هفت روش برای پوست کندن گربه شرودینگر!

اگر شما فکر می کنید که مکانیک کوانتومی را فهمیده اید، شما آن را درک نکرده اید.” ظاهراً این جمله توسط ریچارد فایمن، فیزیکدان آمریکایی، در نیم قرن پیش بیان شده و البته هنوز هم درست است! نظریه کوانتومی فناوری های بسیاری به ارمغان آورده است از جمله لیزرها، تلفن های همراه و شماری استراتژی های ارتقاء محصولاتِ بطور بالقوه خطرناک و …؛ ولی به تصویر کشیدن واقعیت، منجر به گول خوردن حتی بهترین ذهن ها می شود. تجربه روزمره به ما می گوید که در جهانی از امور مسلم و بدیهی زندگی می کنیم، جایی که در آن اشیاء دارای مکانی تعریف شده هستند و عللی منجر به رخ دادن پدیده های مختلف می شوند. بنابراین چگونه ما می توانیم نظریه اساسی واقعیت که می گوید هر چیزی ریشه ای نامشخص و مبهم دارد را درک کنیم؟

جایی که گربه شرودینگر همزمان می تواند مرده باشد هم زنده، جایی که اشیاء می توانند همزمان در دو مکان حضور داشته باشند، به این معنی که با وجود اینکه اشیاء در یک مکان قرار دارند به طور ناگهانی در مکانی دیگر هم حضور دارند و یا با وجود فواصل بسیار دور می توانند بر روی یکدیگر تاثیر بگذارند. ما یک پاسخ نداریم بلکه حدس هایی- “تفسیرهایی”- داریم که تلاش می کنند پلی بر روی شکاف موجود بین چیزی که نظریه کوانتومی به ما می گوید و چیزی که حواس ما می گوید، ایجاد کنند.

خب، بهترین حدس های ما چه هستند؟ در سال ۲۰۱۱، از سی و سه فیزیکدان و فیلسوف در کنفرانسی در اتریش با موضوع “فیزیک کوانتوم و ماهیت واقعیت” درخواست شد تا نظرشان را درباره ی تفسیر مورد قبولشان بیان کنند. این نظرسنجی در زیر لیست شده است.

تفسیر کپنهاگی- ۱۴ رای، ۴۲ درصد

منتقدان این دیدگاه ادعا می کنند که این به هیچ وجه یک توضیح محسوب نمی شود. ولی تفسیر کپنهاگی، توسط پیشگامان نظریه کوانتومی-نیلز بور و دیگران- در دهه ۱۹۲۰ در پایتخت دانمارک(کپنهاگ) ارائه شد و تاکنون روش موفقی در توضیح مبهم و مرموز بودن نظریه کوانتومی بوده است. از این تفسیر، اغلب به عنوان گزینه “ساکت شو و محاسبه کن” نام برده می شود، این تفسیر اساساً می گوید از آنجایی که ما مشروط به تفکر در شرایط جهان کلاسیک اطرافمان هستیم، جهان کوانتومی برایمان ناشناخته است. نظریه کوانتومی، ابزار بسیار موثری برای پیش بینی است ولی چیزی بیش از این نیست. زمانی که ما قادر به مشاهده جهان کوانتومی باشیم، مجبور خواهیم شد در نظریات گذشته مان تجدید نظر کنیم. بنابراین نپرسید چه کسی گربه شرودینگر را کشته است، شما کشته اید!

تفسیر اطلاعات- ۸ رای، ۲۴ درصد

تفاسیر نظریه ی اطلاعات از این بینش در میان دانشمندان ناشی شده اند که اساسی ترین شکل واقعیت چیزی نیست بجز بیت های اطلاعات. وقتی که ما یک شیءکوانتومی را مشاهده می کنیم، از آن اطلاعات استخراج می کنیم و این موضوع سبب می شود که طلسم کوانتومی فرو بپاشد.

جهان های متعدد- ۶ رای، ۱۸ درصد

برای یک طرفدار جهان های متعدد، قلمرو کوانتومی ذاتاً مبهم است. مشاهده یک واقعیت تعریف شده مجرد ایجاد نمی کند، بلکه واقعیت به جهان های موازی متعددی تقسیم می شود. این نظریه توسط هیو اِوِرت دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه پرینستون در دهه ۱۹۵۰ مطرح شد و در آغاز تعداد کمی این نظریه را پذیرفتند. اورت در سال ۱۹۵۹ برای توضیح ایده اش به نیلز بور به کپنهاگ سفر کرد.

