آشنایی با یکی از نظریات انیشتن به زبان ساده
نسبیت خاص
نسبیت خاص یکی از نظریاتی است که اینشتین مطرح کرده و شامل سه پدیده در سرعت‌های بالا است
* انقباض لورنتزی که کاهش طول جسم در طی حرکت است
* اتساع زمان که کند شدن زمان است
* افزایش جرم .
نسبیت عام
اینشتن در نوامبر سال ۱۹۱۵ یک سری سخنرانی‌هایی در آکادمی علوم پروس ایراد کرد که در آن نظریه جدید گرانش، موسوم به نسبیت عام را مطرح کرد. او در آخرین سخنرانی ای که ایراد کرد معادله‌ای را مطرح کرد که جانشین قانون جاذبه نیوتون شد، معادله میدان اینشتین. این نظریه قائل به این است که نه تنها کسانی که یا یک سرعت ثابت در حرکتند، بلکه تمامی ناظران یکسان و هم ارز هستند. در نسبیت عام، گرانش دیگر نیرو محسوب نمی‌شود (مانند قانون جاذبه نیوتون)، بلکه آن نتیجه خمیدگی مکان- زمان است.
به خاطر جنگ، مقالاتی که اینشتین در مورد نسبیت عام چاپ کرده بود، در خارج از آلمان در دسترس نبود. خبر نظریه جدید اینشتین توسط فیزیک دانهای هلندی هنریک آنتون لورنتز و پل اهرنفست و همکار آنها ویلیام دو سیتر که مدیر رصد خانه لیدن بود، به منجمان انگلیسی زبان در انگلیس و آمریکا رسانده شد. در انگلیس، آرتور استنلی ادینگتون که دبیر انجمن نجوم سلطنتی از دو سیتر خواست تا یک سری مقالاتی به زبان انگلیسی به نفع منجمان بنویسد. نظریه جدید او را مجذوب خود ساخته بود و از این رو یکی از مدافعان و مبلغان اصلی نسبیت شد. . اغلب منجمان هندسی سازی گرانش توسط اینشتین را نمی‌پسندیدند و معتقد بودند پیش بینی‌های او در مورد خمیدگی نور و به قرمزی گرایی گرانشی درست از آب در نخواهد آمد. در سال ۱۹۱۷، منجمان رصد خانه ویلسون در کالیفرنیای جنوبی نتایج تحلیل طیف نور را که در ظاهر نشان می‌داد که در پرتو خورشید به قرمزی گرایی گرانشی وجود ندارد، منتشر کردند. در سال ۱۹۱۸، منجمان رصد خانه لیک در شمال کالیفرنیا تصاویری از خورشیدگرفتگی که در ایالات متحده قابل رویت بود گرفتند. پس از پایان جنگ، آنها نتایج بررسی‌های خود را اعلام کردند و مدعی شدند که پیش بینی نسبیت عام اینشتین در خصوص خمیدگی نور اشتباه بوده‌است. با این حال آنها به خاطر خطاهای احتمالی فراوان، هیچگاه اقدام به چاپ نتایجی که به دست آورده بودند نکردند.
آرتور استنلی ادینگتون، طی سفرهایی که درماه می سال ۱۹۱۹ در زمانی که خورشید گرفتگی در بریتانیا رخ داد، به سوبرال سیارا برزیل و جزیره پرینسیپ در ساحل غربی آفریقا داشت، اندازه گیری خمیدگی گرانشی عدسی نور ستاره را به هنگام عبور از نزدیکی خورشید تحت نظارت داشت و در نهایت به این نتیجه رسید که محل قرار گرفتن ستاره از خورشید دورتر است. این حالت عدسی گرایی گرانشی نامیده می‌شود و وضعیت ستاره‌های مشاهده شده دو برابر حالتی بود که فیزیک نیوتنی پیش بینی می‌کرد. معهذا، این حالت با پیش بینی هم ارزی میدانی اینشتین (هم ارزی میدانی) نسبیت عام همخوان بود. ادینگتون اعلام کرد که نتایج به دست آمده پیش بینی اینشتین را تایید می‌کند و مجله تایمز در هفتم نوامبر آن سال با اتنخاب تیتر زیر تایید شدن پیش بینی اینشتین را گزارش کرد: ""انقلابی در علم، نظریه‌ای جدید در مورد جهان، ایده‌های نیوتن اعتبار خود را از دست می‌دهد."" ماکس بورن، برنده جایزه نوبل از نسبیت عام به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین دستاورد و شاهکار تفکر بشری در مورد طبیعت›› بر شمرد و پل دیراک نیز که یکی از برندگان جایزه نوبل است، از آن به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین اکتشاف علمی آن زمان›› یاد کرد. این اظهار نظرها و تبلیغات متعاقب از آن، باعث شهرت و معروفیت اینشتین شد. او در سطح جهانی معروف شد که موفقیت استثنایی و خاصی برای یک دانشمند محسوب می‌شود.
