کتاب گربه شرودینگر رسوا می کند

 نام محصول: کتاب گربه شرودینگر رسوا می کند! (چگونه کوانتوم و فیزیک ذرات هر چیزی را توجیه می کند؟)

مولف: تیم جیمز

مترجمان: فرناز نکوئی-دکتر محسن پناهی

انتشارات: عصر فوتون

سال چاپ: 1403

قطع کتاب: رقعی

تعداد صفحه: 208 صفحه

معرفی کتاب گربه شرودینگر رسوا می کند:

این کتاب جلد اول از مجموعه چهار جلدی با عنوان ساینس 1 شامل کتابهای «گربه شرودینگر رسوا می کند!»، «فیزیک رویا»، «سفر در زمان» و «10 روز در فیزیک که جهان را تکان داد!» است؛ موضوعاتی که شگفتیهای دنیای فیزیک را با جریانهای طبیعی دنیای واقعی درهممیآمیزد و آموزههای جذابی را از جهان پیرامون و تحولات آن به ارمغان میآورد. درک ماهیت پدیدهها و بهکارگیری مفاهیم بنیادی برای دستیابی به قابلیتها و توانمندیهای شگرف اشتیاقی است که بشر از ابتدا تاکنون داشته و هیچ زمانی متوقف نخواهد شد.

این کتاب سفری است جذاب به دنیای کوانتوم

شما میدانید گربه شرودینگر زنده میماند یا میمیرد؟

قرن بیستم با طرح انبوهی از چالشهای فیزیک آغاز شد. ایدههایی که از ذهن فیزیکدانان برجسته و گاهی گمنام جهان خارج میشد تا پرده از رمز و راز جهان واقعیت بردارند و مشاهدات و تجربیات خود و دیگران را در قالب قوانین فیزیک تفسیر و توصیف نمایند. گاه این تلاشها اوج شگفتی را با خود همراه داشت و گاه همگان را به اعماق ناامیدی فرو میبرد. قرن بیستم با قطعیت در علوم و قوانین فیزیکی آغاز شد و با علم به عدمقطعیت به پایان رسید.

در این دوران بهمرور دانش ما در مورد ماهیت جهان با اتکا به یک نظریه فیزیکی توسعه پیدا کرد. نظریهای که در سیسال اول قرن بیستم کشف شد و تکامل پیدا کرد و بهسرعت تبدیل به موفقترین نظریه فیزیک شد. حال مفاهیم آن پس از عبور از پیچوخمهای فراوان، زیربنای بسیاری از فناوریهای قرن حاضر را تشکیل داده که ممکن است از دید ما بدیهی بهنظر برسند.

بدونشک فیزیک کوانتوم یکی از بزرگترین موفقیتهای انسان امروزی است. اما هنوز هم افرادی هستند که این شاخه از فیزیک را با تردید دنبال میکنند. با این حال باید بپذیریم که جهان بر پایه فیزیک کوانتوم است، اگرچه بسیاری از افراد آگاهی و درک عمیقی نسبت به آن ندارند. کاربردهای فیزیک کوانتوم در زندگی روزمره روزبهروز بیشتر آشکار میشوند. علمکرد ترانزیستور بر اساس فیزیک کوانتوم است. اساس کار سیستم موقعیتیاب جهانی یا جیپیاس که یکی از ابزارهای پرکاربرد در دستگاههای امروزی است مبتنی بر مفاهیم مکانیک کوانتومی است. شاید برایتان جالب باشد که حتی فرایندی که طی آن فلش خود را بهطور کامل پاک میکنید با استفاده از پدیدهای به نام تونلزنی کوانتومی انجام میشود. امروزه مباحث ویژهای نظیر محاسبات، رمزنگاری و کامپیوترهای کوانتومی به بحثهای داغ دنیای فیزیک و فناوریهای نوین تبدیل شدهاند.

همه چیز از فرض کوانتیزه بودن نور شروع شد. نتیجه این بود که نور رفتار دوگانه (موج و ذره) دارد. اما چگونه یک چیز واحد میتواند دو موجودیت داشته باشد؟! در دنیای کوانتوم پدیدههای عجیبوغریب از این دست کم نیستند. در هر حال این فرض مسیرهایی را باز کردکه دانشمندان با استفاده از آن توانستند دیگر رازهای فیزیک را نیز کشف کنند.

دنیای فیزیک کوانتوم نهتنها عجیبوغریب است، بلکه درک آن چالشهایی را بههمراه دارد. بهجز بحث دوگانگی موج-ذره نور، یکی دیگر از مثالهای معروف و پر از ابهام دنیای فیزیک کوانتوم، گربه شرودینگر است. گویا این گربه که در جعبهای قرار دارد، در هر لحظه هم میتواند زنده باشد و هم مرده! به اصل عدمقطعیت هایزنبرگ فکر کنید که در آن نمیتوانید دو ویژگی مرتبط بههم یک ذره را همزمان اندازهگیری کنید. یا حتی پدیدههایی مانند درهمتنیدگی کوانتومی که در آن دو ذره کوانتومی بدون توجه به فاصله، میتوانند بهنوعی با هم مرتبط باقی بمانند و درلحظه تبادل اطلاعات داشته باشند.

فیزیک علمی است که تلاش میکند پدیدههای مختلفی را که در جهان رخ می دهد توصیف کند. در طول تاریخ هدف فیزیکدانان این بوده که پدیدههای اطراف خود را تجزیهوتحلیل کنند، نحوه رخداد آنها را درک کنند و رفتار آینده آنها را پیشبینی کنند. فیزیک کلاسیک روابط علت و معلولی دنیای پیرامون را به خوبی مدل میکرد. اما در مقیاسهای اتمی، قوانین فیزیک کلاسیک دیگر کارایی نداشت و نیاز بود قوانین جدیدی بهکار گرفته شود. فیزیک کوانتوم توانست قوانین حاکم بر دنیای میکروسکوپی، اتمها و ذرات زیراتمی را تشریح کند.

تا به امروز قوانین حاکم بر برهمکنشهای میان تمام شکلهای شناختهشده ماده و انرژی در فیزیک به تعداد کمی از نظریهها و قوانین بنیادی محدود شدهاست. اما هنوز دانشمندان فیزیک یک خواسته دیگر دارند؛ این که بتوانند تمام این نظریهها را در قالب یک نظریه جامع یکپارچه کنند، به گونهای که همه قوانین شناختهشده دیگر حالت خاصی از آن باشند. بهنظر میرسد تا تحقق این خواسته خیلی فاصله نداشته باشیم.

خواندن داستان تحولات علم فیزیک و روند دستیابی به یافتههای شگفتآور آن بسیار جذاب است. با ما در این سفر همراه باشید.

 

کلمات کلیدی:

اتر-تکانه زاویهای-پادماده-جسم سیاه-کایرالیته-پرتو کیهانی-ناهمدوسی-نظریه تابعی چگالی-پراش-آزمایش دو-شکاف

ابر الکترونی-پوسته الکترونی-اسپین الکترون-شمارنده گایگر-نظریه وحدت بزرگ-گرانش-تداخل-لاگرانژی-گشتاور مغناطیسی-جهانهای چندگانه-حالت ویژه ذره-اصل طرد پائولی-اثر فوتوالکتریک-ثابت پلانک-کوانتش-تونلزنی کوانتمی-واپاشی رادیواکتیو-برهمنهی-تقارن-نظریه کشسانی-اتساع زمان-وارونگی زمان-تابع موج-دوگانگی ذره-موج