Magia profundă a fizicii cuantice

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Ce știi despre fizica cuantică? Chiar și un student la științe umaniste ca mine înțelege că fizica și fizica cuantică studiază lucruri ușor diferite.

În același timp, fizica în general este știința naturii, care studiază modul în care funcționează lumea și modul în care toate obiectele și corpurile interacționează între ele. Ca ramură a fizicii, mecanica cuantică studiază lumea noastră la cel mai profund nivel. Faptul este că tot ceea ce ne înconjoară este format din atomi. De ce, chiar și tu și cu mine nu suntem altceva decât un ansamblu de atomi care și-au luat naștere în nucleele supernovelor. Mai mult, această zonă a fizicii este atât de complexă încât mulți oameni de știință admit că nu o înțeleg bine. Având în vedere numărul tot mai mare de întrebări fără răspuns și unele asemănări între fizica cuantică și magie, este incredibil de atractiv, dar poate induce în eroare, așa cum fac cu succes mulți șarlatani și pseudo-oameni de știință. În acest articol, vom încerca să înțelegem de ce fizica cuantică este atât de asemănătoare cu magia.

Un foton este o particulă elementară care nu are masă și poate exista în vid, mișcându-se cu viteza luminii. Sarcina electrică a fotonului este, de asemenea, zero.

Nimeni în lume nu înțelege mecanica cuantică

Cu toții iubim trucurile magice. Mai ales cele în timpul cărora magicianul poate face bilele să „sare” între cupe răsturnate. În sistemele cuantice, în care proprietățile unui obiect, inclusiv locația acestuia, pot varia în funcție de modul în care îl observați, astfel de fapte ar trebui să fie posibile fără elucidarea mâinii. Cert este că, conform teoriei cuantice, o particulă elementară capătă o anumită stare doar în momentul observării. Este greu de crezut, dar în cele din urmă, oamenii de știință au reușit să demonstreze experimental, folosind un singur foton, că acesta există în trei locuri în același timp. Dar cum este posibil acest lucru?

Unul dintre cele mai cunoscute experimente cuantice este experimentul cu dublă fantă, care a arătat că lumina și materia se pot comporta ca o particulă și o undă în același timp.

Trebuie remarcat faptul că Albert Einstein a fost interesat de succesele mecanicii cuantice - cu ajutorul căreia se poate descrie cu precizie comportamentul atomilor și al particulelor elementare. Cu toate acestea, genialul om de știință s-a opus acestei teorii și a ridiculizat conceptul care stă la baza ei - confuzia. În mecanica cuantică, întricarea înseamnă că proprietățile unei particule pot afecta imediat proprietățile alteia, indiferent de distanța dintre ele.

Ulterior, o serie de experimente elaborate au arătat că Einstein a greșit: încurcarea este reală și nicio altă teorie nu poate explica efectele sale ciudate. Și totuși, în ciuda capacității teoriei cuantice de a explica rezultatele experimental, mulți oameni de știință recunosc că fizica cuantică este atât de complexă încât este greu de înțeles.

Cu toate acestea, întanglementul nu este singurul fenomen care separă teoria cuantică de teoria clasică. Potrivit unor fizicieni, există un alt fapt șocant despre realitatea cuantică care este adesea trecut cu vederea și care se adaugă la „magia” acestei zone a fizicii teoretice. Potrivit The New Scientist, în 1967 Simon Cochen și Ernst Specker au demonstrat matematic că chiar și pentru un obiect cuantic, în care întricarea este imposibilă, valorile pe care le obțineți la măsurarea proprietăților sale depind de situația în care se află acest obiect. Astfel, valoarea proprietății A depinde dacă alegeți să o măsurați folosind proprietatea B sau folosind proprietatea C. În termeni simpli, nu există o realitate independentă de alegerea măsurării.

Magia realității

De acord, toate acestea sunt cel puțin ciudate și fac ca creierul să izbucnească literalmente la cusături. La urma urmei, se dovedește că prezența unui observator determină soarta sistemului și îl obligă să facă o alegere în favoarea unui singur stat. Dar nu este aceasta o interferență a conștiinței în realitatea materială? Și dacă luăm în considerare că un foton de lumină poate fi simultan atât o particulă, cât și o undă și poate fi în trei locuri deodată, atunci în ce lume trăim? Este această dovadă a existenței unor realități paralele cu aceleași legi ale fizicii?

Și aceasta este doar o parte din întrebările la care fizica modernă nu are răspunsuri. Până. Cu toate acestea, tot ceea ce necunoscut din cele mai vechi timpuri a speriat o persoană. Uneori oamenii sunt gata să creadă orice, atâta timp cât există cel puțin un răspuns - și nu contează care -. Din acest motiv, nu este deloc surprinzător că tot felul de șarlatani și pseudo-oameni de știință sunt atât de pasionați de fizica cuantică. Dacă, de dragul interesului, porniți REN TV, atunci vă puteți împiedica de unul dintre programele despre lumea cealaltă, în care un alt pseudo-om de știință acționează ca expert. În 99 de cazuri din 100, explicația sa falsă a ordinii mondiale va include cel puțin o mențiune despre fizica cuantică. În același timp, orice pseudo-om de știință etalează cu viteză termeni științifici precum electron, foton și încurcătură pentru a obține un aspect mai mult sau mai puțin de încredere în ochii unui privitor neexperimentat.

Uneori chiar mi se pare că orice șarlatan care se respectă este pur și simplu obligat să aibă în repertoriul său un discurs despre secretele fizicii cuantice. La urma urmei, oamenii de știință nu au practic nimic de argumentat cu afirmațiile lor că mecanica cuantică este un mister pentru oamenii de știință. Nu este convenabil? Popularizarea unor astfel de idei poate duce la o viziune falsă asupra lumii pentru un număr mare de oameni. Ideile ca acestea contribuie și la înclinația către medicina alternativă și la impunerea mâinilor pentru boli periculoase. Deci, de pe ecranele TV, ezoteriştii cu spumă la gură demonstrează că gândirea este materială, deoarece fizica cuantică este aici, iar biologii de acasă împletesc fizica cuantică în ideile lor nefondate despre genomul undelor etc. Toate acestea contribuie la dezvoltarea gândirii magice, despre care am scris mai detaliat mai devreme, și la creșterea miturilor și concepțiilor greșite despre lumea în care trăim.

Între timp, fizica cuantică este o adevărată magie. Magia realității. Da, nu înțelegem multe și nu cunoaștem răspunsurile la întrebările care sunt generate de întanglementul cuantic și rezultatele a numeroase experimente, inclusiv pisica lui Schrödinger, despre care a scris mai devreme colegul meu Nikolai Khizhnyak. În același timp, realitatea este mult mai interesantă decât ficțiunea, pentru că nu știm atât de multe despre ea: Universul nostru este compus în proporție de 95% din materie întunecată misterioasă și există și energie întunecată, care este responsabilă de accelerarea expansiunii. a Universului. Mai mult, la cel mai profund nivel, lumea noastră este formată din cele mai mici particule care pot fi în mai multe locuri în același timp și se pot comporta diferit în funcție de faptul că le urmărim sau nu. Dacă aceasta nu este magia realității, atunci ce este realitatea?

În același timp, știința a oferit deja multe răspunsuri la cele mai importante întrebări despre lumea noastră. Oricum, cred că nu este nimic rău în a nu ști ceva și a nu înțelege fizica cuantică. Principalul lucru este capacitatea noastră de a cunoaște cât mai multe, de a cunoaște Universul. Care, cel mai probabil, se cunoaște și prin noi.