با این حال هنوز هم بسیاری از دانشمندان به دلایل مختلفی که شامل دلایل علمی (مخالفت با تفسیر اینشتین از آزمایش‌های انجام شده، اعتقاد به اتر و یا ضرورت وجود ملاک مطلق) و دلایل روانی- اجتماعی (محافظه کاری، یهود ستیزی) می‌شد، نظریات اینشتین را نمی‌پذیرفتند. به نظر اینشتین، اغلب مخالفتهایی که با نظریه او می‌شد، از جانب آزمایش باورانی بود که درک ناچیزی از نظریه مطرح شده داشتند.
شهرتی که اینشتین بعد از چاپ مقاله ۱۹۱۹ دست آورده بود، باعث شد بسیاری از دانشمندان نسبت به او ابراز نفرت و انزجار کنند و نفرت و انزجار برخی از آنها حتی تا دهه ۳۰ نیز ادامه یافت. مباحث زیادی در مورد ابراز انزجار نسبت به شهرت و معروفیت اینشتین وجود دارد، بویژه در میان آن دسته از فیزیک‌دانان آلمانی که بعد‌ها جنبش ضد اینشتینی ‹‹دویچه فیزیک›› را در مقدمه Klaus Hentschel ؛ یعنی ‹‹ فیزیک و سوسیالسم اجتماعی›› به راه انداختند.
اینشتین در ۳۰ مارس سال ۱۹۲۱، یعنی همان سالی که برنده جایزه نوبل شد، برای ایراد سخنرانی در مورد نظریه جدید نسیبت به نیویورک رفت. اگرچه امروزه اینشتین به خاطر فعالیتهایش در مورد نسبیت شهرت یافته، اما جایزه نوبل به خاطر کارهای او در مورد اثر فوتوالکتریک به او اعطا شد؛ چرا که در مورد نسبیت عام در آن زمان هنوز اختلاف نظر وجود داشت. هیات نوبل با خود به این نتیجه رسیند که اشاره به آن نظریه اینشتین در نوبل که اختلاف نظر و مخالفت در مورد آن کمتر است، بیشتر مورد قبول جامعه علمی واقع خواهد شد.
تفسیر کوپنهاگی
در سال ۱۹۰۹ اینشتین در حضور جمعی از فیزیک دانان، مقاله‌ای تحت عنوان (Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung) ‹‹ شکل گیری نظریات و عقاید ما در مورد اجزای سازنده و ماهیت انرژی تابشی›› درمورد تاریخ نظریه اتر و مهم‌تر از آن در مورد اندازه گیری نور ارائه کرد. اینشتین در این مقاله و مقاله‌ای که پیش از آن در سال ۱۹۰۹ ارائه کرده بود، نشان داد که کوانتوم انرژی که توسط ماکس پلانک مطرح شده، نیز حامل مقدار حرکت مشخص و معینی بوده و از بسیاری جهات به گونه‌ای عمل می‌کرد که گویی آنها ذرات مستقل و خاصی بوده‌اند. این مقاله نشانگر ارائه مفهوم جدید و بی سابقه فوتون بود ( اگرچه این اصطلاح چندین سال بعد و طی مقاله‌ای به سال ۱۹۲۶ توسط گیلبرن لوئیز مطرح شد). حتی مهم‌تر از آن این است که اینشتین نشان داد که نور می‌بایست به طور هم‌زمان یک موج و یک ذره باشد. اینشتین همچنین بدرستی پیش بینی کرد که فیزیک در آستانه انقلابی قرار داشت که ایجاب می‌کرد آنها این ماهیتهای دوگانه نور را یکسان و واحد سازند. با وجود این، پیشنهاد خود او برای راه حل یعنی اینکه هم ارزی‌های مطرح شده توسط جیمز ماکسول برای میدانهای الکترومغناطیسی تعدیل شوند تا زمینه برای راه حلهای موجی که با غرایب میدانی عجین هستند، فراهم شود، هیچگاه بسط و توسعه نیافت. این در حالی است که این پیشنهاد بر نظریات ‹‹ موج آزمایشی›› ‹‹ لوئیز دی بروگلی›› در ارتباط با مکانیک کوانتوم تأثیر داشته‌است.
