بایگانی

شگفتی علمی برتر یک قرن گذشته از نگاه مجله ساینس نیوز3

c


در سال ۱۹۲۷، ورنر هایزنبرگ اصل عدم قطعیت خود را اعلام کرد؛ نظریه‌ای که ایده اصلی زیربنای ریاضیات جدید برای توصیف طبیعت به‌شمار می‌آید که به مکانیک کوانتومی معروف است.

اصل هایزنبرگ این حقیقت تکان‌دهنده را بیان می‌کرد که زنجیره‌ی پیوسته‌ای از علت و معلول که از فیزیک نیوتنی استنباط می‌شود، تصوری باطل است و تقریبی است که در مقیاس زیراتمی طبیعت رعایت نمی‌شود.

چند سال طول کشید، اما ساینس نیوز لتر در عنوان خبری سال ۱۹۲۹ خود اعلام کرد: «اصل عدم قطعیت وارد علم می‌شود». مقاله با بی‌رحمی عنوان کرده بود: «طبق تئوری جدید، قوانین شانس بر جهان فیزیکی حکومت می‌کنند.

این پیامدهای عجیب ناشی از این استدلال است که یک ذره ممکن است دارای مکان دقیق یا سرعت دقیقی باشد، اما نمی‌تواند هر دو را داشته باشد».

گزارش آن را ایده‌ای تحول‌آفرین نامید که «حتی بیشتر از نسبیت انیشتین، ایده‌های جهان را متحول خواهد کرد… و مطمئنا زمانی که فیلسوفان و مردم عادی تلاش کنند آن را تفسیر کنند، هیاهویی برپا خواهد کرد».

چنین تلاش‌هایی امروزه نیز ادامه دارد و هرگونه تفسیر آینده که بتواند به اجماع برسد، مطمئنا به شکل شگفتی غیرمنتظره‌ای ظاهر خواهد شد.

شگفتی علمی برتر یک قرن گذشته از نگاه مجله ساینس نیوز

نقض پاریته


در قرن بیستم، فیزیکدانان اهمیت تقارن‌های ریاضی را در قوانین طبیعت اثبات کردند. درحالی‌که تغییرات گوناگونی در جهان فیزیکی رخ می‌دهد، معادلات توصیف‌کننده‌ی آن‌ها یکسان است

بنابراین، بدیهی به‌نظر می‌رسید که مشاهده جهان در آینه (جابه‌جایی راست و چپ) نباید تأثیری روی دقت این معادلات داشته باشد. هرمان ویل، ریاضیدان برجسته‌ای که در سال ۱۹۵۵ از دنیا رفت، جسورانه گفت: «بدون تردید، تمامی قوانین طبیعت نسبت به جا‌به‌جایی راست با چپ، نامتغیر و ثابت هستند»

اما در سال ۱۹۵۶، تسونگ-دائو لی و چن نینگ یانگ مقاله‌ای نظری منتشر کردند که خلاف این موضوع را پیشنهاد می‌کرد و تقریبا بلافاصله، دو تیم آزمایشگر نشان دادند طبیعت بین راست و چپ تمایز قائل می‌شود (در اصطلاح تخصصی نقض پاریته).

واپاشی بتا رادیواکتیو اتم‌های کبالت و واپاشی ذرات ناپایداری به نام میون‌ها، هر دو نابرابری چپ-راست را در جهت حرکت ذرات بتای ساطع‌شده نشان می‌دادند.

این شگفتی بزرگی بود. این اکتشاف در نسخه پیشین ساینس نیوز یعنی ساینس نیوز لتر باعنوان «قوانین جدید ماده اتمی» منتشر شد و نتایج «انقلابی در فیزیک نظری» خوانده شد.