معرفی و دانلود کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟: مقدمه‌ای بر فیزیک کوانتوم

معرفی کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟: مقدمه‌ای بر فیزیک کوانتوم

چاد اورزل، فیزیک‌دان مطرح اهل آمریکا، در کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ به بیان اصول بنیادین فیزیک کوانتوم پرداخته است. او این اصول را، در قالب گفت‌وگویی خیالی با حیوان خانگی خود مطرح کرده است. زبان ساده و لحن بازیگوشانه‌ی اورزل سبب شده که مطالعه و فهم این کتاب پرفروش برای عموم مخاطبان ممکن و میسر باشد.

درباره کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟

چاد اورزل کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ (How to Teach Quantum Physics to Your Dog) را بر پایه‌ی فرضی جالب و بامزه به نگارش درآورده است. او در مقدمه‌ی اثر خود، این نظر را مطرح می‌کند که حرف زدن راجع به اصول فیزیک کوانتوم با آدم‌ها کار مشکلی است و دشواری‌های بسیاری در پی دارد. چنان‌که به زعم او، سخن گفتن با سگ‌ها در باب فیزیک کوانتوم، راحت‌تر از سخن گفتن با آدم‌ها در باب همین موضوع است! اورزل می‌گوید برای این‌که فیزیک کوانتوم و دشواری‌های آن را به درستی بفهمیم، بایست یاد بگیریم که جهان را از چشم یک سگ بنگریم. چرا که یک سگ جهان را سرشار از شگفتی‌های غریب و وجدآمیز می‌یابد. و این همان جهانی‌ست که فیزیک کوانتوم توصیف می‌کند.

فیزیک کوانتوم باورهای مألوف و مرسوم ما در باب ساختار جهان را به چالش می‌گیرد، و به جای آن، باورهایی بدیع و تا اندازه‌ای غریب را پیشنهاد می‌کند. از همین رو، فهم اصول فیزیک کوانتوم، برای مردمِ غیرمتخصص بسیار دشوار، و چه بسا محال است. کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ با هدف کاستن از این دشواری به نگارش درآمده است. نویسنده‌ی این کتاب که خود یکی از برجسته‌ترین دانشمندان عصر ما در حیطه‌ی فیزیک ذرات است، به روشنی و وضوح هرچه تمام‌تر اصول بنیادین فیزیک کوانتوم را برای مخاطبین عام، توضیح داده است. البته ادعای او، چنان‌که در مقدمه‌ی کتاب بیان شده، این است که در واقع دارد این اصول را برای سگ خود توضیح می‌دهد. اما، این نکته را هم اضافه می‌کند که اگر مخاطبِ عامِ فیزیک، خودش را -جسارتاً!- به جای سگ مؤلف بگذارد، مطالب بسیاری در باب فیزیک کوانتوم خواهد آموخت.

فیزیک کوانتوم به ذرات ریزتر از اتم می‌پردازد، و قواعد و هنجارهای حاکم بر این ذرات را بررسی می‌کند؛ قواعد و هنجارهایی که چه بسا در جهانِ اجسام بزرگ قابل استفاده نباشند. چاد اورزل در اثر خود به خوبی این تناقض را توضیح می‌دهد. تناقضی که می‌توان آن را بدین شکل صورت‌بندی کرد: اگر اجسام درشت‌مقیاس، از اجسام ریزمقیاس تشکیل شده‌اند، چرا قواعد حاکم بر اجسام ریزمقیاس، بر رفتارهای اجسام درشت‌مقیاس حکمفرما نیست؟

کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ از ده فصل مجزا تشکیل شده است. برخی از مباحثی که ذیل این فصول مورد بحث و تأمل قرار گرفته، از این قرار است: تونل‌های کوانتومی، فرابرد کوانتومی، نسبیت عام، ذرات مجازی و کوانتوم الکترودینامیک، اثر کوانتومی زنو، امکان وجود جهان‌های موازی، اصل عدم قطعیت هایزنبرگ و...

کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ توسط ساناز حقگو به زبان فارسی ترجمه شده و از سوی انتشارات مازیار در اختیار مخاطبین علاقه‌مند قرار گرفته است.

نکوداشت‌های کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟

• مقدمه‌ای جالب و مفرح بر علم مدرن. (Publishers Weekly)

• چاد اورزل در کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟، به طریقی اصول فیزیک کوانتوم را توضیح داده است که تصور راهی بهتر از آن، محال به نظر می‌رسد. (Booklist)

• مباحثی که چاد اورزل در باب فیزیک کوانتوم و نسبیت عام و خاص در کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ مطرح کرده است، در عین این‌که بی‌اندازه آموزنده، جامع و مفید است، بامزه و مفرح نیز هست. کتاب اورزل، سرگرم‌کننده‌ترین اثری است که من در باب فیزیک کوانتوم مطالعه کرده‌ام. (Steve Nadis, coauthor of The Shape of Inner Space)

• اجازه ندهید طبع آرام و حس شوخ‌طبعی چاد اورزل در کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ شما را فریب دهد! او در حال صحبت از یکی از مهم‌ترین و جدی‌ترین مسائل علم مدرن است. (New Scientist)

کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم مناسب چه کسانی است؟

علاقه‌مندان به آشنایی با اصول فیزیک کوانتوم، مخاطبین اصلی کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟ به شمار می‌روند.

