close
تبلیغات در اینترنت
فلسفه ی مکانیک کوانتومی(بخش اول)

آخرين ارسال هاي انجمن
عنوان پاسخ بازديد توسط
اخبار سایت 0 274 admin
نويسنده : سیّد علی حسینی


فیزیک

فیزیک علمی است که روابط ریاضی یک پدیده را که خاصیت تکرار داشته باشد بصورت یک قانون بیان می کند هر چند ممکن است تعاریف متفاوتی از فیزیک ارائه داد ولی مهم آن است که علم فیزیک در مورد روابط بین اشیاء مادی بحث می کند.


فلسفه ی فیزیک از دیدگاه فیلسوفان

دکارت می گفت :محقق است که خدا قبلا همه چیز را مقدر کرده است و قدرت اراده فقط ناشی از اینست که ما به قسمی عمل می کنیم که از نیروی خارجی که به سبب آن مجبور به عمل خاصی هستیم آگاه نمی باشیم. دنیای جدیدی که گالیله و نیوتن.. ساخته بودند حتی عامه مردم را درگیر خود کرده بود هرچند مردم بصورت فطری از آن سر باز می زدند و آن را قبول نداشتند آنها اراده می کردند و به مقصود می رسیدند در واقع فیزیک کلاسیک از طرز تفکر موجبیت (دترمی سیسم ) دفاع می کرد و پایه استدلالات آن بر پایه منطق ریاضی بود و ظاهرا چاره ای جز قبول موجبیت در طبیعت نبود امانوئل کانت برای رفع این مشکل در مورد آزادی اراده می گوید اگر عالم فقط همین است (که می بینیم) در این صورت بدیهی است که اراده نمیتواند آزاد باشد یعنی که چیزی را که می بینیم شاید چیزی نباشد که در واقع هست همان مثال مشهور غار افلاطون که کسانی که در زنجیر شده اند سایه ها را واقعیت می شمارند و نمی دانستند که سایه ها فقط سایه ای از واقعیت هستند! کانت بدین صورت عقیده خود را بیان می کند که پدیده ها فقط نشانه ها و نمایشهایی از حقیقت مطلق هستند نه خود حقیقت و استدلال می کند که منشاء اصلی آنها باید در جایی غیر از این عالم پدیده ها باشد بطوری که هر چند یک پدیده با پدیده دیگر رابطه علت و معلول داشته باشد ضرورتی برای قبول علیت بین تولید کنندگان آن پدیده نباشداگر، توجه خود را به پدیده ها معطوف کنیم ظاهرا قوانین ماشینی و جبر درست هستند و اگر بتوانیم با حقیقتی که اساس و اصل پدیده ها ست تماس حاصل کنیم شاید ببینیم که چنین قانونی وجود ندارد کانت در ادامه می گوید هدفش اثبات آزادی اراده نبود بلکه فقط می خواست این مسئله را حل کند که حداقل طبیعت و آزادی متضاد هم نیستند البته آنان سعی می کردند آزادی اراده را به اثبات برسانند هر چند بطور کامل موفق نشدند مکانیک نیوتنی توسط فرمولهای ریاضی پایه ریزی شده بود و ظاهرا شکست ناپذیر بنظر میرسید اما پس از مدتی مشخص شد آنگونه که در ابتدا فکر می کردند نمی توانند تمام پدیده ها را توجیه کنند از جمله خواص نور که خاصیت دوگانه ای از خود نشان می داد هم عصر نیوتن، هویگنس از لحاظ هندسی ثابت کرد که نور دارای خاصیت موجی است هر چند بعضی از پدیده ها با در نظر گرفتن خاصیت ذره ای نور قابل توجیه بوده با این حال در پدیده ها یی مانند تداخل و پراش نظریه ذره ای دچار مشکل می شد و در عوض نظریه موجی به طور کامل آنها را توجیه می کرد.

مکانیک کوانتومی

هر نظریه ی جدیدی که پا به عرصه ی وجود می گذارد،بی شک پیامدها ی خاص خود را به همراه دارد،گویی افقی جدید را در برابر دیدگان می گشاید و به تبع آن طرفداران یا رهروانی به سمت آن نظریه جلب می شوند. درست همانگونه که در زمان ورود نسبیت،افق دید بشر نسبت به دنیای پیرامون دچار تغییراتی ژرف گردید. زمانی که مکانیک کوانتومی پا به عرصه ی وجود نهاد،به طور عمیقی دیدگاه را نسبت به جهان پیرامون دگرگون نمود.در دیدگاه کوانتومی مقیاس نگرش با مقیاس نسبیتی متفاوت و بسیار کوچکتر از آن بود،مقیاسی در حدود اتم و زیر اتم.

