آزمایش یانگ و نظریه جهان‌های موازی
امروز میخوام در مورد یکی از تفسیرایی که
از فیزیک کوانتوم وجود داره صحبت کنم.
تفسیری که معتقده ما در بی نهایت جهان موازی
یا به عبارت بهتر، توی یه واقعیت چندجهانی زندگی می کنیم.
برای توضیح این ایده، مجبورم یه کم از
خود فیزیک کوانتوم بگم.
پس خودتونو برای عجیب ترین آزمایش فیزیک آماده کنین.
تصور کنین یک منبع نور به صفحه ای بتابه
که روش دو تا شکاف وجود داره.
نوری که از این دو شکاف ساتع میشه رو
اگر روی یک پرده بندازیم
این تصویر موج مانند از نور رو به دست می ده
که می بینیم.
امواج نوری که از دو شکاف بیرون میان
روی هم تداخل می کنن.
اگه هر دو موج دقیقا بیفتن روی هم
امواج همدیگر رو تقویت می کنن و ما نور روی پرده می بینیم.
اگه امواج نور به این صورت همدیگر رو خنثی کنن،
همدیگر رو دفع می کنن و نوری روی پرده دیده نمی شه.
در نهایت ما یک طناب با چندین گره روی پرده می بینیم
که بهش می گیم نقش تداخل.
این یکی از ویژگی های نوره که ما ۲۰۰ ساله می شناسیم.
به این آزمایش می گن آزمایش دو شکاف یا
آزمایش یونگ
اگر هر ذره یا مولکول بزرگی رو هم به سمت
این دو شکاف شلیک کنیم
باز هم به جای دو تا باریکه ی نور روی پرده
همین «نقش تداخل» رو می بینیم.
تا اینجا اتفاق خاصی نیفتاده
اما حالا بیاین به جای این که
نور رو ول بدیم طرف شکاف ها،
هر سری یه دونه نور یعنی یک فوتون نور رو به سمت شکاف ها
شلیک کنیم.
وقتی این ذره ها رو دونه دونه پرتاب می کنیم
به نظر می رسه که هر ذره یه جایی رو به صورت اتفاقی
انتخاب می کنه و فرود میاد.
اما اگر این کار رو ادامه بدیم
متوجه می شیم که دقیقن
همون الگویی که روی پرده ایجاد شده بود ایجاد میشه.
چی شد؟
مگه هر ذره از قصد ذره هایی که
بعدا قراره پرتاب بشن خبر داره؟
یا ذره هایی که در آینده پرتاب می شن
مگه خبر دارن که ذره ی قبلی کجای
پرده فرود امده
که بتونن موقعیت خودشون رو با اون هماهنگ کنن؟
چرا ما دقیقا همون نقش تداخل رو روی پرده می بینیم؟
به نظر میاد که تک تک ذره ها
با این که فقط از یکی از شکاف ها خارج شدن،
با این حال می دونستن که دو تا شکاف وجود داشته و نه یک شکاف
اگر فرض بگیریم اتم ها یا فوتون هایی که
روی پرده ی پشتی فرود میان
نصف نمی شن
و همون جور که شلیک شدن فرو میان
به نظر می رسه که ذره ها به صورت همزمان
از هر دو شکاف رد می شن.
برای این که بفهمیم فاز این ذرات یا امواج چیه
میایم اونا رو بررسی می کنیم.
چی کار می کنیم، یک دستگاهی درست
بالای یکی از شکاف ها قرار میدیم
که به محض این که خروج ذره از شکاف رو دید بوق بزنه.
دستگاه ما گزارش می کنه که ۵۰٪ مواقع
ذره از شکاف بالایی خارج شده
و ۵۰٪ مواقع از شکاف پایینی.
اما قسمت خیلی هیجان انگیز قضیه این جاست.
به محض این که دستگاه روشن می شه
دیگه اون نقش تداخل روی پرده دیده نمی شه
بلکه فقط دو تا خط نوری دیده میشه.
حالا شلیک کننده ی نور رو بگذارید روشن باشه
و یواشکی دستگاه آشکارگر رو از برق بکشید
می بینید که دوباره همون نقش تداخل ایجاد می شه.
آیا این به این معنیه که امواج از ما می ترسن و راهشونو عوض می کنن؟
چطور امکان داره که صرفا
مشاهده ی یک پدیده، اون پدیده رو تغییر بده؟
این قضیه اینقدر عجیبه که هرکس بتونه
دلیل اون رو توضیح بده
همین الآن بهش جایزه ی نوبل فیزیک می دن.
این جوری به نظر می رسه که فوتون ها
نه تنها می تونن به گذشته یا آینده سفر کنن
و از سرنوشت و سرگذشت دوستاشون اطلاع داشته باشن
بلکه تا می فهمن یکی داره نگاشون می کنه
خودشونو می زنن به اون راه و انگار نه انگار
که تا همین چند دقیقه پیش حالت موج داشتند.
