هذه الصورة تمثل الدماغ ان الدماغ مقسوم الى قسمين القسم الايسر هو القسم المنطقي والقسم الايمن هو القسم البديهي وان استطعنا ان نقيس " تجاوب " القسمين يمكننا ان نصنف نوع الدماغ فهذا على سبيل المثال دماغ شخص منطقي تماماً وهذا دماغ شخص بديهي تماماً برأيك ما هو تقييم دماغك ؟ صحيح ان البعض يكون أحادي الدماغ ولكن معظم الاشخاص .. بمن فيهم الحضور يملكون دماغاً كهذا .. لديه فعالية في كلا القسمين في ذات الوقت فالامر ليس ان تكون اما منطقياً .. او بديهياً فانت يمكن ان تكون الاثنين
This is a representation of your brain, and your brain can be broken into two parts. There's the left half, which is the logical side, and then the right half, which is the intuitive. And so if we had a scale to measure the aptitude of each hemisphere, then we can plot our brain. And for example, this would be somebody who's completely logical. This would be someone who's entirely intuitive. So where would you put your brain on this scale? Some of us may have opted for one of these extremes, but I think for most people in the audience, your brain is something like this -- with a high aptitude in both hemispheres at the same time. It's not like they're mutually exclusive or anything. You can be logical and intuitive.
وانا اعتبر نفسي من هذه الفئة فانا و " فيزائي الكم التجريبيين " نحتاج كماً جيداً من المنطق لكي نستطيع ان نجول بين الافكار المعقدة ولكن في ذات الوقت فنحن نحتاج كماً جيداً من البداهة لكي ننجح في تجاربنا وكيف يمكن ان نطور البداهة ؟؟ حسناً يتم ذلك عن طريق " اللهو " بالاشياء والمعادلات والافكار لذا نحن نخرج خارج نطاق العمل .. ونلعب بالاشياء .. وندقق كيف تتجاوب مع ذلك ومن ثم نطور بداهتنا على هذا النحو وانتم تقومون بنفس الامر ايضا
And so I consider myself one of these people, along with most of the other experimental quantum physicists, who need a good deal of logic to string together these complex ideas. But at the same time, we need a good deal of intuition to actually make the experiments work. How do we develop this intuition? Well we like to play with stuff. So we go out and play with it, and then we see how it acts, and then we develop our intuition from there. And really you do the same thing.
من بعض الامور البديهية التي نعلمها جميعاً على مدى سنوات هي ان الشيء لا يتواجد الا في مكان واحد في لحظة زمنية ما اعني انه من الغرابة ان نتخيل فكرة ان يتواجد امرين في مكانين بذات الوقت ولكننا لم نولد بهذه " البديهية " نحن تعلمناها اذكر اني شاهدت طفلاً يلعب في مصف سيارات .. كان يحاول ان يتجاوز عتبة المصف .. ولكنه كان يقع على الداوم ولكن هذا الموقف علمه درساً اساسياً هو ان الاشياء الكبيرة لا تسمح لك بالمرور عبرها وتستقر في مكانها
So some intuition that you may have developed over the years is that one thing is only in one place at a time. I mean, it can sound weird to think about one thing being in two different places at the same time, but you weren't born with this notion, you developed it. And I remember watching a kid playing on a car stop. He was just a toddler and he wasn't very good at it, and he kept falling over. But I bet playing with this car stop taught him a really valuable lesson, and that's that large things don't let you get right past them, and that they stay in one place.
وهذا مفهوم رائع للحياة إلا اذا كنت فيزيائي جزيئات فان ذلك لا ينطبق على فيزيائي الجزئيات لانهم لا يلعبون في مواقف السيارات انما يلعبون بالجزئيات الصغيرة الغريبة وعندما يلعبون بتلك الجزئيات يجدون الكثير من الاشياء الغريبة مثل ايجاد القدرة على الطيران واختراق الجدران او ان يتواجدوا في مكانين في نفس اللحظة الزمنية وقد كتبوا كل تلك الملاحظات الناتجة عن مراقبة الجزئيات واطلقوا على ذلك مسمى " نظرية ميكانيكا الكم "
And so this is a great conceptual model to have of the world, unless you're a particle physicist. It'd be a terrible model for a particle physicist, because they don't play with car stops, they play with these little weird particles. And when they play with their particles, they find they do all sorts of really weird things -- like they can fly right through walls, or they can be in two different places at the same time. And so they wrote down all these observations, and they called it the theory of quantum mechanics.
