
به اینجا رسیدیم که اوتو قبول نمیکنه که تو این بحث شکست خورده. حرفشم اینه که وقتی نیوتن میاد درمورد "علت" بحث میکنه، خیلی پاشو فراتر نذاشته. چون باید توی ادامهی کارش بگه که "علت" نیرو چیه؟ علت گرانش چیه؟ پس باید همینطور سلسلهوار بدنبال "علت"ها باشه. ولفگانگ هم ازین استدلال خوشش نمیاد و اعتراض میکنه و میگه: بله که باید همینکارو بکنیم. مگه فلسفهی علم چیزی بغیر از اینه؟ "فهم" طبیعت دقیقن معنیش همینه که به شناخت سازوکار ذاتی پدیدهها بپردازیم. بعدشم، این شتاختی که ازش حرف میزنیم، با فهمیدن یه گروه جدا از پدیدهها بوجود نمیاد. بلکه بایدارتباط بین تعداد زیادی از پدیدهها رو بشناسیم و ریشهی مشترکشون رو پیدا کنیم. همین تعداد زیاد پدیدهها که با هم سازگارند، قطعیت رو نتیجه میدن. هر چی هم تعدادشون بیشتر باشه، خطر اشتباه کردن رو کمتر میکنند. و این که در آینده ارتباطهای بیشتری بین این پدیدهها کشف بشه ابدن بحث رو عوض نمیکنه.(منظورش اینه که داریم با قانون پیش میریم نه احتمال. چشممون به قوانینه. نه آثارش) هایزنبرگ ازش میپرسه: پس به نظر تو ما به نسبیت، فقط به این دلیل که پدیدههای زیادی توی الکترودینامیکه، وحدت میده و در ضمن ریاضیات ساده و قابل فهمی هم داره، اعتماد میکنیم؟ با وجود این که دید ما رو نسبت به مقولاتی مثل زمان و مکان کلن تغییر میده؟ ولفگانگ میگه که آره. منظورش تقریبن یه همچین چیزیه. ادامه میده که طرح کردن سوالهای جدید و در نتیجهش ایجاد کردن مفاهیمی که بشه باهاش به سوالا پاسخ داد، کارایی بود که افرادی مثل فاراده و نیوتن انجام دادن. بعد میگه که شاید اصلن خود "فهمیدن" یعنی ارائه دادن تصورات و مفاهیمی که بتونیم از طریق اونا بفهمیم که همهی پدیدهها از یه "کل" منسجم نشئت میگیرن. مثلن وقتی توی یه موردی که بظاهر خیلی هم پیچیده به نظر میاد میدونیم که یه قانون ساده و خیلی قابل فهم پشتشه، دیگه ذهنمون کمتر سردرگم میشه. نسبت دادن تمام پدیدهها به یه اصل ساده و کلی یا اونطوری که یونانیا میگن « تحویل کثرت به وحدت ». بعد هم میگه که پیشگویی کردن یه تواناییه که پیامد "فهمیدن"اه و با خودش فرق داره. اینجا اوتوآروم میگه: سوءاستفاده منظم از واژگانی که درست به همین منظور ساخته شدهاند. بعد اعتراض میکنه که چرا در مورد این مسائلی که انقدر ساده هم هستن انقدر پیچیده حرف میزنیم؟ اگه که ما از "زبان" برای ارجاع به تاثرات حسی استفاده کنیم، بعیده که مشکلی ایجاد بشه. چرا؟ چون هر کلمهای معنای بخصوص خودش رو داره. و در نتیجه نظریهای که بر پایهی این اصل باشه، همیشه قابل درک میمونه. بدون اینکه لازم باشه انقدر درموردش فلسفهبافی کنیم. ولفگانگ این طور جوابشو میده که نظر تو که خیلی هم درست میرسه قبلن ماخ ارائه داده و همین نظر بوده که دست و پاشو بسته. حتی بعضیا میگن که اینشتین با توجه به فرضای ماخ نسبیت خودشو ارائه داد. اما این حرف خیلی سادهانگارانهست چون همهی ما میدونیم که خود ماخ به وجود اتم اعتقادی نداشته. چرا؟ چون مستقیمن قابل مشاهده نیست(یه دیدگاه صرفن پوزیتیویستی). اما الان همهی ما میدونیم که وجود اتم برای توجیه طیف عظیمی از پدیدههایی که پیش رو داریم ضروریه. بعد به اوتو تاکید میکنه که همین اصلی که تو داری ازش دفاع میکنی ماخ رو گمراه کرد و البته که این مسئله بعیده که تصادفی بودهباشه. اوتو سعی میکنه که جو رو آروم کنه و میگه که هر کسی ممکنه اشتباه کنه. اما این دلیل نمیشه که مسائل رو پیچیدهتر از اونی که هستند بکنیم. نسبیت بقدری سادهاست که خیلی راحت میشه اونو فهمید اما کوانتوم نه. در مورد کوانتوم یا بهتره گفت اتم، وضع خیلی پیچیدهتر از این حرفاست. اینطوری میشه که موضوع بحثشون به قوانین اتمی جدید میرسه.