با چاد اورزل بیشتر آشنا شویم

چاد اورزل (Chad Orzel) فیزیکدان مطرح اهل آمریکاست. او در ایالت نیویورک دیده به جهان گشوده و در دانشگاه ییل تحصیل کرده است. پروفسور چاد اورزل به واسطه‌ی آثار علمی درخشان و خواندنی‌ای که به رشته‌ی تحریر درآورده است، شناخته می‌شود. از میان این آثار، می‌توان به دو کتاب «چگونه به سگم از نسبیت می‌گویم؟» و «چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟» اشاره کرد.

در بخشی از کتاب چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟: مقدمه‌ای بر فیزیک کوانتوم می‌خوانیم

در سال 1923، کامپتون پرتو ایکس با طول‌موج پایه برابر با 0/0709 نانومتر را روی یک هدف تاباند (در مقایسه با نور مرئی با طول‌موج 500 نانومتر، پرتو ایکس طول‌موج بسیار کمی دارد). او وقتی پرتو ایکسی که از هدف پراکنده‌شده بود را نگاه کرد، متوجه شد پرتو‌های پراکنده‌شده، طول‌موج بزرگ‌تری دارند، به این معنا که تکانه ازدست‌داده‌اند (برای ‌مثال پرتو‌های ایکسی که با زاویه 90 درجه از جهت اصلی منحرف می‌شوند، طول‌موجی برابر با 0/0733 نانومتر دارند).

این از دست دادن تکانه دقیقاً همان چیزی است که در صورت ذره بودن نور می‌تواند اتفاق بیفتد: وقتی یک فوتون پرتو ایکس با یک الکترون تقریباً ثابت در هدف برخورد می‌کند، مقداری از تکانه‌ی خود را به الکترون می‌دهد و الکترون بعد از برخورد شروع به حرکت می‌کند. بعد از برخورد، فوتون تکانه‌ی کمتری دارد، بنابراین طول‌موج بیشتری نیز دارد، دقیقاً همان چیزی که کامپتون مشاهده کرد. میزان از دست دادن تکانه، به زاویه‌ای که فوتون پراکنده می‌شود نیز بستگی دارد - فوتونی که مماس الکترون از الکترون رد می‌شود تکانه‌ی زیادی از دست نمی‌دهد، در حالی که فوتونی که مستقیم بعد از برخورد در همان جهت برمی‌گردد مقدار زیادی تکانه از دست می‌دهد.

کامپتون طول‌موج را در زوایای مختلف اندازه‌گیری کرد و نتایج او دقیقاً با پیش‌بینی‌های نظری همخوانی داشت. یعنی تایید این نکته که تغییر در طول‌موج به دلیل برخورد با الکترون‌ها است و نه دلیل دیگر. اینشتین، میلیکان و کامپتون هر سه جایزه‌ی نوبل را برای نشان دادن خاصیت ذره‌ای نور، بردند. آزمایش فوتوالکتریک میلیکان به همراه آزمایش پراکندگی کامپتون به اندازه‌ی کافی قانع‌کننده بود تا جمع کثیری از فیزیکدانان را به پذیرفتن نور به عنوان جریانی از ذرات وادارد.

فهرست مطالب کتاب

چرا با سگم از فیزیک کوانتوم می‌گویم؟: مقدمه‌ای بر فیزیک کوانتوم
فصل اول: از کدام طرف؟: هر دو طرف: دوگانگی ذره- موج
فصل دوم: استخوان من کجاست؟ اصل عدم قطعیت هایزنبرگ
فصل سوم: سگ شرودینگر: تفسیر کپنهاگی
فصل چهارم: چند دنیا، چند بیسکویت: تفسیر جهان‌های چندگانه
فصل پنجم: آیا رسیدیم؟ اثر کوانتومی زنو
فصل ششم: نیازی به کندن نیست: تونل‌زنی کوانتومی
فصل هفتم: پارس ترسناک در دوردست: درهم‌تنیدگی کوانتومی
فصل هشتم: یک خرگوش به من بتابان: فرابرد کوانتومی
فصل نهم: خرگوش‌های پنیری: ذرات مجازی و کوانتوم الکترودینامیک
فصل دهم: مواظب سنجاب‌های شیطان‌صفت باش: سوءاستفاده از فیزیک کوانتومی
فرهنگ اصطلاحات