September 26, 2022

រូបវិទ្យាកង់ទិក៖ អនុគមន៍រលកកង់ទិក និង Schrödinger's Cat

9 minutes

នៅឆ្នាំ១៩២៤ អ្នកប្រាជ្ញរូបវិទ្យាបារាំង Louis de Broglie បានរកឃើញទ្រឹស្តី ដែលលើកឡើងថា អេឡិចត្រុងគឺជារលកផង និងជាភាគល្អិតផង (Wave-particle duality) ហើយពីរឆ្នាំក្រោយមកទៀត អ្នកប្រាជ្ញរូបវិទ្យាអូទ្រីស Erwin Schrödinger បានរកឃើញសមីការ ដែលបញ្ជាក់អំពីរលកកង់ទិក ហើយដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃរូបវិទ្យាកង់ទិក។ ក៏ប៉ុន្តែ មិនយូរប៉ុន្មានក្រោយមក Schrödinger បានសង្កេតឃើញភាពចម្លែកនៃទ្រឹស្តីកង់ទិកនេះ ហើយបានបញ្ជាក់ អំពីភាពចម្លែកនេះ តាមរយៈឧទាហរណ៍អំពីសត្វឆ្មារ (Schrödinger's cat)។

ជិត២០ឆ្នាំក្រោយពីអាញស្តាញចុះផ្សាយទ្រឹស្តី ដែលបង្ហាញថា ពន្លឺ ដែលកាលពីមុនគេធ្លាប់តែគិតថាជារលក ត្រូវផ្សំឡើងដោយបណ្តុំថាមពលជាភាគល្អិត គឺហ្វូតុង នៅឆ្នាំ១៩២៤ រូបវិទូបារាំងឈ្មោះ ល្វី ដឺប្រឺយ (Louis de Broglie) នៅក្នុងនិក្ខេបបទបញ្ចប់ការសិក្សាថ្នាក់បណ្ឌិត បានលើកឡើងនូវទ្រឹស្តីមួយថា អេឡិចត្រុង ដែលគេស្គាល់តាំងពីដើមមកថាជាភាគល្អិតនោះ បែរជាមានលក្ខណៈជារលកទៅវិញ។ មែនទែនទៅ យោងតាមទ្រឹស្តីរបស់ ល្វី ដឺប្រឺយ អេឡិចត្រុង ក៏ដូចជាភាគល្អិតផ្សេងទៀតដែរ គឺមានលក្ខណៈជាភាគល្អិតផង និងជារលកផង ទ្រឹស្តី ដែលគេហៅជាភាសាអង់គ្លេសថា Wave-particle duality។

នៅឆ្នាំ១៩២៦ រូបវិទូអូទ្រីសឈ្មោះ Erwin Schrödinger បានសិក្សាស្រាវជ្រាវលម្អិត ទៅលើទ្រឹស្តីរលកអេឡិចត្រុងរបស់ ល្វី ដឺប្រឺយ ហើយបានរកឃើញសមីការ ដែលអាចពិពណ៌នា និងព្យាករអំពីដំណើរវិវឌ្ឍរបស់រលកអេឡិចត្រុង ក៏ដូចជា ភាគល្អិតផ្សេងទៀត នៅក្នុងកម្រិតកង់ទិក។ សមីការនេះត្រូវបានស្គាល់ជាទូទៅថា “សមីការ Schrödinger” (Schrödinger equation) ហើយដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះចម្បងបំផុតនៃរូបវិទ្យាកង់ទិក។

គេអាចនិយាយដោយប្រៀបធៀបគ្នាបានថា ច្បាប់ចលនានៃមេកានិកក្លាស៊ិក គឺមានសមីការរបស់អ៊ីសាក់ញូតុនជាមូលដ្ឋានគ្រឹះ រីឯមេកានិកកង់ទិកវិញ សមីការជាមូលដ្ឋានគ្រឹះចម្បងបំផុត គឺសមីការរបស់ Schrödinger។ នៅក្នុងមេកានិកក្លាស៊ិក សមីការរបស់ញូតុន ជាគន្លឹះក្នុងការពិពណ៌នា និងព្យាករយ៉ាងសុក្រឹត អំពីចលនារបស់ភព ផ្កាយ និងកាឡាក់ស៊ី ចំណែកនៅក្នុងមេកានិកកង់ទិកវិញ សមីការរបស់ Schrödinger គឺជាគន្លឹះក្នុងការពិពណ៌នា និងព្យាករ អំពីអាតូម និងភាគល្អិតក្រោមអាតូម។

