به گزارش خبرنگار مهر، در ادامه سلسله نشستهای گروه مطالعات علم مؤسسه پژوهشی حکمت و فلسفه ایران در بهار 90، علیرضا منصوری، عضو هیئت علمی پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی در روز چهارشنبه، 24 فروردین ماه 1390 با موضوع "مبانی فلسفی مسئله اندازه‌گیری در مکانیک کوانتومی" در محل این مؤسسه سخنرانی کرد.
منصوری در آغاز سخنان خود با اشاره به این نکته که مسئله اندازه‌گیری، چالشی میان فیزیکدانان بود که به مسئله‌ای فلسفی تبدیل شد، گفت: ما در رابطه با مسئله اندازه‌گیری در مکانیم کوانتومی ابتدا باید ببینیم که پیش‌فرض معمول ما راجع به اندازه‌گیری چیست. به طور معمول در این رابطه اندازه‌گیری هر ذره واجد کمیتی دانسته می‌شود که واجد مقداری نیز هست و آن مقدار است که اندازه‌گیری می‌شود.
وی افزود: از طرف دیگر اندازه‌گیری با بحث کامل بودن نیز در ارتباط است. در این مورد می‌توان گفت که اندازه‌گیری یا در یک مکان مشخص وجود دارد یا ندارد. بنابراین اگر نتوان در این باره در مکانیک کوانتوم سخن گفت آنگاه باید پذیرفت که مکانیک کوانتوم نظریه کاملی نیست.
عضو هیئت علمی پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی ادامه داد: مدلهای مختلفی که برای این مسئله ارائه شده بسیار مهم هستند. هر کدام از این مدلها، تعهدات متافیزیکی‌ای را در پی دارند که می‌توانند به فیزیکهای متفاوتی منتهی شوند و در این جاست که می‌بینیم داد و ستدهای متفاوتی میان فیزیک و فلسفه وجود دارد. همچنین از جهتی می‌توان گفت که بر اساس این مدلها با یک ساختار ریاضی مشخص و معین چه دنیاهایی را می‌توان داشت که سازگار با آن ساختار باشند.
وی سپس به دو تقریر در رابطه با مسئله اندازه‌گیری پرداخت و تصریح کرد: در تقریر آلبرت تحول فیزیکی در هر سیستم یا هر ذره‌ای در این عالم با معادلاتی در مکانیک کوانتوم نشان داده می‌شود و در همین رابطه فرضی در مکانیک کوانتوم وجود دارد که فرض تقلیل است. اما مکانیک کوانتوم و فرض تقلیل در تقابل آشکار با یکدیگر قرار دارند.
منصوری خاطرنشان کرد: به نظر می‌رسد فرض تقلیل وقتی که اندازه‌گیری صورت می‌گیرد درست باشد در حالی که دینامیک به طرز عجیبی در مورد آنچه هنگام اندازه‌گیری رخ می‌دهد غلط است و باز با این وجود به نظر می‌رسد در زمانی که اندازه‌گیری نمی‌کنیم همین دینامیک توصیف درستی از آنچه اتفاق می‌افتد ارائه می‌دهد.
وی در ادامه به تقریر دوم به عنوان تقریر دیگری که در رابطه با مسئله اندازه‌گیری وجود دارد پرداخت و از سه ادعایی نام برد که دو به دو با یکدیگر در تعارضند: در ادعای نخست گفته می‌شود که تابع موج سیستم، کامل است یعنی تابع موج تمامی خواص فیزیکی سیستم را به طور مستقیم یا غیرمستقیم نشان می‌دهد. ادعای دوم به این موضوع اشاره می‌کند که تابع موج بر اساس معادله دینامیکی خطی که به معادله شرودینگر معروف است تحول پیدا می‌کند. در سومین ادعا نیز اندازه‌گیری یک مشاهده‌پذیر مثل اسپین الکترون معمولاً منجر به نتایج متعینی می‌شود.
این پژوهشگر مطالعات علم با تأکید بر اینکه باید راه‌حلهایی ارائه داد تا تعارضهایی که میان مکانیک کوانتوم و فرض تقلیل وجود دارد، رفع شود، گفت: این راه‌حلها از نظر مادلین باید به سه مسئله "نتایج"، "آمار" و "تأثیر" پاسخ دهند. مسئله نتایج، مسئله اصلی اندازه‌گیری است و به این موضوع می‌پردازد که چگونه پس از عمل اندازه‌گیری، سیستم مورد نظر ما یکی از حالات موجود در ترکیب خطی را اختیار می‌کند و منجر به یک نتیجه معین از مقادیر ممکن برای کمیت مشاهده‌پذیر می‌شود.
