ناچار ئۇچۇرلارنى پاش قىلىش: mzjubao@cnr

ئەڭ ئۇلۇغ ئالىم ئېينىشتىيىننىڭ خاتالىقى

مەنبەسى:نۇر تورى     |تەھرىر:گۈلبەھرەم مۇختار|     يوللانغان ۋاقىت: 2019-12-03 08:35

ئېينىشتىيىن دۇنيا ئېتىراپ قىلغان تالانت ئىگىسى. ئۇ ھازىرقى زامان فىزىكىسىنىڭ ئىككى چوڭ تۈۋرۈكىنىڭ بىرى بولغان نىسپىيلىك نەزەرىيىسىنى بارلىققا كەلتۈردى، شۇنداقلا ماسسا ئېنېرگىيە تەڭ قىممەت فورمۇلاسى (E = mc^ 2) نى بايقىغۇچى. ئۇ ئىلىم-پەن پەلسەپە ساھەسىدە تارىختىكى ئەڭ تەسىر كۈچكە ئىگە، ئەڭ ئۇلۇغ ئالىم.

1900-يىللارنىڭ باشلىرىدىن بۇيان، كىشىلەرنى ئىزچىل قىيىن ئەھۋالغا چۈشۈرۈپ كېلىۋاتقان بىر كۋانتلىق ھادىسە شۇكى، ئىككى دانە زەررىچە بىر-بىرىگە چىرمىشىپ تۇرغاندا، يەنە كېلىپ ناھايىتى يىراق ئارىلىقتا تۇرغان ھالەتتىمۇ بىر دانە زەررىچە يەنە بىر دانە زەررىچىنىڭ تەسىرىنى دەرھال ھېس قىلالايدۇ. بۇ ئېينىشتىيىنغا نىسبەتەن ئېيتقاندا ھەقىقەتەن ئادەمنىڭ ئىشەنگۈسى كەلمەيدۇ. ئۇ ئۇنى «يىراق ئارىلىقتىكى غەلىتە ھەرىكەت» دەپ ئاتىغان ھەمدە گۇمانلىنىش پوزىتسىيىسىدە تاكى ۋاپات بولغانغا قەدەر تۇرغان.

كۋانت مېخانىكىسىدا، ئىككى ياكى بىر نەچچە زەررىچە ئۆزئارا تەسىر كۆرسەتكەندىن كېيىن، ھەر قايسى زەررىچىلەر ئىگە بولغان ئالاھىدىلىك ئومۇملاشتۇرۇپ بىر پۈتۈن گەۋدە خاراكتېرىگە ئايلانغانلىقتىن، ھەر قايسى زەررىچىلەرنىڭ خاراكتېرىنى ئايرىم تەسۋىرلەش مۇمكىن ئەمەس. پەقەت ئومۇمىي سىستېمىنىڭ خاراكتېرىنى تەسۋىرلەشكىلا بولىدۇ. بۇ ھادىسە كۋانتلىق چىرمىشىش دەپ ئاتىلىدۇ. كۋانت چىرمىشىش نوقۇل ھالدا كۋانت سىستېمىسىدا يۈز بېرىدىغان ھادىسە، كلاسسىك مېخانىكىدىن مۇشۇنىڭغا ئوخشاش ھادىسىنى تاپقىلى بولمايدۇ.
1900-يىللارنىڭ باشلىرىدىن كېيىن، كۋانت چىرمىشىش ئارقا-ئارقىدىن ئىسپاتلانغان. ھازىر ئىنسانلار بۇ ھادىسىنى تۇنجى قېتىم سۈرەتكە تارتالىدى. يېقىندا «ئىلىم-پەن تەرەققىياتى» ژۇرنىلىدا ئېلان قىلىنغان بىر پارچە ئىلمىي ماقالە بولۇپ، «بېل تىپلىق دائىرىسىز ھەرىكەت تەسۋىرى» (ImagingBell-typenonlocalbehavior) دېگەن تېمىدا بۇ تەتقىقات نەتىجىسىنى تونۇشتۇردى.