جبر باوری
با نشستن نظریه جدید مکانیک کوانتوم به جای نظریه کوانتوم اولیه که از اواسط دهه ۳۰ قرن ۲۰ آغاز شد، اینشتین اعتراضات خود را نسبت به تفسیر کوپنهاگی از هم ارزی‌های جدید مطرح کرد. مخالفت و اعتراض انشتین در این باره تا آخر عمرش ادامه یافت. به باور اکثریت افراد علت این مخالفت و اعتراض این بوده‌است که اینشتین فردی جبر باور و انعطاف ناپذیر بوده است. آنها به نامه‌ای اشاره می‌کنند که اینشتین در سال ۱۹۲۶ به ماکس بورن نوشته و در آن آورده‌است:
“ مکانیک کوانتوم قطعا مخالف آن چیزی است که تاریخ همیشه اما را به آن می‌خواند. اما صدایی از درون به من می‌گوید که این هنوز چیز حقیقی نیست. نظریه چیزهای زیادی می‌گوید، اما هرگز ما را گامی به راز ‹‹ آن قدیمی ترین›› نزدیک نمی‌کند. من به هر حال معتقد هستم که خداوند نرد بازی نمی‌کند. ”
در جواب به این نوشته، نیلز بوهر که در مورد نظریه کوانتوم با اینشتین اختلاف نظر شدیدی داشت، خطاب به اینشتین چنین گفت:
از تعیین تکلیف کردن برای خدا دست بکش
مناظرات بوهر- اینشتین در مورد جنبه‌های اساسی مکانیک کوانتوم در کنفرانس‌های سولوای انجام می‌شد. بخش مهم دیگری از دیدگاه اینشتین مقاله مشهوری است که در سال ۱۹۵۳ توسط اینشتین، پودولسکی و روزن نوشته شد. به زعم برخی فیزیک دانان این مقاله یکی دیگر از مواردی است که این نظریه را تقویت می‌کند که اینشتین جبر باور بوده‌است.
البته جا دارد از نظر کاملاً متفاوت اینشتین در مورد ارتودوکسی کوانتوم دفاع کرد. خود اینشتین گفته‌های بیشتری در این زمینه منتشر کرد و اظهار نظر گیرایی و قاطعانه‌ای توسط یکی از هم عصران او؛ یعنی وولف گانگ پولی صورت پذیرفت. نقل قولی با مضمون ‹‹ خداوند نرد بازی نمی‌کند›› که در بالا به آن اشاره شد، در ابتدای کار اینشتین و توسط او مطرح شده بود، اما بیانیه‌ها و گفته‌هایی که بعد‌ها از اینشتین داریم حول موضوعات دیگری می‌چرخد. نقل قول وولف گانگ به شرح ذیل است:
.. من نمی‌توانستم در آن زمان که شما در مورد اینشتین در نامه‌ای یا دست نوشته‌ای صحبت می‌کردید، او را شناسایی کنم. به نظرم چنین می‌آمد که شما یک اینشتین احمق برای خود ترسیم کرده‌اید و با کبکبه و دبدبه خاصی او را به زمین کوبیده‌اید. بویژه آنکه اینشتین مفهوم جبر باوری را آنگونه که شما‌ها مطرح می‌کنید، اساسی و بنیادین در نظر نمی‌گرفته‌است ؛ (همان طور که خودش به کرات این موضوع را برای من بازگو کرده‌است). او با استدلال می‌گوید که برای پذیرش نظریات معیارهایی را به کار می‌بندد. سوال این است که ‹‹ آیا این به غایت جبرباورانه است؟... او خیلی هم از دست تو ناراحت نبود، فقط می‌گفت تو آدمی هستی که به گفته‌های کسی گوش نمی‌دهی.
