Einstein Defiant: อัจฉริยะ
กับอัจฉริยะในการปฏิวัติควอนตัม
เอ็ดมันด์ แบลร์ โบลส์
Joseph Henry Press: 2004 256 หน้า $27.95
สล็อตเว็บตรง ข้อพิพาท: Niels Bohr (ซ้าย) และ Albert Einstein เครดิต: PAUL EHRENFEST/AIP EMILIO SEGRE VISUAL ARCHIVES
ผู้เขียนนวนิยายหลังสมัยใหม่ชอบเสรีภาพในการเคลื่อนที่ไปรอบๆ อย่างสุ่มผ่านกาลเวลา ด้วยเหตุนี้จึงลบรูปลักษณ์ของเวรกรรมและท้าทายความรู้สึกของการกระทำที่มีเหตุผลของเรา ใน Einstein Defiant นั้น Edmund Bolles ก็ซิกแซกแบบสุ่มตลอดเวลา แต่เขาไม่ได้พยายามลบรูปแบบความเข้าใจของมนุษย์ แต่เขากำลังพยายามแสดงให้เห็นว่าความเข้าใจนั้นพัวพันกับรายละเอียดที่เป็นรูปธรรมของเวลา สถานที่ และวัฒนธรรมอย่างไร
อัจฉริยะของคำบรรยายคือ Albert Einstein และ Niels Bohr และ ‘defiant’ สะท้อนให้เห็นถึงการจองของ Einstein เกี่ยวกับทฤษฎีควอนตัม แม้ว่าในตอนแรกไอน์สไตน์จะตอบสนองด้วยความกระตือรือร้นต่อฟิสิกส์ใหม่ แต่ก็ทำให้เกิดความผิดหวังอย่างรวดเร็ว การจองของเขาเป็นสองเท่า ประการแรก เขารู้สึกว่ากลศาสตร์ควอนตัมได้ละทิ้งงานทางประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์เพื่อให้ความรู้เกี่ยวกับธรรมชาติแก่เราโดยไม่ขึ้นกับผู้สังเกตการณ์หรือการสังเกตของพวกมัน บทบาทของฟังก์ชันคลื่นในทฤษฎีควอนตัมคือการจัดเตรียมความน่าจะเป็นสำหรับ ‘ผลลัพธ์’ หากมีการวัดที่เหมาะสม (กฎการเกิด) ทฤษฎีนี้นิ่งเงียบเกี่ยวกับสิ่งที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นจริงหากไม่มีการสังเกต ในแง่นี้ มันไม่สมจริง ประการที่สอง กลศาสตร์ควอนตัมเป็นพื้นฐานทางสถิติ และไม่เหมือนกับความน่าจะเป็นในกลศาสตร์สถิติแบบคลาสสิก ความน่าจะเป็นของควอนตัมไม่ได้เกิดขึ้นจากการเพิกเฉยในรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ในแง่นี้ ทฤษฎีนี้ไม่มีการกำหนด
ไอน์สไตน์เริ่มสำรวจว่าทฤษฎีควอนตัมมีความเชื่อมโยงกับความไม่สมจริงและความไม่แน่นอนมากเพียงใด นำไปสู่การอภิปรายหลายครั้งเกี่ยวกับการตีความ โดยเริ่มตั้งแต่การประชุม Solvay Conference ปี 1927 และสิ้นสุดในเอกสาร EPR ที่เรียกว่าปี 1935 (A. Einstein, B. Podolsky และ N. Rosen Phys. รายได้ 47, 777–780) กระดาษดังกล่าวแนะนำการพัวพันควอนตัมและวางรากฐานไม่เพียงสำหรับการสืบสวนของ John Bell ในเรื่อง nonlocality แต่ยังสำหรับการพัฒนาร่วมสมัยของทฤษฎีข้อมูลควอนตัม (การคำนวณ การเข้ารหัส และการเคลื่อนย้ายข้อมูล)
Einstein Defiant อธิบายภูมิหลัง
ของการอภิปรายเหล่านี้ในบริบทของทฤษฎีควอนตัม ‘เก่า’ ซึ่งความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคกำหนดวาระสำหรับกลศาสตร์ควอนตัมใหม่ในปี 1925–27 เรื่องราวยังคงดำเนินต่อไปจนถึงการประชุม Solvay Conference ปี 1930 ในการอภิปรายในการประชุมครั้งนี้ ‘โฟตอนในกล่อง’ ของ Einstein ได้ท้าทายความสัมพันธ์ที่ไม่แน่นอนของพลังงานกับเวลา หลังจากคืนที่นอนไม่หลับ บอร์ได้นำการพิจารณาเวลาของนาฬิกาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปมาเป็นหมี และรักษาวันไว้สำหรับความไม่แน่นอนของควอนตัม Bolles ใช้ชัยชนะนี้เป็นจุดหักเหที่ดีต่อความพ่ายแพ้ก่อนหน้านี้ของ Bohr เหนือทฤษฎี Bohr–Kramer–Slater ซึ่ง Bohr หวังว่าจะรักษาภาพคลื่นไว้โดยปล่อยการอนุรักษ์พลังงานอย่างเข้มงวด
