تحقیق در مورد فیزیک کوانتومی

اختصاصی از فی لوو تحقیق در مورد فیزیک کوانتومی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه9

مقدمه
     جی . رابرت . اوپنهایمر در کتاب علم و فرزانگی در رابطه با سرگذشت کوانتوم چنین می گوید : « شاید هرگز تمامی تاریخ این حادثه روایت نشود . برای عرضه کردن آن هنری به آن اندازه توانا لازم است که برای روایت کردن سرگذشت اودیپوس یا کرامول ضرورت داشته است ، ولی این حادثه در قلمروی چندان دور از تجربه های روزانه ی ما صورت پذیرفته است که کم تر احتمال آن می رود که شاعر یا مورخی از آن با خبر شود . »
این داستان ، سرگذشت انقلابی پر تلاطم است ؛ سرگذشت فروپاشی و انقراض فیزیکی از خود راضی است که سالیان دراز بر حوزه ای محدود فرمان رانده بود و سرگذشت دوران فطرتی است که نابودی اش را از پیش تناقضات درونی اش رقم زده بودند ، و سرانجام سرگذشت ظهور توفان آسای نظامی از هفت آب گذشته یعنی مکانیک کوانتومی است .

درآمد
در آزمایشگاهی کاملاً تاریک ، ماشینی الکتریکی قرار گرفته است و روی آن دو کره ی فلزی سوار شده است . این همان ماشین متعارف ایجاد جرقه های الکتریکی است که زائده ای کوچک هم بر آن اضافه شده است .دو صفحه ی فلزی با میله های رسانای باریکی به این کره ها متصل شده اند .
در روی میز دیگر ، حلقه ی ساده ی تقریباً از سیمی سخت و محکم بر پایه ای عایق سوار شده است . از نظر آزمایشگر شکاف کوچکی که در این حلقه است چزء اصلی دستگاه به شمار می آید . اگر درست حدس زده باشد ، در همین جا ست که راز از پرده بیرون خواهد افتاد .
همه چیز آماده است ، آزمایشگر کلیدی را وصل می کند تا جرقه ها با سر و صدا بین دو کره رد و بدل شوند . او از جرقه ها روی بر می گرداند و مدتی منتظر می ماند تا چشمش به تاریکی عادت کند . آیا این که او می بیند شکاف حلقه از فروغ ضعیفی پر شده است حقیقت دارد یا تصوری بیش نیست ؟ پاسخ دادن به این پرسش آسان نیست . ممکن است فقط بازتاب نوری باشد . به آرامی پیچی را که دو سر حلقه را به هم نزدیک می کند می چرخاند . با باریک تر شدن شکاف ، فروغ درخشان تر می شود . باز هم دوسر حلقه را به هم نزدیک تر می کند تا سرانجام تقریباً با هم تماس پیدا می کنند . حال دیگر تردیدی باقی نمانده است .
به همین سادگی بود که آدمی برای نخستین بار زیرکانه به وجود سیگنال رادیویی پی برد .
این واقعه در سال 1887 روی داد و آزمایشگر ، یک فیزیکدان برجسته ی آلمانی بود به نام هاینریش هرتز .
ارزش اقتصادی این کشف بی اندازه بود . پس چرا انسان قابلی چون هرتز امتیاز های بهره برداری از آن را برای مارکونی واگذاشت ؟
چیزی که هرتز را به انجام آزمایش های دوران سازش واداشت ، به هیچ روی فکر ابداع چیزی عملی چون تلگراف رادیویی ( تلگراف بی سیم ) نبود . شاید تلگراف رادیویی هم مهم ترین حاصل این آزمایش ها به شمار نمی رفت . هرتز سدی را می شکست که مدتی مدید دانشمندان را از پیشرفت بازداشته بود : آزمون درستی نظریه ای ریاضی که به نور ، الکتریسیته و مغناطیس مربوط می شد و سه سال پیش تر از سوی جیمز کلرک ماکسول ، فیزیکدان اسکاتلندی ، مطرح شده بود . و ستایش این آزمایش از سوی همگان به دلیل این بود که هرتز توانسته بود این واقعیت را به طریق تجربی اثبات کند . اما مقدر بود که این پدیده ی ظاهراً پیش پا افتاده و بی اهمیت ، در دست اینشتین نقش خطیری در انقلاب کوانتومی بازی کند .