نقص و واقع گرایی
بسیاری از اظهار نظرات بیان شده توسط اینشتین حکایت از اعتقاد او به ناقص بودن مکانیک کوانتوم است.این مساله برای اولین بار در مقاله مشهوری که در سال ۱۹۳۵ توسط اینشتین، پودولسکی و روزن به نام پارادوکس EPR نوشته شد، مطرح گردید. و برای بار دوم در کتابی تحت عنوان آلبرت اینشتین، فیلسوف - دانشمند به سال ۱۹۴۹ عنوان شد. . "The EPR" مقاله تحت عنوان آیا توصیف مکانیکی کوانتوم و واقعیت فیزیکی را می‌توان کامل در نظر گرفت؟ بود و در آن چنین نتیجه گیری شد:از آنجایی ما نشان داده‌ایم که عملکرد موج توصیف کاملی از واقعیت فیزیکی را به دست نمی‌دهد، ما این سوال را که آیا چنین توصیفی وجود دارد یا خیر حل نشده و بی پاسخ رها کردیم. با این حال، به اعتقاد ما چنین نظریه‌ای ممکن و میسر است. اینشتین پیشنهاد آزمایشی جالب توجهی را را ارائه می‌کند که تا حدودی با گربه شرودینگر مشابه‌است. او با پرداختن به موضوع متلاشی شدن رادیواکتیوی اتم کار خود را آغاز می‌کند. اگر کسی با یک اتم غیر متلاشی نشده کار خود را آغاز کند و منتظر وقفه زمانی خاصی باشد، در آن صورت نظریه کوانتوم این احتمال را می‌دهد که آن اتم دستخوش متلاشی شدن رادیواکتیوی قرار گرفته و دچار تغییر شده‌است. بدین ترتیب، اینشتین روش ذیل را به عنوان راهی برای پی بردن به متلاشی شدن مفروض می‌دارد:
“ به جای آنکه یک سیستمی را مورد نظر قرار دهند که تنها از یک اتم رادیواکتیوی (و روند تغییرو دگرگون آن) تشکیل شده، شما سیستمی را در نظر می‌گیرید که همچنین شامل راهی برای اندازه گیری تغییر و تحول رادیواکتیوی است-- من باب مثال، یک شمارگر گایگر که دارای مکانیسم ثبت خودکار است. بگذارید که به آن یک باریکه ثبت اضافه کنیم که با مکانیسم کوکی به حرکت در آید و روی آن با حرکت شمارگر علامتی گذاشته شود. بله، از منظر مکانیک کوانتوم این سیستم جمعی بسیار پیچیده‌است و فضای پیکر بندی آن دارای گستره زیادی است. اما اگر قرار باشد به این سیستم مجعی از منظر مکانیک کوانتوم پرداخته شود، اساسا اعتراضی بر آن وارد نیست. در اینجا نیز نظریه احتمال هر یک از پیکربندی‌ها تمامی مختصات را برای هر لحظه در هر بار در نظر می‌گیرد. اگر کسی تمامی پیکربندی‌های مختصات را در نظر بگیرد، برای یک زمان طولانی در مقایسه با زمان متوسط متلاشی شدن هر یک از اتمهای رادیواکتیو، (دست کم) یک نشانه- ثبت روی باریکه کاغذی پدیدار خواهد شد. برای نیل به مختصات- پیکربندی وضعیت خاصی از نشانه باید روی باریکه کاغذی مطابقت و همخوانی داشته باشد. اما، تا آنجا که این نظریه، نشان می‌دهد تنها احتمال نسبی مختصات-پیکربندی قابل تصور است، این نظریه همچنین، بی آنکه مکان و موقعیت مشخص و معینی برای نشانه قائل باشد، احتمالات نسبی برای وضعیتهای نشانه بر روی باریکه کاغذی را می‌پذیرد. ”
اینشتین هیچگاه نسبت به روشها و افکار احتمالی و نیز در مورد آنها بی اعتنا نبود و آنها را رد نمی‌کرد. خود اینشتین یکی از متخصصان آمار بود. ، که از تحلیل آماری در کارهایش در ارتباط با پشنهاد براون و مقالاتی که پیش از سال ۱۹۰۵ به چاپ رسیده بود، استفاده می‌کرد. اینشتین حتی وحدت گیبز را کشف کرده بود. معهذا، بنا به گفته اکثر فیزیکدانها او بر این باور بود که بی علت انگاری یکی از معیارها برای مطرح کردن اعتراض قاطعانه به نظریه فیزیکی است. دلیلی که پولی ارائه می‌کند در تضاد با این باور است، و گفته‌های خود اینشتین بیانگر آن است که او بر عدم تکامل به مثابه دغدغه اصلی خود تمرکز و تاکید داشت.
اخیرا تمایل و گرایش ما به این حرفه بیشتر شده‌است. جان استوارت بل در تحقیقاتی که در مورد اینشتین، پودولسکی و روزن انجام داد، به نتایج جالب توجه (تئوری بل) و نابرابری بل بیشتری دست یافت. بر اساس تحلیل EPR در مورد عقاید و تفکراتی که در خصوص نتایج قابل استنتاج از این مساله بیان شده، تفاوت و اختلاف وجود دارد. به زعم بل، نامکانی کوانتوم محرز شده است؛ این در حالی است که دیگران قائل به مرگ علیت باوری هستند.
