هاوڕێ شەپۆلی دۆبڕوی

هاوڕێ شەپۆلی دۆبڕوی
)De Broglie’s Pilot Waves)

نووسینی:Amir D. Aczel
وەرگێڕانی : حسێن حسێنی

“دوایی بیرکردنەوەێکی زۆر لە تەنیاییدا ، لە ساڵی ١٩٢٣ لە پڕ ئەم ئایدیایەم بۆهات ، ئەو دۆزینەوەی ئانیشتاین لە ساڵی ١٩٠٥ دەکرێت  کشتگیربکرێت بە پەرەپێدانی بۆ هەموو تەنۆلکە مادییەکانی تر بە تایبەتی ئەلکترۆن.”
               -لویس دۆبرۆی

دوک لویس ڤیکتەر دۆبرۆی(Duke Louis Victor de Broglie) لە ساڵی ١٨٩٢ لە دیپوو(Dieppe) و لە بنەماڵەێکی ئەریستوکراتی  فرانسی کە ماوەێکی زۆر ، دیپلۆمات و سیاسی و فەرماندەی سەربازی بوون، لە دایک بوو. لویس گەنجترینی پێنج منداڵی بنەماڵەکەی بوو. بنەمالەکەی چاوەڕوان بوون لویس وەک برا گەورەکەی ،ماوریس (Maurice) ، بچێتە  خزمەتی سەربازییەوە، بۆیە لویس بڕیاری دا خزمەتی فەرەنسا بکات . بۆیە  بوو بە ئەفسری  ناو کەشتی بۆ ئەوەی کاتی زیاتری هەبێت بۆ خۆێندنەوە لە سەر زانستە سروشتییەکان. کە هەر لە منداڵییەوە حەزی زۆری لێبوو. ئەو زانستی بە کردوە بە دامەزراندنی یەکەم  سیستەمی بێ وایەری (wireless) ناردنی فەرانسی لە سەر کەشتییەکان  بەکار هێنا . دوای ئەوەی ماوریس سوپای بە جێهێشت و دەستی بە خوێندن لە تولو   و زانکۆی مارسەی کرد ، ئەویش چوو بۆ بالاخانەیەک لە  پاریس ،کە لە یەکێک لە ژورەکانیدا تاقیگەێکی بۆ لێکۆڵینەوە لە سەر تیشکی X رێکخست.  بۆ یارمەتیدانی تاقیکردنەوەکانی  ماوریسی داهێنەر دەستی کرد بر راهینانی خزمتکارە کەی لە تکنیکی سەربازییەوە بەرەو شێوازی زانستی ، و سەرئەنجام  ئەوی گۆڕی لە خزمتکارێکی شەخسییەوە بەرەو یارمەتیدەرێکی شارەزایی تاقیگە. شەیدایەکەی بۆ زانست کارییگەری لەسەر ئەویش دانا . بە زوویی  برا بچوکەکەی لویس ئەویش حەزی بۆ توێژنەوە تێدا دروس بوو و لە تاقیکردنەوەکاندا یارمەتی دەدا . لویس بۆ خوێندنی مێژوی سەددەکانی ناوەراست روی لە سۆربۆن کرد. لە ساڵی ١٩١١ ماوریس وەکوو سکرتێری کۆنفرانسی بە ناو بانگی سۆلڤەی(Solvay) لە برۆکسێل (Brussels) هەڵبژێردرا کە ئانیشتاین و فیزیکزانە پێشرەوەکانی تر تێدا کۆدەبۆنەوە بۆ قسەکردن لەسەر دۆزینەوە وروژێنەرەکانی تازەی فیزیک.  