وی افزود: بنا بر مسئله آمار نتایجی که یک نظریه پیشنهاد می‌دهد بر اساس قاعده بورن احتمالی‌اند و بر اساس مسئله تأثیر در فرآیند اندازه‌گیری، تقلیل نقش سومی را بر عهده دارد و آن این است که حالت سیستم کوانتومی بعد از اندازه‌گیری تغییر می‌کند و تحول آینده سیستم را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
منصوری در ادامه به برخی مدلها در رابطه با بحث خود پرداخت و نخست درباره راه‌حل فون نویمان سخن گفت: راه‌حل وی متکی به پاسخ به این پرسش است که معنای اندازه‌گیری چیست؟ اما این سؤال وجود دارد که آیا اصل تقلیل فون‌نویمان موضعی نیست؟ ادامه کار فون‌نویمان را می‌توان در کارهای ویگنر دید که شعور را عامل تابع موج می‌دانست. در تعبیر کپنهاگی اما این نظر مطرح شد که تابع موج کامل است و بنا بر آن مشکل دنیای میکرو به دنیای ماکرو تسری یافت.
وی ادامه داد: یکی از مدلهای معروف تقلیل، مدل GRW است که هدف آن جلوگیری از ورود شعور به بحثهای فیزیکی بود. ارائه یک توصیف واحد از سطح میکرو و ماکرو با اصلاح معادله دینامیکی استاندارد از دیگر ایده‌های این مدل است که در این مدل بعد از زمان معینی شکل تابع موج عوض می‌شود. در اینجا می‌توان گفت که مدلی دستی ساخته شده است تا بتواند همان پیش‌بینیهای مکانیک کوانتوم را ارائه کند.
عضو هیئت علمی پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی از مدل همدوسی‌زدایی به عنوان مدل دیگری یاد کرد که در این زمینه ارائه شده است و گفت: این پرسش وجود دارد که آیا می‌توان اصول مکانیک کوانتوم را طوری صورت بندی کرد که نیازی به اندازه‌گیری نباشد. این مدل تعبیر فردی را کنار می گذارد و تعبیر آنسامبلی از تابع موج را اتخاذ می‌کند. در واقع مدل همدوسی‌زدایی با استفاده از در هم‌تنیدگی سیستم و محیط اطرافش می‌کوشد تداخلها را توضیح دهد. البته خود طراحان اصلی این نظریه از ادعای اصلی خود که می‌خواستند راه‌حلی برای مسئله اندازه‌گیری ارائه دهند دست برداشتند.
وی در ادامه با اشاره به این نکته که برخی از رویکردها توصیف مکانیک کوانتوم از واقعیت فیزیکی را ناقص می‌دانند تصریح کرد: در مدل متغیرهای نهان (بوهم) ما موج راهنما و الگوهای تداخلی داریم که این موج راهنما هویتی غیرموضعی در هستی‌شناسی است. در این نظریه همه چیز متعین است و در آن برهم‌نهی وجود ندارد که به تبع آن تقلیلی هم وجود اشته باشد.
مدل حالت نسبی آخرین مدلی بود که این پژوهشگر مطالعات علم به آن پرداخت و یادآور شد: فرض کامل بودن مستلزم پذیرش تقلیل نیست. دستیابی به نتایج متعین تجربی، ناشی از تجربه ذهنی ناظرانی است که خود آنها را باید به عنوان یک سیستم فیزیکی که با مکانیک کوانتوم توصیف می‌شوند در نظر گرفت. در واقع نظریه کوانتوم از جهت عینی، علّی و تعینی است و از جهت ذهنی، ناپیوسته و احتمالی است.
وی افزود: مسئله‌ای که در ارزیابی این مدل می‌توان به آن اشاره کرد مسئله پایه ارجح است. پاسخ به این پرسش که چه جهانهایی وجود دارد به این موضوع بستگی پیدا می‌کند که چه جملاتی در بردار حالت کلی وجود دارد و این امر خود به این بستگی دارد که بردار را در چه پایه‌هایی از فضا بنویسیم. همچنین مشکل دیگر به مفهوم احتمال مربوط می‌شود، بدین معنا که به کسی که در جهانی به نتیجه‌ای متعین دست یافته چه مفهومی از احتمال را می‌توان نسبت داد.
منصوری در پایان با طرح این پرسش که کدام یک از این مدلها را می‌توان انتخاب کرد، گفت: از نقطه نظر تجربی نمی‌توان میان هیچ یک از این مدلها تفاوتی قائل شد. البته به دلیل اعتقادات متافیزیکی متفاوت افراد در رابطه با انتخاب یکی از این مدلها مناقشاتی نیز وجود دارد. همچنین مسئله مهم دیگر که باید در انتخاب این مدلها در نظر گرفت وجود مسایل دیگر در مکانیک کوانتوم است که در رابطه با مسئله اندازه‌گیری قرار می‌گیرند.
نظر شما