نسبیت خاص یکی از نظریاتی است که اینشتین مطرح کرده و شامل سه پدیده در سرعت‌های بالا است
* انقباض لورنتزی که کاهش طول جسم در طی حرکت است
* اتساع زمان که کند شدن زمان است
* افزایش جرم .
نسبیت عام
اینشتن در نوامبر سال ۱۹۱۵ یک سری سخنرانی‌هایی در آکادمی علوم پروس ایراد کرد که در آن نظریه جدید گرانش، موسوم به نسبیت عام را مطرح کرد. او در آخرین سخنرانی ای که ایراد کرد معادله‌ای را مطرح کرد که جانشین قانون جاذبه نیوتون شد، معادله میدان اینشتین. این نظریه قائل به این است که نه تنها کسانی که یا یک سرعت ثابت در حرکتند، بلکه تمامی ناظران یکسان و هم ارز هستند. در نسبیت عام، گرانش دیگر نیرو محسوب نمی‌شود (مانند قانون جاذبه نیوتون)، بلکه آن نتیجه خمیدگی مکان- زمان است.
به خاطر جنگ، مقالاتی که اینشتین در مورد نسبیت عام چاپ کرده بود، در خارج از آلمان در دسترس نبود. خبر نظریه جدید اینشتین توسط فیزیک دانهای هلندی هنریک آنتون لورنتز و پل اهرنفست و همکار آنها ویلیام دو سیتر که مدیر رصد خانه لیدن بود، به منجمان انگلیسی زبان در انگلیس و آمریکا رسانده شد. در انگلیس، آرتور استنلی ادینگتون که دبیر انجمن نجوم سلطنتی از دو سیتر خواست تا یک سری مقالاتی به زبان انگلیسی به نفع منجمان بنویسد. نظریه جدید او را مجذوب خود ساخته بود و از این رو یکی از مدافعان و مبلغان اصلی نسبیت شد. . اغلب منجمان هندسی سازی گرانش توسط اینشتین را نمی‌پسندیدند و معتقد بودند پیش بینی‌های او در مورد خمیدگی نور و به قرمزی گرایی گرانشی درست از آب در نخواهد آمد. در سال ۱۹۱۷، منجمان رصد خانه ویلسون در کالیفرنیای جنوبی نتایج تحلیل طیف نور را که در ظاهر نشان می‌داد که در پرتو خورشید به قرمزی گرایی گرانشی وجود ندارد، منتشر کردند. در سال ۱۹۱۸، منجمان رصد خانه لیک در شمال کالیفرنیا تصاویری از خورشیدگرفتگی که در ایالات متحده قابل رویت بود گرفتند. پس از پایان جنگ، آنها نتایج بررسی‌های خود را اعلام کردند و مدعی شدند که پیش بینی نسبیت عام اینشتین در خصوص خمیدگی نور اشتباه بوده‌است. با این حال آنها به خاطر خطاهای احتمالی فراوان، هیچگاه اقدام به چاپ نتایجی که به دست آورده بودند نکردند.
آرتور استنلی ادینگتون، طی سفرهایی که درماه می سال ۱۹۱۹ در زمانی که خورشید گرفتگی در بریتانیا رخ داد، به سوبرال سیارا برزیل و جزیره پرینسیپ در ساحل غربی آفریقا داشت، اندازه گیری خمیدگی گرانشی عدسی نور ستاره را به هنگام عبور از نزدیکی خورشید تحت نظارت داشت و در نهایت به این نتیجه رسید که محل قرار گرفتن ستاره از خورشید دورتر است. این حالت عدسی گرایی گرانشی نامیده می‌شود و وضعیت ستاره‌های مشاهده شده دو برابر حالتی بود که فیزیک نیوتنی پیش بینی می‌کرد. معهذا، این حالت با پیش بینی هم ارزی میدانی اینشتین (هم ارزی میدانی) نسبیت عام همخوان بود. ادینگتون اعلام کرد که نتایج به دست آمده پیش بینی اینشتین را تایید می‌کند و مجله تایمز در هفتم نوامبر آن سال با اتنخاب تیتر زیر تایید شدن پیش بینی اینشتین را گزارش کرد: ""انقلابی در علم، نظریه‌ای جدید در مورد جهان، ایده‌های نیوتن اعتبار خود را از دست می‌دهد."" ماکس بورن، برنده جایزه نوبل از نسبیت عام به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین دستاورد و شاهکار تفکر بشری در مورد طبیعت›› بر شمرد و پل دیراک نیز که یکی از برندگان جایزه نوبل است، از آن به عنوان ‹‹ بزرگ‌ترین اکتشاف علمی آن زمان›› یاد کرد. این اظهار نظرها و تبلیغات متعاقب از آن، باعث شهرت و معروفیت اینشتین شد. او در سطح جهانی معروف شد که موفقیت استثنایی و خاصی برای یک دانشمند محسوب می‌شود.
