Ang malalim na magic ng quantum physics

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ano ang alam mo tungkol sa quantum physics? Kahit na ang isang estudyante ng humanities na tulad ko ay naiintindihan na ang physics at quantum physics ay nag-aaral ng bahagyang magkaibang mga bagay.

Kasabay nito, ang pisika sa pangkalahatan ay ang agham ng kalikasan, na nag-aaral kung paano gumagana ang mundo at kung paano nakikipag-ugnayan ang lahat ng bagay at katawan sa isa't isa. Bilang isang sangay ng pisika, pinag-aaralan ng quantum mechanics ang ating mundo sa pinakamalalim na antas nito. Ang katotohanan ay ang lahat ng bagay na nakapaligid sa atin ay binubuo ng mga atomo. Aba, kahit ikaw at ako ay hindi hihigit sa isang grupo ng mga atom na nagmula sa mga core ng supernovae. Bukod dito, ang lugar na ito ng pisika ay napakakomplikado na maraming mga siyentipiko ang umamin na hindi nila ito naiintindihan ng mabuti. Dahil sa dumaraming bilang ng mga hindi nasagot na tanong at ilang pagkakatulad sa pagitan ng quantum physics at magic, ito ay hindi kapani-paniwalang kaakit-akit, ngunit maaari itong mapanlinlang, gaya ng matagumpay na ginagawa ng maraming charlatan at pseudoscientist. Sa artikulong ito, susubukan naming maunawaan kung bakit ang quantum physics ay katulad ng magic.

Ang photon ay isang elementary particle na walang masa at maaaring umiral sa isang vacuum, na gumagalaw sa bilis ng liwanag. Ang singil ng kuryente ng photon ay zero din.

Walang sinuman sa mundo ang nakakaintindi ng quantum mechanics

Lahat tayo ay mahilig sa magic tricks. Lalo na sa mga panahon kung saan maaaring gawin ng salamangkero ang mga bola na "tumalon" sa pagitan ng mga baligtad na tasa. Sa mga sistemang quantum, kung saan ang mga katangian ng isang bagay, kabilang ang lokasyon nito, ay maaaring mag-iba depende sa kung paano mo ito pagmamasid, ang mga naturang gawa ay dapat na posible nang walang malikot na kamay. Ang katotohanan ay, ayon sa teorya ng quantum, ang isang elementarya na butil ay nakakakuha ng isang tiyak na estado lamang sa sandali ng pagmamasid. Mahirap paniwalaan, ngunit sa huli, napatunayan ng mga siyentipiko, gamit ang isang photon, na ito ay umiiral sa tatlong lugar sa parehong oras. Ngunit paano ito posible?

Ang isa sa mga pinakatanyag na eksperimento sa quantum ay ang double-slit na eksperimento, na nagpakita na ang liwanag at bagay ay maaaring kumilos tulad ng isang particle at isang alon sa parehong oras.

Dapat pansinin na si Albert Einstein ay interesado sa mga tagumpay ng quantum mechanics - sa tulong kung saan ang isa ay maaaring tumpak na ilarawan ang pag-uugali ng mga atomo at elementarya na mga particle. Gayunpaman, ang makikinang na siyentipiko ay sumalungat sa teoryang ito at kinutya ang konsepto na pinagbabatayan nito - pagkalito. Sa quantum mechanics, ang entanglement ay nangangahulugan na ang mga katangian ng isang particle ay maaaring makaapekto kaagad sa mga katangian ng isa pa, anuman ang distansya sa pagitan nila.

Kasunod nito, isang serye ng detalyadong mga eksperimento ang nagpakita na si Einstein ay mali: ang pagkakasalubong ay totoo at walang ibang teorya ang makapagpaliwanag ng kakaibang epekto nito. Gayunpaman, sa kabila ng kakayahan ng quantum theory na ipaliwanag ang mga resulta sa eksperimentong paraan, kinikilala ng maraming siyentipiko na ang quantum physics ay napakasalimuot na halos hindi posible na maunawaan ito.

Gayunpaman, hindi lamang ang gusot ang tanging phenomenon na naghihiwalay sa quantum theory mula sa classical theory. Ayon sa ilang mga physicist, may isa pang nakakagulat na katotohanan tungkol sa quantum reality na madalas na napapansin at nagdaragdag sa "magic" ng lugar na ito ng theoretical physics. Ayon sa The New Scientist, Noong 1967 Simon Cochen at Ernst Specker ay mathematically proved na kahit na para sa isang quantum object, kung saan imposible ang entanglement, ang mga value na makukuha mo kapag sinusukat ang mga katangian nito ay depende sa sitwasyon kung saan matatagpuan ang object na ito. Kaya, ang halaga ng ari-arian A ay nakasalalay sa kung pipiliin mong sukatin ito gamit ang ari-arian B o gamit ang ari-arian C. Sa madaling salita, walang realidad na independiyente sa pagpili ng pagsukat.

