ปริศนาที่เป็นหัวใจของควอนตัมฟิสิกส์ – และวิธีที่นักปรัชญาวิทยาศาสตร์สามารถช่วยได้

ปริศนาที่เป็นหัวใจของควอนตัมฟิสิกส์ – และวิธีที่นักปรัชญาวิทยาศาสตร์สามารถช่วยได้

Steven Weinberg นักฟิสิกส์ทฤษฎีผู้ล่วงลับไปแล้วเคยเขียนเรียงความเรื่อง “ปัญหาเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม” ตีพิมพ์ในNew York Review of Booksในปี 2560 เสียใจกับข้อเท็จจริงที่ว่า “นักฟิสิกส์ที่คุ้นเคยกับกลศาสตร์ควอนตัมมากที่สุดไม่เห็นด้วยกับสิ่งที่มันหมายถึงทั้งหมด” คำกล่าวของ Weinberg ดูขัดแย้งกัน หากนักฟิสิกส์ไม่ถูกรบกวนจากกลศาสตร์ควอนตัม เหตุใดจึงโต้เถียงกันถึงความสำคัญของมัน

สาขาฟิสิกส์อื่น ๆ 

ส่วนใหญ่ไม่พบปัญหานี้ แม้ในที่ที่มีความไม่แน่นอน นักฟิสิกส์ก็สันนิษฐานว่าความลึกลับใดๆ เช่น รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ของตัวนำยิ่งยวด จะถูกไขกระจ่างด้วยฟิสิกส์ที่มากขึ้น แต่กลศาสตร์ควอนตัมนั้นแตกต่างออกไป ไม่มีฟิสิกส์จำนวนเท่าใดที่สามารถขจัดสิ่งแปลกประหลาดได้ 

เช่น แมวของชโรดิงเงอร์ที่ไม่ตายหรือมีชีวิตก่อนที่จะถูกสังเกต หรืออิเล็กตรอนเดี่ยวที่สร้างรูปแบบการรบกวนในการทดลองแบบกรีดสองครั้งนักปรัชญาวิทยาศาสตร์กำลังไขปริศนาเหล่านี้อย่างน้อยสามวิธีนักปรัชญาวิทยาศาสตร์กำลังไขปริศนาเหล่านี้อย่างน้อยสามวิธี เรื่องแรกสำรวจว่า (และทำไม) 

กลศาสตร์ควอนตัมดูเหมือนจะขัดแย้งกับสมมติฐานและนิสัยของเราเกี่ยวกับสิ่งที่มนุษย์สามารถรู้ได้ ส่วนที่สองจะตรวจสอบต้นกำเนิดของกลศาสตร์ควอนตัม: ทำไมและทำไมนักฟิสิกส์จึงต้องสร้างโครงสร้างทางทฤษฎีที่ผิดเพี้ยนเช่นนี้ตั้งแต่แรก ในที่สุด นักปรัชญากำลังพิจารณาว่าเราควรปรับเปลี่ยนสมมติฐาน

ของเราเกี่ยวกับความรู้หรือไม่ เพื่อที่เราจะได้เห็นด้วยกับความหมายทั้งหมดปริศนาและทำให้งงวิธีแรกเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ความไม่ตรงกันระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและความคาดหวังของเราเกี่ยวกับทฤษฎีฟิสิกส์ ชั้นเชิงนี้เพิกเฉยต่อเส้นทางประวัติศาสตร์ที่นำนักฟิสิกส์พัฒนากลศาสตร์ควอนตัม 

แต่จะศึกษาตรรกะของพิธีการที่พวกเขาสร้างขึ้นและความขัดแย้งกับกลศาสตร์คลาสสิกอย่างไร แนวทางนี้เราขอคืนดีกับพิธีการทั้งสองโดยทำความเข้าใจเงื่อนไขและโครงสร้างของกลศาสตร์ควอนตัมได้ดีขึ้นหรือไม่? น่าเสียดายที่เราไม่สามารถคืนดีกันได้หากเราคิดว่าความจริงที่ก่อตัวขึ้นก่อนนั้นมีอยู่จริง 

“ข้างนอกนั่น” 

โดยไม่ขึ้นกับความคิดของมนุษย์ ยิ่งไปกว่านั้น การรักษาแนวคิดเรื่อง “ความสมจริง” นี้ต้องแลกมาด้วยค่าใช้จ่าย ดังที่นักปรัชญาของ Dartmouth College Peter J Lewisเขียนไว้ในหนังสือQuantum Ontology: a Guide to the Metaphysics of Quantum Mechanicsว่า “ความพยายามใด ๆ 

ที่จะทำซ้ำการทำนายของกลศาสตร์ควอนตัมโดยใช้คุณสมบัติทางกายภาพจะส่งผลให้เกิดการระบุคุณสมบัติทางกายภาพที่ขัดแย้งกับระบบ” ราคาของการรักษาความสมจริงคือความขัดแย้งหรือความลึกลับการแยกความแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่างสองบริบท 

