کند و گربه می میرد. اما شما فقط می توانید بفهمید که آیا یک اتم رادیواکتیو تجزیه شده است یا نه، فقط می توانید به داخل جعبه نگاه کنید.تا اینجا، طبق اصول فیزیک کوانتوم، گربه هم زنده است و هم مرده، یعنی در برهم نهفته است.
آیا واقعیت عینی وجود ندارد؟
محققان از شش فوتون درهم تنیده برای ایجاد دو واقعیت جایگزین در آزمایشگاه استفاده کردند. یک واقعیت نشان دهنده واقعیت ویگنر بود، دیگری واقعیت دوست او. دوست ویگنر قطبش فوتون را اندازه گرفت و نتیجه را ذخیره کرد، پس از آن ویگنر خودش یک اندازه گیری تداخل انجام داد تا مشخص کند اندازه گیری و فوتون در برهم نهی هستند یا خیر.
نتایج به دست آمده توسط تیم دانشمندان مختلط بود. معلوم شد که هر دو واقعیت می توانند با هم وجود داشته باشند، حتی اگر به نتایج آشتی ناپذیری منجر شوند - درست همانطور که یوجین ویگنر پیش بینی کرد. اما آیا می توان آنها را آشتی داد؟
این ایده که ناظران در نهایت میتوانند اندازهگیریهای خود را از برخی واقعیتهای بنیادی تطبیق دهند، بر چندین فرض استوار است.
اول، حقایق جهانی وجود دارد و ناظران می توانند در مورد آنها توافق کنند.
دوم، انتخابی که یک ناظر انجام می دهد بر انتخاب ناظران دیگر تأثیر نمی گذارد - این فرض را فیزیک محلی می نامد. بنابراین اگر یک واقعیت عینی وجود داشته باشد که همه بتوانند با آن موافق باشند، پس همه این فرضیات درست است.
اما نتایج کار دانشمندان دانشگاه هریوت وات که در مجله Science Advances منتشر شده است، نشان می دهد که واقعیت عینی وجود ندارد. به عبارت دیگر، آزمایش نشان میدهد که یک یا چند فرض - این ایده که واقعیتی وجود دارد که میتوانیم با آن موافق باشیم، این ایده که انتخاب آزاد داریم، یا ایده محلی بودن - باید اشتباه باشد.
محققان در کار خود می نویسند: "روش علمی بر واقعیت های مورد توافق جهانی تکیه دارد که با اندازه گیری های مکرر، بدون توجه به اینکه چه کسی مشاهدات را انجام داده است، ایجاد شده است."
من در مورد شما نمی دانم، اما سرم در حال چرخش است، زیرا نتایج به دست آمده شواهد واقعی ارائه می دهد که وقتی صحبت از حوزه فیزیک کوانتومی می شود، چیزی به نام واقعیت عینی وجود ندارد.
توصیه شده:
جهشها چگونه به وجود میآیند، آیا ارزش صبر کردن برای سویه جدیدی از ویروس کرونا را دارد؟
در اکتبر سال گذشته، جایی در هند، فردی که احتمالاً نقص ایمنی دارد به COVID-19 مبتلا شد. به دلیل ناتوانی بدن وی در خلاص شدن از شر ویروس کرونا، این ویروس باقی مانده و تکثیر می شود. با تکثیر و انتقال از یک سلول به سلول دیگر، تکههایی از مواد ژنتیکی به اشتباه از خود کپی شدند. با این ویروس اصلاح شده دیگران را آلوده می کند
آیا جهان های موازی وجود دارد؟
واقعیت فیزیکی می تواند بسیار گسترده تر از یک تکه فضا در زمان باشد که ما آن را کیهان می نامیم. محیط فضایی ما می تواند در مقیاسی باورنکردنی ساخته شود و ابزارهای نجومی ما به طرز باورنکردنی محدود هستند. ما مانند مورچه ها نمی دانیم که جهان خارج از لانه مورچه چقدر بزرگ است
چرا در مورد واقعیت جهان ما اختلاف نظر وجود دارد؟
بیست سال پس از انتشار اولین «ماتریکس»، کارگردانان در حال فیلمبرداری چهارمین فیلم هستند. در طول این مدت، چیزهای زیادی تغییر کرده است: برادران واچوفسکی خواهر شدند و دانشمندان ایده اصلی فیلم را به دل گرفتند: تصور کنید، بسیاری از فیزیکدانان به طور جدی در حال بحث درباره این نظریه هستند که جهان ما فقط یک ماتریس است و ما دیجیتال هستیم. مدل های موجود در آن
گونه هایی وجود دارد، اما هیچ اجدادی وجود دارد - ناسازگاری در تکامل
تاریخچه فسیلی با دو ویژگی مشخص می شود. اول، پایداری اشکال گیاهی یا حیوانی زمانی که قبلا ظاهر شده اند. دوم، ناگهانی بودن این اشکال و در واقع ناپدید شدن آنهاست
آیا شما طبیعت را همانطور که من دوست دارم دوست دارید؟
وقتی از مردم میپرسید - چرا باید به طبیعت بروند؟ پاسخ ها معمولاً ماهیت را آشکار نمی کنند، به عنوان مثال: یک باربیکیو بخورید، به طور معمول با دوستان استراحت کنید. یا پاسخ ها شامل کلیشه های تحمیلی است: محیط زیست، هوای پاک