Кванттық физиканың терең сиқыры

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Кванттық физика туралы не білесіз? Тіпті мен сияқты гуманитарлық ғылымдардың студенті де физика мен кванттық физика сәл басқа нәрселерді зерттейтінін түсінеді.

Сонымен бірге физика жалпы табиғат туралы ғылым болып табылады, ол әлемнің қалай жұмыс істейтінін және барлық заттар мен денелердің бір-бірімен әрекеттесуін зерттейді. Физика саласы ретінде кванттық механика біздің әлемді ең терең деңгейде зерттейді. Өйткені, бізді қоршап тұрғанның бәрі атомдардан тұрады. Неге, тіпті сен де, мен де асқын жаңа жұлдыздардың өзектерінде пайда болған атомдар ансамблінен басқа ештеңе емеспіз. Сонымен қатар, физиканың бұл саласы соншалықты күрделі, көптеген ғалымдар оны жақсы түсінбейтінін мойындайды. Жауапсыз сұрақтардың көбеюін және кванттық физика мен сиқырдың кейбір ұқсастықтарын ескере отырып, ол керемет тартымды, бірақ көптеген шарлатандар мен псевдо-ғалымдар сәтті жасайтындай жаңылыстыруы мүмкін. Бұл мақалада біз кванттық физиканың сиқырға неге ұқсас екенін түсінуге тырысамыз.

Фотон – массасы жоқ және жарық жылдамдығымен қозғалатын вакуумде бола алатын элементар бөлшек. Фотонның электр заряды да нөлге тең.

Әлемде ешкім кванттық механиканы түсінбейді

Біз бәріміз сиқырлы амалдарды жақсы көреміз. Әсіресе, оның барысында сиқыршы шарларды төңкерілген шыныаяқтар арасында «секіру» жасай алады. Кванттық жүйелерде объектінің қасиеттері, оның ішінде оның орналасқан жері, сіз оны қалай бақылайтыныңызға байланысты өзгеріп отыруы мүмкін, мұндай ерліктерді қолды жалқаусыз жасауға болады. Өйткені, кванттық теория бойынша элементар бөлшек белгілі бір күйге тек бақылау сәтінде ғана ие болады. Сену қиын, бірақ соңында ғалымдар бір фотонды пайдаланып, оның бір уақытта үш жерде бар екенін тәжірибе жүзінде дәлелдей алды. Бірақ бұл қалай мүмкін?

Ең танымал кванттық тәжірибелердің бірі жарық пен зат бір уақытта бөлшектер мен толқын сияқты әрекет ете алатынын көрсеткен қос саңылау эксперименті болып табылады.

Айта кету керек, Альберт Эйнштейн кванттық механиканың жетістіктеріне қызығушылық танытты - оның көмегімен атомдар мен элементар бөлшектердің мінез-құлқын дәл сипаттауға болады. Алайда, кемеңгер ғалым бұл теорияға қарсы шығып, оның негізінде жатқан ұғымды – шатасуды келемеждеді. Кванттық механикада шиеленіс дегеніміз бір бөлшектің қасиеттері олардың арасындағы қашықтыққа қарамастан екіншісінің қасиеттеріне бірден әсер етуі мүмкін.

Кейінірек, бірқатар егжей-тегжейлі эксперименттер Эйнштейннің қателескенін көрсетті: шиеленіс шынайы және басқа ешқандай теория оның оғаш әсерлерін түсіндіре алмайды. Дегенмен, кванттық теорияның нәтижелерді эксперименттік түрде түсіндіру мүмкіндігіне қарамастан, көптеген ғалымдар кванттық физика соншалықты күрделі екенін мойындайды, сондықтан оны түсіну қиын.

Дегенмен, шиеленіс кванттық теорияны классикалық теориядан ажырататын жалғыз құбылыс емес. Кейбір физиктердің пікірінше, кванттық шындық туралы жиі еленбейтін және теориялық физиканың осы саласының «сиқырына» қосатын тағы бір таң қалдыратын факт бар. The New Scientist мәліметтеріне сәйкес, 1967 жылы Саймон Кохен мен Эрнст Спеккер тіпті бір кванттық объект үшін, тіпті шатасу мүмкін емес болса да, оның қасиеттерін өлшегенде алатын мәндер осы объект орналасқан жағдайға байланысты екенін математикалық түрде дәлелдеді. Осылайша, А сипатының мәні оны B сипатын немесе C сипатын пайдалану арқылы өлшеуді таңдағаныңызға байланысты. Қарапайым тілмен айтқанда, өлшемді таңдаудан тәуелсіз шындық жоқ.