ក៏ប៉ុន្តែ ផ្ទុយស្រឡះពីមេកានិកក្លាស៊ិក ដែលការព្យាករអាចធ្វើឡើងបានយ៉ាងជាក់លាក់ នៅក្នុងមេកានិកកង់ទិកវិញ សមីការរលកកង់ទិកអាចឲ្យគេព្យាករបានត្រឹមតែជាប្រូបាប៊ីលីតេតែប៉ុណ្ណោះ មានន័យថា នៅក្នុងពិភពកង់ទិក អេឡិចត្រុង ក៏ដូចជាភាគល្អិតផ្សេងទៀតដែរ មិនមានអត្ថិភាពពិតប្រាកដនោះទេ ដោយគេមិនអាចកំណត់បានច្បាស់លាស់ថា វាមានចលនាបែបណា ទៅទិសខាងណា ឬស្ថិតនៅទីតាំងណាមួយពិតប្រាកដនោះទេ។ មែនទែនទៅ គេមិនត្រឹមតែមិនអាចដឹងថា អេឡិចត្រុងស្ថិតនៅទីតាំងណាមួយ ឬក្នុងសភាពបែបណាមួយពិតប្រាកដនោះទេ ក៏ប៉ុន្តែ ទៅតាមគោលការណ៍នៃមេកានិកកង់ទិក អេឡិចត្រុងអាចស្ថិតនៅក្នុងទីតាំងច្រើនផ្សេងគ្នា ឬក្នុងសភាពខុសគ្នាក្នុងពេលតែមួយ ដែលគេហៅជាភាសាអង់គ្លេសថា « Superposition »។

នេះគឺជាភាពចម្លែក ដែលសូម្បីតែ Erwin Schrödinger ខ្លួនឯងផ្ទាល់ ក៏ពិបាកនឹងទទួលយក ហើយដើម្បីបង្ហាញពីភាពចម្លែកនេះ Erwin Schrödinger បានលើកឡើង អំពីពិសោធន៍ទៅលើសត្វឆ្មារ ដែលគេតែងតែស្គាល់ជាភាសាអង់គ្លេសថា Schrödinger's cat។

នៅក្នុងពិសោធន៍របស់ Schrödinger នេះ គេយកសត្វឆ្មារមួយក្បាលទៅដាក់នៅក្នុងហឹបបិទជិត ដោយនៅក្នុងហឹបនោះ មានផ្ទុកសារធាតុវិទ្យុសកម្ម ដែលអាតូមរបស់វាអាចមានបម្រែបម្រួលវិទ្យុសកម្ម (Radioactive decay) ក្នុងប្រូបាប៊ីលីតេ ៥០%-៥០% ពោលគឺ ប្រូបាប៊ីលីតេ ៥០% ដែលវាបំភាយវិទ្យុសកម្ម ហើយ ៥០% មិនបំភាយវិទ្យុសកម្ម។

នៅក្នុងហឹបនោះដែរ គេដាក់ដបឧស្ម័នពុល ដោយមានយន្តការពិសេស ភ្ជាប់ជាមួយនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិទ្យុសកម្ម។ ប្រសិនបើមានការបំភាយវិទ្យុសកម្ម យន្តការពិសេសនឹងបញ្ចេញឧស្ម័នពុល ហើយសត្វឆ្មារនឹងត្រូវស្លាប់។ ផ្ទុយទៅវិញ បើសិនជាគ្មានការបំភាយវិទ្យុសកម្មទេ ឧស្ម័នពុលក៏នឹងមិនត្រូវបំភាយចេញ ហើយសត្វឆ្មារត្រូវនៅរស់។ និយាយជារួម ជោគវាសនារបស់សត្វឆ្មារត្រូវផ្សាភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូម គឺមានប្រូបាប៊ីលីតេ ៥០% ឆ្មារត្រូវស្លាប់ ហើយ ៥០% ឆ្មារនៅរស់។

យោងទៅតាមគោលការណ៍នៃរូបវិទ្យាកង់ទិក ដរាបណាគេមិនទាន់បើកហឹបនេះមើលទេ អាតូមត្រូវស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពពីរក្នុងពេលតែមួយ គឺបំភាយវិទ្យុសកម្ម និងមិនបំភាយវិទ្យុសកម្ម ហើយដោយសារតែជោគវាសនារបស់សត្វឆ្មារត្រូវផ្សាភ្ជាប់នឹងអាតូម ដូច្នេះ សត្វឆ្មារក៏ត្រូវស្ថិតក្នុងស្ថានភាពពីរក្នុងពេលតែមួយដូចគ្នា គឺស្លាប់ផង និងនៅរស់ផង។ រហូតទាល់តែដល់ពេលដែលគេបើកហឹបនោះមើល ទើបគេឃើញឆ្មារស្លាប់ ឬឆ្មារនៅរស់។

ស្ថានភាព Superposition គឺ ឆ្មារអាចនៅរស់ផង និងស្លាប់ផង ក្នុងពេលតែមួយនេះហើយ ដែលជារឿងដ៏សែនចម្លែក ដែល Erwin Schrödinger គិតថា វាគឺជារឿងដែលមិនសមហេតុផល ហើយមិនអាចទៅរួច៕

...more