۶٫۳ دوگانگی موج و ذره

خانه ／ ۶. حوزهٔ کوانتومی

رفتارِ موج‌گونه در نور و ماده از یک خاستگاه پدید می‌آید. در هنگامِ انتشار، دستگاهِ آزمون یا خودِ جسم، دریایِ انرژیِ پیرامون را می‌کشد و ناهمواریِ تانسوریِ موضعی را به «نقشهٔ دریا»یی هم‌بسته بدل می‌کند. نمودِ ذره‌ای هنگامی پدیدار می‌شود که در سویِ آشکارساز آستانه‌ای بسته شود و تنها یک واحد رخداد ثبت گردد. خلاصه این است که حرکت، دریا را می‌کشد، نقشه موجی می‌شود، سپس آستانه بسته می‌شود و رخداد یک‌باره به حساب می‌آید.

نخست مبنایِ رصدیِ آنچه واقعاً می‌بینیم

• با تضعیفِ منبع تا سطحِ تک‌رخداد، نقاط به‌صورتِ جداگانه رویِ پرده ظاهر می‌شوند.
• با گشودنِ دو شکاف و انباشته‌شدنِ رخدادهایِ کافی، رگه‌هایِ روشن و تیره پدید می‌آیند.
• با گشودنِ تنها یک شکاف، نقش گسترش می‌یابد اما رگه‌ها دیده نمی‌شوند.
• اگر پروب را عوض کنیم ـ نورکامه، الکترون، اتم، نوترون یا حتی مولکول‌هایِ بزرگ ـ در دستگاهی پاکیزه و پایدار همان سرجمعِ نقطه‌ها که به رگه بدل می‌شود دیده می‌شود.
• هرگاه اطلاعاتِ مسیر نشان‌گذاری شود رگه‌ها ناپدید می‌شوند و با پاک‌کردنِ آن نشان‌ها در آمارِ مشروط، رگه‌ها بازمی‌گردند.

نتیجه این است که رخدادِ تک، نقطه‌ای است که خوانشِ آستانه آن را تعیین می‌کند و رگه‌ها نمایانگرِ نقشهٔ دریا در هنگامِ انتشارند.

دوم سازوکارِ یگانه در سه حلقه

• آستانهٔ گروه‌بندی در منبع. منبع تنها پس از گذر از آستانه، اختلالی خودسازگار یا حلقه‌ای بسته رها می‌کند و کوشش‌هایِ ناکام در شمار نمی‌آید.
• موجی‌شدنِ نقشهٔ دریا در جریانِ انتشار. جسمِ در حرکت، دریایِ انرژی را می‌کشد و ناهمواریِ تانسوری را به نقشه‌ای هم‌بسته بدل می‌کند که فراز و فرودِ پتانسیلِ تانسوری را در بر دارد ـ گذرگاه‌هایِ آسان و دشوار ـ و بافتِ جهت‌مند که راه‌هایِ پیوند را می‌گشاید و برجستگی و درّهٔ فازیِ کارآمد که در برهم‌نهیِ چندمسیره، تقویت یا تضعیف می‌آفریند. این نقشه از برهم‌نهیِ خطی پیروی می‌کند و مرزها آن را می‌نویسند ـ صفحهٔ مانع، شکاف، عدسی و بخشندهٔ پرتو.
• بستنِ آستانه در گیرنده. هرگاه شرط‌هایِ تانسوریِ موضعی به آستانهٔ بستن برسد، آشکارساز یک واحد ثبت می‌کند و نقطه‌ای بر پرده می‌نشیند.

خلاصه این که موج، همان نقشهٔ دریایی است که موجی شده و ذره، همان خوانشِ یک‌باره بر آستانه است. دو گامِ پیوسته‌اند، نه متعارض.

سوم نور و ذراتِ مادی با خاستگاهی یگانه و هسته‌هایِ پیوندِ گوناگون

• خاستگاه، در همه جا یکی است. از نورکامه تا الکترون و اتم و مولکول، موجی‌بودن از همان موجی‌شدنِ نقشهٔ دریا برمی‌خیزد و موجِ جداگانه‌ای ویژهٔ ماده در کار نیست.
• هسته‌هایِ پیوند دگرگون‌اند. بار و اسپین و جرم و قطبش‌پذیری و ساختارِ درونی تعیین می‌کند که همان نقشه چگونه نمونه‌برداری و وزن‌دهی شود ـ همانند هسته‌هایِ هم‌نهیِ گوناگون. ازاین‌رو پوشِ کلی و کنتراست و ریزه‌کاری دگرگون می‌شود اما علتِ بنیادی که همان ناهمواریِ موجی است پابرجا می‌ماند.
• خوانشِ یگانه. در نور، حرکت دریا را می‌کشد، نقشه موجی می‌شود و تداخل و پراش نمودار می‌گردد. در الکترون و اتم و مولکول نیز همین زنجیره تکرار می‌شود و بافتِ میدانِ نزدیکِ درونی تنها پیوند را دگرآهنگ می‌کند، موجِ تازه‌ای پدید نمی‌آورد.