نەزەرىيە فىزىكىسىدا، كۋانت دائىرىسىزلىك مىكرو سەۋىيەدە ئېلىپ بېرىلىدىغان بەزى ئۆلچەش خۇسۇسىيەتلىرى بولۇپ، بۇ كلاسسىك مېخانىكىدا بايقالغان دائىرىلىك چىنلىق نەزەرىيىسى تەسەۋۋۇرى بىلەن زىت. كۋانت ئوبيېكتى ھەم بۇ يەردە ھەم ئۇ يەردە.
بېل تىپى كۋانت فىزىكىسىدا بېل تېئورېمىسى (Bell'stheorem) غا ماس كېلىدىغان ھەرىكەت ئىپادىلىنىش تىپىنى كۆرسىتىدۇ. بۇ تېئورېما شۇنى كۆرسەتتىكى، ھەرقانداق دائىرىلىك يوشۇرۇن ئۆزگەرگۈچى سان توغرىسىدىكى فىزىكا نەزەرىيىسى كۋانت مېخانىكىسىنىڭ ھەر بىر مۆلچەرىنى تەقلىد قىلالمايدۇ. بىر خىل ئەمەلگە ئاشۇرغىلى بولمايدىغان تېئورېما، شۇڭا ئۇ بېل تەڭسىزلىكى دەپمۇ ئاتىلىدۇ. بۇ تېئورېما فىزىكا ۋە ئىلىم-پەن پەلسەپىسىدە ئىنتايىن مۇھىم، ئۇ كۋانت فىزىكىسىنىڭ جەزمەن دائىرىلىك قائىدىگە خىلاپلىق قىلىشى ياكى پاكىتقا قارشى ئېنىق بولۇشى كېرەكلىكىدىن دېرەك بېرىدۇ. ئىرېلاندىيە فىزىكا ئالىمى جون بېل 1964-يىلى بۇ تېئورېمىنى ئېلان قىلغان، شۇڭا ئۇنىڭ نامى بىلەن ئاتالغان.
بېل تېئورېمىسىنىڭ تەجرىبە ئارقىلىق ئېرىشكەن نەتىجىسى، كۋانت مېخانىكىسى نەزەرىيىسىنىڭ مۆلچەرىگە ئۇيغۇن كېلىدۇ، ھەمدە بەزى كۋانت ئېففېكتى گويا ئادەتتىن تاشقىرى يورۇقلۇق سۈرئىتى بىلەن ئىلگىرلىيەلەيدۇ، دەپ كۆرسىتىدۇ. بېل تەڭسىزلىكىگە خىلاپلىق قىلىش كۋانت سىستېمىسىنىڭ كلاسسىك بولمىغان خاراكتېرىنى ئىسپاتلاپلا قالماستىن، بەلكى كۋانت دۇنياسىدا ئىنتايىن ئۆزگىچە ئورۇنغا ئىگە. تەڭسىزلىك دەرىجىسىگە خىلاپلىق قىلىش دائىم بىر كۋانت كېلىشىمى ئىقتىدارىنىڭ ياخشى ئۆلچىمى بىلەن تەمىنلەيدۇ. بۇ خىل ئاساسىي كۋانت ئېففېكتىگە ئىگە بولغان سۈرەت بۇ خىل ھادىسىنىڭ تەسۋىرىنى قولغا كەلتۈرگىلى بولىدىغانلىقىنى ئىسپاتلىدى، شۇنىڭ بىلەن كۋانت دۇنياسىنىڭ ماھىيىتى ئۈستىدە ئىزدىنىشكە ئىشلىتىلىدۇ.
شۇڭا، بۇ ئىلمىي ماقالە بىر تەجرىبە پاكىتىنى دوكلات قىلىپ، كۆزەتكەن سۈرەتتە بېل تەڭسىزلىكىگە خىلاپلىق قىلغانلىقىنى ئىسپاتلىغان. ئۇ بىر چىرمىشىپ كەتكەن مەنبەدىن فوتوننى تەكشۈرىدىغان فازا ئوبيېكتىغا ئېرىشكەن پۈتۈن مەيداننىڭ ئۈستمۇئۈست چۈشكەن تەسۋىرىنى ئاساس قىلىدۇ. سۈرەت بېل تەڭسىزلىكىگە خىلاپ بولغان كونكرېت سانلىق مەلۇماتلارنى نامايەن قىلدى. بۇ نەتىجە بېل تەڭسىزلىكىگە خىلاپ ھالدا تەتقىق قىلىش ئۈچۈن بىر يېڭى كۋانت تەسۋىر ھاسىل قىلىش رامكىسى يولىنى ئاچتى، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا يەنە بوشلۇق ئۆزگەرگۈچى مىقدار ئاساسىدىكى كۋانت ئۇچۇر قۇرۇلمىسى ئىلھام ۋە ئىستىقبال بىلەن تەمىنلىدى.

