1 00:00:07,630 --> 00:00:10,628 فرض کنید توپی را مستقیم به هوا پرتاب کنیم 2 00:00:10,628 --> 00:00:13,852 آیا حرکت توپ پس از جدا شدن از دستانتان را میتوانید پیش بینی کنید؟ 3 00:00:13,852 --> 00:00:15,176 معلومه. خیلی راحته 4 00:00:15,176 --> 00:00:18,730 توپ به سمت بالا خواهد رفت تا اینکه به بالاترین نقطه ی ممکن برسد 5 00:00:18,730 --> 00:00:21,668 سپس به سمت پایین آمده و دوباره در دستان شما قرار می گیرد 6 00:00:21,668 --> 00:00:23,386 البته این اتفاقی است که می افتد 7 00:00:23,386 --> 00:00:26,765 و شما این را می دانید چون اتفاقات مشابه آن را قبلا بارها دیده اید 8 00:00:26,765 --> 00:00:31,417 شما در تمام طول زندگی خود، ناظر فیزیک پدیده های روزمره بوده اید 9 00:00:31,417 --> 00:00:35,884 حال فرض کنید که سوالی در رابطه با فیزیک اتم مطرح شود 10 00:00:35,884 --> 00:00:37,950 به عنوان مثال حرکت الکترون... 11 00:00:37,950 --> 00:00:40,906 دور هسته ی اتم هیدروژن چگونه است؟ 12 00:00:40,906 --> 00:00:45,045 آیا می توانیم پاسخ این سوال را بر اساس تجربه روزمره با فیزیک بدهیم؟ 13 00:00:45,045 --> 00:00:46,872 مسلما نه. چرا؟ 14 00:00:46,872 --> 00:00:51,474 زیرا فیزیک حاکم بر رفتار سیستم ها در مقیاسی به این کوچکی 15 00:00:51,474 --> 00:00:55,224 با فیزیک اجسام بزرگ مقیاس 16 00:00:55,224 --> 00:00:57,690 که مدام در اطراف خود مشاهده می کنید متفاوت است 17 00:00:57,690 --> 00:00:59,703 دنیای روزمره که آن را می شناسید و دوست دارید 18 00:00:59,703 --> 00:01:03,702 بر اساس قوانین مکانیک کلاسیک رفتار می کند. 19 00:01:03,702 --> 00:01:05,880 اما سیستم های در مقیاس اتمها 20 00:01:05,880 --> 00:01:09,870 بر اساس قوانین مکانیک کوانتوم رفتار می کنند 21 00:01:09,870 --> 00:01:13,432 دنیای کوانتوم، دنیای عجیب غریبی است 22 00:01:13,432 --> 00:01:17,932 آزمایشی بسیار معروف، تصویر ناشناس/غریبه کوانتوم را نشان می دهد: 23 00:01:17,932 --> 00:01:20,090 گربه ی شرودینگر 24 00:01:20,090 --> 00:01:24,449 فیزیکدانی که بصورت خاص علاقه ای به گربه ندارد، گربه ای را در یک جعبه قرار می دهد 25 00:01:24,449 --> 00:01:30,148 بمبی را نیز درون جعبه قرار می دهد که پس از بسته شدن در جعبه، ۵۰٪ احتمال دارد منفجر شود 26 00:01:30,148 --> 00:01:32,756 تا در را باز نکنیم، به هیچ وجه نمی توانیم بفهمیم 27 00:01:32,756 --> 00:01:35,281 که بمب منفجر شده است یا نه 28 00:01:35,281 --> 00:01:40,531 و در نتیجه نمی دانیم که گربه زنده است یا مرده 29 00:01:40,531 --> 00:01:43,834 در فیزیک کوانتوم، می توان گفت که قبل از مشاهده 30 00:01:43,834 --> 00:01:46,606 گربه در حالت برهم نهی/ انطباق قرار دارد. 31 00:01:46,606 --> 00:01:51,656 نه زنده است و نه مرده. در واقع در ترکیبی از این دو حالت قرار دارد، 32 00:01:51,656 --> 00:01:54,678 احتمال هر حالت، ۵۰٪ است 33 00:01:54,678 --> 00:01:58,842 سیستم های کوانتوم مقیاس نیز، حالتی مشابه دارند 34 00:01:58,842 --> 00:02:01,611 مثل الکترونی که به دور اتم هیدروژن در گردش است 35 00:02:01,611 --> 00:02:04,186 در واقع الکترون اصلا نمی چرخد 36 00:02:04,186 --> 00:02:07,144 و در یک لحظه، می تواند در هر نقطه ای از فضا باشد 37 00:02:07,144 --> 00:02:10,920 تنها احتمال وجود آن در بعضی جاها بیش از سایرین است 38 00:02:10,920 --> 00:02:13,000 و فقط پس از آنکه موقعیت آن را اندازه گرفتیم 39 00:02:13,000 --> 00:02:15,876 می توانیم بگوییم که در یک لحظه ی مشخص دقیقا کجا قرار دارد 40 00:02:15,876 --> 00:02:18,971 بسیار شبیه به مورد گربه: تا در جعبه را باز نکنیم 41 00:02:18,971 --> 00:02:20,831 نمی دانیم گربه زنده است یا مرده 42 00:02:20,831 --> 00:02:23,576 به این ترتیب به پدیده ی عجیب و زیبایی به نام ... 