نکته ها و مفاهیم درسهایی ازشیمی پایه
|
||
طرح و ارایه درس ها و تمرینات وسئوالات امتحانی و کنکور و ازمایشهای شیمی ومطالب مختلف دیگر |
فرض کنید گربه ای در جعبهای در بسته
زندانی است. در این جعبه یک شیشه گاز سمی، یک چکش، یک حسگر پرتوزا و یک
منبع پرتوزا نیز وجود دارد. همانطور که میدانید ذرات پرتوزا بصورت نامنظم
تابش میکنند و به همین دلیل برای آنها نیمه عمردر نظر میگیرند. حال فرض
کنید سنسور و چکش طوری تنظیم شده باشند که در صورت تابش موج پرتوزا بین
ساعت ۱۲ و ۱۲:۰۱، چکش شیشه حاوی گاز را شکسته و گربه بمیرد. اگر شما در
ساعت ۱۲:۰۱ در جعبه را باز کنید چه خواهید دید؟ اگر از طریق فرمول نیمه عمر
منبع، احتمال تابش بین ساعت ۱۲ و ۱۲:۰۱ را ۵۰٪ پیش بینی کنید. گربه داخل
جعبه در هنگام برداشتن درب جعبه ۵۰٪ مرده است و ۵۰٪ زنده است. اما وقتی درب
جعبه را بر میدارید خواهید دید که گربه یا مرده و یا زنده است. نمی توان
گفت ۵۰٪ سلولهای بدن گربه مردهاند و ۵۰٪ آنها زنده اند. در فاصله یک لحظه،
احتمال به یقین تبدیل خواهد شد. این امر کاملاً متضاد با مکانیک
کوانتومی میباشد. همانطور که گفتیم هیچگاه نمیتوان موقعیت یک سیستم را به
دقت اندازه گیری نمود. اما در این مثال کاملاً این امر ممکن شده است.و در
یک لحظه دقیقا می توان فهمید که گربه زنده است یا مرده!!البته با برداشتن
در جعبه
این گونه پارادوکسها در مکانیک کوانتومی بسیار زیاد است. اما با این همه مکانیک کوانتومی در پیش بینی نتایج بسیاری از آزمایشها به طور درخشانی موفق بوده است و زمینه تقریباً تمامی علم و فن نوین است. بر رفتار ترانزیستورها و مدارهای مجتمع که جزء اساسی وسائلی نظیر تلویزیون و رایانه اند، فرمان میراند و نیز بنیاد شیمی و زیست شناسی نوین میباشد.
copenhagen interpretation: شایعترین تفسیر استاندارد از مکانیک کوانتوم تفسیر کپنهاگی است که توسط بوهر و هایزنبرگ ارائه شدهاست. از نقطه نظر کوانتوم کپنهاگی تابع موج فقط احتمال حضور ذره کوانتومی در فضا – زمان را نشان میدهد. از این رو این امواج احتمالاتی در طول زمان با توجه به معادلات ارائه شده پخش میشوند، لیکن وقتی مشاهدهای رخ میدهد این امواج در یک نقطه خاص متمرکز میشود و هویت ذرهای موج کوانتومی پدیدار میگردد، که معنی این ادعا این است که مشاهده، یک ذره را در یک جایگاه واقعی قرار میدهد،چرا که در آن لحظه، ذره بوسیله موج احتمال منتشر قابل تبیین نیست.
بنابراین تفسیر می گوییم که گربه هم زنده است و هم مرده!!!!و نام این حالت سوپرپوزیشن است.به محض اینکه در جعبه را برمی داریم تابع موج فرو می ریزد و این برای ما مشخص می شود که گربه زنده است یا مرده!در واقع تابع احتمال که پیش از این مخلوطی از دو حالت زنده و مرده بود با مشاهد ی وضعیت واقعی فرو می پاشد و در یک نقطه ی خاص متمرکز می شود که آن نقطه دقیقا به ما می گوید که گربه زنده است یا نه!
یک نکته ی جالب هم که بهش برخورد کردم این بود که در واقع درست منظورشو متوجه نشدم!!!
* نه شرودینگر و نه هیچ فیزیک دان دیگری دقت نکرده است که گربه خودش یک مشاهده کننده است. پس این سیستم رفتاری کلاسیک خواهد داشت.
![]() |