Ang magic ng realidad

Sumang-ayon, ang lahat ng ito ay hindi bababa sa kakaiba at ginagawang literal na sumabog ang utak sa mga tahi. Pagkatapos ng lahat, lumalabas na ang pagkakaroon ng isang tagamasid ay tumutukoy sa kapalaran ng sistema at pinipilit itong gumawa ng isang pagpipilian pabor sa isang estado. Ngunit hindi ba ito isang panghihimasok ng kamalayan sa materyal na katotohanan? At kung isasaalang-alang natin na ang isang photon ng liwanag ay maaaring magkasabay na maging isang particle at isang alon at nasa tatlong lugar nang sabay-sabay, kung gayon sa anong mundo tayo nakatira? Ito ba ay patunay ng pagkakaroon ng magkatulad na mga katotohanan sa parehong mga batas ng pisika?

At ito ay bahagi lamang ng mga tanong na walang mga sagot sa modernong pisika. Hanggang sa. Gayunpaman, ang lahat ng hindi alam mula noong sinaunang panahon ay natakot sa isang tao. Minsan ang mga tao ay handang paniwalaan ang anumang bagay, hangga't mayroong kahit isa - at hindi mahalaga kung alin - ang sagot. Para sa kadahilanang ito, hindi nakakagulat na ang lahat ng mga uri ng charlatans at pseudoscientist ay mahilig sa quantum physics. Kung, para sa interes, i-on ang REN TV, maaari kang matisod sa isa sa mga programa tungkol sa kabilang mundo, kung saan ang isa pang pseudo-scientist ay kumikilos bilang isang dalubhasa. Sa 99 na kaso sa 100, ang kanyang maling paliwanag sa kaayusan ng mundo ay magsasama ng kahit isang pagbanggit ng quantum physics. Kasabay nito, ang sinumang pseudoscientist ay mabilis na nagpapamalas ng mga pang-agham na termino gaya ng electron, photon at entanglement upang makakuha ng higit o hindi gaanong maaasahang hitsura sa mga mata ng isang walang karanasan na manonood.

Minsan tila sa akin na ang sinumang may paggalang sa sarili na charlatan ay obligado lamang na magkaroon ng isang talumpati tungkol sa mga lihim ng quantum physics sa kanyang repertoire. Pagkatapos ng lahat, ang mga siyentipiko ay halos walang dapat makipagtalo sa kanilang mga claim na ang quantum mechanics ay isang misteryo sa mga siyentipiko. Hindi ba komportable? Ang pagpapasikat ng gayong mga ideya ay maaaring magresulta sa isang maling pananaw sa mundo para sa isang malaking bilang ng mga tao. Ang mga ideyang tulad nito ay nakakatulong din sa pagkahilig sa alternatibong gamot at pagpapatong ng mga kamay para sa mga mapanganib na sakit. Kaya, mula sa mga screen ng TV, pinatutunayan ng mga esotericist na may foam sa bibig na materyal ang pag-iisip dahil narito ang quantum physics, at hinabi ng mga home-grown biologist ang quantum physics sa kanilang walang batayan na mga ideya tungkol sa wave genome, atbp. Ang lahat ng ito ay nag-aambag sa pag-unlad ng mahiwagang pag-iisip, na isinulat ko nang mas detalyado nang mas maaga, at ang paglaki ng mga alamat at maling kuru-kuro tungkol sa mundo kung saan tayo nakatira.

Samantala, ang quantum physics ay totoong magic. Ang magic ng realidad. Oo, hindi namin masyadong naiintindihan at hindi alam ang mga sagot sa mga tanong na nabuo ng quantum entanglement at ang mga resulta ng maraming mga eksperimento, kabilang ang pusa ni Schrödinger, kung saan isinulat ng aking kasamahan na si Nikolai Khizhnyak nang mas maaga. Kasabay nito, ang katotohanan ay mas kawili-wili kaysa sa kathang-isip, dahil wala tayong masyadong alam tungkol dito: ang ating Uniberso ay 95% na binubuo ng mahiwagang madilim na bagay, at mayroon ding madilim na enerhiya, na responsable para sa pagpapabilis ng pagpapalawak. ng Uniberso. Higit pa rito, sa pinakamalalim na antas, ang ating mundo ay binubuo ng pinakamaliit na particle na maaaring nasa ilang lugar nang sabay-sabay at iba ang kilos depende sa kung pinapanood natin sila o hindi. Kung hindi ito ang magic ng realidad, ano ang realidad?.

Kasabay nito, ang agham ay nakapagbigay na ng maraming sagot sa pinakamahahalagang tanong tungkol sa ating mundo. Anyway, sa tingin ko walang masama kung hindi alam ang isang bagay at hindi maintindihan ang quantum physics. Ang pangunahing bagay ay ang ating kakayahang malaman hangga't maaari, upang malaman ang Uniberso. Na, malamang, alam din ang sarili sa pamamagitan natin.