اوون مارونی فیزیکدان دانشگاه آکسفورد انگلستان تاسف می خورد که فیزیکدانها سالهای زیادی را سرگرم مسائل بیهوده بودند. وی می گوید از زمانی که نظریۀ کوانتوم در اوایل سال ۱۹۰۰ میلادی شکل گرفت، فیزیکدانان مدام چنین حرف هایی می زدند: «نظریۀ کوانتوم چقدر عجیب است، چگونه باعث می شود ذرات در یک لحظه در بسیاری جهات حرکت کنند یا اینکه در یک لحظه در جهت و خلاف جهت حرکت عقربه های ساعت بچرخند؟»

نظریۀ کوانتوم

مارونی می گوید:« حرف زدن چیزی را ثابت نمی کند و اگر ما داریم به همه می گوییم که نظریۀ کوانتوم عجیب است بهتر این است، برویم و خودمان امتحان کنیم و ببینیم آیا واقعا اینطور هست یا خیر! در غیر این صورت ما کار علمی انجام نمی دهیم بلکه فقط داریم یک سری امواج با مزه روی یک تخته سیاه را توضیح می دهیم.»

این اظهارات باعث شد “مارونی” و اعضایش به منظور یافتن حقیقت ِ تابع موج، یک سری آزمایشات را طراحی کنند. یک اصل راز آلود (تابع موج) که در قلب اعجاب کوانتوم قرار دارد. تابع موج روی کاغذ یک مولفۀ ریاضی است که در فیزیک با حرف یونانیΨ (بخوانید سای-psi) نشان داده می شود و برای توصیف رفتار کوانتومی ذرات استفاده می شود. بسته به آزمایش، تابع موج به فیزیکدانان اجازه می دهد که توسط ِ آن بتوانند احتمال حضور الکترون در هر نقطۀ خاص و یا جهت اسپین یا چرخش آن (بالا یا پایین) را محاسبه کنند. اما ریاضیات به ما نمی گوید که تابع موج خودش چیست. آیا یک معیار فیزیکی است؟ یا یک ابزار محاسباتی که بخاطر جهل انسانها از جهان اطرافشان شکل گرفته است؟

آزمایشات بسیار ماهرانه ای در حال انجام است و این آزمایشات باید یک پاسخ منطقی، بدهند. اما محققان خیلی خوش شانس هستند، زیرا به پاسخ نزدیک هستند و اگر این اتفاق بیفتد آنها می توانند به سوالاتی پاسخ بدهند که دهه ها بی پاسخ مانده است. سوالاتی از این قبیل: آیا یک ذره می تواند در یک لحظه در مکان های مختلفی باشد؟ آیا جهان پیوسته خودش را به جهان های موازی تبدیل می کند که هر یک حاوی ورژن دیگری از ماست؟ آیا اصلا چنین چیزی واقعا وجود دارد؟ الساندرو فدریزی، فیزیکدان دانشگاه کویینزلند استرالیا می گوید: پرسش های مختلفی توسط افراد ِ مختلفی در جایی بیان شده، اما آنچه که واقعا واقعیت دارد، چیست؟

موج ها و ذرات دو روی یک سکه هستند

مباحثات پیرامون اصل واقعیت به روزهای اولیه ارائه نظریه کوانتوم برمی گردد که بیان شد موج ها و ذرات دو روی یک سکه هستند. مثال کلاسیک آن آزمایش دوشکاف است. در این آزمایش الکترون ها به طرف یک صفحه که دو شکاف طولی دارد شلیک می شوند و مشاهده می شود که الکترون ها از هر دو شکاف عبور کرده و دقیقا مثل اینکه یک موج نوری از شکاف ها گذشته باشد طرحی از تداخل امواج را در صفحه مقابلشان ایجاد می کنند. در سال ۱۹۲۶ اروین شرودینگر فیزیکدان اتریشی تابع موج را ابداع کرد تا چنین رفتاری را توصیف کند و برایش یک معادله تعریف کرد که فیزیکدانان توسط ِ آن بتوانند موقعیت ذره را محاسبه کنند.