مقدمه
علم فیزیک از قدیمیترین دورانهای علم و معرفت با تعریفات و مفاهیمی مختلف، تأثیرات بسیار مهمی در علوم و جهان بینیها داشته و با توجه به گسترش روزافزون ارتباط انسانها با قلمرو طبیعت این تأثیر تاکنون رو به گسترش گذاشته است.
بدیهی است همزمان با پیشرفت فیزیک از دیدگاه علمی محض مسائل فراوانی در قلمرو فیزیک نظری که کمال اهمیت دارند نیز توسعه یافته است. ضرورت و ارزش فوِالعاده این مسائل را در سه جهت میتوان در نظر گرفت.
از جهت اول این مسائل مانند مقدماتی ضروری برای و روز معارف جدیدتر و کاملتر در قلمرو فیزیک است که در طرز تفکرات جهانشاهی و حتی در مبانی علوم انسانی و طرز برداشت از آنها تأثیرات با اهمیتی را ایجاد مینماید.
جهت دوم شناخت عظمت و دریافت انسانی است که در سطوح بسیار دقیق عالم وجود نفوذ و دخالت شگفتانگیز خود را اثبات مینماید این نفوذ تا آنجا پیش میرود که آدمی احساس میکند که برای شناخت واقعیت هستی برون ذاتی با بعدی از خویشتن نیز ارتباط برقرار میکند.
جهت سوم هر اندازه بحث و تحقیق در فیزیک نظری گسترش و تعمق مییابد.
صاحبنظران تلاشگر عالم معرفت در دو قلمرو برون ذاتی و درون ذاتی به دریافت حقیقت بزرگ نزدیک میشوند که میتوان علوم طبیعی را از معنای غیر قابل حل «برای چه؟» نجات داده و برای طرح نظام صحیح با سیستم باز در جهاد شناس رهنمون شود. آب حقیقت بزرگ عبارتست از اینکه جهان فیزیکی که ما با آن در ارتباط هستیم خطوط و اشکالیست که واقعیت اصلی وجود را در پشت پرده شفاف خود نشان میدهد.
این حقیقت در دورانهای گذشته تنها با اصول کلی فلسفی اثبات میشد. امروزه با ژرف نگری در فیزیک نظری روشنتر و مستقیمتر اثبات میگردد.
* فیزیک کلاسیک با کارهای گالیله و نیوتون شکل گرفت و با نظریه الکترو مغناطیس ماکسول در نیمه دوم قرن نوزدهم میلادی به کمال خود رسید. اما در اواخر قرن نوزدهم بعضی پدیدهها مورد بررسی قرار گرفتند که توجیه آنها در چهارچوب فیزیک کلاسیک میسر نبود نظریه نسبت خاص که در سال 1905 توسط آلبرت انیشتایی ارائه برخی در این مشکلات را (در مورد مکانیک ذرات با سرعتهای بالا) بر طرف نمود و نظریه کوانتوم پلانک برخی دیگر را. نظریه اخیر از 1900 تا 1925 توسعه یافت و سرانجام به تعدادی دستورالعملهای محاسبهای که ترکیبی از فیزیک کلاسیک و غیر آنرا در برداشت خلاصه شد. در آن زمان در همه جا احساس میشد که ترکیبی از فیزیک کلاسیک و غیر آنرا در برداشت خلاصه شد. در آن زمان در همه جا احساس میشود که برای توجیه پدیدههای جهان خرد (دنیای مایکروفیزیک) باید به مکانیک جدیدی دست یافت. این مکانیک جدید در سالهای 1927 - 1925 توسط هایزنبرگ، شرورینگرع دایراک و همکارانشان پایه گذاری شد و به مکانیک کوانتومی مرسوم گشت و در سال 1927 بود که در پی کارهای بوهرع هایزنبرگ و ردون تعبیری بریا فرمالیزم ریاضی جدید ارائه شد. این تعبیر که به تعبیر کپنهاگی با تعبیر سنتی موسوم است بسیاری از شالودههای فلسفی فیزیک کلاسیک را فرو ریخت. در این تعبیر: اولاً موجودات مایکروفیزیکی را با ساختارهای موج گونه مجرد که بوسیله امواج احتمال که همه فضا را پر کرده است، نمایش داد، ما تنها توسط معادلات ریاضی میتوانیم چیزهایی را که در تجربه رخ میدهند توصیف کنیم.
ثانیاً توضیح حوادث یا پدیدهها مطرح نیست بلکه باید به نظریه هایی که مشاهداتمان را توجیه میکنند قناعت کنیم.
ثالثاً: رابطه علی بین حوادث طبیعی و قابلیت پیشبینی حوادث فردی کنار گذاشته میشود.
