عدم قطعیت چه میگوید؟
ما همواره یک تابع موج برای ذره مورد بررسی مان که سیستم کوانتومی محسوب میشود داریم که بخشی از آن مربوط به عدم قطعیت است، اما آیا تابع موج، درباره الکترونی که در فضای اطراف هسته قرار دارد، همواره یک وضعیت مشخص را پیشبینی میکند؟!
پاسخ مشخصا خیر است. تابع موج به ما احتمال حضور الکترون را نشان میدهد و میگوید بیشترین احتمال حضور ذره در کدام حالت مجاز است. این همان اتفاقی است که باید درباره ی سقوط الکترون به هسته ی اتم نیز رخ دهد و در نتیجه، در بررسی این پدیده که آیا الکترون به هسته اتم سقوط میکند یا خیر، با یک ابر احتمال از حضور های متعدد الکترون در حالت های مختلف روبرو میشویم!
اینکه بخواهیم تصور کنیم الکترون با محدود شدن مقیاس اندازه ای که در آن مورد بررسی است، دچار افزایش سرعت گریز میشود درست است، اما این موضوع نمیتواند لزوما به این معنا باشد که الکترون حق سقوط به روی هسته اتم را ندارد! از نظر تئوریک، شرایطی وجود دارند که اتفاقا احتمال حضور الکترون در هسته اتم را به شکلی میتوان محاسبه کرد که بیشینه احتمال حضور الکترون در محدوده هسته اتم باشد و بعد از بر هم کنش الکترون با پروتون های هسته، شاهد ظهور یک نوترون باشیم. این همان اتفاقی است که در طی فرآیند تشکیل ستاره های نوترونی می افتد. تمام پروتون ها و الکترون ها به نوترون ها بدل میشوند و ستاره چگال و چگال تر میشود.
این، بخشی از تصور کوانتومی از آنچه درباره ذرات رخ میدهد بود. اگر بخواهیم با تصور کلاسیک محض به بررسی کیهان بپردازیم، روز به روز بیشتر به اشتباه می افتیم و نه تنها معمایی حل نمیشود، بلکه معماهای بنیادین تری از دل ماجرا سر بر می آورند و مسئله را پیچیده تر میکنند!
اما آیا با پیش کشیدن پای کوانتوم به وسط بازی، موضوع ساده میشود؟ شاید مسیر درست برای رسیدن به پاسخ را یافته باشیم و یا دست کم بدان نزدیکتر شده باشیم، اما موضوع اصلا ساده نیست! پیچیده تر از چیزی است که حتی بتوان تصورش کرد!
با در نظر گرفتن نسبیت عام و تصور کلاسیک از سرآغاز جهان، با معکوس کردن روند انبساط جهان با هدف اینکه به گذشته ی کیهان و نقطه ی شروع آن برگردیم تا ببینیم چه رخ داده است، اصولا طبق محاسبات و پیش بینی ها باید به یک نقطه ی بی نهایت کوچک، چگال و متراکم برسیم. اما یک سیر به خصوص، در دل مکانیک کوانتوم ما را به یک ناحیه بسیار بسیار کوچک و کوانتومی میبرد، جایی که هم عدم قطعیت به خوبی کار خودش را انجام میدهد و هم تابع موج!
جنگی که زمانی بین شرودینگر(طرفداران مکانیک موجی) و هایزنبرگ(طرفداران مکانیک ماتریسی) شکل گرفته بود، حالا با یک اتحاد عجیب و شگفت انگیز میتواند کژفهمی های بسیاری که درباره ی بیگ بنگ وجود داشته را کنار زده و پاسخی مناسب ارائه بدهد.
جهان در اولین موقعیتش قبل از شروع انبساط، یک ابر احتمالات را تجربه کرده و خودش، با تمام شکوهی که ما نیز نقشی در شکوهمندی آن داریم، حاصل همان ابر احتمالات است!
الکترون به روی هسته ی اتم سقوط نمیکند، چون عدم قطعیت این اجازه را نباید میداد!
از طرفی، الکترون میتواند روی هسته اتم سقوط کند، چون معادله شرودینگر این احتمال را محاسبه میکند!
پس با این اوصاف، دیگر نمیشود ادعا کرد که جهان از یک نقطه ی تکین اولیه بوجود آمده، بهتر است تصورمان را اصلاح کنیم، جهان از ابری از احتمالات به این حالت امروزی اش رسیده است!
اما وقتی میگوییم که جهان از ابر احتمالات بوجود آمده است، منظورمان دقیقا چیست؟
میشود در همینجا متوقف شد و ادعا کرد که جواب این است، به بیرون از وان حمام جست و فریاد زد: یافتم؟!

🌑کانال تخصصی فیزیک و نجوم🌑

🌑 @Nuclear_ph_ysics 🌑