اینجا شروع میکنه به توضیح دادن در مورد نظریهی اتمی بور و آزمایشهای رادرفورد که بر طبق نتایج بدست اومده اینطور استنباط شدهبود که اتمها هم ساختاری مثل منظومهی شمسی دارند که هسته با ابعاد بسیار کوچیکتری نسبت به اتم در مرکزش جاگرفته. که قسمت عمدهی جرم هم در اختیار هستهست. دور این هسته الکترونها که جرم خیلی کمی هم دارند مثل سیارات در حال حرکتند. توجیه این ساختار با مدل کلاسیک باعث میشد که اتمها ناپایدار بشن و در کسر خیلی کوچیکی از ثانیه فروبریزن یا به اصطلاح برمبند. چرا؟ چون طبق توجیه کلاسیکیای که میشه برای این ساختار داشت، الکترونهایی که دارن دوران میکنن بنا به حرکت دورانیای که دارن، دارای شتابند. در نتیجه از خودشون تابش گسیل میکنن. این تابش موجب کاهش انرژی الکترون و درنتیجه کاهش فاصلهش با هسته میشه. پس این فرایند سبب میشه که هسته در طرفةالعینی از هم بپاشه که این نتیجهی حرکت مارپیچی سریع الکترون به سمت هستهاس(حالا بماند که اصلن الکترون ذرهاست یا نه که انقدر سناریو برای حرکتش ردیف کردیم). اما همه میدونن که اتمها پایدارن و دارن همچنان به زندگیشون ادامه میدن. پس این یکی از مشکلات اساسی مکانیک کلاسیک بود. برای رسیدن به پایداری یه چند تا شرط اضافی لازم بود که پلانک در سال 1900 در اثر معروف خودش اونها رو شرایط کوانتومی نامید. در این فرضها گفته میشد که بعضی از کمیتهایی که از روی مدار حساب میشنوند مضرب درستی از یه واحد بنیادی یعنی کوانتوم کنش پلانک هستند. این قواعد به نظر فیثاغورثیا خیلی نزدیک بود که میگفتنددو تا تار مرتعش تنها در صورتی همآهنگ خواهند بود که کششی که تحت اون قرار دارن نسبت به طولشون عدد صحیحی باشه. اما اتم چه ربطی به تار داشت؟ اینطور توضیح داده میشد که الکترون از یه مدار به یه مدار دیگه جهش میکنه و انرژی آزادشده بصورت یه بستهی نور یا فوتون تابش میشه. این قواعد عجیب و غریب فقط به این دلیل موجه بود که تونسته بود یه سری آزمایش رو توضیح بده.
هایزنبرگ اینجا میگه که این "معجون چشمبندی و موفقیت انکارناپذیر تجربی" برای دانشجوهای جوونی مثل خودش خیلی جذاب بوده. زومرفلد حل یه مسئلهای رو ازش میخواد. یه فیزیکدان تجربی نتایج آزمایشهاشو برای زومرفلد فرستاده و کار هایزنبرگ این بوده که از روی اون دادهها نتایجی درمورد مدار الکترونهای دخیل در اون پدیدهها و اعداد کوانتومی که در اونها لحاظ میشه، بدست بیاره. میگه نتایج خیلی عجیب بوده. چون سوای اعداد درست، اعداد نیمهدرست هم وارد محاسبات میشدند. دوستش ولفگانگ بهش میگه که احتمالن در ادامه مجبور میشی که با اعداد یکچهارم و یکهشتم هم کار کنی . که با این اوصاف کلن مکانیک کوانتوم دیگه از هم میپاشه کلن. اما تجربه نشون میداد که اعداد نیمهدرست وجود دارن و در نتیجه یه عنصر نامفهوم دیگه به عناصر نامفهوم قبلی اضافهمیشد.
مسئلهای بوده که ولفگانگ روش کار می کرده وخیلی سختتر بوده. میخواسته ببینه که در یه منظومهی پیچیدهتر، یعنی پیچیدهترین منظومهای که با ارقام نجومی قابل محاسبهست، نظریهی بور و شرایط کوانتومی بور-زومرفلد بازم به نتایج تجربی میانجامه یا نه. چون در جریان بحثی که در مونیخ داشتن، یه سری اینطور فکر میکردن که اگه منظومه یکم پیچیدهتر بشه، دیگه نظریه جوابگو نخواهد بود. ولفگانگ از هایزنبرگ میپرسه که آیا به مدارهای الکترونی در اتم اعتقاد داره. هایزنبرگ هم در جوابش میگه که رد الکترون رو در اتاقک ابر میبینیم. الکترون از جایی که میگذره ردی از قطرات به جا میگذاره. چون در اتاقک همچین چیزی رو میبینیم، پس میتونیم بگیم که توی اتم هم ممکنه همچین مسیری وجود داشتهباشه. اما یه اشکالی اینجا خودشو نشون میده. ما مسیر الکترون رو با روشهای مکانیک نیوتنی محاسبه میکنیم در حالی که برای پایداریش از مکانیک کوانتومی کمک میگیریم. پس داریم از مکانیک نیوتنی سرپیچی میکنیم. وقتی هم که از پرش الکترونها حرف میزنیم نمیگیم که پرش طولی منظورمورمونه یا عرضی یا ارتفاعی یا هر چیز دیگه. همهی این ابهامات موجب میشه که فکر کنیم که آیا اصلن شاید تصور مدار الکترونها چیز بیمعنایی باشه؟ اما مگه راه دیگهای هم داریم؟! ولفگانگ باهاش موافقه توی این زمینه که بحث بسیار پیچیدهایه و فلان. دهنم کف کرد دیگه.
نقطه
نوشته شده توسط: Saeide
در ساعت:
۵:۳۹