Κβαντομηχανική – Eπιστροφή του «χυδαίου υλισμού» ως επιστήμη

ΚβαντομηχανικήΙΙ-Δομήτηςύλης2011ΣτέφανοςΤραχανάςΣε αντίθεση με ότι συμβαίνει στη κλασσική μηχανική που εεπιβεβαιώνεται απο τη καθημερινή μας εμπειρία στην κβαντομηχανική η περιγραφή ενός κβαντικού συστήματος γίνεται πάντα σε σχέσει με αυτό που μπορεί να μετρήσει ένας παρατηρητής.

.

Ένα κβαντικό σύστημα δηλαδή, δεν περιγράφεται αυτό καθ΄αυτό αλλά πάντα όπως εμείς το αντιλαμβανόμαστε μέσω της παρατήρησης. Πολλοί επιστήμονες (Μπορ, Χάιζενμπεργκ, Νόυμαν κ.ά.) επιχειρούν να βρουν σε αυτή τη διατύπωση (μέσω της κβαντικής απροσδιοριστιίας) την απόδειξη που δικαιολογεί την παραίτησή τους απ’την αιτιατή ερμηνεία των φαινομένων. [Αναλυτικά για τη σχέση παρατηρητή- αντικείμενου μπορείτε να βρείτε στο άρθρο ΥΛΗ, ΚΙΝΗΣΗ – ΧΩΡΟΣ Κ ΧΡΟΝΟΣ (Μερος Β) ]

Σύμφωνα με την κλασική αντίληψη της αιτιοκρατίας, απ’τις ίδιες αρχικές συνθήκες προκύπτει πάντοτε το ίδιο αποτέλεσμα. Η κλασσική φυσική δέχεται ότι η ταυτόχρονη κ ακριβής γνώση της θέσης κ της ορμής ενός σωματιδίου είναι δυνατή. Αλλά στο μικρόκοσμο, σύμφωνα με τις σχέσεις του Χάιζενμπεργκ, δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί ακριβής μέτρηση της θέσης κ της ορμής ενός σωματιδίου. Μια όλο κ περισσότερο ακριβής γνώση της μιας απ’τις δύο παραμέτρους συνεπάγεται όλο κ μεγαλύτερη αβεβαιότητα της άλλης. Το προηγούμενο γεγονός αποτελεί -κατά τη Σχολή της Κοπεγχάγης κ τους υποστηριχτές της κβαντομηχανικής- απόδειξη ότι η αιτιότητα δεν ισχύει στο μικρόκοσμο. [Αναλυτικά για αυτο μπορείτε να βρείτε στο άρθρο Αιτιοκρατία & απροσδιοριστία ]

Ας επιστρέψουμε όμως στην αρχική θέση της Κβαντική θεωρίας οτι στο μικρόκοσμο δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί ακριβής μέτρηση της θέσης κ της ορμής ενός σωματιδίου κ ότι ο παρατηρητης παρεμβαίνει στο σύστημα. Αυτή η θέση είναι τόσο άστοχη που οδήγησε πολλούς φυσικούς, όπως ο νομπελίστας Eugene Wigner, να υποστηρίξουν ότι ένα κβαντικό σύστημα υφίσταται μόνο όταν γίνεται αντιληπτό απ’την συνείδηση του παρατηρητή.

Όπως καταλαβαίνει κανείς η κβαντομηχανική ερμηνεύει όλες τις μακροσκοπικές ιδιότητες (θερμικές, ηλεκτρικές, οπτικές κλπ) των σωμάτων βάση των μικροσκοπικών κβαντικών διεργασιών, που συμβαίνουν στο εσωτερικό τους. Περιγράφει όμως το σύστημα όπως το βιώνει ο παρατηρητής μέσω της μέτρησης. Για να γίνει αντιληπτή η οπτική της κβαντομηχανικής για τη σχέση συστήματος κ παρατηρητή, παρατίθεται το εξής παράδειγμα: Εάν η γνώση του παρατηρητή για ένα σωματίδιο (ηλεκτρόνιο) είναι η ταχύτητα με τη οποία κινείται, τότε η γνώση του παρατηρητή για τη θέση του σωματιδίου είναι εντελώς απροσδιόριστη. Το σωματίδιο βρίσκεται συγχρόνως σε όλες τις περιοχές του χώρου με ίση πιθανότητα (πιθανοκρατία). Αν όμως ο παρατηρητής μέσω μιας μέτρησης προσδιορίσει τη θέση του σωματιδίου (το παρατηρήσει), η κυματοσυνάρτηση καταρρέει σε ένα σημείο, ενώ η μορφή της δεν του δίνει καμμία πληροφορία για την ταχύτητά του.