وهكذا غدت الامور منذ بضع سنوات اصبحت تحتاج ميكانيكا الكم لكي تصف الجزئيات الصغيرة ولكنك لا تحتاجها لكي تصف الاجسام الكبير .. والاشياء التي تحيط بنا ولكن هذه المعلومات لم تتوافق مع " بديهتي " وربما حدث ذلك لانني لا ألعب عادة بالجزئيات الصغيرة انا ألعب بهم احيانا .. ولكن ليس عادة انا لم آراهم أعني لم يرى أحدهم الجزئيات الصغيرة من قبل ولكن ذلك أيضاً لم يتوافق مع " منطقيتي " لانه إن كان كل شيء مصنوع من الجزئيات الصغيرة وكل الجزئيات الصغيرة تتبع لميكانيكا الكم إذاً الا يجب ان تنطبق ميكانيكا الكم على كل شيء ؟ انا لا ارى سبب يمنع هذا لذا أردت أن أعيد النظر في الامر كله وان احاول ان ابرهن بصورة ما ان كل شيء من حولنا يتبع أيضاً ميكانيكا الكم لذا من سنوات عدة بدأت بهذا المشروع
And so that's where physics was at a few years ago; you needed quantum mechanics to describe little, tiny particles. But you didn't need it to describe the large, everyday objects around us. This didn't really sit well with my intuition, and maybe it's just because I don't play with particles very often. Well, I play with them sometimes, but not very often. And I've never seen them. I mean, nobody's ever seen a particle. But it didn't sit well with my logical side either. Because if everything is made up of little particles and all the little particles follow quantum mechanics, then shouldn't everything just follow quantum mechanics? I don't see any reason why it shouldn't. And so I'd feel a lot better about the whole thing if we could somehow show that an everyday object also follows quantum mechanics. So a few years ago, I set off to do just that.
لقد صنعت اول مجسم يمكنك ان ترى فيه نظرية ميكانيكا الكم والتموضع بحسبها ان ما تنظرون اليه هو رقاقة حاسوب صغيرة يمكنكم ان تروا النقطة الخضراء في المنتصف وهذه هي قطعة معدنية سأحدثكم عنها خلال دقائق هذه هي صورة للمجسم سوف اقرب لكم الصورة قليلاً .. انتم تنظرون الى المنتصف تحديداً وهذه صورة مقربة جداً لقطعة المعدن تلك وما تنظرون اليه هو قطعة معدنية انها مُشكّلة كما عنفة الغوص وهي موضوعة على الحافة لقد صنعت هذا الجهاز بصورة تشابه طريقة صناعة رقائق الكمبيوتر فاستخدمت الغرف النظيفة .. ورقاقة سيلكون جديدة ومن ثم ادخلتها في هذه الاجهزة الكبيرة لمدة 100 ساعة ومن اجل مخططي كان يجب ان أبنى آلتي الخاصة لكي اصنع ما يشابه حوض سباحة اسفل الجهاز ان هذا الجهاز لديه القدرة على ان يمثل " التموضع الكمي " ولكنه يحتاج مساعدة للقيام بذلك
So I made one. This is the first object that you can see that has been in a mechanical quantum superposition. So what we're looking at here is a tiny computer chip. And you can sort of see this green dot right in the middle. And that's this piece of metal I'm going to be talking about in a minute. This is a photograph of the object. And here I'll zoom in a little bit. We're looking right there in the center. And then here's a really, really big close-up of the little piece of metal. So what we're looking at is a little chunk of metal, and it's shaped like a diving board, and it's sticking out over a ledge. And so I made this thing in nearly the same way as you make a computer chip. I went into a clean room with a fresh silicon wafer, and then I just cranked away at all the big machines for about 100 hours. For the last stuff, I had to build my own machine -- to make this swimming pool-shaped hole underneath the device. This device has the ability to be in a quantum superposition, but it needs a little help to do it.
دعوني اوضح ذلك هل تعلمون كم هو مزعج الشعور عندما تركبون مصعد مزدحم اعني .. عن نفسي .. عندما اركب مصعد وحدي .. فاني اقوم بأشياء " غريبة " ولكن عندما يدخل اشخاص آخرين الى المصعد اتوقف عن تلك الاشياء لانني لا اريد ان ازعجهم او بتعبير آخر .. إخافتهم ان ميكانيكا الكم تقول ان العناصر الدقيقة المتناهية في الصغر تتصرف بنفس الشاكلة ان ما يحيط بالجزئيات ليس أشخاصاً بل الانارة . والهواء الذي يرتطم بها . والحرارة المحيطة وكما نعلم ان اردنا ان نجعل قطعة المعدن لذا قررنا ان نبعد كل هؤلاء " الركاب "
Here, let me give you an analogy. You know how uncomfortable it is to be in a crowded elevator? I mean, when I'm in an elevator all alone, I do all sorts of weird things, but then other people get on board and I stop doing those things because I don't want to bother them, or, frankly, scare them. So quantum mechanics says that inanimate objects feel the same way. The fellow passengers for inanimate objects are not just people, but it's also the light shining on it and the wind blowing past it and the heat of the room. And so we knew, if we wanted to see this piece of metal behave quantum mechanically, we're going to have to kick out all the other passengers.
