کتاب فلسفه فیزیک (نظریه کوانتوم)

کتاب فلسفه فیزیک (نظریه کوانتوم) نوشتهٔ تیم مادلین و ترجمهٔ رعنا سلیمی است. گروه انتشاراتی ققنوس این کتاب را منتشر کرده است.

درباره کتاب فلسفه فیزیک (نظریه کوانتوم)

این کتاب جلد دومِ کتاب «فلسفهٔ فیزیک» اثر تیم مادلین است که به نظریهٔ کوانتوم پرداخته است. جلد اول شامل مباحث فضا و زمان است که گروه انتشاراتی ققنوس در سال ۱۳۹۶ آن را چاپ کرد. کتاب فلسفه فیزیک (نظریه کوانتوم) [Philosophy of Physics: Quantum Theory] که نخستین‌بار در سال ۲۰۱۹ میلادی به‌وسیلهٔ انتشارات دانشگاه پرینستون منتشر شد، دریچه‌ای تازه به دنیای فیزیک کوانتوم به رویتان می‌گشاید. تیم مادلین (استاد فلسفهٔ علم در دانشگاه نیویورک) معتقد است که آنچه در کتاب‌های درسی استاندارد به‌عنوان نظریهٔ کوانتوم مطرح شده، دستورالعملی بیش نیست که پیش‌بینی آماری خوبی از نتایج آزمایش‌ها ارائه می‌کند، اما در ارائهٔ روایت دقیق و روشنی از هستی‌شناسی ناتوان است. این نویسنده در کتاب حاضر بر اساس چند نظریهٔ فیزیکی، روایت فیزیکی دقیقی از پدیده‌های مرتبط با هشت آزمایش که مشخصه‌هایی کاملاً کوانتوم‌مکانیکی دارند (مثل آزمایش دو شکاف) ارائه داده است. گفته شده است که نظریه‌هایی که تیم مادلین بررسی کرده در هستی‌شناسیشان موفق‌تر از بقیه بوده‌اند و تمام آن‌ها در شرایط غیرنسبیتی بررسی شده‌اند. با وجود دشواری فیزیک کوانتوم، تیم مادلین از این مهارت برخودار است که هستی‌شناسی این نظریه‌ها را با فیزیک نسبتاً ساده‌ای بیان کند؛ به‌گونه‌ای که هر مخاطبِ علاقه‌مند به مبحث کوانتوم می‌تواند از کتاب بهره‌مند شود. اثر حاضر هفت فصل دارد.

خواندن کتاب فلسفه فیزیک (نظریه کوانتوم) را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم

این کتاب را به دوستداران فلسفهٔ فیزیک (نظریهٔ کوانتوم) پیشنهاد می‌کنیم.

بخشی از کتاب فلسفه فیزیک (نظریه کوانتوم)

«معماری نظریه‌های رمبش را می‌توان تلاشی برای تبعیت از دستورالعمل کوانتوم تا حد امکان در نظر گرفت. دینامیکی به حالت کوانتومی اختصاص داده می‌شود که موجب می‌شود رفتارش منعکس‌کنندهٔ رفتار تابع موج مورد استفاده برای انجام پیش‌بینی‌ها باشد. جنبه‌های «موجی» پدیده‌ها (ناموضعی بودن و تداخل) ناشی از تحول خطی تابع موج و جنبه‌های «ذره‌ای» (موضعیت کامل) ناشی از رمبش‌هاست. اما نه تابع موج و نه حالت کوانتومی مستقیماً به فضازمان فیزیکی ارتباط ندارند. این ارتباط از طریق هستارهای موضعی برقرار می‌شود که توزیع آنها با حالت کوانتومی تعیین می‌شود. در این معماری، ماهیت دقیق هستارهای موضعی آخرین مسئله‌ای است که به آن پرداخته می‌شود.

معماری نظریهٔ موج راهبر معمولاً در جهت مخالف بسیار آسان‌تر درک می‌شود. ابتدا، به هستارهای موضعی نظریه می‌پردازند. این‌جا امکان انتخاب‌های زیادی وجود دارد. با فرض هستارهای موضعی از قبل مشخص است که این نظریه چگونه رفتار ماکروسکوپی اجسام در فضازمان را پیش‌بینی می‌کند: این پیش‌بینی‌ها با رفتار جمعی هستارهای میکروسکوپی تعیین می‌شود. این امر بررسی حالت کوانتومی و تابع موج نمایش‌دهندهٔ آن را به مرحلهٔ پایانی کار محول می‌کند. حالت کوانتومی چه تأثیر یا نفوذی روی هستارهای موضعی دارد؟ پیگیری پرسش‌ها با این ترتیب موجب می‌شود که رمبش تابع موج، آن‌طور که در دستورالعمل کوانتوم اتفاق می‌افتد، آخرین چیزی باشد که توضیح داده می‌شود.

در این‌جا بر حوزهٔ غیرنسبیتی تمرکز خواهیم کرد, همان‌گونه که در مورد نظریه‌های رمبش چنین کردیم. بدیهی است که در نهایت، نظریهٔ غیرنسبیتی از حیث تجربی دقیق نیست، هم به این دلیل که خود نسبیت باید در نظر گرفته شود و هم به این دلیل که پدیده‌های مشاهده‌پذیر خاصی ــ مانند خلق و نابودی ذره ــ با نظریهٔ میدان کوانتومی نسبیتی بررسی می‌شوند نه مکانیک کوانتوم غیرنسبیتی. اما این‌جا اولین هدف ما مفهومی است: اصولاً، چگونه می‌توان نظریهٔ فیزیکی دقیقی بنا کرد که بتواند پدیده‌های مشخصاً مکانیک کوانتومی هشت آزمایشمان را توضیح دهد؟ مکانیک کوانتومی غیرنسبیتی فهرست چشمگیری از موقعیت‌هایی دارد که در آن پیش‌بینی‌های بسیار دقیقی انجام می‌دهد. ما با این فرض برنامه‌ریزی می‌کنیم که نظریه‌ای که بتواند این پیش‌بینی‌ها را بازتولید کند مدلی برای بنای یک نظریهٔ کوانتومی دقیق ارائه می‌دهد. این ایده‌های ساختاری پایه هنگام پرداختن به نظریهٔ میدان کوانتومی نسبیتی باید تاحدی متفاوت به کار گرفته شوند. اما امیدواریم که راهبرد کلی ساخت نظریه که از شرایط غیرنسبیتی به دست آمده قابل اجرا باشد.»