2 (44)Το φαινόμενο αυτό που εμπίπτει στην αρχή του Heisenberg δείχνει (Υποτίθεται) ότι ένα κβαντικό σύστημα όπως πίστευε ο Wheeler είναι κατά βάση πληροφορία, άρα μια τεράστια σκέψη (όπως είχε πει ο αστρονόμος φυσικός James Hopwood Jeans). Βλέπουμε λοιπόν οτι οι παραδοχές αυτές (απροσδιοριστία κ πιθανοκρατία) της “Κβαντική θεωρίας” οδηγούν αρκετούς επιστήμονες σε κατάφωρη παραβίαση των νόμων της λογικής.

Στην κλασική Φυσική γινόταν δεκτή η διάκριση υποκειμένου-αντικειμένου (ερευνητή κ φυσικού συστήματος). Κατά τον Μπορ μια τέτοια διάκριση δεν είναι δυνατή στη Μικροφυσική, όπου η επέμβαση του παρατηρητή επηρεάζει το φυσικό σύστημα. Μάλιστα, κατά τη λεγόμενη «αρχή της ανυπαρξίας των μη παρατηρήσιμων μεγεθών», ό,τι δεν παρατηρείται, δεν υπάρχει. Ετσι, σύμφωνα με την αρχή αυτή, η παρατήρηση είναι αυτή που δημιουργεί το αντικείμενο, το οποίο δεν υπάρχει ανεξάρτητα απ’τον παρατηρητή.

Στην ουσία όλες αυτές οι σκέψεις είναι απόπειρες να ξαναφέρουν στη ζωή με άλλη μορφή την υποκειμενική ιδεαλιστική θεωρία ότι το αντικείμενο (η φύση) δεν μπορεί να υπάρχει δίχως υποκείμενο. Αν η «αδιάρρηκτη σύνδεση» ανάμεσα στο αντικείμενο κ το υποκείμενο υπήρχε πραγματικά, αυτό θα οδηγούσε στο παράλογο συμπέρασμα ότι το αντικείμενο δεν μπορεί να υπάρχει δίχως τη συνείδηση που το αντιλαμβάνεται. Η πειραματική συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μελέτη του μικροαντικειμένου ασκεί μια ορισμένη επίδραση πάνω στο μικροαντικείμενο, αν κ χρησιμοποιείται απ’τον παρατηρητή, δεν είναι όμως  ο ίδιος ο παρατηρητής κ ακόμα περισσότερο δεν είναι η συνείδησή του. Η πειραματική συσκευή είναι ένα πραγματικό φυσικό σώμα που υπάρχει αντικειμενικά κ που η αλληλεπίδρασή του με το μικροαντικείμενο είναι υλική. Ο ισχυρισμος οτι : «το μικροαντικείμενο υπάρχει μόνο σε σύνδεση με την πειραματική συσκευή, μόνο χάρη στην παρατήρηση»αποδίδει στη συσκευή φανταστική δύναμη, η οποία την αποσπά απ’τον υπόλοιπο κόσμο των πραγματικών αντικειμένων.


Η Κβαντική θεωρία

Η Κβαντική θεωρία πήγασε απ’την ανάγκη να κατανοηθούν τα φαινόμενα σε μικροσκοπική ατομική κλίμακα. Αφετηρία είχε την προσπάθεια να επεκταθούν οι ιδέες κ μέθοδοι της κλασικής φυσικής στον ατομικό κ ύπατομικό χώρο. Η Κβαντική θεωρία αξιωματικά τίθεται ως η ύστατη θεωρία των μικροφαινομένων, πράγμα που συνιστά επιστημολογική διαπίστωση ισοδύναμη με την κατάκτηση της απόλυτης αλήθειας ( που έρχεται βέβαια σε πλήρη αρμονία με τον ανορθολογικό χαρακτήρα κ την αυθαιρεσία της  “Κβαντική θεωρίας”).

