بخش علم :اصل عدم قطعیت

بررسی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ

پژوهشکده اندیشه آنلاین آلمان - شماره بیست و هفتم علمی

Scientific

بررسی اصل عدم قطعیت هایزنبرگ،س

از دیدگاه دانشگاه سیرکمال

تاریخ انتشار: 30.10.2019

(فایل صوتی در انتهای صفحه)

مقدمه

هایزنبرگ با تکنیکهای مورد استفاده در آن زمان ثابت نمود، در بررسی برخی از خاصیتهای وابسته به یکدیگر در مورد ذرات، تنها می توان یکی از این خواص را مورد تدقیق و اندازه گیری قرار داد. این درحالی است که بطور همزمان، آن دیگری قابل بررسی نمی باشد. برای مثال یکی از این جفتهای فیزیکی، موقعیت مکانی و سرعت یک ذره می باشد. این امر را بطور خلاصه و با زبانی ساده می توان بدین شکل توضیح داد: س

برای آنکه بتوانیم موقعیت یک ذره را تعیین نماییم، باید به آن نور بتابانیم. در این حال، با واکنشی که ذره در مقابل نور نشان می دهد، برخی امواج نور، توسط ذره پراکنده می شوند و بدین شکل مکان و موقعیت آن ذره مشخص می شود. برای آنکه هرچه دقیق تر، موقعیت ذره ارزیابی شود، باید از نورهایی با طول موجهای هرچه کوتاه تر استفاده نمود. طول موج کوتاه به مفهوم انرژی بیشتر می باشد و هرچه انرژی نور تابیده شده به ذره بیشتر باشد، بر سرعت فرار آن ذره، افزوده می شود. با این وصف هرچه سعی شود دقیق تر موقعیت ذره اندازه گیری شود، دقت در اندازه گیری سرعت آن کمتر می شود. س

قبل از آنکه به بررسی مختصر این اصل، از دیدگاه دانشگاه سیرکمال بپردازیم به طور مختصر برخی مفاهیم دخیل در این امر را مورد تدقیق قرار می دهیم.س

طول موج نور

این امر که نور چیست و چگونه تولید می شود، انرژی و سرعت خود را از کجا بدست می آورد، محتاج یک بررسی مجزاست. در این مقاله از آنجا که این اطلاعات، ارتباط مستقیمی با مطلب مورد نظر ما ندارند، فعلن از بررسی آن صرف نظر می شود. اما طیف نور و طول موج آن، از اهمیت خاصی در فهم اصل عدم قطعیت هایزنبرگ برخوردار است. س

طول موج طیف قابل روئیت نور برای چشم انسان را دانشمندان بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر و فرکانس آن‌ها را بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ تراهرتز مشخص نموده اند و به زبانی ساده گفته می شود، یک انسان به طول موج ۵۵۵ نانومتر بیشترین حساسیت را دارد. س

همه ما از دوران دبیرستان بیاد داریم که طیف نور از طول موج کوتاه در ناحیه آبی تا ماورای بنفش شروع می شود و تا طول موجهای بلند در ناحیه قرمز و مادون قرمز امتداد می یابد. مابین امواج، با سرعتهای مساوی، آنکه دارای فرکانس بیشتر می باشد، دارای طول موج کوتاهتری است. به عبارت ساده تر، طول موج با فرکانس، نسبت غیرمستقیم دارد. دلیل آن از نظر ریاضی آن است که سرعت یک موج برابر است با طول آن موج ضربدر فرکانس آن. اشعه گاما دارای انرژی کوانتمی ۲۰۰ کیلوالکترون ولت است. این اشعه داری طول موج بسیار کوتاه، حدود ۴۰۰ نانومتر می باشد. س

در ناحیه آبی تا ماورای بنفش، طول موج از ۳۸٠ تا۷۵٠ نانومتر متغیر است. این طول موج، بسیار کوتاه است. طول موج کوتاه یعنی انرژی زیاد و این همان علت اصلی در ایجاد عدم قطعیت در اندازه گیری دو خاصیت فیزیکی ذره بطور همزمان می باشد، زیرا همانطور که گفته شد، برای تعیین دقیق تر مکان ذره، باید نوری با طول موجی کوتاه بر یک ذره، برای مثال یک الکترون، تابیده شود تا معلوم گردد در زمان اندازه گیری، آن الکترون در کجا قرار دارد. اما انرژی زیاد موج کوتاه نور، بر سرعت آن ذره می افزاید و اندازه این سرعت، غیرقابل پیش بینی می باشد.س

من مایلم اصل عدم قطعیت را به حوزه پزشکی نیز گسترش دهم، زیرا در صنعت داروسازی، به هر اندازه که سعی شود داروهایی با تاثیر بیشتر ساخته شوند، تا آن بیماری ویژه که دارو برای درمان آن درنظر گرفته شده است، دقیق تر و عمیق تر درمان شود، به همان اندازه صدمه به سلولها و ارگانهای سالم بدن و مکانیزم طبیعی آنها افزایش خواهد یافت. این یک اصل ذاتی در طبیعت است، زیرا نه تنها طبیعت، بلکه همه ساختار هستی متاثر است از قانون بزرگتری به نام «اصل دوالیزم».س

برای آنکه بتوانیم دلیل چنین معضلی را از دیدگاه دانشگاه سیرکمال مورد بررسی قرار دهیم، ابتدا باید فرق مابین دانش و تکنیک روشن شود.س