با این حال هنوز هم بسیاری از دانشمندان به دلایل مختلفی که شامل دلایل علمی (مخالفت با تفسیر اینشتین از آزمایش‌های انجام شده، اعتقاد به اتر و یا ضرورت وجود ملاک مطلق) و دلایل روانی- اجتماعی (محافظه کاری، یهود ستیزی) می‌شد، نظریات اینشتین را نمی‌پذیرفتند. به نظر اینشتین، اغلب مخالفتهایی که با نظریه او می‌شد، از جانب آزمایش باورانی بود که درک ناچیزی از نظریه مطرح شده داشتند.
شهرتی که اینشتین بعد از چاپ مقاله ۱۹۱۹ دست آورده بود، باعث شد بسیاری از دانشمندان نسبت به او ابراز نفرت و انزجار کنند و نفرت و انزجار برخی از آنها حتی تا دهه ۳۰ نیز ادامه یافت. مباحث زیادی در مورد ابراز انزجار نسبت به شهرت و معروفیت اینشتین وجود دارد، بویژه در میان آن دسته از فیزیک‌دانان آلمانی که بعد‌ها جنبش ضد اینشتینی ‹‹دویچه فیزیک›› را در مقدمه Klaus Hentschel ؛ یعنی ‹‹ فیزیک و سوسیالسم اجتماعی›› به راه انداختند.
اینشتین در ۳۰ مارس سال ۱۹۲۱، یعنی همان سالی که برنده جایزه نوبل شد، برای ایراد سخنرانی در مورد نظریه جدید نسیبت به نیویورک رفت. اگرچه امروزه اینشتین به خاطر فعالیتهایش در مورد نسبیت شهرت یافته، اما جایزه نوبل به خاطر کارهای او در مورد اثر فوتوالکتریک به او اعطا شد؛ چرا که در مورد نسبیت عام در آن زمان هنوز اختلاف نظر وجود داشت. هیات نوبل با خود به این نتیجه رسیند که اشاره به آن نظریه اینشتین در نوبل که اختلاف نظر و مخالفت در مورد آن کمتر است، بیشتر مورد قبول جامعه علمی واقع خواهد شد.
تفسیر کوپنهاگی
در سال ۱۹۰۹ اینشتین در حضور جمعی از فیزیک دانان، مقاله‌ای تحت عنوان (Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung) ‹‹ شکل گیری نظریات و عقاید ما در مورد اجزای سازنده و ماهیت انرژی تابشی›› درمورد تاریخ نظریه اتر و مهم‌تر از آن در مورد اندازه گیری نور ارائه کرد. اینشتین در این مقاله و مقاله‌ای که پیش از آن در سال ۱۹۰۹ ارائه کرده بود، نشان داد که کوانتوم انرژی که توسط ماکس پلانک مطرح شده، نیز حامل مقدار حرکت مشخص و معینی بوده و از بسیاری جهات به گونه‌ای عمل می‌کرد که گویی آنها ذرات مستقل و خاصی بوده‌اند. این مقاله نشانگر ارائه مفهوم جدید و بی سابقه فوتون بود ( اگرچه این اصطلاح چندین سال بعد و طی مقاله‌ای به سال ۱۹۲۶ توسط گیلبرن لوئیز مطرح شد). حتی مهم‌تر از آن این است که اینشتین نشان داد که نور می‌بایست به طور هم‌زمان یک موج و یک ذره باشد. اینشتین همچنین بدرستی پیش بینی کرد که فیزیک در آستانه انقلابی قرار داشت که ایجاب می‌کرد آنها این ماهیتهای دوگانه نور را یکسان و واحد سازند. با وجود این، پیشنهاد خود او برای راه حل یعنی اینکه هم ارزی‌های مطرح شده توسط جیمز ماکسول برای میدانهای الکترومغناطیسی تعدیل شوند تا زمینه برای راه حلهای موجی که با غرایب میدانی عجین هستند، فراهم شود، هیچگاه بسط و توسعه نیافت. این در حالی است که این پیشنهاد بر نظریات ‹‹ موج آزمایشی›› ‹‹ لوئیز دی بروگلی›› در ارتباط با مکانیک کوانتوم تأثیر داشته‌است.