مکانیک کوانتومی به خوبی ما را در درک هرچه بهتر از ساختار وخواص اتمها ، مولکولها ، جامدات و رفتار ذرات زیر اتمی یاری داده است و پیامدهای بسیار ارزشمندی همچون: ترانزیستور-لیزر-تلویزیون-کامپیوتر – میکروسکوپ الکترونی – انرژی هسته‌ای و… را در پی داشته است،که همه و همه نتایج مکانیک کوانتومی است فیزیکی که بر پایه عدم قطعیت، احتمال ، میانگین و آمار بناشده است.

مکانیک کوانتومی مهم ترین دستاورد علم بشری در توصیف طبیعت است. این نظریه که در سالهای 27-1925 توسط «ورنر هایزنبرگ»، «اروین شرودینگر»، «پل دیراک»، «ماکس پلانک» و چند تن دیگر پایه گذاری شد، اساس تمام ادراک امروزی ما از عالم است. به بیان دقیق تر، مکانیک کوانتومی مجموعه ای از قوانین، روابط ریاضی و مفاهیم فلسفی است که توصیف کننده رفتار ذرات بنیادین تشکیل دهنده عالم است. البته با تعمیم همین قوانین و روابط، می توان رفتار تمام سیستم های فیزیکی ای که پیش از آن بررسی شده بودند را نیز بررسی و تعیین کرد.

نتایج بنیادی نظریه های علمی به سرعت در دیگر حوزه های اندیشه تأثیر می گذارد. به عنوان مثال این ادعا زبانزد خاص و عام شده است که مکانیک کوانتومی قانون علیت را نقض می کند و بنابراین می توان هر جا که لازم شد علیت را به گوشه ای وانهیم. این که نظریه های علمی خود مشروط هستند و به هزارویک پیش فرض گفته و ناگفته وابسته هستند به کنار، آنچه اهمیت دارد بدفهمی و خلط موضوعاتی است که عمیقاً توسط فلاسفه مورد بررسی قرار می گیرند.

موجبیت و علیت  نمونه هایی از این مفاهیم هستند که در قرن بیستم با ظهور مکانیک کوانتومی دستخوش مردم قرار گرفتند و در سایر حوزه ها از تغییر آنها و تأثیری که فیزیک جدید بر آنها داشته است سوءبرداشت شده است، سوء برداشت هایی از فیزیک و شیمی گرفته تا ادبیات و هنر. به عنوان مثال جبر و اختیار مسأله ای است که اندیشه بشری را از دوران باستان مورد چالش قرار داده است:اگر قوانین فیزیک تغییر ناپذیر و محتوم هستند، پس همانقدر که یک ساعت رفتارش جبری است انسان نیز که یک ماشین فیزیکی پیچیده است باید رفتارش جبری باشد(البته با این پیش فرض که رفتارهای بشری صرفاً ناشی از قوانین فیزیکی است). واین با اختیار و اراده آزاد در تقابل است. اما به نظر می رسد که یک راه حل برای ورود اختیار این باشد که قوانین فیزیک جبری نباشند و این چیزی بود که حداقل به نظر می رسید توسط مکانیک کوانتومی حاصل شده است.

کامپتون می گوید:

«دیگر قابل توجیه نیست که قانون فیزیکی را به عنوان شاهدی علیه آزادی انسان به کار بریم. »

اما واقعیت این است که این دو مفهوم کاملاً مستقل از هم هستند و بنابراین حتی اگر افراطی ترین تعبیر از مکانیک کوانتومی به طرد موجبیت بینجامد، علیت را باقی خواهد گذاشت.

از جمله کسانی که در دنیای کلاسیک به موجبیت می پردازد پیر لاپلاس، ریاضیدان، فیزیکدان و فیلسوف فرانسوی است.

وی اصل علیت عمومی را این چنین بیان می کند:«میان رخدادهای اکنون و رخدادهای گذشته اتصال ژرفی وجود دارد، اتصالی که بر این اصل استوار است: چیزی نمی تواند بدون علتی که مقدم بر آن باشد وجود داشته باشد»

لاپلاس این تعریف از علیت را وامدار نظرات لایب نیتس بود که می گفت همانقدر که ۹=۳*۳ حتمی است، وقوع رخداد ها نیز قطعی خواهد بود.

لاپلاس با توجه به این بیان از علیت، موجبیت را چنین می داند :«ما باید حالت کنونی جهان را معلول حالت قبلی و علت حالت بعدی آن بدانیم. متفکری که تمامی نیروهای مؤثر در طبیعت را در یک لحظه معین می داند، و همچنین مکان لحظه ای تمامی اشیای جهان را می داند قادر خواهد بود در یک فرمول، حرکت بزرگترین اجسام تا کوچکترین اتم های این جهان را درک کند، مشروط بر این که تفکر وی به اندازه کافی قادر باشد تا تمامی داده ها را تحلیل کند؛ برای وی هیچ چیزی غیر قطعی نخواهد بود و آینده مثل گذشته پیش چشمانش خواهد بود. »

مشاهده می کنیم که لاپلاس نه تنها به وجود روابط علی دقیق در جهان اشاره می کند، بلکه بر پیش بینی پذیری حالت های بعدی نیز صحه می گذارد. مشروط بر این که آن کسی که به پیش بینی می پردازد از تمامی وضعیت ها در یک لحظه خاص و نیز تمامی قوانین حاکم بر عالم آگاهی داشته باشد. علاوه بر این باید از قوای محاسبه کنندگی نامحدودی بر خوردار باشد. چراکه حل معادلات فیزیک از پیچیدگی فراوانی برخوردار است و اغلب اوقات محاسباتی که توسط هوش انسانی انجام می شود تقریبی و ناقص است. به این بیان لاپلاس از موجبیت، موجبیت علی گفته می شود، علاوه براین که حاوی موجبیت پیش بینی گرایانه نیز هست.