การค้นพบและตรรกะของกลศาสตร์ควอนตัม – วิธีแรกนี้ชี้ให้เห็นว่าทำไมเราถึงมีปัญหามากกับความหมายของมัน นอกจากนี้ยังเตรียมเราให้เข้าใจถึงความสำคัญของแนวทางที่สอง ซึ่งรวมบริบททั้งสองนี้เข้าด้วยกันในการตรวจสอบว่าทำไมนักฟิสิกส์เมื่อศตวรรษก่อนพบว่าตัวเองถูกบังคับ

ให้สร้างพิธีการซึ่งความหมายที่พวกเขายังไม่เห็นพ้องต้องกันในโครงสร้างของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์นักปรัชญาและนักประวัติศาสตร์ โทมัส คูห์น ได้แยกความแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่าง “วิทยาศาสตร์ปกติ” ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมกับส่วนที่เหลือ และ “วิทยาศาสตร์ปฏิวัติ” 

ซึ่งการค้นพบนี้ทำให้งงงวยและบังคับให้เราต้อง เปลี่ยน “กระบวนทัศน์” ของเราก่อนที่จะเข้ากันได้ กระบวนทัศน์ทั้งสองไม่ต่อเนื่องกันอย่างมาก คุห์นกล่าว นักวิทยาศาสตร์ต้องก้าวกระโดดทางความคิดจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่ง ในความเป็นจริงเขาถือว่าการเปลี่ยนจากกลศาสตร์คลาสสิกเป็นกลศาสตร์

ควอนตัมเป็นสัญลักษณ์ของการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์นี้แต่ในหนังสือQuantum Dialogue: the Making of a Revolution ในปี 1999 นักปรัชญาและนักประวัติศาสตร์Mara Bellerได้ค้นพบบางสิ่งที่แตกต่างออกไปในเอกสาร การโต้ตอบ และการสะท้อนของผู้ก่อตั้งกลศาสตร์ควอนตัม 

เธอพบว่าพวกเขาไม่ได้ก้าวข้ามแนวความคิดจากกลศาสตร์คลาสสิกไปสู่กลศาสตร์ควอนตัม แต่กลับมีส่วนร่วมในบทสนทนาที่ “สลับซับซ้อน” Beller เขียนผ่าน “การเปิดกว้าง การยืมแบบเลือกสรร และการสื่อสาร” เท่านั้น ที่พวกเขาสร้างการเปลี่ยนแปลงแนวคิดโดยรวม 

ในความเป็นจริง 

เธอมองว่ากลศาสตร์ควอนตัมเป็นตัวอย่างที่น่าทึ่งที่สุดของการเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ในทางวิทยาศาสตร์ในที่สุด ประเพณีทางปรัชญาที่สามก็ค้นพบเส้นทางที่ตอบคำถามเกี่ยวกับความหมายโดยตรงมากขึ้น ในบทความในหนังสือPhenomenological Approaches to Physics 

ในปี 2020 นักปรัชญาชาวฝรั่งเศสMichel Bitbolให้เหตุผลว่าความพยายามอย่างสิ้นหวังที่จะขุดค้น “ความลึกที่ยากจะเข้าใจซึ่งซ่อนอยู่หลังปรากฏการณ์” เพื่อเป็นตัวแทนของโลกควอนตัม เขาพบว่าแนวทางที่มีแนวโน้มมากกว่าคือQBism

QBism มองว่าข้อมูลที่ได้รับจากการวัดสถานะควอนตัมนั้นไม่ได้สะท้อนถึงสถานการณ์จริงที่มีอยู่ “นอกนั้น” ก่อนการวัด แต่เป็นความน่าจะเป็นแบบ “อัตวิสัย” ที่ปรับความคิดของนักทดลอง QBismปฏิบัติต่อกฎการเกิด เช่น ความน่าจะเป็นที่นักทดลองจะวัดระบบควอนตัมด้วยผลลัพธ์ที่แน่นอน 

ซึ่งไม่ใช่การกำหนดกฎเกณฑ์ แต่เป็นแนวทางในการตัดสินใจเกี่ยวกับสิ่งที่คาดหวังสิ่งที่รบกวน Steven Weinberg คือการสลายความหมายที่เกิดขึ้นในส่วนของฟิสิกส์ของเขาเอง ซึ่งควรจะเกี่ยวข้องกับความรู้พื้นฐานแนวทางนี้ซึ่งนักฟิสิกส์Chris Fuchsแห่งมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์เรียกว่า “ความสมจริงแบบมีส่วนร่วม” ประสบความสำเร็จในการขจัดปริศนาและความขัดแย้งแบบดั้งเดิมจำนวนมาก

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ํา