ملاحظات کوانتمی:جهان هولوگرافیک

پیش گفتار:

جهان هولوگرافیک را به اصرار دوستان خواندم.تعجب ندارد که کتاب به چاپ چندم برسد و خوب بفروشد.چرا که مترجم آن جناب مهرجویی است و پیشنهاد ترجمه هم از سوی جناب شایگان صادر شده.از این متعجبم که چطور دو تن (حتا سه تن با احتساب خانم ترقی) از متفکرین این جامعه چنین کتابی را جالب بدانند.به نظرم این کتاب بر خلاف ادعایش که به نوعی خود را حاوی یک نظریه میداند به هیچ وجه از خیالپردازی و استدلالهای تمثیلی فراتر نمیرود..به هر حال چه جناب مهرجویی گرامی و چه جناب شایگان بزرگ میتوانستند با اندکی تحقیق و پرس و جو از چند دانشجوی فیزیک به اطلاعاتی که عرض خواهم کرد برسند و ذهن و مخ این همه جوان مشتاق را کار نمیگرفتند.

گفتار:

تالبوت را نمیشناسم و اطلاعات چندانی درباره اش ندارم.او مدعی است بر پایه دو نظریه یکی در زیست شناسی و دیگری در فیزیک به نگاه تازه ای در مواجه با جهان و ماهیت ان دست یافته است.

نظریه ی مربوط به زیست شناسی برایم جالب بود و حرفی درباره ی آن ندارم(چون چیزی از زیست شناسی نمیدانم).گیر اساسی من به نظریه ای است که جناب تالبوت از فیزیک بیان کرده اند و به نوعی آن را بنیان افکار خود قرار داده اند.دیود بوهم را بر خلاف تالبوت خوب میشناسم.لازم است به صورت خلاصه مشکل را توضیح داده بعد به سراغ بوهم برویم.

در مکانیک کوانتمی چند معضل فلسفی وجود دارد که سالهاست ذهن فیزیکدانها را به کار گرفته.تعدادی پاسخ هم وجود دارد اما اینکه تا چه اندازه پذیرفتنی باشند در بین فیزیکدانها سلیقه ای شده و هر یک با توجه به ایده های فلسفی خودشان تعبیرهای مختلف را نقد کرده یا پذیرفته اند.اما آنچه که مسلم است مکانیک کوانتمی در عمل بسیار موفق بوده و آن را میتوان یکی از موفق ترین نظریه های فیزیک دانست.یکی از این مشکلات فلسفی در مواجه ی آن با فیزیک کلاسیک به وجود میآید. فیزیک کلاسیک دترمینیستی است.شما با داشتن مکان و سرعت ذره در یک لحظه میتوانید (با حل معادله نیوتن یا لاگرانژ یا ...) مشخص کنید که ذره در زمانهای گذشته(حتی از ازل) چگونه حرکت کرده و در زمانهای آینده (حتی تا ابد) جگونه حرکت خواهد کرد.اما مکانیک کوانتمی میگوید ما نمیتوانیم با قطعیت بگوییم که ذره چگونه رفتار خواهد کرد ما تنها میتوانیم از احتمالهای مختلف سخن بگوییم.این ناشی از اصل عدم یقین هایزنبرگ است.بسیاری از فیزیکدانان این از دست رفتن قطعیت در نتایج فیزیک را تاب نمیآوردند و معتقد بودند این موضوع ناشی از ضعف نظریه است.یکی از مهمترین مخالفان این نظریه یعنی آلبرت انیشتن به همراه همکارانش روزن و پودلسکی مقاله ای نوشتند که به سال 1935 میلادی منتشر شد و حاوی انتقادات عمیق و فیلسوفانه‌ای بر نظریه مکانیک کوانتمی و تعبیر کپنهاگی ،که توسط بوهر و هایزنبرگ دو تن از پدیدآورندگان این نظریه گسترش یافته بود،میشد.آنها در این مقاله که به EPR مشهور شد علاوه بر موجبیت که کوانتم فاقد آن است(به این معنا که حالت کنونی سیستم لزوما حالت آینده را موجب نمیشود) مشکلاتی از قبیل موضعیت و علیت را نیز بیان کردند.برای درک موضعیت لازم است بدانید که طبق یکی از اصول مکانیک کوانتمی موسوم به اصل طرد پائولی که به نوعی توصیف کننده تنوع موجود در طبیعت است؛ذراتی موسوم به فرمیون نمیتوانند دارای حالتی کاملا مشابه باشند.مثلا در اتم ‌ها الکترون ها(که فرمیونند) مربوط به یک لایه دست کم از لحاظ علامت اسپینی باید متفاوت باشند.(اسپین را میتوان ناشی از حرکت وضعی الکترون به دور خود دانست.هر چند این تعبیر غلط است اما در اینجا مشکلی به وجود نمیآورد)طبق مکانیک کوانتمی اگر در اندازه گیری روی الکترون اول مشخص شد که اسپین آن آپ است(یا الکترون در جهت عقربه های ساعت دور خود میچرخد) اسپین الکترون دیگر حتما داون است(خلاف جهت عقربه های ساعت)یعنی نیازی به آزمایش دوم نیست.با فرض اینکه دو الکترون با هم برهمکنش نداشته باشند میتوان گفت وضعیت دو الکترون به هم وابسته است.بوهم بر اساس انتقادات EPR نظریه ای طرح کرد که طبق آن متغیرهایی وجود دارند که از دید ما پنهان مانده اند و به همین دلیل در فیزیک احتمال وارد شده است.وقتی شما یک سکه را پرتاب میکنید احتمال شیر آمدن پنجاه درصد است.اما اگر بر تمام معادلات حرکت سکه و تمام پارامترهای موثر احاطه داشته باشید میتوانید با قطعیت بگویید شیر خواهد آمد یا خط.