دوای ئەوەی کە گەڕایەوە ، چیرۆکە سەرنج راکێشەکانی ئەو کۆنفرانسەی بۆ برا بچوکەکەی باسدەکرد  . هەر بۆیە حەزێکی زۆری سەبارەت بە فیزیک بۆ دروست ببوو. هەر زۆر زوو  ئاگری جەنگی جیهانی یەکەم دەستی پێکرد و لویس دوبرۆی بۆ خزمەتی سەربازی  لە سوپای ئەمریکا بانگهێشت کرا. لە یەکەی پێوەندییە رادیۆییەکان کە لەو سەردەمەدا شتێکی تازە بوو ، دانرا. لە ماوەی خزمەتەکەی بە رادیو تەلگراف کە لە سەر تاوەری ئیفیل دانرابوو ، ئەو شتی زیاتری دەربارەی شەپۆلی رادیوییەوە فێر بوو. لە راستیدا ئەو نیشانی خۆی لە سەر جیهان لە رێگەی کارەکانی لە سەر شەپۆلەوە دانا. کاتێک جەنگ تەواو بوو . دۆبرۆی گەڕایەوە بۆ زانکۆ  و دەستی بە کارکردن لە ژێر چاوەدێری  هەندێک لە باشترین فیزیکزان و ماتماتیکزانەکانی فەرەنسا وەکو پاول لانگڤین(Paul Langevin) و ئیمیلە برۆل (Emile Borel) کرد. ئەو تاقیکردنەوەی لە سەر شەپۆل دیزایندەکرد و لە ماڵەکە براکەی تێستی دەکردن. هەروەها دوبرۆی حەزی زۆری لە  شێوازێکی موزیکی کلاسیکی بوو بە ناوی چامبەر میوزیک(chamber music)  بۆیە ئاشنایەتی زۆری  لەگەڵ زانستی شەپۆلەکان لە تێڕوانینی تیوری موزییکەوە هەبوو.
دۆبرۆی خۆی لە پێشکەوتنەکانی کۆنفرانسی سۆلڤەی(Solvay) کە لە لایەن براکەیەوە بە دەستی گەیشت بوو ، نوقم کرد. ئەو کەوتبووە ژێر کاریگەرییەکانی تیوری  تازە لە داییک بوویی کوانتەمی  کە لە ١٩١١ قسەی لەسەر کرابوو. ئەم تیورییە هەروەها دواتر لە دانیشتنەکانی سۆلڤەی لە ساڵەکانی  دواتردا دەکەوتە بەر باس. دۆبرۆی لێکۆڵینەوەی لەسەر غازی ئایدیاڵ کە لە دانیشتنی سۆلڤەی  قسەی لەسەر کرابوو. پێشکەوتنی زۆری بە دەست هێنا کاتێک هات تیوری شەپۆلی لە شیکاری فیزیکی ئەم غازانە بە کەڵک وەرگرتن لە تیوری کوانتەمی لە سەری دابەزاند. لە ساڵی ١٩٢٣ کاتێک لە سەر دکتۆراکەی لە بواری فیزیک لە پاریس کاری دەکرد، ” هەمووشتێک لە پڕ پێشهات” ئەمە ئەو قسەیە کە لە دواییدا دەڵێت ” من کێشەیەکەم لە ئۆپتیکدا بەدیکرد کە بەسادەیی دیار بوو بە هۆی خراپ تێگەیشتن بوو لە تێگەیشتن بە دروستی چەمکی گەردوونی دوو سروشتی شەپۆل و مادە بوو”. لە راستیدا لەو کاتەدا دۆبرۆی دوسروشتییەکەی خۆی دۆزییەوە. ئەو سێ کورتە بابەتی  لە پرۆسیدینگەکەی ئاکادیمی پاریس لە سیپتەمبەر و ئۆکتوبەری ١٩٢٣ بڵاو کردەوە ، بەو گریمانەوە کە تەنۆلکەکان شەپۆل بوون و شەپۆلەکانیش تەنۆلکە. ئەو ئەم بابەتەی بەتەواوەتی وەکو دۆزینەوەیەک لە نامەی دکتۆراکەی لە ٢٥ ی  نۆڤامبەری  ١٩٢٤ پێشکەش کرد. دوبرۆی  تیڕوانیینەکەی بۆ چەمکە یەک ئەتۆمییەکەی بۆر  وەکو کەرەسەێکی موزییک بوو  کە دەتوانێت  نەغمەێکی بنچینەیی لەگەڵ زنجیرەیەک سەر نەغمە بداتەوە. ئەو پێشنیاری کرد کە هەموو تەنۆلکەکان ئەم شێوەیە لە لایەنی شەپۆلیان هەیە. ئەو دواتر چالاکییەکانی بە شێوەی خوارەوە باس کرد: ” من دەمویست بۆ خۆم یەکگرتوویی شەپۆل و تەنۆلکە  بە شیوەی کۆنسێرتێکی موزیک پێنیشان بدەم  ، تەنۆلکە لە شوێنێکی بچوکدا  لە ناو بڵاو بوونەوەی شەپۆلێک جێگیر دەبێت.  ئەو شەپۆلانەی کە لەگەڵ تەنۆلکەکەدان دوبرۆی ناوی ” هاوڕێ شەپۆل” (pilot wave)ی لێنا بوو. هەر تەنۆلکەێکی بچووکی گەردون  شەپۆلێک لە فەزادا بڵاو دەکاتەوە. دۆبرۆی هەندێک چەمکی ماتماتیکی  بۆ هاوڕی شەپۆلەکان داتاشی. لە ناو یەکێک لەوانەدا کەڵکی لە چەندین  فۆرمولەو نەگۆڕی تیوری-کوانتەمی پلانک ،h ، وەرگرتبوو کە بوو بە جێپەنجە کەی لە زانستدا. هاوکێشەکەی پێوەندی لە نێوان تەوژمی تەنۆلکەیەک ،p ، و درێژە شەپۆلی،l ،هاوڕێ شەپۆلی پێوەندی دار لە رێگەی نەگۆڕی پلانکەوە دروستدەکرد. ئەم هاوکێشەیە بە سادەیی بە شێوەی ژێرەوە دەنوسرێت.
P=h/l
دوبرۆی خاوەن  ئایدیاێکی گرنگ بوو. ئەو لە کەرەسەکانی تیوری کوانتەمی بۆ دەڕبڕینی پێوەندی نێوان شەپۆل و تەنۆلکە کەڵکی وەرگرت.  تەنۆلکە تەوژمی هەیە  ( بە شێوەی کلاسیک خێرایی کەڕتی بارستایی) . ئێستا تەوژمەکە راستەوخۆ دەبسرایەوە بە شەپۆلەکەیەوە. بەو شێوەیە تەوژمی تەنۆلکە لە میکانیکی کوانتەمیدا، بە هۆی فورمولەی دوبرۆی ، یەکسانە بە  نەگۆری پلانک دابەشی  درێژەشەپۆلی ، ئەو شەپۆلەی کاتێک ئێمە تەنۆلکەکە وەکو شەپۆل سەیر دەکەین.  دۆبرۆی هاوکێشەی بۆ  شرۆڤەی چۆنیەتی بڵاو بوونەوەی  شەپۆلی پەیوەندی دار بە تەنۆلکەکەوە بەرهەم نەهینا ، بەلکو ئەمەی بۆ مێشکێکی گەورەی تر بە جێهێشت کە ئەویش بریتی بوو لە ، ئیروین شرۆدینگێر(Erwin Schrödinger)  بۆ ئەم کارە مەزنەی  دۆبرۆی خەڵاتی نۆبێلی وەرگرت و لە ساڵانی دواییدا چەندین تاقیکردنەوە  لەسەر  سروشتی شەپۆلی تەنۆلکەکان ئەنجامدارا.