تەتقىقاتچىلار كرىستالغا ئۇلترا بىنەپشە نۇرلۇق لازىر نۇر تارقىتىدۇ، ئۇ نۇر دەستىسىدىن بىر قىسىم فوتوننى ئايرىپ، ئىككى چىرمىشىپ كەتكەن فوتوننى ھاسىل قىلىدۇ. زەررىچە چىرمىشىپ قالغاندا، ئۇلارنىڭ خاراكتېرى ياكى ھالىتى (مەسىلەن، سپىن ياكى فازا قۇتۇپلىنىشى) ئۇلىنىدۇ. ئەمما ئۇلارنى ئۆلچەشتىن بۇرۇن، بۇ خۇسۇسىيەتلەر قاتلىنىش ھالىتىنى ساقلاپ، ئۇنىڭ بىرلا ۋاقىتتا كۆپ خىل ھالەتتە تۇرىدىغانلىقىنى بىلدۈرىدۇ.
كۆزەتكەندە، بىر زەررىچە بىر خىل ھالەتتە تۇرىدۇ، ئەمما تامامەن ئېنىق بولغان ئوخشاش بىر پەيتتە چىرمىشىپ كەتكەن يەنە بىر زەررىچە قارىمۇقارشى ھالەتتە تۇرىدۇ. تەتقىقاتچىلار تاللاپ كۆزەتكەن فوتوننىڭ چىرمىشىش خۇسۇسىيىتى ئۇلارنىڭ فازىسى. يورۇقلۇق زەررىچىگىمۇ، دولقۇنغىمۇ ئوخشايدۇ، شۇڭا فوتوننىڭ فازىسى ئۇنىڭ دولقۇن تەۋرىنىشىدىن ئىبارەت. ئوخشاش فازىلىق ياكى ئوخشاش فازىلىق ھالەتتە تۇرۇۋاتقان فوتون ئۆزئارا چوڭايتىش ئارقىلىق تېخىمۇ يورۇق كۈچلۈكلۈك ھاسىل قىلىدۇ.

بۇ چىرمىشىپ كەتكەن فوتونلار قۇرۇلغان ھامان، ئۇلارنى ئايرىپ ئوخشاش بولمىغان يوللارغىچە يەتكۈزۈپ بەرگىلى بولىدۇ. بىر يولنى بويلاپ ئالىملار بىر دولقۇن سۈزگۈچ قۇرۇپ فوتوننى تۆت ئوخشىمىغان فازىنىڭ بىرىگە چەك قويدى. سۈزۈش ئەينىكى ئەمەلىيەتتە فوتوننىڭ فازىسى بىلەن ئوخشاش بولىدۇ،.شۇڭا باسقۇچ بېكىتىلگەن ھامان، چىرمىشىپ كەتكەن ھەمراھ يەنە بىر يولنى بويلاپ قارشى يۆنىلىشكە قاراپ ماڭىدۇ.
ئاخىرىدا، بىرلا ۋاقىتتا ئىككى فازا قارىمۇقارشى چاپلىشىۋالغان فوتوننى ئۆلچىگەندە، يەككە فوتوننى ئادەتتىن تاشقىرى سەزگۈر فوتو ئاپپارات ئارقىلىق تەكشۈرۈپ سۈرەتكە تارتقىلى بولىدۇ. ئالىملار بۇ جەرياننى تەكرارلىدى، تاكى ئۇلار چىرمىشىپ كەتكەن فوتوننىڭ سۈرىتىنى تارتقانغا قەدەر، دولقۇننىڭ چوڭىيىشى ۋە ئۆزئارا يېيىشىپ كېتىشىگە يول قويدى.

