เฉลิมฉลองนักฟิสิกส์ผิวดำ

เฉลิมฉลองนักฟิสิกส์ผิวดำ

สัปดาห์นี้เป็นสัปดาห์ ซึ่งเป็นชุดกิจกรรมที่จัดขึ้นเพื่อเฉลิมฉลองให้กับนักฟิสิกส์ผิวดำและการมีส่วนร่วมของพวกเขาต่อชุมชนวิทยาศาสตร์ ในตอนนี้ของพอดคาสต์ เราได้พูดคุยกับ ผู้ร่วมจัดงานประจำสัปดาห์ 2 คนเกี่ยวกับสิ่งที่เกี่ยวข้องกับสัปดาห์ เหตุใดจึงจำเป็น และสิ่งที่พวกเขาหวังว่าจะบรรลุ ยังพูดคุยเกี่ยวกับอาชีพและประสบการณ์ของพวกเขาเอง ทั้งสองไม่ได้เดินตามเส้นทางดั้งเดิมในวิชาฟิสิกส์ 

วอล์คเกอร์

เริ่มต้นจากการศึกษาธุรกิจ ในขณะที่ความสนใจอันดับแรกคือการศึกษาด้านดนตรี แต่ตอนนี้พวกเขาหมกมุ่นอยู่กับงานด้านนี้อย่างลึกซึ้ง ในฐานะนักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ และนักศึกษาปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ การศึกษาที่ ตามลำดับ “เราอยู่ที่นี่ เรากำลังทำสิ่งต่างๆ และเราเป็นส่วนหนึ่งของชุมชน

ยิ่งไปกว่านั้น สำหรับไอน์สไตน์แล้ว สมมุติฐานการล่มสลายเป็นการหลีกหนีจากสัจนิยมที่เป็นอันตรายยิ่งกว่าที่อธิบายไว้ข้างต้น กล่าวคือ ปริมาณทางกายภาพมักจะไม่มีค่าใดๆ จนกว่าจะถูกสังเกต ดังนั้นผู้สังเกตจึงต้องมีส่วนร่วมอย่างแท้จริงในฟิสิกส์ที่กำลังสังเกตอยู่ สิ่งนี้บ่งชี้ว่าอาจไม่มีโลก

แห่งความเป็นจริงหากไม่มีผู้สังเกตการณ์! ป้อนตัวแปรที่ซ่อนอยู่วิธีหนึ่งที่เห็นได้ชัดในการคืนสถานะความสมจริงและการกำหนดระดับคือการเพิ่ม “ตัวแปรที่ซ่อนอยู่” ให้กับฟังก์ชันคลื่นเพื่อให้คำอธิบายที่สมบูรณ์ที่สุดของระบบที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น ตัวแปรที่ซ่อนอยู่เหล่านี้อาจให้ค่าสำหรับส่วนประกอบ

ทั้งหมดของการหมุนตลอดเวลา และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดว่าผลลัพธ์ + hw/2หรือ – hw/2จะได้รับในการวัดหรือไม่ อย่างไรก็ตาม เชื่อมั่นว่าเราไม่สามารถเสริมทฤษฎีควอนตัมด้วยตัวแปรที่ซ่อนอยู่ได้ ดังนั้นพวกเขาจึงยินดีเมื่อในปี 1932 ฟอน นอยมันน์อ้างว่าได้พิสูจน์ว่าการประยุกต์ใช้ตัวแปรที่ซ่อนอยู่

กับทฤษฎีควอนตัมนั้นเป็นไปไม่ได้อย่างแท้จริง เพื่อให้คงอยู่เป็นภูมิปัญญาอันเป็นที่ยอมรับมานานกว่า 30 ปี แนวทางเชิงแนวคิดในการแก้ปัญหาของการวัดควอนตัมจัดทำขึ้นในปี ค.ศ. 1920 จุดเริ่มต้นของ คือผลลัพธ์ของการวัดต้องแสดงแบบคลาสสิก ต้องมีขอบเขตคลาสสิกของทุกการทดลอง

ที่นักฟิสิกส์สามารถตั้งค่าเครื่องมือ อ่านพอยน์เตอร์ และอื่นๆ และเนื่องจาก (ในกรณีที่ไม่มีตัวแปรซ่อนอยู่) จะต้องมีขอบเขตควอนตัมด้วย ดังนั้นจึงต้องมีการ “ตัด” ระหว่างสองขอบเขตด้วย ตำแหน่งของการตัดนี้จะเป็นไปตามอำเภอใจ ตำแหน่งตามอำเภอใจของการตัดบ่งบอกถึงสิ่งที่บอร์เรียกว่า

ความสมบูรณ์ 

วัตถุที่กำลังสังเกตและเครื่องมือวัดนั้นไม่สามารถแยกจากกันได้ – พวกมันเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก ดังนั้นการวัดจึงไม่ใช่การลงทะเบียนแบบพาสซีฟโดยเครื่องมือของค่าของคุณสมบัติที่มีอยู่ก่อนของระบบที่สังเกตได้ การวัดเป็นขั้นตอนทางกายภาพที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าการทดลองทั้งหมด 

ดังนั้น ค่าของs zและs xจึงไม่สามารถรวมกันด้วยวิธีง่ายๆ ได้ เนื่องจากต้องมีการเตรียมการทดลองที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงเพื่อวัดปริมาณทั้งสองนี้ สิ่งนี้นำ Bohr ไปสู่กรอบการทำงานแบบเสริมกัน ของเขา ซึ่งมูลค่าของปริมาณเฉพาะสามารถถูกกล่าวถึงในบริบทของเครื่องมือสำหรับการวัดปริมาณนั้นที่มีอยู่

