دیدارنیوز ـ سروش زمانی مقدم: آنچه عموما به لحاظ تاریخی از مفهوم احتمال در ذهن ما وجود دارد، آنست که در پیش‌بینی‌ها و برآورد‌های عددی فیزیکی مان از جهان اطراف، هر آن زمان که دامنه مجهولات بسیار زیاد است و نه به لحاظ منطقی، بلکه به لحاظ عملی و فنی، امکان محاسبه و معلوم کردن آنها ممکن نیست، با ترفندی ریاضی بنیان، به حساب احتمالات متوسل شده و در واقع ضعف خود را به جهت عدم امکان حل مجهولات بی نهایت در مسایل و پیش بینی نتایج، می‌پوشانیم.
این نگاه، اما به لحاظ مبانی و اصول مکانیک کوانتومی در محاسبات فیزیک کوانتوم که در آن احتمال نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کند و در حقیقت قلب منطق کوانتومیست، کاملا دگرگون میشود. بالاخص بحثی که در ادامه خواهیم داشت، بیشتر منطبق بر نسخه رایج و مورد اجماع کوانتوم مکانیک، موسوم به "تعبیر کپنهاگی" است که زاده بزرگان نسل اول و دوم مبدعان نظریه کوانتوم است که اوایل قرن بیستم بر گرد "نیلز بوهر" در کپنهاگ به تدوین اولیه اصول مکانیک کوانتومی پرداختند و آنچه را که امروزه به تعبیر کپنهاگی کوانتوم مکانیک معروف است را برایمان به یادگار گذاشتند.
در واقع نیاز به احتمال در معنای عام و کلاسیک آن، ناشی از جهل ما به داده‌ها و عدم توانایی فنی مان برای معلوم کردن آنهاست، اما معتقدان به مکتب کپنهاگیسم مکانیک کوانتومی، هیچوقت به این تعبیر اعتقاد نداشته اند و تعبیر احتمالاتی رایج در مکانیک کوانتوم از ماکس بورن، موسوم به "تعبیر احتمالاتی ماکس بورن" را نه از " نقص اطلاعات" بلکه، از ساختار هستی میکرومقیاس می‌دانند. در نظر آنان، برخلاف حساب احتمالات در مکانیک کلاسیک، که کاربرد تعبیر احتمالاتی دقیقا ناشی از "نقص اطلاعات " ما از سیستم تحت بررسی است، در مکانیک کوانتومی، تعبیر احتمالاتی ابدا ناشی از کمبود اطلاعات ناظر نیست بلکه اصولا معتقدند که فرض وجود چنین اطلاعاتی، فی نفسه غلط است. این نگاه بدان معنیست که بگوییم که، چون مثلا مکان و اندازه حرکت ذره الکترون را همزمان و در یک لحظه نمی‌دانیم و البته نمی‌توانیم هم بدانیم، به ناچار و به لحاظ محدودیت‌های کوانتومی نهاده شده در دل نظریه، مجبور به رعایت "اصل عدم قطعیت" و استفاده از حساب احتمالات هستیم!
نکته مهم در آنجاست که در نگاه کپنهاگیون اصولا فرض وجود چنین اطلاعات همزمانی غلط است و بنابراین پرسیدن چنین سوالاتی و کوشش در پی یافتن چنین اطلاعاتی نه تنها ممکن نبوده بلکه به لحاظ اصولی مجاز نیست و در نتیجه در این منطق به هیچ وجه موضوع نقص اطلاعاتی ناظر و آزمایش گر در کار نیست، بلکه در واقع در این نگاه، چنین داده‌هایی اصلا وجود ندارد!
هر فرضی راجع به ارتباط بین نقص اطلاعات و تعبیر احتمالاتی در حوزه ریز مقیاس، به نسخه‌های دیگری از کوانتوم مکانیک موسوم به " مکانیک کوانتومی بوهمی" می‌انجامد که علیرغم دستاورد‌های خیلی خوب در بازگرداندن علیت به کوانتوم و طرد احتمال ذاتی در آن، به مشکلات نابسامان دیگری نظیر مشکلات فرض "متغیر‌های نهان" و ... می‌انجامد که خود بحث‌های مفصل دیگری را طلب می‌کند؛ لذا مکانیک کوانتومی، ما را مجبور می‌کند که در بیان این جمله که: "همیشه نقص اطلاعات است که به تعبیر احتمالاتی منجر میشود"، کمی محتاط‌تر باشیم.
لازم به توضیح است که مبنای این تفاوت احتمال در مکانیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی در آنجاست که ما به عنوان مشاهده گر و ناظری که کمیتی را اندازه میگیرد، ناچار به ایجاد اختلال و اثرگذاری در سیستم تحت مشاهده مان هستیم و بنابراین نمی‌توان ناظر را از آنچه مشاهده میشود جدا کرد و از نقش اختلالی که در سیستم ایجاد می‌کند صرفنظر کرد.
به بیانی دیگر آزمایشگر و سیستم تحت مشاهده قابل تفکیک نیستند و با هم تشکیل یک سیستم می‌دهند. بد نیست برای ادامه بحثمان کمی در مورد اندازه گیری در مکانیک کوانتومی صحبت کنیم.
در واقع سازوکار اندازه گیری بدین صورتست که ما با مشاهده سیستم مورد نظرمان، باعث فروریزی و رمبش تابع موج آن شده و به اصطلاح، دامنه احتمالِ بودن جسم مورد مشاهده در همه حالت‌ها یا آنچه را که عموما حالت "برهم نهی کوانتومی" نامیده میشود را به صفر می‌رسانیم، اما از دیگرسو جسم مورد مشاهده، بعد از فروپاشیده شدن تابع موجش، با احتمال صد درصد، به یکی از حالت‌های ممکن بالقوه اش خواهد رفت.
البته اینکه چرا با مشاهده جسم مورد آزمایش، تابع موج آن دچار رمبش شده و فرو می‌پاشد، معمای بی پاسخیست که غالبا در مکانیک کوانتومی از آن به عنوان "مساله اندازه گیری" یاد میشود.
در اینجا توضیح این نکته نیز جالب و البته ضروریست که چنین مساله‌ای نه تنها در جهان ریزمقیاس، بلکه در جهان بزرگ مقیاس نیز پابرجاست و برای مثال وقتی که بخواهیم از کیهانشناسی کوانتومی برای بررسی جهان استفاده کنیم، مشکل مذکور بار دیگر بروز می‌کند چراکه ما خودمان قسمتی از جهانی هستیم که میخواهیم آن را بررسی کنیم.