جبر باوری
با نشستن نظریه جدید مکانیک کوانتوم به جای نظریه کوانتوم اولیه که از اواسط دهه ۳۰ قرن ۲۰ آغاز شد، اینشتین اعتراضات خود را نسبت به تفسیر کوپنهاگی از هم ارزی‌های جدید مطرح کرد. مخالفت و اعتراض انشتین در این باره تا آخر عمرش ادامه یافت. به باور اکثریت افراد علت این مخالفت و اعتراض این بوده‌است که اینشتین فردی جبر باور و انعطاف ناپذیر بوده است. آنها به نامه‌ای اشاره می‌کنند که اینشتین در سال ۱۹۲۶ به ماکس بورن نوشته و در آن آورده‌است:
“ مکانیک کوانتوم قطعا مخالف آن چیزی است که تاریخ همیشه اما را به آن می‌خواند. اما صدایی از درون به من می‌گوید که این هنوز چیز حقیقی نیست. نظریه چیزهای زیادی می‌گوید، اما هرگز ما را گامی به راز ‹‹ آن قدیمی ترین›› نزدیک نمی‌کند. من به هر حال معتقد هستم که خداوند نرد بازی نمی‌کند. ”
در جواب به این نوشته، نیلز بوهر که در مورد نظریه کوانتوم با اینشتین اختلاف نظر شدیدی داشت، خطاب به اینشتین چنین گفت:
از تعیین تکلیف کردن برای خدا دست بکش
مناظرات بوهر- اینشتین در مورد جنبه‌های اساسی مکانیک کوانتوم در کنفرانس‌های سولوای انجام می‌شد. بخش مهم دیگری از دیدگاه اینشتین مقاله مشهوری است که در سال ۱۹۵۳ توسط اینشتین، پودولسکی و روزن نوشته شد. به زعم برخی فیزیک دانان این مقاله یکی دیگر از مواردی است که این نظریه را تقویت می‌کند که اینشتین جبر باور بوده‌است.
البته جا دارد از نظر کاملاً متفاوت اینشتین در مورد ارتودوکسی کوانتوم دفاع کرد. خود اینشتین گفته‌های بیشتری در این زمینه منتشر کرد و اظهار نظر گیرایی و قاطعانه‌ای توسط یکی از هم عصران او؛ یعنی وولف گانگ پولی صورت پذیرفت. نقل قولی با مضمون ‹‹ خداوند نرد بازی نمی‌کند›› که در بالا به آن اشاره شد، در ابتدای کار اینشتین و توسط او مطرح شده بود، اما بیانیه‌ها و گفته‌هایی که بعد‌ها از اینشتین داریم حول موضوعات دیگری می‌چرخد. نقل قول وولف گانگ به شرح ذیل است:
.. من نمی‌توانستم در آن زمان که شما در مورد اینشتین در نامه‌ای یا دست نوشته‌ای صحبت می‌کردید، او را شناسایی کنم. به نظرم چنین می‌آمد که شما یک اینشتین احمق برای خود ترسیم کرده‌اید و با کبکبه و دبدبه خاصی او را به زمین کوبیده‌اید. بویژه آنکه اینشتین مفهوم جبر باوری را آنگونه که شما‌ها مطرح می‌کنید، اساسی و بنیادین در نظر نمی‌گرفته‌است ؛ (همان طور که خودش به کرات این موضوع را برای من بازگو کرده‌است). او با استدلال می‌گوید که برای پذیرش نظریات معیارهایی را به کار می‌بندد. سوال این است که ‹‹ آیا این به غایت جبرباورانه است؟... او خیلی هم از دست تو ناراحت نبود، فقط می‌گفت تو آدمی هستی که به گفته‌های کسی گوش نمی‌دهی.