โดยการเขย่าผู้อ่านไปรอบๆ ในกาลอวกาศ ประวัติศาสตร์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นของ Bolles ทำให้เกิดความประทับใจของเวลา สถานที่ และบุคลิกที่ชัดเจน ยิ่งไปกว่านั้น Bolles ยังสามารถอธิบายพัฒนาการทางฟิสิกส์ด้วยการเปรียบเทียบและความแตกต่างในจินตนาการ (แพ็กเก็ตคลื่นที่นูนออกมาเป็นก้อนที่เคลื่อนผ่านแส้หรืออิเล็กตรอนกระโดดโคจรของทฤษฎีบอร์ในฐานะผีของพ่อของแฮมเล็ต – อยู่ที่นี่ อยู่ที่นั่น ไม่มีที่ไหนเลยใน ระหว่าง). แม้ว่าการหลีกเลี่ยงสมการจะเป็นนโยบายมาตรฐานในการเขียนเชิงวิทยาศาสตร์กึ่งนิยม แต่ก็มักจะล้มเหลวเพราะสมการที่จัดวางไว้อย่างดีเพียงสมการเดียวอาจมีค่ามากกว่าหนึ่งพันคำ อย่างไรก็ตาม นโยบายใช้ได้ผลที่นี่เพราะ Bolles ผสมผสานความคล้ายคลึงของเขาเข้ากับขอบมืดทางประวัติศาสตร์ที่เขาสานต่อเรื่องราวของเขาได้อย่างลงตัว
ความคล้ายคลึงบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ย่อมตึงเครียดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่โดยรวมแล้ว Bolles ยังคงยึดมั่นในหลักฟิสิกส์ในขณะที่รักษาภาพให้มีชีวิตชีวา (และผู้อ่านของเขาตื่นตัว) จุดหนึ่งที่ต้องให้ความสนใจคือเรื่องราวของเขาเกี่ยวกับสูตรความไม่แน่นอน ซึ่งเขาสร้างความสับสนให้ตัวดำเนินการ p และ q กับความไม่แน่นอน Δp และ Δq และมองข้ามลักษณะทางสถิติของความไม่แน่นอนของควอนตัม
แน่นอนว่าไม่ใช่แค่ฟิสิกส์เท่านั้นที่ต้องมีการอธิบาย แนวความคิดเชิงปรัชญา โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสมจริงและความมุ่งมั่น และ ‘การเติมเต็ม’ ที่ยากของบอร์ – ไม่ได้โปร่งใสมากไปกว่าสมการชโรดิงเงอร์ Bolles ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมด้วยความน่าจะเป็นและการกำหนดระดับ — การอภิปรายอย่างละเอียดถี่ถ้วนของเขาเกี่ยวกับความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับไฮเซนเบิร์กนั้นทำได้ดีเป็นพิเศษ เขาอธิบายปัญหารอบด้านความสมจริงได้ไม่ดีนัก อันที่จริงเขาทำให้ปรากฏว่าบอร์รับรองแนวคิดที่ว่าการวัดสร้างคุณลักษณะทางกายภาพที่สอดคล้องกับผลลัพธ์ของพวกเขาจริง ๆ และกลศาสตร์ควอนตัมนั้นก็ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่ว่าไมโครโลกของอิเล็กตรอนและสิ่งนั้นมีจริง ในแง่ของความสมบูรณ์ Bolles ขอร้องอย่างฉลาด โดยสังเกตตั้งแต่เนิ่นๆ ว่าการพยายามตรึง Bohr นั้น “เหมือนกับการพยายามกักขังก้อนเมฆที่สวยงาม”
ทั้งหมดนี้เป็นหนังสือที่น่ายินดี ประสบความสำเร็จในการจับภาพ สล็อตเว็บตรง
