چطور در یک لحظه در دو جا حضور داشته باشیم

[Rez@ee]

دانش > دانش‌های بنیادی - شاید در عالم واقع حضور در دو محل مختلف به طور هم زمان امکان پذیر نباشد؛ اما از نظر قوانین کوانتومی چنین چیزی ممکن است. اکنون دانشمندان آزمایشی ترتیب داده اند تا به بررسی این موضوع بپردازند.
محمود حاج‌زمان: آزمایش جاه‌طلبانه‌ای که طی آن قرار است یک گوی شیشه‌ای به طور هم‌زمان در دو محل وجود داشته باشد، می‌تواند حساس‌ترین امتحانی باشد که تا کنون در خصوص نظریه کوانتوم مطرح شده است. به گفته محققان، این آزمایش یک گوی محتوی میلیون‌ها اتم را در یک وضعیت برهم‌نهی در مکان‌های مختلف قرار خواهد داد.

به گزارش نیوساینتیست، از زمانی‌که اروین شرودینگر طی آزمایش نظری مشهور خود اعلام کرد که یک گربه به صورت هم‌زمان می‌تواند در یک برهم‌نهی از وضعیت مرده و زنده بودن قرار داشته باشد، فیزیک‌دانان همواره از خود می‌پرسند که آیا اجسام بزرگ می‌توانند از قوانین کوانتوم تبعیت کنند یا خیر.
ایده آزمایش این است که یک گوی شیشه‌ای به قطر 40 نانومتر که در یک محفظه کوچک قرار دارد، به طور ناگهانی تحت بمباران یک لیزر قرار بگیرد. این کار باعث می‌شود که گوی از یک سمت محفظه به سمت دیگر پرتاب شود. اما از آنجایی‌که ماهیت نور کوانتومی است، موقعیت کره نیز وضعیتی کوانتومی خواهد داشت. این مساله باعث می‌شود که گوی در یک برهم‌نهی کوانتومی قرار گیرد.
به گفته اوریل رومرو ایزارت از موسسه اپتیک کوانتومی ماکس پلانک آلمان، قرار است که آزمایش در خلاء بالا و دمای فوق العاده پایین انجام شود تا اختلالات گرمایی یا مولکول‌های هوا مزاحمتی برای گوی ایجاد نکنند.
بدون ذره‌ای هم‌پوشانی
سال گذشته آرون اوکانل و همکارانش در دانشگاه سانتاباربارا کالیفرنیا، نشان دادند که ایجاد برهم‌نهی در یک نوار فلزی به طول 60 میکرومتر امکان‌پذیر است. با این وجود، جدایش فیزیکی ناشی از دو وضعیت مختلف نوار تنها 1 فمتومتر (هر فمتو معادل 10 به توان منفی 15 است) بود، یعنی چیزی تقریبا معادل عرض هسته یک اتم.
در مقابل، آزمایش جدید گوی شیشه‌ای را در آن واحد در دو موقعیت کاملا متمایز و بدون کوچک‌ترین هم‌پوشانی قرار می‌دهد. رومرو ایزارت می‌گوید: «در آزمایش پیشنهادی ما، مرکز جرم در یک برهم‌نهی از موقعیت‌های مکانی قرار می‌گیرد که فاصله آنها از یکدیگر، بیشتر از اندازه خود جسم است.»
آزمایش‌های تداخل‌سنجی اتمی که در آنها فلورین‌ها (کلاس خاصی از مولکول‌های کربنی که شکلی کروی دارند) و سایر مولکول‌های شامل چند صد اتم در وضعیت‌های متمایز برهم‌نهی قرار گرفته‌اند، از نظر جدایش قبلا هم به نتایج خوبی رسیده است. اما رویکرد جدید به راستی از اجسام ماکروسکوپی برای آزمایش استفاده می کند.
به گفته محققان، انجام آزمایش‌هایی در خصوص مکانیزم‌های کوانتوم بسیار ارزشمند است. مشاهده رفتار چنین اجسام بزرگی که از قوانین کوانتوم پیروی می‌کنند، بهترین وسیله برای یافتن راه‌هایی است که در آن نظریه کوانتوم ممکن است شکست بخورد.
به گفته آنتونی لگات از دانشگاه ایل‌نویز، آزمایش رومرو ایزارت می‌تواند درک ما را از حقایق پشت پرده کوانتوم بالا ببرد. وی می‌گوید: «نه آزمایش‌های فلورینی و نه آزمایش اوکانل، قادر نیستند که نظریات قدرتمند رقیب نظریه کوانتوم را مورد آزمایش قرار دهند.»

[arad2000_gh]

سلام
مطلب شما علمی , جالب و کمی هم سطح بالا بود (البته شاید سطح علمی من پایین هست )
من موضوعاتی که دعوتم می کنین رو به دقت می خونم (ومشخصه که اطلاعات زیادی هم دارین )از جمله اینکه چه طور میشه در یک لحظه در دو جا حضور داشت .تیتر این مطلب بسیار جذاب بود و در عین حال متنش کمی سخت و سنگین بود که یه عالمه سوال برام پیش اومده فقط چند تاشو میگم و منتظر جواب شما هستم

1)نظریه کوانتم چی میگه؟

2)وضعیت بر هم نهی یعنی چی؟

3)جدایش فیزیکی چیست؟

4) در جمله «در آزمایش پیشنهادی ما، مرکز جرم در یک برهم‌نهی از موقعیت‌های مکانی قرار می‌گیرد که فاصله آنها از یکدیگر، بیشتر از اندازه خود جسم است.» ضمیر آنها به چه اشیایی اشاره می کند؟


@

[Rez@ee]

)نظریه کوانتم چی میگه؟

مکانیک کلاسیک والکترومغناطیس در مقیاس اتمی وزیر اتمی با شکست همراهن و مکانیک کوانتومی می‌تواند با دقت زیادی بسیاری از پدیده‌ها را توصیف کند.