البته مفهوم احتمال قبلا هم در فیزیک ظاهر شده بود.در مکانیک کلاسیک برای بررسی گازها ناچاریم برای توصیف دقیق رفتار آنها به تعداد اتم ها ی گاز معادله دیفرانسیل مرتبه دوم حل کنیم.این کار غیر ممکن نیست ولی حتی برای بزرگترین ابرکامپیوترها هزارا سال طول میکشد.بنابراین ناچاریم از یک دید آماری استفاده کنیم و اینگونه است که احتمال وارد کار میشود.اما آیا مکانیک کوانتمی در واقع حالت آماری یک نظریه دیگر است؟بوهم اینگونه فکر میکرد.او نظریه ای بنا نهاد که هم موجبیتی باشد و هم موضعی.این نظریه متغیرهای پنهان نام گرفت.بل برای انتخاب بین نظریه بوهم و مکانیک کوانتمی محاسباتی انجام داد که منجر به معادله ای موسوم به نامساوی بل شد.اگر این محاسبات با آزمایش تایید میشدند نظریه بوهم درست میبود.هر چند که در ابتدا این آزمایش ها نظریه بوهم را تایید میکردند اما در نهایت آزمایش های دقیق نظریه بوهم را به کل رد کردند.هیچ نظریه ای مشابه متغیرهای پنهان نمیتواند درست باشد.نامتعین بودن ویژگی سیستم های فیزیکی است.البته وجود نظریه ای موضعی و غیر موجبیتی ممکن است اما مشکلات فلسفی بیشتری به وجود خواهد آورد.

به نظرم تالبوت از رد شدن نظریات بوهم مطلع نبوده و این کتاب را نوشته و مترجم دوست داشتنی کتاب میتوانستدکتاب به روزتری را انتخاب کنند.البته منطقا نمیتوان با رد نظریه بوهم نتیجه گرفت کل کتاب غلط است.اما اعتبار کتاب به همین نظریه بود (بخشی که به گفته مترجم مورد توجه و شگفتی جناب شایگان شده بود).نتیجه شخصی من این است که این کتاب ارزش خواندن ندارد و جز مغشوش کردن ذهن جوانان این مرز و بوم نتیجه دیگری نخواهد داشت.

جهان هولوگرافیک/مایکل تالبوت/داریوش مهرجویی/انتشارات هرمس

پی نوشت:به علت طولانی شدن متن درباره ی علیت در فیزیک بعدها صحبت خواهیم کرد.