43 00:02:23,576 --> 00:02:25,871 گیرافتادگی کوانتوم می رسیم 44 00:02:25,871 --> 00:02:31,157 فرض کنید به جای یک گربه،دو گربه درون دو جعبه ی مختلف داشته باشیم 45 00:02:31,157 --> 00:02:34,820 اگر آزمایش شرودینگر را با این دو گربه تکرار کنیم 46 00:02:34,820 --> 00:02:38,780 نتیجه ی آزمایش، یکی از چهار حالت ممکن می تواند داشته باشد 47 00:02:38,780 --> 00:02:41,869 یا هر دو گربه زنده اند و یا هر دو مرده 48 00:02:41,869 --> 00:02:45,700 یا یکی زنده و دیگری مرده و بر عکس 49 00:02:45,700 --> 00:02:49,117 سیستم دو گربه نیز در حالت برهم نهی / انطباق قرار دارد 50 00:02:49,117 --> 00:02:53,644 و این بار، به جای ۵۰٪، احتمال هر حالت ۲۵٪ است. 51 00:02:53,644 --> 00:02:55,897 اما موضوع جالب این جاست: 52 00:02:55,897 --> 00:02:58,508 مکانیک کوانتوم بیان می کند که می توانیم دو حالت 53 00:02:58,508 --> 00:03:03,984 هر دوگربه زنده و هر دو گربه مرده را از حالت بر هم نهی حذف کنیم 54 00:03:03,984 --> 00:03:06,819 به عبارت دیگر، می توانیم سیستمی مشتمل بر دو گربه داشته باشیم 55 00:03:06,819 --> 00:03:12,502 به گونه ای که همواره یک گربه زنده باشد و دیگری مرده 56 00:03:12,502 --> 00:03:17,395 عبارت فنی برای این حالت این است که: حالت دو گربه "گیر/گرفتار" است 57 00:03:17,395 --> 00:03:21,022 اما یک موضوع خارق العاده در مورد گیرافتادگی کوانتوم هست 58 00:03:21,022 --> 00:03:25,011 اگر سیستم دو گربه درون جعبه را در این حالت گیر افتاده مهیا کنید، 59 00:03:25,011 --> 00:03:28,957 سپس جعبه ها را در دو مکان مختللف از جهان قرار دهید، 60 00:03:28,957 --> 00:03:32,752 نتیجه ی آزمایش، فرقی نخواهد کرد 61 00:03:32,752 --> 00:03:37,617 همواره یک گربه زنده و دیگری مرده خواهد بود 62 00:03:37,617 --> 00:03:42,221 گرچه تا زمانیکه نتیجه را تعیین نکنیم، این که کدام زنده می ماند و کدام یک میمیرد، 63 00:03:42,221 --> 00:03:44,609 مشخص نیست 64 00:03:44,609 --> 00:03:46,196 چگونه ممکن است؟ 65 00:03:46,196 --> 00:03:49,647 چگونه ممکن است وضعیت دو گربه در دو نقطه ی مختلف از جهان 66 00:03:49,647 --> 00:03:51,822 به این ترتیب به هم وابسته (گیر) باشد؟ 67 00:03:51,822 --> 00:03:54,325 فاصله ی آن ها به قدری است که نمی توانند با هم ارتباط برقرار کنند 68 00:03:54,325 --> 00:03:57,526 پس بمب ها چگونه با هم توطئه می کنند 69 00:03:57,526 --> 00:04:00,350 که یکی منفجر شود و دیگری نه؟ 70 00:04:00,350 --> 00:04:01,496 ممکن است فکر کنید 71 00:04:01,496 --> 00:04:03,806 "این موضوع فقط نظریه ای بی معناست 72 00:04:03,806 --> 00:04:06,388 چنین اتفاقی در دنیای واقعی نخواهد افتاد" 73 00:04:06,388 --> 00:04:08,923 اما به نظر می رسد که درستی گیر افتادگی کوانتوم 74 00:04:08,923 --> 00:04:12,157 در آزمایشگاه تجربه دنیای واقعی نیز اثبات شده است 75 00:04:12,157 --> 00:04:15,794 ذرات زیر اتمی در یک حالت بر هم نهی گیر/انطباق افتاده اند 76 00:04:15,794 --> 00:04:19,663 که در آن وقتی یکی در یک جهت می چرخد، دیگری در جهت مخالف می چرخد 77 00:04:19,663 --> 00:04:22,450 حتی وقتی راه دیگری هم نباشد، همین کار را می کنند 78 00:04:22,450 --> 00:04:25,986 برای آنکه اطلاعات از یک ذره به ذره ی دیگر منتقل شود 79 00:04:25,986 --> 00:04:30,007 و جهت چرخش به گونه ای تعیین شود که قوانین گیر افتادگی رعایت شود 80 00:04:30,007 --> 00:04:32,960 پس عجیب نیست که گیر افتادگی در مرکز 81 00:04:32,960 --> 00:04:35,301 علم اطلاعات کوانتوم باشد 82 00:04:35,301 --> 00:04:39,486 علمی رو به رشد که قوانین عجیب دنیای کوانتوم را بررسی می کند 83 00:04:39,486 --> 00:04:41,549 در دنیای بزرگ مقیاس ما، 84 00:04:41,549 --> 00:04:46,372 با رمزنگاری کوانتوم، جاسوس ها می توانند پیام های ایمن برای یکدیگر ارسال کنند 85 00:04:46,372 --> 00:04:49,479 یا از محاسبات کوانتوم برای رمز گشایی کدهای مخفی استفاده کنند 86 00:04:49,479 --> 00:04:53,743 فیزیک روزمره دیگر بیشتر به دنیای عجیب غریب کوانتوم شبیه خواهد بود 87 00:04:53,743 --> 00:04:56,992 انتقال از راه دور کوانتوم ممکن است حتی فراتر رود و به جایی رسد 88 00:04:56,992 --> 00:05:00,323 که گربه ی شما به کهکشانی امن تر فرار کند 89 00:05:00,323 --> 00:05:03,169 جایی که فیزیکدان و جعبه ای نباشد.