This thought experiment will help you understand quantum mechanics - Matteo Fadel

Translator: Reviewer: Daban Q. Jaff

After a long day working on the local particle accelerator,

دوای ڕۆژێکی درێژ له کار لەسەر خێرایی تەونی ناوخۆیی

you and your friends head to the arcade to unwind.

تۆ و هاوڕێکانت بەرەو یاریەکە ئەبەن بۆ ئەوەی با هەڵبکەین.

The lights go out for a second, and when they come back,

گڵۆپەکان بۆ چرکەیەک دەکوژایەوە وە کاتێک دێنەوە

there before you gleams a foosball table nobody remembers seeing before.

لەوێ پێش ئەوەی مێزێکی فۆۆسبۆڵ ببەیتە سەر کەس بیری نایەت کە پێشتر بینیبێتی

Always game, you insert your coins.

هەمیشە یاری، دراوەکانت تێدەکەیت.

And with a fanfare, Quantum Foosball begins.

وە بە هەڵایەکی زۆر تۆپی کوانتەمی دەست پێدەکات

Here are the rules: as with normal foosball,

یاساکان لێرەن: وەک ئەوەی کە فۆسبۆڵ ئاسایی بێت

the object is to score points

ئۆبجێکتەکە بۆ تۆمارکردنی خاڵ

by spinning levers with tiny players to sink the ball in your opponent’s goal.

خولانەوەی لێولەگەڵ یاریزانی بچووک بۆ نقوم کردنی تۆپەکە لە بەرامبەرەکەت

Only instead of a standard ball, you’ll be playing with a giant electron.

تەنها لە جیاتی تۆپێکی ستاندارد تۆ یاری بە ئەلکترۆنێکی زەبەلاح دەکەیت

It behaves like a normal electron in all respects, it’s just much larger.

وەک ئەلیکترۆنە ئاساییەکە دەکڕت لە هەموو ڕوەوە، ئەوە زۆر گەورەترە.

Though the rules are simple, gameplay is anything but.

هەرچەندە یاساکان سادەن هیچ شتێک نییە.

لە بری یاسا ئاشناکان لە فیزیای نیوتنی

Instead of the familiar laws of Newtonian physics,

the movement of the ball is governed by quantum mechanics.

جوڵەی تۆپەکە بەڕێوەدەبرێ بە میکانیکی کوانتەمی

To minimize the influence from photons and air molecules,

بۆ کەمکردنەوەی کاریگەری لە فۆتۆن و گەردیلەی هەواوە

you’ll be playing in a vacuum. In the dark.

لە بۆشاییدا یاری دەکەیت لە تاریکیدا

But that’s ok, because you can watch for the flashes of light

بەڵام ئەوە باشە، چونکە دەتوانیت سەیری بۆ ڕووناکیڕووناکی

given off by collisions between figures and the ball.

دراوە بە پێکدادان لە نێوان ژمارەکان و تۆپەکە

The goals themselves will flash when the electron

خودی گۆڵەکان دەدرەوشنەوە کاتێک ئەلیکترۆنەکە

hits their particle detectors.

لە پشکنەری تەونی دەدات

Now you just have to figure out how to get the electron to go where you want.

ئێستا دەبێت بزانن چۆن بەوەی ئەلکترۆنەکە بڕوات بۆ ئەو شوێنەی کە دەتەوێت

As soon as it enters play, the electron will never rest.

هەر کە دەچێتە یاریەوە ئەلکترۆن هەرگیز پشوو نادا

This is a direct consequence of the Heisenberg Uncertainty Principle,

ئەمە دەرئەنجامێکی ڕاستەوخۆیە لە بنەمای نادڵنیایی هیزنبێرگ

which says that the better you know where a quantum particle is,

کە دەڵێت کە تۆ باشتر دەزانیت کە تۆوی کوانتەمی

the less you know about its velocity, and vice versa.

تا کەمتر دەربارەی ئەو زۆروزوییە بزانن وە بە پێچەوانە.

Since you know it’s on the field, its velocity is largely uncertain.

لەوەتەی دەزانیت لە مەیدانەکەدایە زۆر نادیارە

The electron will behave more like a wave than a particle,

ئەلکترۆن زیاتر وەک شەپۆلێک دەکڕن لە تەونی،

with its position described by probability distributions that you’ll have to imagine.

لەگەڵ پێگەی خۆی کە بە ئەگەری ئەو دابەشکردنانەی کە دەبێت خەیاڵی بکەیت

These distributions are spread throughout the entire field,

ئەم دابەشکردنانە بە درێژایی هەموو مەیدانەکە

making it possible to observe a goal at any time and in either side.

کردنی بۆ ئەوەی بشێ بۆ چاودێری کردنی ئامانجێک لە هەر کات و لە هەر لایەک

The way to win is to control and concentrate the distribution

ڕێگای بردنەوە ئەوەیە کە کۆنترۆڵ بکرێت وە دابەشکردنی چڕبکەنەوە

over the opposite goal,

لەسەر ئامانجی پێچەوانە،

giving yourself the highest likelihood of scoring points.

بەرزترین ئەگەری خۆت بە خۆت بدەی لە خاڵی تۆمارکردن

Your skill as a player will be determined by your ability to predict

کارامەییەکەت وەک یاریزاندیاری دەکرێت بە توانای تۆ بۆ پێشبینیکردن

where the electron is most likely to be,

کە ئەلکترۆن ەکە لەوانەیە

then manipulate the probability distribution by spinning the rods

پاشان دەستکاری ئەگەرەکە دەکات دابەشکردن بە خولانەوەی میوەکان

with just the right amount of strength.

