baten kaitos
کاربر نگاه دانلود
برهم نهی کوانتومی
هنگامی که دو موج با هم برخورد می کنند با یکدیگر برهمکنش داشته و همپوشانی می کنند. گاهی اوقت آن ها به یکدیگر اضافه شده و موج بزرگتری را به وجود می آورند، و گاهی اوقات یکدیگر را بی اثر کرده و اغلب ترکیبی از هر دو حالت به وجود می آید. هدفون های خنثی کننده ی نویز به نویز ثابت و منظم اطراف شما گوش داده و صدایی را دقیقا مخالف با آن جهت بی اثر کردن نویزهای آزار دهنده پخش می کنند مانند موتور هواپیمای جت.
اما، به طور گیج کننده ای، در کوانتوم اصل برهم نهی جهان می تواند به معنای چیزی کاملا متفاوت باشد. در مقیاس کوانتومی، ذرات می توانند به صورت امواج تصور شوند. ذرات می توانند در حالت های مختلف وجود داشته باشند، دارای انرژی های متفاوت باشند یا با سرعت
های مختلف حرکت کنند. اما چون مکانیک کوانتوم مرموز است، به جای فکر کردن در مورد این که یک ذره در یک حالت قرار دارد، یا بین انواع حالات تغییر می کند، تصور شده است که ذرات در تمام حالات ممکن در یک زمان قرار دارند. این حالت به عنوان برهم نهی حالات شناخته شده است. اگر بر مبنای ذرات فکر کنیم، این اصل به این معناست که یک ذره می تواند همزمان در دو مکان وجود داشته باشد. این موضوع یک درک مستقیم نیست اما یکی از واقعیت های فیزیک کوانتوم است.
برهم نهی (سوپرپوزیشن) یک اصل از نظریه ی کوانتوم است که یک مفهوم چالش برانگیز را در خصوص طبیعت و رفتار ماده و نیروها در سطح زیر اتمی توضیح می دهد. اصل برهم نهی ادعا می کند در حالیکه ما نمی دانیم حالت هر ماده چیست، در واقع به طور همزمان در تمام حالات ممکن وجود دارد، البته تا زمانی که جهت بررسی و اندازه گیری به آن نگاه نمی کنیم. این عمل اندازه گیری است که سبب محدود شدن ماده به یک احتمال تکی می شود.
در سال ۱۹۳۵، اروین شرودینگر مقایسه ای را برای نشان دادن چگونگی رفتار برهم نهی در دنیای هر روزه پیشنهاد می کند：مقایسه ی تا حدودی ظالمانه ی گربه ی شرودینگر. در اینجا آزمایش (نظریه) شرودینگر ارایه شده است به طوری که：یک گربه ی زنده را در محفظه ای استیل همراه با وسیله ای حاوی یک ویال (شیشه ی کوچک دارو) هیدروسیانیک اسید قرار داده اند. در این محفظه، مقدار بسیار کمی از یک ماده ی رادیواکتیو نیز قرار داده اند. حتی اگر یک اتم تکی از این ماده حین آزمایش واپاشیده شود، یک مکانیسم کمکی چکش اهرمی را لغزانده، شیشه ی دارو را شکسته و گربه کشته خواهد شد. در این شرایط شخص شاهد نمی تواند متوجه شود که شیشه ی دارو شکسته، هیدروسیانیک اسید آزاد شده و گربه مرده است. از آنجا که نمی توانیم این موضوع را بفهمیم، گربه با توجه به قانون کوانتوم هم زنده است و هم مرده (برهم نهی حالات). تنها زمانی برهم نهی به هم می خورد که جعبه را باز کنیم و شرایط گربه را مشاهده کنیم و ببینیم که گربه مرده است یا زنده است. این موقعیت گاهی اوقات عدم قطعیت کوانتومی یا پارادوکس شاهد نامیده می شود：مشاهده یا اندازه گیری خود نتیجه را تحت تاثیر قرار می دهد، به گونه ای که نتیجه به این صورت وجود ندارد مگر این که اندازه گیری انجام شود (یعنی هیچ نتیجه ی تکی و منحصر به فردی وجود ندارد مگر این که مشاهده شود).
برهم نهی به وسیله ی آزمایش شکاف دوبل Thomas Young در اوایل قرن نوزدهم جهت اثبات این که نور متشکل است از امواج به خوبی نشان داده شده است. در واقع، فیزیکدان Richard Feynman ادعا کرده است که اصول مکانیک کوانتوم می توانند به وسیله ی بررسی مفاهیم آزمایش Young درک شوند.
