کتاب کوانتوم در چند دقیقه ( توصیف فشرده ی گیتی از دریچه ی کوانتومی ) انتشارات گوتنبرگ

فیزیک کوانتومی بنیادی ترین – اما همچنین گیج کننده ترین – شاخه علم است.

انتقال از راه دور، پادماده و جهان‌های موازی، و همچنین زیربنای تمام فناوری دیجیتال ما، به همان اندازه مهم است که ذهن را درگیر می‌کند.

فیزیک کوانتومی علم است، نه جادو. با این وجود، آنچه می‌تواند انجام دهد واقعا جادویی است و ما در تقلای فهمیدن آن، خودمان را در عمق طبیعت و واقعیت بسیار بکر می‌یابیم. کوانتوم در چند دقیقه یکی از ده‌ها کتاب مجموعهٔ بزرگ «در چند دقیقه» است که چندین سال است منتشر می‌شود.

رویکرد این مجموعه به‌گونه‌ای است که سه ویژگی بسیار مهم را پوشش می‌دهد، چیزی که به شدت لازمهٔ مخاطب ایرانی است.

نخست درستی و دقت علمی است، دیگری گزیدگی و گستردگی موضوعات است و سومین ویژگی آن طبقه‌بندی بسیار خوب است.

درباره کتاب کوانتوم در چند دقیقه

صد سال پیش در چنین روزهایی، دو رویداد در جهان علم و ِ جهان ایرانی در حال وقوع بود. در ِ جهان علم نظریهٔ کوانتومی آرام‌آرام در حال زایش بود و آلبرت اینشتین نظریهٔ نسبیت خاص و عام خود را ارائه کرده بود.

شاید معنای واقعی فیزیک کوانتومی، همچنان محل بحث باشد؛ اما کاربردهای بی‌شمار آن انکارناپذیر است. همهٔ اجزای الکترونیکی در کامپیوترها، تلفن‌ها، تلویزیون‌ها و تبلت‌های ما به لطف اصول کوانتومی کار می‌کنند. فیزیک کوانتومی ما را به مرزهای هر‌آنچه دربارهٔ فیزیک می‌دانیم، می‌برد.

دانشمندان در تفسیر اینکه همهٔ این‌ها چه معنایی می‌دهد، اختلاف نظر دارند. تنها چیزی که به‌نظر می‌رسد همه بر سر آن توافق دارند این است که در کوچک‌ترین مقیاس‌ها، طبیعت احتمال‌گون است.

عناوینی که در این کتاب بررسی می‌شود به‌‌این‌ترتیب است: تولد فیزیک کوانتومی / ترازهای انرژی و خطوط طیفی (بینابی) / زبان فیزیک کوانتومی / فیزیک کوانتومی و گیتی / نظریهٔ همه‌چیز / گیتی اسرارآمیز / کاربردهای کوانتومی / زیست کوانتومی / آیندهٔ فیزیک کوانتومی

کتاب کوانتوم در چند دقیقه را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم

این کتاب به علاقه‌مندان به فیزیک پیشنهاد می‌شود.

بخشی از کتاب کوانتوم در چند دقیقه

«نظریه‌ی کوانتومی، ریشه در بحث های شدید و طولانی درباره‌ی ماهیت نور دارد. در اواخر قرن هفدهم این سوال که نور از ذرات ساخته شده است یا از امواج، بر علم سایه انداخته بود. در سال ۱۶۷۸ میلادی (۱۵۰۷ ه.خ) دانشمند هلندی، کریستین هویگنس این فرضیه را مطرح کرد که نور به صورت موج منتشر می‌شود. او براساس دیدگاه‌هایی که پیشتر توسط رنه دکارت ارائه شده بود، به این نتیجه رسید.

البته، امواج (از امواج کشندی(جزر و مدی) در آب گرفته تا امواج صوتی در هوا) نیاز به یک محیط واسطه دارند که در آن انتشار یابند. بدیهی بود که امواج نور از هوا به عنوان محیط واسطه برای انتشار استفاده نمی‌کنند- فضا محیطی فاقد هوا شناخته شده بود- و ما هنوز هم می‌توانیم نور خورشید، ستارگان و سیارات را ببینیم.

برای توجیه این پدیده‌ها، هویگنس محیطی واسطه در نظر گرفت و آن را اتر شفاف نامید. ولی او از توضیح دقیق درباره‌ی اینکه به‌راستی این اتر چیست، خودداری می‌کرد. افزون بر آن اتر بی‌وزن، نامرئی و ظاهراً در همه جا بود.

تعجبی ندارد که دانشمندان زیادی که مهم‌ترین آنها ایزاک نیوتن بود – به نظریه‌ی موجی هویگنس اطمینان نداشتند. در مقابل، آنها استدلال می‌کردند که نور باید از ذرات تشکیل شده باشد.

فیزیک‌دان بانفوذ انگلیسی، ایزاک نیوتن مدلی از نور به صورت ذرات گسسته یا مجزا ارائه کرد که به مدل ذره‌ای معروف شد. این مدل نه‌تنها از اساس در تقابل با نظریهٔ موجی هویگنس بود؛ بلکه بر مشاهده نیز استوار بود. نیوتن با اشاره به مسیر بازتابش نور از یک آینه استدلال کرد: امواج در خطوط مستقیم لازم برای ایجاد بازتاب، حرکت نمی‌کنند؛ اما ذرات اینچنین هستند.

علاوه بر آن، نیوتن پدیده‌ی شکست نور(خم شدن نور در برخی مواد، مانند آب) را تأثیر محیط واسطه در جذب ذرات نور و افزایش سرعت آن‌ها تعبیر کرد. بی‌گمان اگر در یک روز آفتابی قدم بزنید، خواهید دید که لبه‌های سایه‌ی شما صاف هستند، درحالی‌که اگر نور خورشید متشکل از امواج باشد، لبه‌ی سایه‌ی شما مات و محو خواهد بود. مدل نیوتن، نظریه‌ی پیشتاز درباره‌ی نور شد؛ اما مورد قبول همه قرار نگرفت.

رابرت هوک نور یکی از افراد بانفوذی بود که همچنان نظریه‌ی موجی بودن رقیب او برایش جالب توجه بود. این رویکرد طرفداران بیشتری پیدا کرد تا جاییکه در سال ۱۸۰۱ میلادی (۱۱۷۹ ه.خ)، مدت‌ها پس از مرگ نیوتن، به‌نظر می‌رسید که آزمایش دو شکاف، نظریه ذره‌ای بودن نور را یک‌بار و برای همیشه رد کرده است.»

شما می توانید کتاب کوانتوم در چند دقیقه را از فروشگاه اینترنتی کتاب آرتین  تهیه فرمایید.

فیزیک حالت جامد جلد اول ویرایش دوم

انتشارات  :دانشگاه صنعتی اصفهان

نویسنده : جوزپه گروسو

مترجم :دکتر پیمان صاحب سرا