آلیس فکر می کرد من اغلب گربه ای را دیده ام که لبخند ندارد. “اما یک لبخند بدون گربه! این کنجکاوترین چیزی است که در زندگی ام دیده ام!”
این تجربه ای است که فیزیکدان برجسته یاکر آخارونوف می تواند با آن ارتباط برقرار کند. او بهمراه فیزیکدان اسرائیلی دانیل روهرلیچ ، از لحاظ نظری نشان داد که چگونه یک ذره می تواند صورت خود را در گوشه آزمایش نشان دهد و بدون نیاز به بدن در هیچ کجا.
به بیان دقیق تر ، تجزیه و تحلیل آنها بیان می کند که اطلاعات را می توان بین دو نقطه بدون تبادل ذرات منتقل کرد.
این تئوری به سال 2013 برمی گردد ، زمانی که محققان ایالات متحده و عربستان سعودی اظهار داشتند که نوعی اثر انجماد اعمال شده بر روی موج کوانتوم ممکن است هنوز برای جلوگیری از انتقال اطلاعات کافی نباشد.
آخارونوف در گفتگو با آنا دممینگ در Phys.org توضیح داد: “ما این موضوع را بسیار جالب دانستیم – فرصتی برای برقراری ارتباط بدون اینکه چیزی بین دو نفر برقرار شود که با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.”
“و ما می خواستیم ببینیم آیا می توانیم آن را بهتر درک کنیم.”
مدل آزمایشی که آنها محاسبات خود را بر اساس آن انجام می دهند ، به طرز شگفت آوری ساده است.
به یک دالان فکر کنید که یک انتهای آن در یک در آینه بسته شده است. در فیزیک کوانتوم ، جایی که اجسام تا زمانی که مشاهده نشوند ، تعریف نمی شوند ، درب باز و بسته است تا زمانی که دیده شود ، برخلاف گربه محکوم در آزمایش فکر پیشنهادی شرودینگر.
اگر قرار باشد ذره ای از راهرو به پایین منتقل شود ، سرنوشت آن نیز مبهم خواهد بود تا اینکه سفر آن مشخص شود. منعکس خواهد شد و منعکس نخواهد کرد. برو و نرو
این بدان دلیل است که موج قابلیت ذرات دارای ویژگی های هر موج فیزیکی است. برجستگی ها و فرورفتگی هایی وجود دارد که احتمال پیدا شدن ذره ای در جایی را کنترل می کند و با تکامل با گذشت زمان مرحله به مرحله افزایش می یابد.
به بیان ساده ، طبق گفته فیزیکدانان ، بخشی از فاز ذره ای که حرکت زاویه ای یا چرخش آن را توصیف می کند ، باید با توجه به حالت باز یا بسته آینه تغییر کند.
حتی وقتی خود ذره نباید نزدیک این انتهای راهرو باشد ، آهارونوف و روهرلیچ تقریباً به این نتیجه رسیدند که انگار باید بتواند با یک انگشت شبح دست دراز کند تا درب بسته را لمس کند قبل از اینکه اطلاعاتی را با آن برگرداند سپس.
معمولاً ذرات معلوم نیست که چیزهایی مانند چرخش یا بار را آزاد می کنند تا باعث دور شدن آنها و تأثیر روی محیط از راه دور شود. مشخص است که با خاموش شدن صورت لبخند باقی می ماند.
رورلیچ به دممینگ در Phys.org گفت: “اگر شما در مورد گربه و لبخند آن صحبت می كنید ، این بسیار عجیب است.”
“البته همه اینها باید به ذرات بنیادی برگردانده شود ، و اگر ذره ای بنیادی چرخش خود را از دست بدهد زیرا چرخش آن به جای دیگری می رود – شاید این چیزی باشد كه بتوانیم به آن عادت كنیم.”
آخارونف با پوچ سرزمین عجایب در فیزیک کوانتوم بیگانه نیست. بیش از نیم قرن پیش ، وی با فیزیکدان مشهور نظری دیوید بوم در مورد تجزیه و تحلیل اثرات غیر محلی روی ذرات در میدان های الکترومغناطیسی کار کرد.
در آنچه اکنون اثر Aharonov-Bohm نامیده می شود ، یک ذره باردار می تواند تحت تأثیر پتانسیل الکترومغناطیسی قرار گیرد ، حتی اگر به ناحیه ای محدود شود که میدان های مغناطیسی و الکتریکی اطراف آن صفر باشد.
یک قایق بادبانی را در نظر بگیرید که وقتی اقیانوس ساکت است و هوا آرام است با آن درگیر می شود. البته ممکن است استدلال کنید ، “چیزی” باید کشتی را تحت فشار قرار دهد. بدون اینکه چیزی واضح باشد که حرکت شما را مجبور کند ، چشمان شما با احساس تعجب از اینکه چه مسئولیت دیگری می تواند داشته باشد ، به سمت افق حرکت می کنند.
آنچه این اثر دور اتفاق می افتد برای فیزیکدانان کوانتوم به همان اندازه گیج کننده است برای بقیه ما.
برای حرکت چیزها ، چیزی باید از مکان خود عبور کند و به او بگوید که چگونه حرکت کند یا با چه سرعتی. کارها فقط به خودی خود تصمیم نمی گیرند که چگونه رفتار کنند.
با این حال ما قبلاً در فیزیک کوانتوم شاهد برخی اقدامات “شبح” هستیم که هنوز به طور کامل توضیح داده نشده اند. امواج ، که در اثر اتصال گذشته “درهم” شده اند ، می توانند بلافاصله به ذرات گسسته ای تقسیم شوند ، هرچقدر هم فاصله داشته باشند.
توضیح اخارنوف مبتنی بر مفهومی به نام حرکت ماژولار است: مشخصه ای از ذرات است که بدون داشتن مبنای محکم در ریاضیات نظریه میدان کوانتوم ، ارزیابی با جزئیات بسیار دشوار است.
به طور کلی ، برخلاف حرکت روزمره – که از نظر شلیک گلوله و حباب های شناور می توانیم مستقیماً آن را تجربه کنیم – حرکت مدولار در دنیای کوانتومی امواج احتمالی جای خود را دارد ، زیرا آنها از طریق فضا تحریک شده و با یکدیگر تداخل می کنند.
این دقیقاً همان انگیزه ای نیست که ما برای توصیف چگونگی برگشتن پین بال دزدکی در دستگاه استفاده می کنیم. اما این نوعی سکون است که حضور آن را در نحوه محاسبه امکان حرکت نشان می دهد ، حتی اگر تصور عواقب عملکرد آن کمی سخت تر باشد.
آخارونوف به Phys.org گفت: “اگرچه بسیار تعجب آور است که این خواص می توانند ذرات خود را ترک کنند ، اما به همان اندازه تعجب آور نیست که بگوییم هیچ اتفاقی نیفتاده و تاثیری نداشته است.”
چه عواقب عملی – در صورت وجود – ممکن است در دست آزمایشگران و مهندسان آینده باشد.
برای آخارونوف و روللیچ ، هدف از تجزیه و تحلیل این است که ایده این که ذرات به چه معنی محلی عمل می کنند را حل کند ، پیشنهاد می کند که خواص آن – مانند لبخند خودسرانه گربه چشایر – گاهی اوقات می تواند بیش از محل قرارگیری بدن آن مهم باشد.
این مطالعه در نامه های معاینه فیزیکی.
این مقاله در ابتدا توسط ScienceAlert. مقاله اصلی را بخوانید اینجا.
منبع: khabar-mojo.ir