به عبارت خیلی ساده اگر جسمی به ذرات بسیار ریز تقسیم شود خیلی از اتفاق های باور نکردنی مثل سفر در زمان-حضور همزمان در دو جا و...... ممکن می شود.

[Rez@ee]

اصل برهم‌نهی (که بهخاصیت برهم‌نهی نیز معروف است) بیان می‌کند که اگر ورودی A پاسخ X را ایجاد کند و ورودی B پاسخ Y را ایجاد کند، آنگاه ورودی (A + B) پاسخ (X + Y) را ایجاد خواهد کرد.

[Rez@ee]

4) در جمله «در آزمایش پیشنهادی ما، مرکز جرم در یک برهم‌نهی از موقعیت‌های مکانی قرار می‌گیرد که فاصله آنها از یکدیگر، بیشتر از اندازه خود جسم است.» ضمیر آنها به چه اشیایی اشاره می کند؟

تا جایی که متوجه شدم انها به موقعیت های مکانی بر می گردد.

[HBE]

ممنون عالی بود استاد

[صاصائیل]

سلام دوست من
این مطلب بسیار عالی بود و با خواندنش چند لحظه ذهنم منجمد شد!
سوالی که ذهنمو مشغول کرده اینه که این آزمایش هنوزدر حد مولکول و اتم است اما درحد یک موجود بزرگ تا چه حد به واقعیت نزدیک است و یا اینکه درحد یک فرضیه است؟اگربرایتان مقدور است بیشتر در مورد گربه شروندینگر توضیح بدهید,البته به لینک معرفی شده رجوع کردم .اگه میشه بازم مطلب ارائه بدهید
با سپاس از فعالیت های شما

[Rez@ee]

ماجرای گربه شرودینگر از این قرار است:

فرض کنید گربه ای در جعبه‌ای در بسته زندانی است. در این جعبه یک شیشه گاز سیانور، یک چکش، یک حسگر پرتوزا (رادیواکتیو) و یک منبع پرتوزا نیز وجود دارد. همانطور که می‌‌دانید ذرات پرتوزا بصورت نامنظم تابش می‌کنند و به همین دلیل برای آنها نیمه عمر در نظر می‌‌گیرند. حال فرض کنید سنسور و چکش طوری تنظیم شده باشند که در صورت تابش موج پرتوزا بین ساعت 12 و 12:01، چکش شیشه حاوی گاز را شکسته و گربه بمیرد. اگر شما در ساعت 12:01 در جعبه را باز کنید چه خواهید دید؟ اگر از طریق فرمول نیمه عمر منبع، احتمال تابش بین ساعت 12 و 12:01 را 50% پیش بینی کنید. گربه داخل جعبه در هنگام برداشتن درب جعبه 50% مرده است و 50% زنده است. اما وقتی درب جعبه را بر می‌‌دارید خواهید دید که گربه یا مرده و یا زنده است. نمی توان گفت 50% سلولهای بدن گربه مرده‌اند و50% آنها زنده اند. در فاصله یک لحظه، احتمال به یقین تبدیل خواهد شد.

[صاصائیل]

ماجرای گربه شرودینگر از این قرار است:

فرض کنید گربه ای در جعبه‌ای در بسته زندانی است. در این جعبه یک شیشه گاز سیانور، یک چکش، یک حسگر پرتوزا (رادیواکتیو) و یک منبع پرتوزا نیز وجود دارد. همانطور که می‌‌دانید ذرات پرتوزا بصورت نامنظم تابش می‌کنند و به همین دلیل برای آنها نیمه عمر در نظر می‌‌گیرند. حال فرض کنید سنسور و چکش طوری تنظیم شده باشند که در صورت تابش موج پرتوزا بین ساعت 12 و 12:01، چکش شیشه حاوی گاز را شکسته و گربه بمیرد. اگر شما در ساعت 12:01 در جعبه را باز کنید چه خواهید دید؟ اگر از طریق فرمول نیمه عمر منبع، احتمال تابش بین ساعت 12 و 12:01 را 50% پیش بینی کنید. گربه داخل جعبه در هنگام برداشتن درب جعبه 50% مرده است و 50% زنده است. اما وقتی درب جعبه را بر می‌‌دارید خواهید دید که گربه یا مرده و یا زنده است. نمی توان گفت 50% سلولهای بدن گربه مرده‌اند و50% آنها زنده اند. در فاصله یک لحظه، احتمال به یقین تبدیل خواهد شد.

سلام خیلی عالی بود ممنونعالی بود
بااینکه من شیمی خوندم اما نمره های فیزیک هالیدی که 2تا4واحدی بود از شیمی ام عالیتربود
به نظرشما برای آشنایی بیشتر با فیزیک کوانتوم چه کتابهایی رو مطالعه کنم بهتره