چهارم بازخوانیِ آزمایشِ دو شکاف ـ ابزار نقشه را می‌نویسد

• دو شکاف مسیرهایی را پیش از پرده رویِ نقشه نقش می‌کنند.
• رگهٔ روشن ناحیهٔ گذردهیِ روان است و رگهٔ تیره ناحیهٔ مهار.
• سنجشِ مسیر، نقشه را بازنویسی و زبرتر می‌کند، ساختارِ همدوسِ ریز را هموار می‌سازد و رگه‌ها ناپدید می‌شوند. با گزینشِ مشروط می‌توان زیرمجموعه‌هایی را برکشید که هنوز آن ریزساخت را نگه داشته‌اند و رگه‌ها بازمی‌گردند.
• انتخابِ دیرهنگام تنها معیارِ آماری را دیرتر معین می‌کند و بازنویسیِ تندتر از نور رخ نمی‌دهد، پس علیت محفوظ است.
• ترکیبِ شدت به زبانِ ساده چنین است که در همدوسی، شدتِ کل برابرِ جمعِ دو مسیر به‌همراهِ سهمِ همدوسی است و بی‌همدوسی، آن سهم صفر می‌شود و تنها جمع می‌ماند.

پنجم میدانِ نزدیک و دور و چینش‌هایِ چندجزئی به‌منزلهٔ تصویرهایِ یک نقشه

• در میدانِ نزدیک، اثرِ هندسه و بافتِ جهت‌مند پررنگ‌تر است و در میدانِ دور، برجستگی و درّهٔ فازی بیش از پیش نمایان می‌شود. هر دو نگاشت‌هایی از یک نقشه در فاصله‌هایِ گوناگون‌اند.
• در تداخل‌سنجِ ماخ–زندِر، دو بازو دو نقشه می‌نویسند و در بخشندهٔ دوم بر هم می‌نهند و همدوسی و جابه‌جاییِ فاز خوانده می‌شود.
• با چند شکاف یا توری، نقشه رگه‌هایِ فشرده‌تری می‌یابد. پوشِ کلی را شکافِ تکی تعیین می‌کند و رگه‌هایِ ریز را برهم‌نهیِ چندشکافی.
• عنصرهایِ قطبش و جهت، بافتی جهت‌مند بر نقشه نقش می‌کنند و فرونشانی و چرخاندن و بازسازیِ همدوسی را ممکن می‌سازند.

ششم پیوست از سویِ ذره در دیدگاهِ خاستگاهِ مشترک

• آهنگِ درونی و بافتِ میدانِ نزدیک در الکترون و اتم ساختاری پایدار در مقیاس‌هایِ کوچک می‌سازد که با نقشهٔ نقش‌شده به‌وسیلهٔ شکاف‌ها درگیر می‌شود و پهنه‌هایی را که بستنِ آستانه در آن آسان یا دشوار است جابه‌جا می‌کند.
• خوانش، خودمحدود است و وابسته به آستانه‌ها. در هر رخداد، بستن تنها در یک موضع به انجام می‌رسد، ازاین‌رو برخوردها همواره نقطه‌ای می‌مانند و آمارِ درازمدت، بافتِ نقشه را بازمی‌نمایاند.

هفتم واهمدوسی و پاک‌کنِ کوانتومی چون دو فرایندِ مادی با تفسیری یگانه

• واهمدوسی همان زبرکردنِ نقشه است. سنجش‌هایِ ناتوان یا پراکندگیِ محیطی میانگینِ موضعی می‌گیرد، ریزساخت را هموار می‌کند و نمایانی کاهش می‌یابد.
• پاک‌کنِ کوانتومی بازنویسیِ گذشته نیست، بلکه بخش‌بندیِ مشروطِ داده‌هاست تا زیرمجموعه‌هایی که ریزساخت را نگاه داشته‌اند برکشیده شوند.
• شاخص‌هایِ سنجش‌پذیر نشان می‌دهند که با افزایشِ فشار و دما و ناهماهنگیِ مسیر و اندازهٔ پروب و درازشدنِ پنجرهٔ زمانی، نمایانی افت می‌کند و روش‌هایِ پژواک و گسستِ پیوند می‌تواند بخشی از همدوسی را بازگرداند.