بعد از پیدایش تعبیر کپنهاگی، فیزیکدانان به سه دسته تقسیم شدند:
1- بنیانگذاران مکتب کپنهای مثل بور هایزنبرگ پائویی بورن یوردان و دیراک اینها حرفشان این بود که ماباید صرفاً به تنظیم دادههای حسی اکتفا کنیم و با استفاده از فرمالیزم ریاضی نظریه کوانتوم به پیشبینی تجارت بپردازیم. آنچه قابل مشاهده است واقعیت دارد و وراء آن واقعیتی ندارد وظیفه فیزیک تنها این است که مشاهدات ما را به هم ربط دهد و در مورد پدیدههای طبیعی پیشبینیهایی بکند و عالمی وراء پدیدهها وجود ندارد از اینها مهمتر این بود که اینهابا تأکید گفتند:
«نظریه کوانتوم آخر ماده فیزیک اس تو هر سوالی که مکانیک کوانتومی نتواند جواب دهد قابل طرح نیست.»
بورن (1926): بعضی نظرشان این است که مسأله گذارهای مکانیک کوانتومی قابل درک نیست بلکه مفاهیم جدید لازم است. من خودم از طریق کامل بودن مبانی منطقی مکانیک کوانتومی به این نتیجه رسیدهام که این نظریه کامل است و مسأله گذارها را باید قاعدتاً در برداشته باشد.
(توجه: منظور ار گذارهای مکانیک کوانتومی عبور از یک حالت کوانتومی به حالت دیگر است) پوپر نقل میکند که در سال 1935 یک شب را با هایزنبرگ به سر برده است.
در آن زمان ادعای هایزنبرگ این بوده است که مکانیک کوانتومی را نمیتوان با تحقیقات هستهای عمیقتر کرد.
این ادعاها در حالی است که بسیاری از بزرگان و شاگردان ممتازان اذعان داشتند که نظریه کوانتوم قابل درک نیست.
بور (به نقل پوپر): مکانیک کوانتومی قابل فهم نیست فقط فیزیک کلاسیک قابل فهم است و ما باید خود را به این قانع کنیم که مکانیک کوانتومی تا حدی قابل فهم است، و ما باید خود را به این قانع کنیم که مکانیک کوانتومی تا حدی قابل فهم است، آن هم از طریق فیزیک کلاسیک!
برای اینها جمع این دو مطلب (آخر خط بودن فیزیک و قابل فهم نبودن نظریه کوانتوم) اشکالی نداشت زیرا آنها معتقد بودن که توصیف ریاضی کفایت میکند و تصویرپذیری شرط نیست. در هر عصر این گرایش بوده است که فیزیک آن عصر را کامل بگیرند فقط مسائل فرعی یا افزایش دقت باقیمانده تلقی شده است. اما تحول علم همواره نقض این مطلب را نشان داده است و دلیلی ندارد که وضعیت فعلی علم استثنایی بر این قضیه باشد. بنابراین باید در استنتاجات از ساختار نظری فیزیک همواره احتیاطهای لازم را معمول داشت.
2- مخالفین مکتب کپننهاگی به رهبری اینشتاین و شرودینگر و بعداً روبروی و بوهم. اینها نه طرد رئالیسم را پذیرفتند نه موجبیت را و نه ابزارنگاری و آخر خط بدون مکانیک کوانتومی را بلکه معتقد بودند که نظریهها تنها ابزار محاسبه نیستند بلکه اصالتاً برای توصیف واقعیت فیزیکی بکار میروند. اینها به پیشبینی نتایج آزمایشها قانع نبودند بلکه میخواستند توضیحی برای آنچه میگذرد بیابند. به قول اینشتاین «من میخواهم بدانم خداوند چگونه این جهان را خلق کرده است. من به این پدیده یا آن پدیده یا طیف این عنصر آن عنصر علاقمند نیستم من میخواهم اندیشههای او را بدانم بقیه جزئیات است.»
3- اکثریت فیزیکدانان بعدی که اصلاً توجهی به بحثهای تعبیری نداشتند و اینگونه بحثها را فلسفی و در نتیجه غیر مهم برای فیزیک تلقی میکردند و یا میگفتند بور این قبیل کارها را انجام داده است و باید از او تبعیت کرد.
به قول کلی: «فیزیکدانان اطمینان فوِ العادهای نسبت به مرفع مکانیک کوتانتومی نشان میدهند و نسبت به اظهار نظر حول نتایج از آن اظهار بی میلی میکنند...
بحثهای داغ درباره تعبیر مکانیک کوانتومی محدود به فیزیکدانان فیلسوف مشرب شده است...»
برای غالب فیزیکدانان سوال درباره مکانیک کوانتومی بوسیله تعبیر کپنهاگی جواب داده شده است. آنها صریحاً یا تلویحاً کاوش بیشتر درباره این مطلب را نفی میکنند استدلالشان این است که اینگوه سوالات حاکی از بی اطلاعی سوال کننده است و یا اینکه اینگونه سوالات فلسفی و در نتیجه غیر قانونی است. اما اگر دنبال کنیم که اساساً مکتب کپنهاگی چیست و مفروضات آن کدام است میبینیم که به جوابی واحد میرسیم.