اما آنچه فیزیکدانان را وا می داشت تا موجبیت را با علیت یکسان بدانند، شکل روابطی بود که برای معادلات فیزیکی می نوشتند. همانطور که می دانیم روابط موجود در فیزیک کلاسیک ، روابطی قطعی و معین هستند.

معادلات فیزیکی علاوه بر این که حکایت گر رابطه ای موجبیتی هستند، علت و معلول را نیز مشخص می کنند. به همین دلیل الگوی علیت در فیزیک کلاسیک به «الگوی تابعی» علیت معروف شده است، الگویی که در مکانیک کوانتومی به «الگوی شرطی علیت» تغییر پیدا می کند.

 چرا مکانیک کوانتومی به طرد موجبیت می انجامد؟ همانطور که از نقل و قول لاپلاس فهمیده می شود اگر کسی مکان و سرعت ذره را در یک لحظه بداند می تواند با توجه به نیروهای حاکم بر ذره مکان و سرعت ذره را در تمامی لحظات بعدی بداند. مشکل در این نکته قرار دارد که براساس مکانیک کوانتومی نمی توان مکان و سرعت یک ذره را توأمان با هم دانست و این عدم شناخت ناشی از کمبود اطلاعات ما نیست بلکه خود ذره اساساً در یک لحظه نمی تواند هم مکان قطعی داشته باشد و هم دارای سرعت مشخصی باشد. بنابراین می توان نتیجه گرفت که موجبیت لاپلاسی در مورد جهان کوانتومی اعتبار ندارد. این استدلالی که آورده شد منسوب به هایزنبرگ است، کسی که اصل عدم قطعیت اش حکایت گر این واقعیت است که یک ذره نمی تواند در یک لحظه بعضی از کمیت ها را به صورت قطعی داشته باشد از جمله سرعت و مکان. استدلال مذکور مبتنی بر یک مغالطه است و نمی تواند معتبر باشد. چرا که از نفی مقدم یک گزاره شرطی(عدم وجود مکان و سرعت در یک لحظه) نفی تالی (عدم شناخت مکان و سرعت در لحظات بعدی) را نتیجه گرفته است. دلیل قوی تر برای نفی موجبیت در مکانیک کوانتومی وجود احتمالات در روابط کوانتومی است. در نظریه کوانتوم دیگر نمی توان گفت که مقدار انرژی در لحظه بعدی فلان مقدار قطعی است. بلکه صرفاً می توان گفت که با فلان احتمال انرژی فلان مقدار است. از طرف پدید آورندگان نظریه این احتمال ناشی از جهل ما نیست و علی الاصول ناموجبیت در جهان حکمفرماست. هرچند این نظر میان فیزیکدانان و فلاسفه مورد چالش قرار گرفته است. اما نکته اصلی اینجاست که با طرد موجبیت هنوز می توان به علیت معتقد بود.

نقل از http://hosc.blogfa.com


برچسب : فیزیک ,
شنبه 24 تير 1391
ارسال نظر براي اين مطلب

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی
آمار کاربران
نام کاربری :
رمز عبور :

رمز عبور را فراموش کردم ؟
آمار مطالب
کل مطالب : 92
کل نظرات : 19

آمار بازديد
بازديد امروز : 101 نفر
بارديد ديروز : 26 نفر
ورودي گوگل امروز : 1 نفر
ورودي گوگل ديروز : 2 نفر
بازديد هفته : 194 نفر
بازديد ماه : 382 نفر
بازديد سال : 5,229 نفر
بازديد کلي : 1,389,832 نفر

وضيعت آنلاين
افراد آنلاين : 1 نفر
لينک هاي روزانه
نظرسنجي
پس از تغییر سایت از موضوع علمی به ادبیاتی شما دوست دارید بیشتر کدام مطلب در این وبسایت قرار گیرد؟






نظر شما در مورد اين سايت چيست؟





خبرنامه
براي اطلاع از آپيدت شدن سايت در خبرنامه سايت عضو شويد تا جديدترين مطالب به ايميل شما ارسال شود

ديگر امکانات

http://forum.arda.ir/public/style_images/nature/arda.logo.gif

آردا

وبسایت طرفداران

دنیای تالکین در ایران