فوتون قارىماققا كۆزگە ئوخشايدۇ ھەم ھەقىقەتەن بىر ئاز« غەلىتە» كۆرۈنىدۇ. ئەگەر ئىنچىكە كۆزەتسەك، چەمبەرنىڭ ئىچىدىكى ئىككى يوچۇقنى بايقايمىز، بۇ ئارىلىقنىڭ سىلىقلىق دەرىجىسى چۈشىدۇ، بۇ چاغدا ئالىملار ۋاقىتنى چىڭ تۇتۇپ ئۆلچەش ۋە سۈرەتكە تارتىش كېرەك.
بۇ سۈرەتلەر ئېينىشتىيىننىڭ كۋانت چىرمىشىشنىڭ قانداق خىزمەت قىلىدىغانلىقى توغرىسىدىكى كۆز قارىشىغا يەنىمۇ ئىلگىرىلىگەن ھالدا رەددىيە بەردى. ئېينىشتىيېن كلاسسىك فىزىكىدا چىرمىشىش ھادىسىسىنى تەسۋىرلەش ئۈچۈن، ئاتالمىش «يوشۇرۇن» ئۆزگەرگۈچى مىقدارنى ئوتتۇرىغا قويۇپ، ئۇلارنى ئۆز ئارا چىرمىشىپ كەتكەن خەۋەرچى بولالايدۇ، دەپ قارايدۇ. ئۇ ئوتتۇرىغا قويغان بۇ تەكلىپكە نىسبەتەن، ھازىرغىچە ھېچكىم بۇ يوشۇرۇن ئۆزگەرگۈچى مىقدارنى قانداق سىناشنى بىلمەيدۇ، ياكى رول ئوينامدۇ ياكى كۋانت دۇنياسى ھەقىقەتەن بەك غەلىتە.

1964-يىلى، يەنى ئېينىشتىيىن ئالەمدىن ئۆتۈپ ئون يىلغا يېقىن ۋاقىتتىن كېيىن، فىزىكا ئالىمى جون بېل بۇ تېئورېمىنى ئوتتۇرىغا قويدى، شۇنىڭ بىلەن ئېينىشتىيىن ئوتتۇرىغا قويغان غەلىتە ھەرىكەتلەر توغرىسىدىكى يوشۇرۇن ئۆزگەرگۈچى مىقدار ئىزاھاتى، شۇنداقلا كۋانت مېخانىكىسى چىرمىشىش چۈشەندۈرۈشىنى ئايرىغىلى بولدى. بېلنىڭ تەڭسىزلىكى كۆپ يىللىق سىناق ۋە ئىسپاتلاشتىن ئۆتكەن ھەمدە ئېينىشتىيىننىڭ ئۆزگەرگۈچى مىقدارنى يوشۇرۇش توغرىسىدىكى ئويلىنىشى بىلەن زىت بولغان. بۇ سۈرەتلەردە ئېينىشتىيىننىڭ پەرەز قىلغان يوشۇرۇن ئۆزگەرگۈچى مىقدار چۈشەندۈرۈشىگە رەددىيە بېرىشنىڭ كۈچلۈك ئىسپاتى قوشۇلغان.

ئەگەر ئېينىشتىيىننىڭ تىلىنى چىقارغان بىر پارچە سۈرىتى بولغان بولسا، بەلكىم سىز يېنىغا بۇ چىرمىشىشنىڭ رەسىملىرىنى قوشۇپ قويسىڭىز بولىدۇ. ئۇ بىزگە شۇنى ئەسكەرتىدۇكى، بىر ئالىم ناھايىتى داڭلىق بولۇشى مۇمكىن، لېكىن بەزىدە خاتالىق ئۆتكۈزىدىغان چاغلىرىمۇ بولىدۇ.
ھازىر بىز كۋانت چىرمىشىشنىڭ ھەقىقىي، چىن ئىكەنلىكىگە ئىشىنىمىز. بۇ بىر ياخشى ئىش، چۈنكى ئۇ ھازىرقى زامان كۋانت ئالاقىسى بىلەن كۋانت كومپيۇتېرنىڭ ئاچقۇچى.

 

中央广播电视总台 央广网 版权所有

ئەڭ ئۇلۇغ ئالىم ئېينىشتىيىننىڭ خاتالىقى

ئېينىشتىيىن دۇنيا ئېتىراپ قىلغان تالانت ئىگىسى. ئۇ ھازىرقى زامان فىزىكىسىنىڭ ئىككى چوڭ تۈۋرۈكىنىڭ بىرى بولغان نىسپىيلىك نەزەرىيىسىنى بارلىققا كەلتۈردى، شۇنداقلا ماسسا ئېنېرگىيە تەڭ قىممەت فورمۇلاسى (E = mc^ 2) نى بايقىغۇچى. ئۇ ئىلىم-پەن پەلسەپە ساھەسىدە تارىختىكى ئەڭ تەسىر كۈچكە ئىگە، ئەڭ ئۇلۇغ ئالىم.