در فیزیک کوانتوم واقعیت می تواند همزمان در دو جا ظهور کند

در دنیای فیزکی نیوتونی تنها یک واقعیت در لحظه وجود دارد، اما این امر در دنیای کوانتوم به شکل دیگری است، به گونه ای که واقعیت می تواند همزمان در دو جا ظهور کند.

اگر به دنیای اطراف خود نگاه کنید در هر لحظه واقعیت تنها در یک شکل نمود پیدا می کند، اما در دنیای کوانتوم واقعیت می تواند همزمان در دو جا تبلور یابد.

طی سال های گذشته این موضوع با انجام آزمایشاتی تایید شده بود. در واقع، واقعیت دوگانه که از موضوعات دیرپای کوانتوم است در این آزمایشات به اثبات رسیده است. در این آزمایش قدیمی دو مشاهده گر به دو نتیجه متفاوت از واقعیت یک فوتون می رسند که هر دو نتیجه درست و قابل اثبات هستند.

چگونه ممکن است در یک لحظه فوتون در دو حالت متفاوت باشد و دو واقعیت همزمان را تجربه کند؟ در واقع در این آزمایش دو حالت کاملا متفاوت فوتون در یک لحظه مشاهد شد که هر دو واقعیت دارند. این آزمایش با یک فوتون شروع می شود که کوچک ترین ذره نور است. وقتی که یک مشاهده گر در شرایط ایزوله آزمایشگاهی فوتون را اندازه می گیرد، قطبیت ذره که همان محور چرخیدن ذره به دور خود است بطور همزمان حالت افقی و عمودی دارد.

در واقع قبل از اندازه گیری، قطبیت فوتون هر دو حالت را از خود بروز می دهد. این حالت را در کوانتوم برهم نهی یا Superposition می گویند که به وجود دو حالت در آن واحد در ماده اشاره دارد.

این آزمایش در خصوص فوتون سالها پیش صورت گرفته است و برای سال ها هوش از سر دانشمندان برده و همه آنها را متحیر نموده بود. جالب اینکه یافته های اخیر نیز در نهایت این امکان را فراهم کرد تا پروپوزال قدیمی وجود دو  حالت در قطبیت فوتون تایید شود.

کوانتوم و واقعیت دوگانه

در آزمایش جدید نیز دو لابراتوار طراحی شد. در این آزمایش دو فوتون متصل ارائه شد، بدین معنا که این دو فوتون دارای سرنوشتی یکسان هستند یعنی حالت هر یک از این دو فوتون انعکاس دهنده حالت فوتون دوم بود.

در پایان آزمایش محققان دریافتند نتایجی که مشاهده گران در یک زمان از حالت فوتون دارند با هم متفاوت بود، اما هر دو واقعیت دارند. این بدان معنا بود که فوتون هر دو حالت را همزمان دارا بوده است.

مکانیک کوانتوم به دنیای کوچک زیر اتمی توجه دارد و نشان می دهد که قوانین حاکم بر این دنیا با آنچه که ما واقعیت می پنداریم متفاوت است. پس از گذشت یک قرن از ابداع نظریه کوانتوم، همچنان یک شاهکار علمی تمام عیار است با یک چالش بزرگ؛ اینکه فیزیکدان ها همچنان نمی دانند چگونه از آن استفاده کنند.

صد سال است که فیزیکدان ها در چگونگی استفاده ازنظریه کوانتوم ناتوان نشان داده اند. ذرات کوانتومی خیلی عجیبند و در دنیای کوانتوم اتم‌ها و مولکول‌ها از این امکان برخوردارند که در آن واحد، در دو مکان متفاوت ظاهر شوند و عجیب تر از همه اینکه حتی از فاصله‌ای به اندازه نیمی از دنیا، بدون لحظه‌ای درنگ بر هم تاثیر می گذارند.

هنوز هیچ آزمایشی پیش‌بینی‌های کوانتوم را رد نکرده و می‌توانیم بپذیریم که راه خوبی برای توصیف عملکرد جهان در مقیاس بسیار کوچک توسط این نظریه ارائه شده است. به هر حال در صد سال گذشته، باغ وحش کوانتوم به جایی شلوغ و پر سر و صدا مبدل شده است و تفسیرهای متعدد از این نظریه انسان را به جنون می کشاند.