اَبا اِباد

اصل عدم قطعیت

اصل عدم قطعیت

تصور کنید انتهای یک طناب را به دیوار بسته اید و سر دیگر آن را در دستتان گرفته اید (تصویر بالا) و به سرعت آن را بالا پایین می‌کنید. در این حالت امواجی را درون طناب ایجاد می‌کنید. در همین هنگام که مشغول بازی با طناب هستید، دوستتان از راه می‌رسد از شما می‌پرسد محل دقیق این موج کجاست. شما از سوال دوستتان تعجب می‌کنید و می‌گویید محل موج تمام طول طناب است. دوستتان می‌گوید این که نشد جواب! نقطه‌ی دقیقی را به من نشان بده که محل موج را به من بگوید. شما از پاسخ عاجزید و می‌گویید محل موج کل طول طناب است. دوستتان بلافاصله می‌پرسد طول موج این موج چقدر است. شما فاصله‌ی دو قله‌ی موج یا دو دره‌ی موج را اندازه گیری می‌کنید و طول موج را به راحتی می‌گویید. شما به قصد تلافی از دوستتان می‌خواهید که حالا او موجی ایجاد کند و محل دقیق موج را به شما بگوید. دوستتان سر طناب را می‌گیرد و یک تک موج شبیه پالس (تصویر پایین) ایجاد می‌کند و می‌گوید محل موج دقیقا همین نقطه‌ی وسط تک پالس است. شما از پاسخ درست او برآشفته می‌شوید که نتوانسته‌اید شوخی علمی او را تلافی کنید.

اما ناگهان به ذهنتان می‌رسد که از او بپرسید طول موج این موج تو چقدر است؟

دوستتان چند دقیقه فکر می‌کند. باز هم چند دقیقه فکر می‌کند. باز هم چند دقیقه فکر می‌کند و در نهایت می‌گوید که متاسفانه نمی‌دانم طول موج آن چقدر است و به این شکل، حیثیت شما برمی‌گردد. او که سعی کرده بود با ایجاد یک تک پالس، محل دقیق موج را نشان دهد، دانش خود نسبت به طول موج دقیق را از دست داد. اشکالی ندارد این به آن در، شما نیز به خاطر اندازه گیری دقیق طول موج، دانش خود نسبت به مکان دقیق موج را از دست داده بودید. شما نمی‌توانید به صورت همزمان نسبت به مکان موج و طول موج اطلاعات دقیقی به دست آورید و این ارتباطی با ابزار اندازه گیری شما ندارد. چرا که این به خاطر خاصیت موج است نه کاستی وسیله‌ی اندازه گیری.

به این امر، عدم قطعیت در امواج گفته می‌شود.

ما می‌دانیم که ذرات در سطح کوانتومی رفتاری موجی دارند که به کمک تابع موج شرودینگر نمایش داده می‌شود. ما با استفاده از مکان این موج مکان ذره و با استفاده از طول این موج، سرعت (مومنتوم) ذره‌ی کوانتومی را پیش‌بینی می‌کنیم. اما تابع موج شرودینگر مثل دیگر امواج خود قربانی این عدم قطعیت در امواج است. در نتیجه ما نمی‌توانیم مکان و سرعت ذره را به صورت همزمان دقیق به دست آوریم. اگر مکان آن را دقیقا بدانیم سرعت آن را دقیقا نمی‌دانیم و اگر سرعت آن را دقیقا بدانیم مکان آن را دقیقا نمی‌دانیم. این صورت ساده ای از اصل عدم قطعیت هایزنبرگ بود.

– اَبا اِباد

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *