آزمایش های عملی Ùˆ Ùکری Ø´ÙÚ©ÙˆÙنده نظریه درهمتنیدگی کوانتومی
نام نویسنده: مسلم نوروزی، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی شریÙ.
Intellectual and Practical experiments revealingthe theory of Quantum Entanglement
Moslem Norozi, graduate student of Sharif University of Technology
بیشک مکانیک کوانتومی در پیشبرد اهدا٠بشر امروز نقش بیبدیلی را به خود اختصاص داده است. در میان پدیدههای بسیار مهم Ùˆ متعددی Ú©Ù‡ این شاخه از علم Ùیزیک به دنیای علم معرÙÛŒ کرده است، پدیده درهمتنیدگی کوانتومی جایگاه بسیار مهمی دارد. این پدیده به همبستگی بین دستگاههای کلاسیک Ùˆ کوانتومی برمیگردد Ùˆ بهواسطه کاربردهای زیادی Ú©Ù‡ در زندگی کنونی بشر دارد، به موضع مهمی برای مطالعه علاقهمندان به علم Ùیزیک تبدیل شده است. در اینمقاله به آزمایش های عملی Ùˆ Ùکری قبل از سال 1972 توسط کلاوزر Ùˆ Ùریدمن در زمینه پیدایش پدیده درهمتنیدگی کوانتومی میپردازیم Ùˆ نشان میدهیم Ú©Ù‡ سرنخ اولیه این ایده نه در آزمایش Ùکری EPR بلکه در آزمایش دو شکا٠یانگ بوده است.
Abstract
There is no doubt that the quantum mechanics assigned unique role in development of
present mankind goals. Among the very important and different phenomena that this
branch of physics science introduce to the mankind, the phenomena of quantum
entanglement have remarkable position. This phenomena is come back to correlation
between the classical and quantum mechanics and because of it considerable applications in the present mankind lives, it has changed to a important subject for the scientists who is interested in physics.
In this article we discuss about the experimental and intellectual experiments before 1972 by John Clauser and Stuart Freedman in the field of the appearance of quantumentanglement and mention that the initial idea clues is not in EPR intellectual experiment but it is in Double-silt experiment of Young.
کلمات کلیدی
درهم تنیدگی کوانتومی (Quantum entanglement)
آزمایش دو شکا٠(Double-slit experiment)
پارادوکس EPR(EPR paradox)
اثر آهارانوÙ-بوهم (Aharonov-Bohm effect)
گربه ویلر (Wheeler’s cat)
PACS Number: Quantum mechanics (مکانیک کوانتومی)
مقدمه
اشیاء درهمتنیده (ذرات یا Ùوتونها) با یکدیگر همبستگی دارند زیرا Ø·ÛŒ Ùرآیندهایی تولیدشدهاند Ú©Ù‡ آنها را به Ø´Ú©Ù„ÛŒ خاص به یکدیگر مربوط ساختهاند. برای نمونه، زمانی Ú©Ù‡ در اتم، یکی از الکترونها به اندازه دو تراز انرژی پائین میآید، دو Ùوتونی Ú©Ù‡ Øین سقوط الکترون گسیل میشوند، درهمتنیده خواهند بود (ترازهای انرژی با مدار یک الکترون در اتم، رابطه دارند). تا وقتی Ú©Ù‡ هیچ یک در راستای معین نجهیدهاند، هر دوی آنها همواره در دو سمت مخال٠اتم یاÙت خواهند شد Ùˆ چنین Ùوتونها یا ذراتی، Ú©Ù‡ به Ø´Ú©Ù„ÛŒ تولیدشدهاند Ú©Ù‡ آنها را به هم مرتبط ساخته است، تا ابد درهمتنیده باقی خواهند ماند. چنانچه یکی از آنها تغییری پیدا کند، همتایش هر جای دنیا Ú©Ù‡ باشد در همان Ù„Øظه دچار تغییر خواهد شد.
در سال 1935ØŒ اینشتین به Ú©Ù…Ú© دو همکارش روزن Ùˆ پودولسکی سیستمی را متشکل از دو ذره مجزا در نظر گرÙتند Ú©Ù‡ طبق قوانین مکانیک کوانتومی مجاز شمرده میشوند. ثابت شد Ú©Ù‡ Øالت این سیستم درهم تنیده است. اینشتین، پودولسکی Ùˆ روزن از این درهمتنیدگی نظری ذرات جدا از هم بهره برده تا بدین موضوع اشاره نمایند Ú©Ù‡ اگر مکانیک کوانتومی به چنین اثرات عجیب Ùˆ غریبی امکان وجود بدهد، آنوقت جایی از نظریه باید اشتباه یا ناقص بوده باشد. در سال 1957 Ùیزیکدانی به نام دیوید بوهم Ùˆ یاکیر آهارانوÙØŒ نتایج آزمایشی را Ú©Ù‡ شکنو٠و سی. اس وو تقریباً یک دهه پیش از آن انجام داده بودند، تØلیل نمودند. تجزیه Ùˆ تØلیل های این دو Ùیزیکدان ردپای اØتمالی از درهمتنیدگی سیستم های مجزا را در طبیعت آشکار نمود. بعداً در سال 1972ØŒ دو Ùیزیکدان آمریکایی به نام جان کلاوزر Ùˆ استوارت Ùریدمن، مدرکی را ارائه نمودند مبنی بر آنکه درهمتنیدگیواقعاً وجود دارد. Ùˆ چند سال بعد، یک Ùیزیکدان Ùرانسوی به نام آلن اسپه شاهدی کامل تر Ùˆ قانعکننده تر مبنی بر وجود چنین پدیدهای را Ùراهم آوردند.
هر دو گروه کار نظری اساسی جان بل را Ù¾ÛŒ گیری میکردند Ùˆ مصمم شدند تا نشان دهند Ú©Ù‡ آزمایش ذهنی اینشتین-پودولسکی-روزن تنها ایدهای پوچ برای رد کامل نظریه کوانتومی نبوده Ùˆ بالعکس، توصیÙÛŒ از یک پدیده واقعی بوده است. وجود چنین پدیدهای، مدرکی را به Ù†Ùع مکانیک کوانتومی Ùˆ علیه دیدگاههای Ù…Øدود به واقعی بودن Ùراهم آورد.
تÙاوت آزمایش عملی با آزمایش Ùکری
آزمایش Ùکری ابزاری ابتکاری است Ú©Ù‡ در Ùعالیت های مختل٠ÙیلسوÙان Ùˆ دانشمندان بهکارمیرود. این نوع آزمایش در Øوزههای مختل٠مانند ...................
|