Quantum Physics

‍ .

➿ انتگرال مسیر فاینمن:

ریچارد فاینمن یکی از بزگترین نوابغ تاریخ علم می باشد. او در سال ۱۹۱۸ در بروکلین نیویورک متولد شد و در سال ۱۹۴۲ زیر نظر جان ویلر در دانشگاه پرینستون دکتری فیزیک خود را دریافت کرد.

در دهه ۱۹۴۰ او به درک حیرت انگیزی از تفاوت بین جهان نیوتنی و کوانتومی دست یافت. براساس فیزیک نیوتن، هر ذره مسیر مشخصی را از نقطه A به B طی می کند اما نظریه کوانتوم می گوید که ذره زمانی که بین نقاط A و B حرکت می کند مکان قطعی ندارد. فاینمن فهمید معنی این عبارت این نیست که ذره هنگام طی مسیر هیچ مسیری را دنبال نمی کند بلکه می تواند تمام مسیر های ممکن بین دونقطه را طی کند.🤔

برای مثال فرض کنید که میخواهید عرض اتاقتان را بپیمایید. از نظر نیوتن کوتاه ترین مسیر از نقطه A به B خط راستی است که این دو نقطه را به هم وصل می کند. اما از نظر فاینمن اول باید تمام مسیر های ممکن بین دو نقطه A و B را در نظر بگیرید حتی مسیر هایی که بسیار دور از عقل هستند مثل اینکه برای رسیدن به نقطه B سیاره ی مریخ را دور بزنید و به مقصد برسید. این مسیر ها هرچند احمقانه و دور از عقل باشند باید در نظر گرفته شوند‼️

در مرحله ی بعد فاینمن به هر مسیر عددی را اختصاص می دهد که این اعداد با کمک مجموعه ای از قوانین محاسبه می شوند. سپس به صورت معجزه آسایی با جمع کردن تمام عددهای مربوط، به مسیر های ممکن، احتمال رفتن از نقطه ی A به B را به دست خواهید آورد. فاینمن دریافت که مسیر هایی که عجیب یا با قوانین حرکت نیوتن در تناقض هستند اغلب یکدیگر را خنثی کرده و حاصل جمع کوچکی دارند. این مسیر هایی که جمع انها بسیار کوچک بود منشا افت و خیز های کوانتومی بودند و همچنین مسیر هایی که بیشترین مجموع را داشت همان مسیر های نیوتنی بودند.

در آزمایش دو شکاف ( برای اطلاعات بیشتر در مورد این آزمایش نام آن را در کانال سرچ کنید) معنی ایده فاینمن این است که مسیری که ذره برای عبور از درون یکی از شکاف ها می پیماید، ممکن است با مسیر پیموده شده از درون شکاف دیگر تداخل پیدا کند. در واقع در صورت بندی فاینمن از نظریه کوانتوم توضیح می دهد که چرا ذراتی مثل الکترون، هنگام شلیک به سمت شکاف های صفحه، الگوهای تداخلی ایجاد می کنند. همان طور که در آزمایش دو شکاف، احتمال مشاهده برخورد ذره با هر نقطه به تمام مسیرهای منتهی به آن نقطه بستگی دارد، فاینمن نشان داد به طور کلی برای یک سیستم، احتمال مشاهده هر نتیجه ای از تمام تاریخچه های محتملی که منجر به آن نتیجه می شوند، ساخته می شود. به همین دلیل این روش، صورت بندی مجموع تاریخچه ها یا تاریخچه های جایگزین فیزیک کوانتومی نامیده می شود. به نظر می رسد در جهان ماکروسکوپیک چیزها مسیر یکتایی را میان مبداء و قصد می پیمایند. این امر با تاریخ چندگانه فاینمن سازگار است، زیرا برای چیزهای بزرگ قانون او مبنی بر اختصاص اعداد به هر مسیر تضمین می کند که به هنگام جمع کردن مسیرها، همه بجز یکی، هم دیگر را حذف می کنند.

🆔 @Physics3p

عبارت ریاضی فرمول بندی شده توسط فاینمن -انتگرال مسیر فاینمن- تمام قوانین فیزیک کوانتوم را باز تولید میکند. ریاضیات و تصویر فیزیکی نظریه فاینمن، با صورت بندی اصلی فیزیک کوانتوم متفاوت است، اما هر دو پیش گویی های یکسانی انجام می دهند. شاید با ترکیب نظریه نسبیت عام اینشتین و اندیشه تاریخ های چندگانه فاینمن ،بتوان به نظریه کوانتومی برای گرانش دست یافت. زمانی که فاینمن این فرمول بندی عجیب و نامانوس را کشف کرد، ویلر که در دانشگاه پرینستون بود به انستیتوی مطالعات پیشرفته در همسایگی خود رفت تا آلبرت اینشتین را ملاقات کرده و او را نسبت به قدرت و ظرافت این تصویر جدید متقاعدسازد، اما آلبرت اینشتین این غول فکری بی همتای فیزیک، گفت که هنوز هم نمی تواند باور کند که خداوند برای جهان تاس بریزد. مکانیک کوانتومی بزرگترین راز و موفق ترین دستاورد تاریخ بشریت می باشد.

🆔 @Physics3p

هیچکس فیزیک کوانتوم را نمیفهمد.

ریچارد فاینمن

attach 📎

3.25K views14:22