دانش و تکنیک

بطور خلاصه می توان گفت، دانش، شناخت مکانیزم ذاتی یک پدیده است. حال آنکه تکنیک، روش استفاده از یک یا چند پدیده است تا نتیجه دلخواه به عمل آید. آنچه ما تا به امروز بدان دست یافته ایم، حدود نود درصد، تکنیک است و فقط حدود ده درصد دانش.س

یک مثال برای تکنیک:س

متخصصان موفق شده اند که با ایجاد بادامکهایی بر روی یک میله محوری که میل بادامک یا میل سوپاپ نامیده می شود، ایجاد تضاد در عمل را در یک زمان خاص محقق نمایند. این تضاد باعث باز و بسته شدن غیرهمزمان سوپاپهای سیلندرهای یک اتومبیل می شود که سوخت گیری یک سیلندر، همزمان با تخیله دود در آن دیگری را امکان پذیر می نماید. امری که یکی از علل اصلی حرکت در ماشین است. این امر در واقع یک تکنیک است.س

یک مثال برای علم:س

در شماره های پیش در بخش علم، در مقله ای تحت نام «فیزیک ذرات و مکانیک کوانتم» در دو بخش، سعی در تشریح تبادل پیون از دیدگاه دانشگاه سیرکمال شده است. این بدان مفهوم است که در آن مقالات، مکانیزمی که خلقت در ذات خود در ایجاد پدیده ها بکار می بندد و برطبق آن عمل می کند، و منطق نهفته در این سازوکار، تشریح شده است. این امر، علم یا دانش است. س

گرچه تکنیک را نیز می توان نوعی علم محسوب نمود، اما دانش مورد بحث ما، مربوط است به نحوه کارکرد ذاتی جهان هستی که تا کوچکترین پدیده، برای مثال حرکات یک ذره را نیز دربرمی گیرد. یک مهندس و یا تکنسین، لازم نیست از علم ذاتی پدیده ها مطلع باشد. او باید بتواند عامل الف، ب، ج، دال و غیره را با هم هماهنگ کند تا نتیجه مورد نظر حاصل آید. س

در علم پزشکی بیش از هرچیز، تکنیک، بکار گرفته می شود تا دانش به مفهومی که عنوان شد. برای مثال دلایل ایجاد ترومبوز در رگها، فقط در قالب تئوری های مختلف ارائه می شوند. برای مثال ترومبوز کبدی به عنوان یک عارضه بعد از عمل جراحی کبد در نظر گرفته می شود. علیرغم همه این فرضیه ها، این علم هرگز قادر به پاسخگویی به این امر نمی باشد که چرا در شرایط مساوی، برخی دچار ترمبوز می شوند و برخی خیر؟ بنابراین، می توان نتیجه گرفت که دانش این مطلب در دست نیست. این درحالی می باشد که تکنیک رفع این اشکال را سالهاست که دانشمندان بدان دست یافته اند. برای مثال این تکنیک می تواند، عمل بای پَس باشد. بدیهی است، این عمل جراحی، در حقیقت یک تکنیک است. س

نتیجه کلی:س

حقیقت آنست که اصل عدم قطعیت هایزنبرگ مشکلی را از مجهولات مربوط به دانش بشری نمی گشاید، بلکه به سادگی می گوید: "ما نمی توانیم یک اندازه گیری دو یا چندجانبه را بطور همزمان به انجام برسانیم." ، همین و بس. با این حال، وی در سال ۱۹۳۲ برای پایه گذاری مکانیک کوانتم که بخش اصلی و جدائی ناپذیر آنرا، اصل عدم قطعیت تشکیل می داد، به دریافت جایزه نوبل در فیزیک نائل آمد.س

من معتقدم، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ فقط در یک زمان کوتاه معتبر خواهد بود، زیرا روزی، دستگاه هایی اختراع خواهند شد، و دانشمندان به متدهایی دست خواهند یافت که با کمک آنها، این نقص برطرف می شود. س

عامل اصلی که ما را به این بینش خواهد رساند، علم و دانشی می باشد که هم اکنون پایه گذاری شده و به مرور زمان، شناخته خواهد شد. علوم تلفیقی استاد الهی این قابلیت را دارد، به دانشمندانی که با آزمایشگاه سرکار دارند، روش صحیح نگرش به جهان هستی را انتقال دهد. جهانی که ساختار ماده و به تبع آن، یک فرمیون نیز جزوی از آن است. در آن روز که دیر نخواهد بود، جایزه نوبل را به کسی نخواهند داد که ثابت کند، ما نمی توانیم. بلکه به اشخاصی داده خواهد شد که این ساختار را بطور منطقی و علمی تشریح نمایند و به قول آلبرت اینشتاین، "ما را قدمی به اسرار آن قدیمی ترین (خدا) نزدیک سازند".س

منابع : س

-Elektromagnetisches Spektrum

- Eine Vorlesung von Stephen Hawking

„Heisenbergsche Unschärferelation“

-The Born-Einstein-letters , macmillan, london,1971.

تحقیق و پژوهش از فرامرز تابش

کد مقاله در آرشیو پژوهشکده اندیشه آنلاین آلمان:س

fvvsd hwg unl rxudj ihdckfvä hc ndnähi nhkaähi sdvölhg