وهذا ما قمنا به ابعدنا الانارة .. وقمنا بسحب الهواء وتبريد الجهاز الى درجة واحدة فوق الصفر المطلق والآن أصبح المجسم .. وحيداً في المصعد وهي حرة لكي تتصرف كما تريد وكنا نريد ان نقيس حركتها . ووجدنا انها تتحرك بصورة غريبة بدلاً من ان تتوقف عن الحركة .. انها تهتز وكانت تهتز كما لو انها تتنفس .. هكذا كما لو كانت وسادة مضغوطة تنتفخ تباعاً وبهز الجهاز قليلاً كنا على استطاعة بان نجعل الجسيم يهتز ولا يهتز في وقت واحد ! شيء يمكن القيام به فحسب في ميكانيكا الكم
And so that's what we did. We turned off the lights, and then we put it in a vacuum and sucked out all the air, and then we cooled it down to just a fraction of a degree above absolute zero. Now, all alone in the elevator, the little chunk of metal is free to act however it wanted. And so we measured its motion. We found it was moving in really weird ways. Instead of just sitting perfectly still, it was vibrating, and the way it was vibrating was breathing something like this -- like expanding and contracting bellows. And by giving it a gentle nudge, we were able to make it both vibrate and not vibrate at the same time -- something that's only allowed with quantum mechanics.
وانا اخبركم انه امرٌ رائع جداً ولكن ماذا يعني أن يهتز الجسيم .. ولا يهتز في وقت واحد دعونا نذهب الى الذرات من جهة .. هناك ترليون ذرة قد شكلت الجسيم المعدني هذا وهي ثابتة ولكن في نفس الوقت هذه الذرات تتحرك الى الاعلى والاسفل وفي اوقات متناهية في الصغر يتواكب الامرين ولكن في باقي الوقت يحدث " عدم تموضع " وهذا يعني ان كل ذرة موجودة في مكانين مختلفين في وقت واحد وهذا يعني ان الجسيم المعدني موجود في مكانين في وقت واحد أليس هذا رائعاً (ضحك) حقاً
So what I'm telling you here is something truly fantastic. What does it mean for one thing to be both vibrating and not vibrating at the same time? So let's think about the atoms. So in one case: all the trillions of atoms that make up that chunk of metal are sitting still and at the same time those same atoms are moving up and down. Now it's only at precise times when they align. The rest of the time they're delocalized. That means that every atom is in two different places at the same time, which in turn means the entire chunk of metal is in two different places. I think this is really cool. (Laughter) Really.
(تصفيق)
(Applause)
لقد كان الامر يستحق كل السنوات التي قضيتها في غرف التعقيم من اجل هذا لانه .. وتبعاً لهذا وعلى نطاق مختلف من الذرة و الجسيم المعدني واختلافهم بين الحجم و الوزن ان قطعة المعدن تلك تمثل نفس الشيء مقارنة بك لذا ان كانت الذرة تستطيع ان تتواجد في مكانين في ذات الوقت والقطعة المعدنية تستطيع ان تتواجد في مكانين في ذات الوقت إذا لم لا تستطيع أنت أيضاً ؟ اعني أليس هذا منطقي ! تخيل ان تكون في مكانين في ذات الوقت كيف سيبدو ذلك لك .. كيف سيتعامل عقلك الواعي مع " التموضع المختلف في الفضاء "
It was worth locking myself in a clean room to do this for all those years because, check this out, the difference in scale between a single atom and that chunk of metal is about the same as the difference between that chunk of metal and you. So if a single atom can be in two different places at the same time, that chunk of metal can be in two different places, then why not you? I mean, this is just my logical side talking. So imagine if you're in multiple places at the same time, what would that be like? How would your consciousness handle your body being delocalized in space?
وهناك تكملة للقصة .. عندما قمنا برفع درجة الحرارة وبدانا باعادة الانوار الى داخل الصندوق وجدنا ان القطعة المعدنية بقيت كما هي دون تغيير ومن هنا كان علي ان أعي بديهية تنص على ان كل العناصر المحيطة في "المصعد " هي في الحقيقة عناصر تابعة ل " ميكانيكا الكم " وقد حشرت في حيز ضيق جداً
There's one more part to the story. It's when we warmed it up, and we turned on the lights and looked inside the box, we saw that the piece metal was still there in one piece. And so I had to develop this new intuition, that it seems like all the objects in the elevator are really just quantum objects just crammed into a tiny space.
الجميع يسمع الكثير من الافكار كيف ان ميكانيكا الكم تنص على ان شي " متكامل / مترابط " مع بعضه البعض ولكن الامر في الحقيقة .. اعمق من هذا بكثير .. ان هذه الصلات ... صلاتك بالامور من حولك هي في الحقيقة التي تحدد ماهيتك ( من أنت ) وهذا هو محور الغرابة في ميكانيكا الكم
You hear a lot of talk about how quantum mechanics says that everything is all interconnected. Well, that's not quite right. It's more than that; it's deeper. It's that those connections, your connections to all the things around you, literally define who you are, and that's the profound weirdness of quantum mechanics.
شكراً جزيلاً
Thank you.
(تصفيق)
(Applause)