هنگامی که دو موج با هم برخورد می کنند با یکدیگر برهمکنش داشته و همپوشانی می کنند. گاهی اوقت آن ها به یکدیگر اضافه شده و موج بزرگتری را به وجود می آورند، و گاهی اوقات یکدیگر را بی اثر کرده و اغلب ترکیبی از هر دو حالت به وجود می آید. هدفون های خنثی کننده ی نویز به نویز ثابت و منظم اطراف شما گوش داده و صدایی را دقیقا مخالف با آن جهت بی اثر کردن نویزهای آزار دهنده پخش می کنند مانند موتور هواپیمای جت.
اما، به طور گیج کننده ای، در کوانتوم اصل برهم نهی جهان می تواند به معنای چیزی کاملا متفاوت باشد. در مقیاس کوانتومی، ذرات می توانند به صورت امواج تصور شوند. ذرات می توانند در حالت های مختلف وجود داشته باشند، دارای انرژی های متفاوت باشند یا با سرعت
های مختلف حرکت کنند. اما چون مکانیک کوانتوم مرموز است، به جای فکر کردن در مورد این که یک ذره در یک حالت قرار دارد، یا بین انواع حالات تغییر می کند، تصور شده است که ذرات در تمام حالات ممکن در یک زمان قرار دارند. این حالت به عنوان برهم نهی حالات شناخته شده است. اگر بر مبنای ذرات فکر کنیم، این اصل به این معناست که یک ذره می تواند همزمان در دو مکان وجود داشته باشد. این موضوع یک درک مستقیم نیست اما یکی از واقعیت های فیزیک کوانتوم است.
برهم نهی (سوپرپوزیشن) یک اصل از نظریه ی کوانتوم است که یک مفهوم چالش برانگیز را در خصوص طبیعت و رفتار ماده و نیروها در سطح زیر اتمی توضیح می دهد. اصل برهم نهی ادعا می کند در حالیکه ما نمی دانیم حالت هر ماده چیست، در واقع به طور همزمان در تمام حالات ممکن وجود دارد، البته تا زمانی که جهت بررسی و اندازه گیری به آن نگاه نمی کنیم. این عمل اندازه گیری است که سبب محدود شدن ماده به یک احتمال تکی می شود.
در سال ۱۹۳۵، اروین شرودینگر مقایسه ای را برای نشان دادن چگونگی رفتار برهم نهی در دنیای هر روزه پیشنهاد می کند：مقایسه ی تا حدودی ظالمانه ی گربه ی شرودینگر. در اینجا آزمایش (نظریه) شرودینگر ارایه شده است به طوری که：یک گربه ی زنده را در محفظه ای استیل همراه با وسیله ای حاوی یک ویال (شیشه ی کوچک دارو) هیدروسیانیک اسید قرار داده اند. در این محفظه، مقدار بسیار کمی از یک ماده ی رادیواکتیو نیز قرار داده اند. حتی اگر یک اتم تکی از این ماده حین آزمایش واپاشیده شود، یک مکانیسم کمکی چکش اهرمی را لغزانده، شیشه ی دارو را شکسته و گربه کشته خواهد شد. در این شرایط شخص شاهد نمی تواند متوجه شود که شیشه ی دارو شکسته، هیدروسیانیک اسید آزاد شده و گربه مرده است. از آنجا که نمی توانیم این موضوع را بفهمیم، گربه با توجه به قانون کوانتوم هم زنده است و هم مرده (برهم نهی حالات). تنها زمانی برهم نهی به هم می خورد که جعبه را باز کنیم و شرایط گربه را مشاهده کنیم و ببینیم که گربه مرده است یا زنده است. این موقعیت گاهی اوقات عدم قطعیت کوانتومی یا پارادوکس شاهد نامیده می شود：مشاهده یا اندازه گیری خود نتیجه را تحت تاثیر قرار می دهد، به گونه ای که نتیجه به این صورت وجود ندارد مگر این که اندازه گیری انجام شود (یعنی هیچ نتیجه ی تکی و منحصر به فردی وجود ندارد مگر این که مشاهده شود).
برهم نهی به وسیله ی آزمایش شکاف دوبل Thomas Young در اوایل قرن نوزدهم جهت اثبات این که نور متشکل است از امواج به خوبی نشان داده شده است. در واقع، فیزیکدان Richard Feynman ادعا کرده است که اصول مکانیک کوانتوم می توانند به وسیله ی بررسی مفاهیم آزمایش Young درک شوند.