لەگەڵ تەنها بڕی بەهێزی ڕاست.

Quantum particles only receive energy in precise amounts, called quanta.

ته ندانه کوانتهمییەکان وزه وەردەکه ن بڕێکی ورد، پێیدەوترێت کوانتا

So spin too hard or too soft,

کەواتە زۆر ڕەق بخولانەوە یان زۆر نەرم

and the electron will stay on its previous course.

وە ئەلکترۆنەکە ئەمێنیتەوە لە خولی پێشوویدا

The game board has been carefully constructed to contain the electron,

بۆردی یاریەکە بە وریاییەوە بووە دروست کراوە بۆ ئەوەی ئەلکترۆنلەخۆ بگری

but even so, sometimes it’ll quantum tunnel through the walls

بەڵام لەگەڵ ئەوەشدا، هەندێک جار کوانتەمی تونێلبەناو دیوارەکان

without any apparent reason.

بەبێ هیچ هۆکارێکی دیار

At that point it could be anywhere in the universe,

لەو کاتەدا دەکرێت لە هەر شوێنێک بێت لە گەردووندا

so to save you the trouble of tracking it down,

بۆ ئەوەی کێشەت بۆ ڕزگار بکات بۆ بەدوادا چوون،

the game will spit out a new ball.

یاریەکە تۆپێکی نوێ هەڵدەکات.

The fact that quantum particles behave like waves

ئەو ڕاستییەی کە تەنۆکە کوانتەمیەکان ڕەفتاری دەکەن وەک شەپۆل

becomes particularly evident in the presence of obstacles.

بە تایبەتی دیار دەبێت لە بوونی ئاستەنگی

As the particle travels through the rows of miniature figures,

وەک ئەوەی تەور بەناو ڕیزەکان دا سەفەر بکات لە ژمارە بچوکەکان

complicated interference patterns will develop in the probability distribution,

شێوازی ئاڵۆزی دەستتێوەردان گەشە بکات لە دابەشکردنی ئەگەری

making it even more difficult to accurately predict its position.

قورسکردنی بۆ ئەوەی بە وردی پێشبینی شوێنی خۆی بکات

And here’s where your advanced physics degree can finally come in handy:

لێرەدا فیزیای پێشکەوتووت لە کۆتایدا دەتوانێ بە دەست بێت

you can use the laws of quantum mechanics to your advantage.

دەتوانیت یاساکانی میکانیکی کوانتەمی بەکاربهێنیت بۆ بەرژەوەندی خۆت

The only moments when the electron will behave as a particle,

تاکە کات کاتێک ئەلیکترۆنەکە وەک تەوبەیەک رەوور دەبێت،

rather than a wave, are when it hits something.

نەک شەپۆلێک کاتێک کە شتێک ئەبا

With frequent enough kicks,

لەگەڵ چەند جارێک زۆر جار بە تەواوی

the particle would have no time to evolve like a wave and, therefore,

تەنۆکەکە هیچ کاتێکی نیە بۆ گەشەسەندن وەک شەپۆلێک و بۆیە

not spread out in space.

لە بۆشاییدا بڵاونەبۆتەوە

So if you can pass it very quickly between two of your miniatures,

بۆیە ئەگەر بتوانیت زۆر بەخێرایی تێبپەڕێت لە نێوان دوو لە بچووککراوەکەتدا

you can keep it localized.

دەتوانیت بە خۆماڵی کردنی بهێڵەوە.

Masters of the game call this the Quantum Zeno Maneuver.

ماستەرەکانی یاریەکە ئەمە ناوئەبەن لە مانۆرێکی زێنۆکوان

Now, if you really want to dominate your opponents,

ئێستا، ئەگەر بەڕاستی دەتەوێت زاڵ بیت بەسەر دژەکانت

there’s one more thing you can try, but it’s pretty tricky.

شتێکی تر هەیە کە دەتوانیت تاقی کەی بەڵام زۆر فێڵبازە.

One of the distinctive features of the quantum world

یەکێک لە تایبەتمەندیە دیارییەکان لە جیهانی کوانتەمی

is the possibility of state superpositions,

ئەگەرێکە لە شوێنی بەرز

where particles’ positions or velocities

کە شوێنی گەردیلەکان یان زۆربوون

can be simultaneously in two or more different states.

دەکرێت لە دوو یان زیاتر دا بێت ویلایەتە جیاوازەکان.

If you can put the electron into a superposition

ئەگەر بتوانیت ئەلکترۆنەکە دابنێیت بۆ ناو پێگەی بەرز

of being simultaneously kicked and not kicked,

لە یەک کاتدا لە شڕ وە نەکشتێ

it’ll be almost impossible for your opponents to figure out

ئەوە زۆر ئەستەمە بۆ ئەوەی ڕکابەرەکانت بزانن

where and how to strike.

لە کوێ و چۆن مانگرتن.

It’s said that Erwin Schrödinger,

وتراوە کە ئێروین شرۆدینگەر,

گەورەترین پاڵەوانی کوانتەمی فۆسبۆڵ لە هەموو کاتێک,

the greatest Quantum Foosball champion of all time,

is the only player to have mastered this technique.

تاکە یاریزانە کە شارەزا بێت ئەم تەکنیکە.

But maybe you can be the second:

بەڵام لەوانەیە تۆ بتوانیت دووەم بیت:

Just figure out a way to simultaneously turn and not turn your rods.

تەنها ڕێگایەک بۆ یەک کات بدۆزەوە بسوڕێتەوە و مەسوڕێتەوە