خوب بذارین اول ببینیم موج چیه.
ما هنوز نمی دونیم دقیقا موج چی هست
ولی تفسیرهای مختلفی از
مکانیک کوانتوم سعی کردن این پدیده ی عجیب رو توضیح بدن.
هایزنبرگ و بور که استاد فیزیک دانشگاه
کپنهاگ بودن، معتقد بودن که تابع موج
یعنی موجی که قبل از رسیدن به پرده وجود داره
یه پدیده ی فیزیک نیست. بلکه فقط
الگوی احتمالاتیه که تصمیم می گیره
هر فوتون کجای پرده فرود بیاد.
طبق تفسیر کپنهاگی، این موج وقتی به
پرده می رسه، از بین می ره و تبدیل به یه
واقعیت فیزیکی می شه.
به اصطلاح فیزیک دان ها تابع موج فرومیکاهه
طبق این تفسیر، قبل از فروکاهیده شدن موج
و فرود ذره روی پرده
امکان نداره بتونیم خواص ذره رو پیشبینی کنیم.
انگار که جهان، همه ی
احتمالات رو به صورت همزمان درون خودش داره
و فقط در لحظه ای که اتفاقی به وقوع می پیونده
اون رو انتخاب می کنه.
از اون عجیب تر این که
انگار همه ی اون احتمالات
با هم در تماس هستند و حرکاتشون رو
با هم هماهنگ می کنن.
فیزیک کوانتوم حدس های خیلی دقیقی
در مورد واقعیت زده
و تفسیر کپنهاگی باهاش هماهنگی زیادی داره.
اما این تفسیر تنها تفسیری نیست که جواب می ده.
تفسیرهای دیگه ای هم هستن که به تابع موج
یه واقعیت فیزیکی میدن.
تفسیر جهان های موازی که اسم اصلیش «تابع موج فراگیر» هست
یکی از این تفسیرها از فیزیک کوانتومه
که Hugh Everett
در سال ۱۹۵۷ معرفی کرد.
طبق این تفسیر، تابع موج هرگز فروکاهیده نمی شه.
اگر یکی از ذرات مثلا
بر اساس احتمالات تابه موج در نهایت
روی این قسمت از پرده فرود بیاد
بقیه ی احتمالات از بین نمی رن بلکه همشون اتفاق می افته.
فقط این که توی یک واقعیت موازی اتفاق می افته.
در حقیقت نتیجه ای که ما روی پرده می بینیم
احتمالی هست که توی واقعیت تاریخی ما به عنوان
شاهد اتفاق افتاده و احتمالات دیگه
همه توی محورهای زمانی دیگه اتفاق می افته.
ما توی کدوم واقعیت هستیم؟
خوب همه ی موقعیت های ذره روی پرده
احتمال مساوی دارن
اما احتمال فرود ذره توی بعضی از قسمت ها
مثل وسط پرده بیشتره
و ما توی محتمل ترین این تاریخ ها وجود داریم.
طبق این تفسیر، هر با که یه حالت کوانتوم به دو تا
احتمال مختلف تبدیل میشه، واقعیت دو شاخه می شه.
یک شاخه ش به یک حالت و شاخه ی دیگه
به یک حالت اتفاق می افته.
یعنی تصورشو بکنید، هر جای جهان هر ذره ای
با هر ذره ی دیگه واکنش نشون بده
واقعیت و تاریخ چند شاخه می شن
و همه ی این واقعیت ها و همه ی این تاریخ ها یه جایی وجود داره.
این به معنای وجود تعداد بی نهایت زیادی از
جهان هاست که از زمان بیگ بنگ وجود داشتن.
یعنی هر ورژن ممکنی از شما
یه جایی توی جهان وجود داره
شما فقط نسخه ای هستین که توی این نسخه از واقعیت وجود داره.
این تفسیر از مکانیک کوانتوم
مورد قبول خیلی از فیزیک دان ها هست اما
شانس واقعی بودنش با شانس واقعی بودن خیلی از تفسیرهای
دیگه از کوانتوم برابره.
توی ویدیوهای بعدی بازم در مورد
ویژگی های عجیب غریب جهان حرف می زنم.
مثلا این که اگه ما توی نسخه های مختلف
و توی واقعیت های مختلف وجود داریم
آیا می تونیم به اون ها سفر کنیم؟
و اگه فوتون ها می تونن از بقیه ی دوستاشون خبر داشته باشن
آیا ما هم می تونیم از واقعیت خودمون توی جهان های موازی خبردار بشیم؟
اگه از این ویدیو خوشتون اومده
روی لینک سابسکرایب کلیک کنین و عضو این کانال بشید
و اگر خارج از ایران زندگی می کنید
از طریق صفحه ی کرونوس روی سایت Patreon
از ما پشتیبانی کنین تا بتونیم ویدیوهای بیشتر و بهتری بسازیم.
مرسی از منبع عظیم انرژیتون و این که اون رو به اشتراک می ذارید.