     برای آن که ارزش کار ماکسول و هرتز و تمامی سرگذشت کوانتوم را بفهمیم ، باید نخست نگاهی کوتاه به بعضی از نظریه هایی بپردازیم که آدمی درباره ی نور پرداخته است . گرچه در دوران معاصر ، دانشمندان یهودی برجسته ای وجود داشته اند ، ولی حکمای عبرانی باستان مایه ی چندانی در پژوهش علمی از خود نشان ندادند . ایشان با ادای این گفته که  " و خدا گفت نور باشد ؛ و نور شد " ، از کنار مسئله ی نور به سرعت گذشتند تا به مسائل مهم تری بپردازند . نور در نزد آن ها چیزی بیش از ضد تاریکی ، و شرطی برای توانایی دیدن نبود .
اما یونانیان با شم علمی قوی تری ، ایده ی نوینی را با اهمیت بسیار مطرح کردند . آنان درک کردند که باید چیزی وجود داشته باشد که در فاصله ی میان چشمان ما ، چیز هایی که می بینیم ، و چراغ هایی که آن ها را می افروزند ، پلی ارتباطی برقرار کند . لذا به نور واقعیتی عینی بخشیدند و به مطالعه اش برخاستند ونظریه هایی پیرامون آن پرداختند . هنگامی که دانشمند امروزی از نور سخن می گوید یک چنین چیزی در ذهن خود دارد . تمایز میان صرف قدرت دیدن ، و نور عینی تمایزی مهم است ، درست مانند تمایزی احساسی که از اصابت سنگ به آدمی دست می دهد و خود سنگ که فضا را می پیماید تا به هدف اصابت کند . 
 متأسفانه ، یونانیان پس از آغازی چنین درخشان ، درگیر نظریه های متضاد شدند . یکی از این نظریه ها می گفت نور چیزی است که مانند آبی که از مجرایی تنگ بیرون می آید ، از چشم ها جریان پیدا می کند . بر پایه ی این ایده ، وقتی یک شیء را می بینیم که این جریان نور را به سویش متوجه کنیم تا با آن برخورد کند ؛ همان طور که مثلاً یک نابینا با پیش بردن دست ها و لمس کردن چیزی ، آن چیز را « می بیند » . این نظریه این نکته را توضیح می دهد که هرچیز را تنها هنگامی می بینیم که روبه رویمان باشد ، و نیز این که با چشمان بسته نمی توانیم ببینیم ؛ اما نمی تواند توضیح دهد که مثلاً چرا در تاریکی نمی توانیم ببینیم . در گیرودار پاسخ گویی به این ایراد ها ، افلاطون فیلسوف نظریه ای پرداخت که بی گمان ، در فراوانی ساز و کارهای زائد ، بی همتاست . او برهم کنشی سه گانه میان سه جریان مختلف قائل بود ، یکی از چشمان ، یکی از آن چه دیده می شود ، و یکی از چراغی که آن را روشن می کند ! مشکل افلاطون در کج نهادن خشت اول بود . بر مبنای ایده های جدید ، هر شیء به این علت دیده می شود که نور از آن به چشم ما وارد می شود نه این که از چشمان خارج شود ، و جالب این جاست که این نکته ، یکصد سال پیش از افلاطون ، از جانب فیثاغورث بزرگ ، با قوت تمام مطرح شده بود . نظریه ی فیثاغورثی ساده است . بنابراین نظریه ، نور چیزی است که که از هر جسم درخشانی در تمام جهات جریان پیدا می کند و پخش می شود ، فقط در برابر موانع فوراً به عقب برمی گردد . اگر نور ، سرانجام به طور تصادفی وارد چشمان شود ، در ما احساس دیدن چیزی را به وجود می آورد که نور در واپسین مرحله از روی آن جهیده است ...