هشتم خوانشِ چهاربعدی در صفحهٔ تصویر و قطبش و زمان و طیف

• در صفحهٔ تصویر، کج‌شدنِ پرتو و کنتراستِ رگه‌ها هندسه و بافتِ جهت‌مندِ نقشه را آشکار می‌کند.
• تحلیلِ رگه‌ها بر پایهٔ قطبش، بافت‌هایِ جهت و گردش را به‌طورِ مستقیم ترسیم می‌کند.
• پس از اصلاحِ پاشندگی، اگر پله‌هایِ مشترک یا پوش‌هایِ پژواکی برجای بماند، دوره‌هایِ فشردن و پس‌زدن در نقشه را نشان می‌دهد.
• در طیف، بالا‌رفتنِ ناحیه‌هایِ نرم و قله‌هایِ باریک و جابه‌جایی‌هایِ ریز، نشانِ بازفرآوری در مرزهاست که با دگرشدنِ پنجرهٔ انرژی، تصویرِ دیگری می‌یابد.

نهم هم‌سنجی با مکانیکِ کوانتومی

• منشأ موج در مکانیکِ کوانتومی، جمعِ دامنه‌هایِ احتمال است و در این روایت، همان به‌صورتِ حرکتی که دریا را می‌کشد و نقشه را موجی می‌کند تصویر می‌شود.
• گسسته‌بودنِ رخدادها در آن‌جا نتیجهٔ گسیل و جذبِ کوانتیده است و در این‌جا با زنجیرهٔ آستانه‌هایِ گروه‌بندی و بستن، دلیلِ خوانشِ یک‌باره دانسته می‌شود.
• در رگه‌هایِ دو شکاف، پیش‌بینی‌ها دربارهٔ توزیع‌هایِ فراوانی و دگرگونیِ ابزار هم‌نواست و افزون بر آن، چراییِ رخداد از سرچشمه‌ای ساختاری و محیطی و آستانه‌ای روشن می‌شود.

دهم پیش‌بینی‌هایِ قابلِ آزمون

• ریزساخت‌هایِ کایرال در لبه‌هایِ شکاف، مرکزِ رگه‌ها را بی‌آن‌که طولِ مسیرِ هندسی دگر شود اندکی جابه‌جا می‌کند و نشانِ این جابه‌جایی در الکترون و پوزیترون وارونه است.
• با گنجاندنِ گرادیانِ تانسوریِ مهارشدنی میانِ دو شکاف ـ چون آرایهٔ ریزجرم یا میدانِ حفره ـ گام و نمایانیِ رگه‌ها به‌گونه‌ای خطی و محاسبه‌پذیر دگر می‌شود.
• با آمارِ مشروطِ پرتوهایی که تکانهٔ زاویه‌ایِ مداری دارند می‌توان سویهٔ رگه‌ها را بی‌نیاز از دگرگونیِ هندسه بازسازی یا دگرگون کرد.
• نمایانی با فزون‌شدنِ چگالیِ پراکنده‌سازها بر پایهٔ هسته‌ای برای زبرسازی که انتگرال‌پذیر است کاهش می‌یابد و شکلِ این هسته به بافتِ جهت‌مند و پنجرهٔ انرژی وابسته است.
• در دُم‌هایِ مرتبهٔ بالا قطبش به‌صورتِ وارون میانِ الکترون و پوزیترون نمود می‌یابد، زیرِ همان مرزهایِ جهت‌مند، که بازتابِ تفاوتِ پیوند در میدانِ نزدیک است.

یازدهم پرسش‌هایِ پرتکرار

• چرا نور و ذره موج نشان می‌دهند. زیرا انتشار، دریایِ انرژی را می‌کشد و ناهمواریِ تانسوری موجی می‌شود و نقشِ رگه‌ها اثرِ دیداریِ همان نقشه است.
• آیا ذرات موجی دیگر ویژهٔ خود دارند. نه، خاستگاه یکسان است و ساختارِ درونی تنها وزن‌دهیِ پیوند به همان نقشه را دگر می‌کند.
• چرا اندازه‌گیری رگه‌ها را از میان می‌برد. چون سنجش بر شکاف یا مسیر، نقشه را بازنویسی و زبرتر می‌کند و سهمِ همدوسی بریده می‌شود.
• پاک‌کن چگونه رگه‌ها را بازمی‌گرداند. با بازچینیِ مشروط که زیرمجموعه‌هایِ نگه‌دارندهٔ ریزساخت را برمی‌کشد و گذشته بازنویسی نمی‌شود.
• آیا کنش از دور در کار است. نه، نوسازیِ نقشه به مرزهایِ محلیِ انتشار پایبند است و همزمانیِ دوردست تنها برآمدِ برآورده‌شدنِ هم‌زمانِ شرط‌هایِ یکسان در آمار است.

دوازدهم جمع‌بندی

خاستگاهِ موجی‌بودنِ نور و ماده یکی است. حرکت، دریایِ انرژی را می‌کشد و ناهمواریِ تانسوری را به نقشه‌ای موجی بدل می‌کند و نمودِ ذره‌ای از خوانشِ تک‌باره در آستانهٔ بستن برمی‌خیزد. موج و ذره دو گوهرِ جداگانه نیستند، بلکه دو چهره از یک فرایندند ـ نقشه راه می‌نماید و آستانه ثبت می‌کند.