Η κβαντική φυσική  αρχικά ασχολήθηκε με τη φύση του φωτός, κάτι που είχε προβληματίσει δύο αιώνες νωρίτερα τον Νεύτωνα, ο οποίος μελετώντας την ανάκλαση φωτεινών δεσμών, είχε καταλήξει στο συμπέρασμα ότι το φως αποτελείται από σωματίδια. Η αντίληψη αυτή επικράτησε παρά το γεγονός ότι τα πειραματικά δεδομένα αρχικά του Κρίστιαν Χιούγκενς κ αργότερα του Τόμας Γιάνγκ έδειχναν ότι το φως έχει κυματική φύση. Έπρεπε να έρθει η συνδυαστική σκέψη του Τζέιμς Μάξγουελ κ η ενοποίηση των θεωριών του ηλεκτρισμού κ του μαγνητισμού για να καταδείξει ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Η- κβαντική -περιγραφή -του- κόσμου -και- η -διαμάχη -υλισμού -και- ιδεαλισμού-7Το πρόβλημα όμως δεν είχε λυθεί οριστικά, αντιθέτως είχε δημιουργηθεί έντονη σύγχυση αφού μερικά δεδομένα της παρατήρησης ενίσχυαν τη μια, ενώ άλλα στήριζαν την άλλη φυσική θεωρία. Σήμερα η Κβαντική θεωρία υποστηρίζει την έννοια του «κυματοσωματιδιακού δυϊσμού» κ αποδέχεται ότι το φως έχει διττή φύση δηλαδή κ σωματιδιακή κ κυματική (Με το ζήτημα αυτό θα καταπιαστούμε στο Β μέρος του άρθρου).

Την ίδια εποχή όμως που η κβαντική φυσική έκανε τα πρώτα δειλά βήματα της, ο Αϊνστάιν επανεξετάζοντας διεισδυτικά τις «προφανείς» αλήθειες της Νευτώνειας μηχανικής έδειξε ότι οι θεμελιώδεις έννοιες του χώρου κ του χρόνου δεν είναι απόλυτες κ ότι η ύλη επιδρά με την ίδια τη γεωμετρία του χωρόχρονου. Η σχετικότητα σήμερα αποτελεί την πιο σύγχρονη κ αποδεκτή φυσική θεωρία για το χρόνο. Ο χρόνος όμως έχει μια εγγενή δυσκολία, είναι πρακτικά αδύνατο να οριστεί.


ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Ότι οι έννοιες του χώρου κ του χρόνου δεν είναι απόλυτες κ ότι η ύλη επιδρά με την γεωμετρία του χωρόχρονου, έχει επιβεβαιωθεί πειραματικά για όλα τα σωμάτια που κινούνται με «σχετικιστικές» ταχύτητες. Κατ’ επέκταση δύο φαινόμενα που μπορούν να παρατηρηθούν (η απόκλιση του περιηλίου του πλανήτη Ερμή κ η εκτροπή φωτεινών δεσμών μακρινών άστρων απ’το βαρυτικό πεδίο του Ηλίου κατά τη διάρκεια της έκλειψης) είναι αδύνατο να ερμηνευτούν απ’τη κλασική μηχανική. Τα δύο αυτά φαινόμενα ερμηνεύονται ικανοποιητικά απ’τη γενική θεωρία της σχετικότητας.

86046736Η ύλη λοιπόν, επιδρά πάνω στην γεωμετρία του χώρου κ του χρόνου με τέτοιο τρόπο ώστε ο χωρόχρονος να καμπυλώνεται. Οι τέλειες, ευκλείδειες επίπεδες επιφάνειες που μάθαμε στο Λύκειο αναφέρονται σε ένα κόσμο απαλλαγμένο από ύλη, μια μαθηματική αφαίρεση, που πηγάζει από ένα ιδεαλιστικό τρόπο σκέψης, που όπως έδειξε ο Αινστάιν απέχει απ’την πραγματικότητα.

Η θεωρία της σχετικότητας σε πρώτη ανάγνωση δηλώνει ότι  η μέτρηση του χώρου κ του χρόνου είναι σχετική σε ότι αφορά την ταχύτητα των παρατηρητών. Ουσιαστικά όμως αυτό που καταδεικνύει είναι ότι είναι ατελές να μιλάμε ξεχωριστά για χρόνο κ χώρο κ είμαστε υποχρεωμένοι να μιλάμε για ένα κόσμο τεσσάρων διαστάσεων τον χωροχρόνο. Σε αυτό τον κόσμο οι νόμοι της φυσικής δεν είναι ούτε σχετικοί, ούτε υποκειμενικοί, οι γνωστοί νόμοι (διατήρηση μάζας, ενέργειας κ ορμής) συνεχίζουν να ισχύουν σε ένα ανώτερο ενοποιημένο επίπεδο που συνοψίζεται απ’την περίφημη σχέση  ισοδυναμίας μάζας–ενέργειας : E = m c2 .

