مکانیک کوانتومی، این نظریه حاکم بر دنیای اتمها و ذرات، قطعاً خاص است. بر خلاف بسیاری از زمینههای دیگر فیزیک، عجیب و غریب و غیرقابل تصور بودن این حوزه آن را خیرهکننده و جذاب میکند
۱-یک گربه میتواند مرده و زنده باشد
مدتهاست که میدانیم ذرات کوانتومی همزمان میتوانند در دو حالت – برای مثال در دو مکان- باشند که به آن اصل برهمنهی میگوییم. دانشمندان توانستهاند این را در آزمایش معروف دو شکاف نشان دهند، که در آن یک ذره کوانتومی منفرد، مانند فوتون یا الکترون، میتواند به طور همزمان از دو شکاف مختلف در یک دیوار عبور کند. این را از کجا میدانیم؟
در فیزیک کوانتوم، حالت هر ذره، بصورت یک موج نیز میباشد. اما وقتی جریانی از فوتونها را – یکی یکی – از میان شکافها میفرستیم، الگویی از دو موج ایجاد میشود که روی صفحهای در پشت شکاف با یکدیگر تداخل کردهاند. از آنجایی که هر فوتون در هنگام عبور از شکافها هیچ فوتون دیگری برای تداخل نداشته، این بدان معناست که باید همزمان از هر دو شکاف عبور کرده و با خودش تداخل کرده باشد
۲- با شباهتهای ساده میتوان درهمتنیدگی را توضیح داد
در هم تنیدگی یک خاصیت کوانتومی است که دو ذره مختلف را به هم مرتبط میکند، طوری که اگر یکی را اندازهگیری کنید، بهطور خودکار و فوراً از وضعیت دیگری هم مطلع میشوید و نکتهی جالب این است که مهم نیست چقدر از هم فاصله دارند. ذرات کوانتومی به شکلی اسرارآمیز در ارتباط هستند و مادذ نمیتوانیم آن را با منطق یا زبان روزمره توصیف کنیم.
۳- طبیعت غیر واقعی و “غیر محلی” است
اغلب گفته میشود که قضیه بل ثابت میکند که طبیعت «محلی» نیست، و یک شی فقط تحت تأثیر مستقیم محیط نزدیکش قرار ندارد. یکی دیگر از تفسیرهای رایج آن است که این یعنی، ویژگیهای اجسام کوانتومی «واقعی» نیستند، زیرا آنها تا قبل از اندازهگیری وجود ندارند.
علیرغم قضیه بل، طبیعت ممکن است کاملا واقعی و محلی باشد، اگر اجازه داشته باشید برخی چیزهای دیگر مانند زمان حرکت رو به جلو، که حواس معمولمان اقتضا میکند، را بشکنید. امید میرود که تحقیقات بعدی، تعداد زیاد تفسیرهای بالقوه از مکانیک کوانتومی را محدود کند
۴- هیچکس مکانیک کوانتومی را نمیفهمد
این دیدگاه به طور گستردهای در بین مردم وجود دارد. فرض رایج از جمله در میان فیزیکدانان، این است که درک فیزیک کوانتومی غیرممکن است. اما از چشمانداز قرن بیست و یکم، فیزیک کوانتومی نه تنها از نظر ریاضی و نه از نظر مفهومی برای دانشمندان به طور ویژهای دشوار نیست. ما آن را تا حدی خوب درک میکنیم که میتوانیم رویدادهای کوانتومی را با دقت بالا پیشبینی کنیم، سیستمهای کوانتومی بسیار پیچیده را شبیهسازی کنیم و حتی شروع به ساخت کامپیوترهای کوانتومی کنیم.برهمنهی و درهمتنیدگی، وقتی به زبان اطلاعات کوانتومی توضیح داده شود، به چیزی بیشتر از ریاضیات دبیرستان نیاز نیست. قضیه بل اصلاً نیازی به فیزیک کوانتومی ندارد. با استفاده از نظریه احتمال و جبر خطی میتوان آن را در چند خط استخراج کرد.