เท่านั้น หลักฐานที่ได้รับภายใต้เงื่อนไขที่ แตกต่างกันไม่สามารถเข้าใจได้ภายในภาพง่ายๆ แต่ประกอบกัน ดังนั้นจึง ไม่อาจพูดถึงค่าs xและs z พร้อมกัน หรือxและp x ความสมบูรณ์โดยพื้นฐานแล้วห้ามไม่ให้ใครพูดถึงสถานการณ์ที่ก่อให้เกิดปัญหาทางความคิด จะอธิบายอะไรจริงหรือไม่ก็เป็นอีกคำถามหนึ่ง!

ตำแหน่งของ Bohr อย่างน้อยก็สอดคล้องกันในตัวเอง และถูกมองว่าเป็น “ออร์โธดอกซ์” อย่างรวดเร็ว แต่มันก็ขัดแย้งกับความเชื่อที่ยึดถือกันมากที่สุดในวิทยาศาสตร์ เช่น ความสมจริง และอย่างที่ทราบกันดีว่า ไอน์สไตน์ได้โต้เถียงกับบอห์รมาอย่างยาวนานเกี่ยวกับสิ่งที่เขาเห็นว่าเป็นความบกพร่องของมัน

แง่มุมเดียว

ของการวิพากษ์วิจารณ์ของไอน์สไตน์ที่สร้างความสะเทือนใจ และถึงแม้จะใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะทำเช่นนั้นได้ ก็คือการสาธิตการพัวพันผ่านการทดลองทางความคิดของไอน์สไตน์-โพโดลสกี-โรเซน (EPR) ที่มีชื่อเสียงในปี 1935 โต้แย้งว่าอาจมีการสลายตัวของท้องถิ่นในรูปแบบ

ของการเคลื่อนย้ายข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งในทันที (และเห็นได้ชัดว่า รู้สึกตกใจกับสิ่งนี้เพราะมันบ่งบอกถึงการสื่อสารที่เร็วกว่าแสง) หรือมุมมองดั้งเดิมของ ทฤษฎีควอนตัมไม่สมบูรณ์และมีองค์ประกอบของความเป็นจริงเหนือสิ่งอื่นใดที่แฝงอยู่ในฟังก์ชันคลื่น EPR สรุปว่าทฤษฎีควอนตัมไม่สมบูรณ์ 

แต่บอร์ไม่เห็นด้วยอย่างยิ่งกับพวกเขา คำตอบของเขาคือการขยายคำจำกัดความของความเป็นทั้งหมด การหมุนทั้งสองแบบในการตั้งค่า EPR แม้ว่าจะแยกออกจากกันในเชิงพื้นที่ แต่ควรถือเป็นลักษณะของระบบเดียว ชุมชนวิทยาศาสตร์เกือบจะเป็นเอกฉันท์เข้าข้างบอร์

ป้อนจอห์นเบลล์เมื่อเบลล์เริ่มสนใจเรื่องเหล่านี้ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1940 จุดยืนของเขาในการโต้วาทีของบอร์-ไอน์สไตน์นั้นชัดเจน หลายปีต่อมา เขาได้อธิบายเรื่องนี้ให้เจเรมี เบิร์นสไตน์ฟังว่า “ในกรณีนี้ ฉันรู้สึกว่าไอน์สไตน์มีสติปัญญาเหนือกว่าบอร์เป็นอย่างมาก ช่องว่างอันกว้างใหญ่ระหว่างคน

ที่มองเห็นสิ่งที่จำเป็นอย่างชัดเจน กับผู้ที่ปิดบัง” ต่อมาเบลล์แสดงให้ไอน์สไตน์เห็นว่าผิดในคำถามนี้ แต่นั่นตรงกันข้ามกับที่เขาตั้งใจไว้ เบลล์รู้สึกว่าการแนะนำตัวแปรซ่อนเร้นเชิงกำหนดนั้นเป็นธรรมชาติมากด้วยเหตุผลสามประการ ประการแรก อาจขจัดความจำเป็นในการตัดระหว่างบริเวณคลาสสิกและควอนตัม

ของเครื่องมือวัด ในเงื่อนไขที่ใช้ข้างต้น มันสามารถคืนความสมจริง แรงจูงใจประการที่สองที่น่าสนใจน้อยกว่าของเขาคือการฟื้นฟูความมุ่งมั่น แรงจูงใจที่สามของเขาเกี่ยวข้องกับ EPR โดยเฉพาะ เบลล์ถือว่าการเรียกร้องของไอน์สไตน์เพื่อให้ทฤษฎีควอนตัมเสร็จสมบูรณ์นั้นเป็นเพียงการเรียกง่ายๆ 

สำหรับการเพิ่มตัวแปรที่ซ่อนอยู่: หากส่วนประกอบทั้งหมดของแต่ละการหมุนมีค่าที่แม่นยำตลอดเวลา ก็จะไม่มีปัญหาสำหรับท้องที่ เบลล์อาจเข้าใจไอน์สไตน์ผิด – ผู้ซึ่งอาจหวังทฤษฎีในระดับที่ใหญ่กว่ามาก แทนที่จะเหมือนกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา ที่เกือบจะแก้ปัญหาทั้งหมดของทฤษฎีควอนตัม

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์