درک مکانیک کوانتوم با آزمایشی ساده

 

 

مجله علمی ایلیاد - در حالی که تئوری‌های متعددی از مکانیک کوانتوم دارای مقبولیت جهانی نیستند، مکانیک کوانتوم بخش پیچیده و قدرتمندی از فیزیک محسوب می‌شود و کسی به سادگی نمی‌تواند آن را درک کند. مکانیک کوانتوم؛ بخش مهمی از فیزیک است که بسیار گیج‌کننده و درک ناشدنی است. این بخش از فیزیک با عملکردها و فعل و انفعالات بین انرژی و ذرات زیراتمی و اتم‌ها سر و کار دارد. به عبارت دیگر، مکانیک کوانتوم بر روی نحوه‌ی عملکرد طبیعت در مقیاس‌های بسیار ریز بحث می‌کند. مکانیک کوانتوم به ما کمک می‌کند تا زندگی روی زمین و فراتر از زمین را درک کنیم؛ همه‌چیز از نور گرفته تا مولکول‌هایی که بدن انسان را می‌سازند چگونه عمل می‌کنند و فعل و انفعالات آن‌ها چگونه است؟

آیا آزمایشی ساده می‌تواند مکانیک کوانتوم را شرح دهد؟ شاید. وریتاسیوم ویدئویی در یوتیوب منتشر کرده است که فکر می‌کند می‌تواند در درک مکانیک کوانتوم به بیننده‌ها کمک کند. «ریچارد فاینمن» به‌عنوان فیزیکدان نظری در این ویدئو می‌گوید: «من فکر می‌کنم می‌توانم ادعا کنم که هیچ کس مکانیک کوانتوم را درک نمی‌کند.» اگرچه درک نحوه‌ی کار مکانیک کوانتوم ممکن است مقداری پیچیده به نظر برسد و نتوان آن را در ویدئو شرح داد، ولی این ویدئو می‌تواند حداقل ایده‌ی بهتری در مورد مکانیک کوانتوم به بیننده‌های خود بدهد.

آزمایش، شامل قرار دادن قطرات روغن سیلیکونی بر روی سطحی دارای لرزش است. اگرچه قطرات برای در نظر گرفتن به‌عنوان بخشی از سیستم کوانتومی بسیار بزرگی هستند؛ ولی این آزمایش عجیب تئوری امواج پیلوت را نشان می‌دهد. این تئوری می‌گوید که ذرات می‌چرخند، امواج را تولید می‌کنند و این فعل و انفعالات باعث حرکت ذرات می‌شوند. این تئوری تلاش دارد تا رفتار عجیب و گاهاً متناقض ذرات را توضیح دهد. این توضیحات را می‌توان با دیدن ویدئو که در آن قطرات سیلیکونی امواج را می‌سازند و با آن‌ها اثر متقابل دارند، بهتر درک کرد. در مواجهه با موضوعی به سختی مکانیک کوانتوم، اگر بتوانید چیزی را که درباره‌ی آن صحبت می‌کنید به‌صورت واقعی ببینید، قطعاً کمک‌کننده خواهد بود.

نوشته: چلسی گاد

ترجمه: امید محمدی - مجله علمی ایلیاد