دانلود کتاب جهان کوانتومی

کتاب جهان کوانتومی – اثری از برایان کاکس و جف فورشاو

این کتاب از برایان کاکس و جف فورشاو، پی دی اف کاملی برای ورود به دنیای کوانتومی است. جایی که مشاهدات و شهود روزمره مان شکست می خورد و قوانین عجیب زیراتمی خودنمایی می کنند. اگر دلتان می خواهد بفهمید چرا نور همزمان ذره و موج است، یا اینکه آزمایش دو شکاف چه چیزی درباره واقعیت به ما می‌گوید، این PDF با زبانی ساده و تصاویر گویا برای شما نوشته شده.

در این کتاب کوانتوم چیست و چرا برای ذهن عادی غیر قابل درک به نظر می رسد؟

در کتاب جهان کوانتومی، کوانتوم یعنی اینکه بعضی کمیت ها، مثل انرژی، گسسته اند و یعنی به جای طیف پیوسته، مقادیر مجزا دارند. ماکس پلانک اولین کسی بود که نشان داد انرژی تابش جسم سیاه باید در بسته های کوآنتوم صادر شود. این ایده متناقض با تجربه روزمره ماست! در زندگی عادی ما حرکت، زمان و اندازه گیری ها پیوسته و قابل پیش بینی اند. اما در مقیاس زیراتمی، ذرات رفتار های موجی از خود نشان می دهند، عدم قطعیت نقش دارد و اصل علیت ظاهرا نامتعارف جلوه می کند. این شکاف بین شهود کلاسیک و واقعیت کوانتومی همان چیزی است که به ذهن معمولی عجیب به نظر می رسد.

گفتیم که نور ، همزمان موج و ذره است

خب چه معنایی دارد؟

نور به طور کلاسیک به عنوان موج توصیف می شد اما آزمایش های فوتوالکتریک و پدیده هایی مانند تابش جسم سیاه نشان دادند که نور در بسته های گسسته فوتون ها عمل می کند. این دوگانگی موج و ذره نشان می دهد که ویژگی ای که انتظار داریم برای یک سیستم ثابت بماند، در واقع به نحوه اندازه گیری و تعامل با سیستم بستگی دارد. کتاب جهان کوانتومی با مثال های ساده و تصاویر توضیح می دهد چگونه نور می تواند در برخی آزمایش ها شبیه موج و در برخی دیگر شبیه ذره رفتار کند و چرا این موضوع، پایه فهم مدرن فیزیک است.

آزمایش دو شکاف ، قلب راز کوانتوم

آزمایش دو شکاف (Double-slit) یکی از شفاف ترین و در عین حال مرموزترین نمایش ها بوده است. وقتی ذرات (یا فوتون ها) از دو شکاف عبور می کنند و بر یک صفحه ثبت کننده ظاهر می شوند، الگوی تداخلی موجی مشاهده می شود اما اگر سعی کنیم بفهمیم هر ذره دقیقا از کدام شکاف عبور کرده، الگوی موجی نابود می شود و رفتار ذره ای ظاهر می شود. این آزمایش نشان می دهد که مشاهده و اندازه گیری نه فقط اطلاعات را آشکار می کند، بلکه رفتار آزمایش را تعیین می کند. کتاب جهان کوانتومی با زبانی قابل فهم این آزمایش را تشریح می کند و پیامد های فلسفی و عملی آن را بازگو می نماید.

مکان و سرعت یک ذره

مسئله هایزنبرگ و محدودیت ها

اصل عدم قطعیت هایزنبرگ می گوید نمی توان همزمان مکان و تکانه (یا سرعت) یک ذره را با دقت نامحدود دانست. این محدودیت بنیادین نیست که از نقص ابزار ناشی شود بلکه بخشی از ذات واقعیت در مقیاس کوانتومی است. برای ما که در عالم کلاسیک بزرگ شده ایم، پذیرش اینکه دانش کامل از هر دو کمیت ممکن نیست چالش برانگیز است. باز هم کتاب جهان کوانتومی به روش هایی اشاره می کند که این اصل در آزمایش ها و فناوری های کوانتومی راه ما را تعیین می کند و چرا باید هنگام طراحی سیستم های کوچک به این محدودیت احترام بگذاریم.

شرودینگر، گربه و برهم نهی

شرودینگر برای نشان دادن پارادوکسِ بر هم نهی یک گربه فرضی را معرفی کرد. سیستمی که همزمان در دو حالت زندگی و مرگ قرار دارد تا زمانی که مشاهده ای اتفاق بیفتد. این تصویر افراطی به ما کمک می کند بر همنهی کوانتومی را درک کنیم. ذرات می توانند در چندین حالت همزمان قرار گیرند و تنها هنگام اندازه گیری یکی از احتمالات محقق می شود. کتاب با زبانی دقیق اما ساده توضیح می دهد که برهم‌نهی در آزمایش های واقعی چگونه نشان داده می شود و چرا انتقال این مفهوم به سیستم های ماکروسکوپی چالش برانگیز است.

درهم تنیدگی کوانتومی

در هم تنیدگی پدیده ای است که دو یا چند ذره را چنان به هم مرتبط می کند که وضعیت هر یک بلافاصله با وضعیت دیگری پیوند می خورد، حتی اگر فاصله میانشان زیاد باشد. این پدیده مفهوم غیرمحلی بودن را مطرح می کند که حتی اینشتین را به عمل شبح گونه از راه دور واداشت. جهان کوانتومی با مثال های تاریخی و توضیحات کامل نشان می دهد چگونه درهم‌تنیدگی به پایه ی فناوری هایی مانند رمزنگاری کوانتومی و کامپیوتر های کوانتومی تبدیل شده است.

فهرست و محتوای کتاب جهان کوانتومی

• فصل اول – اتفاق عجیبی در جریان است
• فصل دوم – حضور همزمان در دو مکان
• فصل سوم – ذره چیست؟
• فصل چهارم – هرچیزی که احتمال وقوع دارد، اتفاق می افتد
• فصل پنجم – توهم حرکت
• فصل ششم – موسیقی اتم ها
• فصل هفتم – جهان بر روی نوک سوزن (و چرا ما به درون زمین رسوخ نمی کنیم)
• فصل هشتم – ارتباط دو طرفه
• فصل نهم – دنیای مدرن
• فصل دهم – اندرکنش
• فصل یازدهم – فضای خالی، خالی نیست
• سخن پایانی – مرگ ستارگان

در صورت بروز هرگونه مشکل در فرآیند خرید یا دانلود، از طریق راه های ذکر شده در دونا فایل به پشتیبانی   پیام دهید!