نقص و واقع گرایی
بسیاری از اظهار نظرات بیان شده توسط اینشتین حکایت از اعتقاد او به ناقص بودن مکانیک کوانتوم است.این مساله برای اولین بار در مقاله مشهوری که در سال ۱۹۳۵ توسط اینشتین، پودولسکی و روزن به نام پارادوکس EPR نوشته شد، مطرح گردید. و برای بار دوم در کتابی تحت عنوان آلبرت اینشتین، فیلسوف - دانشمند به سال ۱۹۴۹ عنوان شد. . "The EPR" مقاله تحت عنوان آیا توصیف مکانیکی کوانتوم و واقعیت فیزیکی را می‌توان کامل در نظر گرفت؟ بود و در آن چنین نتیجه گیری شد:از آنجایی ما نشان داده‌ایم که عملکرد موج توصیف کاملی از واقعیت فیزیکی را به دست نمی‌دهد، ما این سوال را که آیا چنین توصیفی وجود دارد یا خیر حل نشده و بی پاسخ رها کردیم. با این حال، به اعتقاد ما چنین نظریه‌ای ممکن و میسر است. اینشتین پیشنهاد آزمایشی جالب توجهی را را ارائه می‌کند که تا حدودی با گربه شرودینگر مشابه‌است. او با پرداختن به موضوع متلاشی شدن رادیواکتیوی اتم کار خود را آغاز می‌کند. اگر کسی با یک اتم غیر متلاشی نشده کار خود را آغاز کند و منتظر وقفه زمانی خاصی باشد، در آن صورت نظریه کوانتوم این احتمال را می‌دهد که آن اتم دستخوش متلاشی شدن رادیواکتیوی قرار گرفته و دچار تغییر شده‌است. بدین ترتیب، اینشتین روش ذیل را به عنوان راهی برای پی بردن به متلاشی شدن مفروض می‌دارد:
“ به جای آنکه یک سیستمی را مورد نظر قرار دهند که تنها از یک اتم رادیواکتیوی (و روند تغییرو دگرگون آن) تشکیل شده، شما سیستمی را در نظر می‌گیرید که همچنین شامل راهی برای اندازه گیری تغییر و تحول رادیواکتیوی است-- من باب مثال، یک شمارگر گایگر که دارای مکانیسم ثبت خودکار است. بگذارید که به آن یک باریکه ثبت اضافه کنیم که با مکانیسم کوکی به حرکت در آید و روی آن با حرکت شمارگر علامتی گذاشته شود. بله، از منظر مکانیک کوانتوم این سیستم جمعی بسیار پیچیده‌است و فضای پیکر بندی آن دارای گستره زیادی است. اما اگر قرار باشد به این سیستم مجعی از منظر مکانیک کوانتوم پرداخته شود، اساسا اعتراضی بر آن وارد نیست. در اینجا نیز نظریه احتمال هر یک از پیکربندی‌ها تمامی مختصات را برای هر لحظه در هر بار در نظر می‌گیرد. اگر کسی تمامی پیکربندی‌های مختصات را در نظر بگیرد، برای یک زمان طولانی در مقایسه با زمان متوسط متلاشی شدن هر یک از اتمهای رادیواکتیو، (دست کم) یک نشانه- ثبت روی باریکه کاغذی پدیدار خواهد شد. برای نیل به مختصات- پیکربندی وضعیت خاصی از نشانه باید روی باریکه کاغذی مطابقت و همخوانی داشته باشد. اما، تا آنجا که این نظریه، نشان می‌دهد تنها احتمال نسبی مختصات-پیکربندی قابل تصور است، این نظریه همچنین، بی آنکه مکان و موقعیت مشخص و معینی برای نشانه قائل باشد، احتمالات نسبی برای وضعیتهای نشانه بر روی باریکه کاغذی را می‌پذیرد. ”
اینشتین هیچگاه نسبت به روشها و افکار احتمالی و نیز در مورد آنها بی اعتنا نبود و آنها را رد نمی‌کرد. خود اینشتین یکی از متخصصان آمار بود. ، که از تحلیل آماری در کارهایش در ارتباط با پشنهاد براون و مقالاتی که پیش از سال ۱۹۰۵ به چاپ رسیده بود، استفاده می‌کرد. اینشتین حتی وحدت گیبز را کشف کرده بود. معهذا، بنا به گفته اکثر فیزیکدانها او بر این باور بود که بی علت انگاری یکی از معیارها برای مطرح کردن اعتراض قاطعانه به نظریه فیزیکی است. دلیلی که پولی ارائه می‌کند در تضاد با این باور است، و گفته‌های خود اینشتین بیانگر آن است که او بر عدم تکامل به مثابه دغدغه اصلی خود تمرکز و تاکید داشت.
اخیرا تمایل و گرایش ما به این حرفه بیشتر شده‌است. جان استوارت بل در تحقیقاتی که در مورد اینشتین، پودولسکی و روزن انجام داد، به نتایج جالب توجه (تئوری بل) و نابرابری بل بیشتری دست یافت. بر اساس تحلیل EPR در مورد عقاید و تفکراتی که در خصوص نتایج قابل استنتاج از این مساله بیان شده، تفاوت و اختلاف وجود دارد. به زعم بل، نامکانی کوانتوم محرز شده است؛ این در حالی است که دیگران قائل به مرگ علیت باوری هستند.
+ نوشته شده در دوشنبه دهم خرداد ۱۳۸۹ ساعت توسط م.ر. شهبازی
|
با نام و یاد او