دۆبرۆی وەک فیزیزانێکی گەورە مایەوەو ماوەێکی زۆر ژیا تاوەکو لە ساڵی ١٩٨٧ لە تەمەنی ٩٥ ساڵیدا کۆچی دوایی کرد. کاتێک دۆبرۆی لە سەرتای ناودەرکردندا بوو ، فیزیکزان  جۆرج گامۆ (George Gamow) (نووسەری کتێبی ئەو سی ساڵەی کە فیزیکی هەژاند) ، لە کۆشکەکەییدا چاوی پێیکەوت گامۆ  زەنگی دەرگای مالەکەی لێداو لە لایەن خزمەتکارێکەوە پێشوازی لێکرا . ئەو وتبوویی ” Je voudrais voir Professeur de Broglie” (من حەزم لێیە پرۆفیسۆر دۆبرۆی ببینم )  بەڵام خزمەتکارەکە  پێی تێک چووبوو و لە جیاتی وتبوویی ” Vous voulez dire, Monsieur le Duc de Broglie! ” (جەنابت مەبەستت بەریز دوک دۆبرۆیە!)
گامۆ  لە وڵامدا وتبوویی بەڵێ خۆی (le Duc de Broglie ) ئەمجار لە کۆتاییدا ئیجازەی چوونە ژورەوەی وەرگرتبوو. ئایا تەنۆلکەکان شەپۆلن ؟ ئایا شەپۆلەکان تەنۆلکەن ؟ وڵامی تیوری کوانتەمی بۆ ئێمە ، ئەمەیە  “بەڵی”. یەکێک لە تایبەتمەندییە سەرەکییەکانی سیستەمی کوانتەمی ئەوەیە کە تەنۆلکە هەروەها دەتوانێت شەپۆلیش بێت و تایبەتمەندی بە یەکدا چوون (interference) لە خۆی پێنیشان بدات کاتێک لە تاقیکردنەوەێکی  دودرزییەوە تێپەڕ دەبێت. هاوشێوە ، شەپۆلەکان دەتوانن  ببن بە تەنۆلکە  ، وەکو  ئەوەی کە ئانیشتان بۆ کارییگەری کارۆموگناتیسی (Photo electric effect)، کە لەدواییدا باسی دەکەین،  کە بە هۆییەوە خەڵاتی نۆبێلی وەرگرت پێشکەشی کردبوو. شەپۆلەکانی روناکی تەنۆلکەن  کە ناوی فۆتۆنیان لێنراوە. روناکی لەیزەر(laser) روناکیێکی هاوبارە (coherent) ، کە لەودا هەموو شەپۆلەکانی روناکی هاو رەوگەن (in phase) ؛ بۆیە لەیزەرەکان بە هێزن. خەڵاتی نۆبێل بە شێوەی هاو بەش   لە ساڵی  ٢٠٠١ درا بە سێ زانا کە پێنیشانیاندا بوو کە ئەتۆمەکانیش دەتوانن وەک گورزەی روناکی رەفتار بکەن  کاتێک ئینسامبڵێک(ensemble) لەوان  وەکوو روناکی لەیزەر بچنە دۆخی هاوبارییەو. ئەمە گریمانەیەکی ئانیشتاین و هاوڕیەکی ، فیزیکزانێکی نەناسراوی هندی نە ناوی ساریندرا ناس بۆز (Saryendra Nath Bose)  لە ساڵی ١٩٢٠ کاندا ، سەلماندبوو. بۆز پرۆفیسۆرێکی نەناسراوی فیزیک لە زانکۆی داکا(Dacca)  بوو ،  لە ساڵی ١٩٢٤ نامەیەکی بۆ ئانیشتاین نووسی  کە لەودا  باسی ئەوەی کردبوو کە چۆن کوانتاکانی روناکی ئانیشتاین واتە فۆتۆنەکان  دەتوانن وەکو “گاز”ێک کە لە ئەتۆم و مولکیول پێکهاتووە رەفتار بکەن. ئانیشتاین پێدا چوونەوەی بۆکردو  پێشنیاری کرد پێکەوە بڵاوی بکەنەوە. گازی پێشنیاری کراوی بۆز و ئانیشتاین فۆرمێکی تازەی مادە بوو  کە لەودا تەنۆلکەکان بە تەنیایی  تایبەتمەندی ، تایبەت بە خۆیان نەبوو، هەروەها لە یەکتری نەدەناسرانەوە (indistinguishable) . فۆرمی تازەی مادە رێبەرایەتی ئانیشتاینی کرد بەرەو  ” گریمانە دەربارەی کارلێکی نێوان مولکیولەکان کە هێشتا سروشتیان بەتەواوی نهێناوی بوو”. ئاماری بۆز-ئانیشتاین ئەو بوارەی بۆ ئانیشتاین رەخساند بۆ دروستکردنی هەندێک پێشبینی بنچینەیی رەفتاری مادە لە پلەی گرمی زۆر نزم. لە پلەی گرمی زۆر خوارەوە، ویسکۆزیتی(viscosity) گاز بە شلە بووەکان نامێنێت . کە بە دەڵێن بەرزە شلگاز یەتی(superfluidity). کە بەم پرۆسەیە دەڵێن چڕبوونەی بۆز- ئانیشتاینی (Bose-Einstein condensation). لۆیس دۆبرۆی نامەی دکتۆراکەی لە ساڵی ١٩٢٤ پێشکەش بە هاوڕێکی ئانیشتاین لە پاریس واتە  ، پاول لانگڤین ( Paul Langevin) کرد. لانگڤین زۆر کەوتە ژێر کارییگەری ئایدیاکەی  دۆبرۆی واتە ئەو ئایدیایەی کە مادە دەتوانێت لایەنی شەپۆلی هەبێت . هەر بۆیە تێزەکەی بۆ ئانیشتاین نارد تاوەکو بۆچوونی ئەو بزانێت. کاتێک ئانیشتاین تێزەکەی دۆبرۆی خوێندەوە ناوی لێنا ” زۆر سەرەنج راکێش” و دواتر لە ئایدیای دۆبرۆی بۆ  لێدرکێشانی تایبەتمەندییە شەپۆلییەکانی ئەو مادە تازەیەی کە خۆی و بۆز دۆزیبوویانەوە کەڵکی وەرگرت. بەڵام کەس چڕ بوونەوەی بۆز-ئانیشتاینی نەبینی تاوەکو  ٥ جونی ساڵی ١٩٩٥  کە کارڵ وایمەن (Carl Weiman) لە زانکۆی کلۆرادۆ (Colorado)  و ئیریک کۆمیڵ (Eric Cornell) لە پەیمانگای نەتەوەیی ستانداردەکان و تەکنەلۆژیا  (National Inistitute of Standards and Technology)  لە لەیزری زۆر بە هێزەکان (High-powered Lasers) و تەکنیکە تازەکانی  ساردکردنەوەی مادە تاوەکو نزیک سفری رەها (Absoulte Zero) بۆ بەرزەساردکردنەوەی (Super cool) ٢٠٠٠ ئەتۆمی روبیدیۆم (rubidium) کەڵکیان وەرگرت. لەم ئەتۆمانەدا هەموو تایبەتمەندییەکانی چڕ بوونەوەی بۆز-ئانیشتاین دۆزرایەوە. ئەوان وەکو هەورێکی تەنکی تاریک ،کە تایبەتمەندی تەنیایی خۆیان لە دەستدەدەن  وەکو دۆخێکی وزەی تەنیا دەردەکەون. بە هەموو شێوەیەک ، ئەم ئەتۆمانە ئێستا وەکو بوونێکی کوانتەمی دەردەکەون، کە بە هۆی شەپۆلی دوبرۆیەوە تایبەتمەندییەکانیان دەدۆزرێتەوە. بە کورتی لە دوایییدا ولفگانگ کیتیڵ لە M.I.T) )جارێکی تر ئەم بەرئەنجامانەی دوبارە کردەوە و ئەو تاقیکردنەوەی دروست بوونی لەیزر بە ئەتۆم  سەلمێندرا.  بۆ ئەم کارە سێ زانا بە هاوبەشی لە ساڵی ٢٠٠١  خەڵاتی نوبێل یان لە فیزیکدا وەرگرت  و ئایدیا جوانەکەی دۆبرۆی جارێکیتر سەلمێندرا و میکانیکی کوانتەمی  لە سکێلی تەنە مایکرۆسکۆپیەکان نزییککردەوە.
.