Η ΙΔΕΑΛΙΣΤΙΚΗ ΔΙΑΣΤΡΕΒΛΩΣΗ

Πολύ συχνά ακούμε για τα «παράδοξα» της θεωρίας της σχετικότητας, στην πραγματικότητα τέτοια παράδοξα δεν υφίστανται, αυτά γεννούνται όταν προσπαθούμε να ερμηνεύσουμε τις προβλέψεις της σχετικότητας με τη χρήση της τυπικής Νευτώνειας λογικής. Φαίνεται πραγματικά παράδοξο, πως μπορεί η ενέργεια να μετατρέπεται σε ύλη αλλά κ το αντίστροφο, όμως αυτό είναι πειραματικά επιβεβαιωμένο κ δυστυχώς με τον πιο τραγικό τρόπο, το επιβεβαίωσαν οι ΗΠΑ  στον Β Παγκόσμιο Πόλεμο (Χιροσίμα κ Ναγκασάκι)…

Η σύγχυση που πηγάζει απ’τη χρήση του όρου «παράδοξα της σχετικότητας» γενικεύεται με την ιδεαλιστική ερμηνεία της θεωρίας του Αινστάιν. Σύμφωνα με τους ιδεαλιστές, αφού η μέτρηση του χρόνου είναι σχετική, όλα είναι σχετικά κ φυσικά κ ο ίδιος ο χρόνος είναι καθαρά υποκειμενικός, αν όχι ανύπαρκτός. Η ιδεαλιστική προσέγγιση της σχετικότητας είναι η κύρια πηγή της κατεστημένης αντίληψης ότι είναι δυνατά ταξίδια πίσω στο χρόνο, αφού απλά μπορούμε να κάνουμε οτιδήποτε μέσα σε ένα χρόνο που δεν υπόκειται σε φυσικούς νόμους.

Στην επιχειρηματολογία υπέρ της διαλεκτικής υπάρχει μια ενδιαφέρουσα σύγκριση μεταξύ χρήματος κ χρόνου που ξεκαθαρίζει τη σύγχυση της ιδεαλιστικής προσέγγισης. Στο Κεφάλαιο, ο Μαρξ αναπτύσσοντας την έννοια της αξίας αναγνωρίζει ότι αυτή είναι μια διανοητική αφαίρεση που δεν παράγεται απ’τις φυσικές ιδιότητες ενός αγαθού. Αλλά δεν πρόκειται για μια αυθαίρετη επινόηση. Ουσιαστικά, είναι η έκφραση μιας αντικειμενικής διαδικασίας κ προσδιορίζεται απ’την ποσότητα της κοινωνικά αναγκαίας εργατικής δύναμης που διατίθεται στην παραγωγή. Το χρήμα δεν έχει αντικειμενική αξία, διαφέρει από τόπο σε τόπο κ από χρόνο σε χρόνο, είναι όμως μια αντικειμενική αξία που ανταλλάσσεται με υλικά αγαθά κ υπηρεσίες.

Η -κβαντική -περιγραφή -του- κόσμου -και- η- διαμάχη -υλισμού- και- ιδεαλισμού-2Με τον ίδιο τρόπο, ο χρόνος είναι μια αφηρημένη έννοια που μπορεί να διατυπωθεί με σχετικό τρόπο ως προς τη μέτρηση, παρόλα αυτά καταδεικνύει μια αντικειμενική υλική διαδικασία. Η ιδεαλιστική εκτίμηση ότι το χρήμα δεν είναι τίποτα άλλο από ένα σύμβολο κ ότι ο χρόνος είναι μια αυταπάτη του ανθρωπινού μυαλού έχει φιλοσοφικά, ιστορικά κ απ’την άποψη της παρατήρησης ηττηθεί.

Κβαντομηχανική -Η επιστροφή του «χυδαίου υλισμού» ως επιστήμη (Μερος Β)             <— Link

Advertisements

~ από Epikss στο Οκτώβριος 3, 2014.

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s