با این حال، در دهه های اخیر، تفسیر جهان های متعدد با ایده هایی همچون “چند جهانی” جهان های موازی احیا شده و در کیهان شناسی نفوذ کرده است. اورت اعتقاد داشت که نظریه اش تضیمنی برای جاودانگی او در برخی جهان ها یا جهان های دیگر است، او بر اثر مصرف زیاد الکل و سیگار در سال ۱۹۸۲ بر اثر حمله قلبی در گذشت.

فروپاشی عینی- ۳ رای، ۹ درصد

در این تفسیر، هیچ نیازی به یک مشاهده گر برای تخریب ماهیت یک شیءکوانتومی نیست. این اتفاق به طور خود به خودی در همه زمان ها-مانند ذرات رادیواکتیو که به طور تصادفی واپاشی می کند-رخ می دهد. وقتی ذرات بیشتری وجود داشته باشد این اتفاقات سریعتر رخ می دهند. همین حالا هم بسته های غیرکوانتومی واپاشیده که خودمان را با هر شیءکوانتومی که ما مشاهده می کنیم، در هم تنیده کرده اند. در حال حاضر، طرفداران فروپاشی عینی ادعا می کنند که این تفسیر به توضیح اسرار بزرگ کیهان شناسی از جمله طبیعت انرژی تاریک، چرایی حرکت زمان و چرایی وجود داشتن هر چیزی در این جهان کمک می کند.

بیزی گرایی*کوانتومی (Quantum Bayesianism)- 2 رای، ۶ درصد

با توجه به نشانه آن از احتمال بیزی(Bayesian) در پیش بینی وضع آب و هوا که در آن ۵۰ درصد احتمال بارش باران وجود دارد؛ این موضوع بلافاصله به احتمال صد در صدی خواهد انجامید وقتی که شما پرده را کنار بزنید و ببینید که واقعاً باران می بارد. بیزی گرایی کوانتومی ادعا می کند که عدم قطعیت کوانتومی تماماً در ذهن ماست. سردرگمی ما درباره ی اینکه واقعیت در کوچکترین مقیاس ها چگونه کار می کند صرفاً محصول اطلاعات ناقص ما در این باره است. به بیان دیگر، این جهان نیست که نامشخص است بلکه این شما هستید که نامشخصید!

مکانیک کوانتومی رابطه ای- ۲ رای، ۶ درصد

در نظریه نسبیت اینشتین پاسخ قاطعی به اینکه آیا دو رویداد همزمانند وجود ندارد، این موضوع بستگی به نقطه حضور شما دارد. به طور مشابه، این تفسیر ادعا می کند که هیچ ناظر تنهایی، نمی تواند تمامی حقایق درباره یک حالت کوانتومی را در اختیار داشته باشد. در واقع، ما بخشی از هر اندازه گیری هستیم؛ چرا که فاقد دید همه جانبه و کلی میباشیم. این تفسیر زاییده افکار کارلو روولی، فیزیکدان ایتالیایی، است. این تفسیر بیان دیگری از این ایده است که مرموز بودن نظریه کوانتومی ناشی از اطلاعات ناقص یک ذهن متوهم است.تفسیر دو بروی- بوهم- بدون رای، صفر درصد

هیچکس این تفسیر را نمیپسندد پس چرا باید به آن اهمیت دهیم؟ به این دلیل که این ایده تاریخ طولانی و پرباری دارد که بر اثر کار کلاسیک انجام شده توسط پیشگامان کوانتوم لویی دو بروی و دیوید بوهم صورت گرفته و البته به طور کامل انجام نشد. ماهیت سردرگم کننده ی نظریه کوانتومی نشان می دهد که باید چیزهای اضافه ای وجود داشته باشد که ما نمی بینیم. در این مورد “موج راهبر”(pilot wave) که تکامل حالات کوانتومی بر روی برخی از لایه های تاکنون ناشناخته ی واقعیت است، وجود خواهد داشت.

با این حال از زمان نظرسنجی ۲۰۱۱، تفسیر دو بروی- بوهم، در برخی بخش ها به صحنه برگشته است و با پیشرفت های صورت گرفته در نظریه ی اطلاعات کوانتومی حمایت شده است. در آخر همانطور که فایمن اظهار کرده است هر قدر پاسخ هایی برای نظریه مرموز و رازآلود کوانتومی وجود داشته باشد، ما هنوز درک کاملی از آن نداریم.

* نظریۀ ای دانش بنیان که مبتنی بر احتمالات است و از کشیش انگلیسی قرن هجدهم «توماس بِیز» گرفته شده است.