Шындықтың сиқыры

Келісіңіз, мұның бәрі кем дегенде біртүрлі және миды тігістерде жарып жібереді. Өйткені, бақылаушының болуы жүйенің тағдырын анықтап, оны бір мемлекеттің пайдасына таңдау жасауға мәжбүрлейді екен. Бірақ бұл материалдық шындыққа сананың араласуы емес пе? Ал егер жарық фотонының бір уақытта бөлшек те, толқын да бола алатынын және бірден үш жерде бола алатынын ескерсек, онда біз қандай әлемде өмір сүреміз? Бұл физиканың бірдей заңдарымен параллель шындықтардың бар екендігінің дәлелі ме?

Бұл қазіргі физиканың жауабы жоқ сұрақтардың бір бөлігі ғана. дейін. Дегенмен, ежелден белгісіз нәрсенің бәрі адамды қорқытты. Кейде адамдар кез келген нәрсеге сенуге дайын, тек біреуі болса да, қайсысы да маңызды емес. Осы себепті, шарлатандар мен жалған ғалымдардың барлық түрлері кванттық физиканы соншалықты жақсы көретіні таңқаларлық емес. Егер қызығушылық үшін REN TV-ді қоссаңыз, онда сіз басқа псевдо-ғалым сарапшы ретінде әрекет ететін басқа әлем туралы бағдарламалардың біріне ұшырай аласыз. 100 жағдайдың 99-ында оның әлемдік тәртіп туралы жалған түсіндірмесі кем дегенде кванттық физика туралы бір ескертуді қамтиды. Сонымен қатар, кез келген псевдоғалым тәжірибесіз көрерменнің көз алдында азды-көпті сенімді көріну үшін электрон, фотон және шиеленіс сияқты ғылыми терминдерді жылдам айтады.

Кейде маған кез келген өзін құрметтейтін шарлатан өзінің репертуарындағы кванттық физиканың құпиялары туралы сөйлеуге міндетті сияқты көрінеді. Өйткені, ғалымдардың кванттық механика ғалымдар үшін жұмбақ екендігі туралы мәлімдемелерімен дауласатын ештеңе жоқ. Ыңғайлы емес пе? Мұндай идеяларды танымал ету көптеген адамдар үшін дүниеге жалған көзқарасты тудыруы мүмкін. Осындай идеялар баламалы медицинаға бейімділікке және қауіпті ауруларға қол қоюға ықпал етеді. Сонымен, теледидар экрандарынан аузында көбік бар эзотериктер ойлаудың материалды екенін дәлелдейді, өйткені мұнда кванттық физика бар, ал үйде өскен биологтар кванттық физиканы толқын геномы туралы негізсіз идеяларына тоқып, т.б. Мұның бәрі мен бұрын толығырақ жазған сиқырлы ойлаудың дамуына және біз өмір сүріп жатқан әлем туралы мифтер мен қате түсініктердің өсуіне ықпал етеді.

Сонымен қатар, кванттық физика - нағыз сиқыр. Шындықтың сиқыры. Иә, біз көп нәрсені түсінбейміз және кванттық шиеленістің және көптеген тәжірибелердің нәтижелерінің, соның ішінде әріптесім Николай Хижняк жазған Шредингердің мысығынан туындайтын сұрақтарға жауаптарды білмейміз. Сонымен қатар, шындық фантастикаға қарағанда әлдеқайда қызықты, өйткені біз бұл туралы көп білмейміз: біздің Ғаламның 95% жұмбақ қараңғы материядан тұрады, сонымен қатар кеңеюді жеделдетуге жауапты қараңғы энергия бар. Ғаламның. Сонымен қатар, ең терең деңгейде біздің әлем бір уақытта бірнеше жерде болуы мүмкін және біз оларды бақылап жатқанымызға немесе көрмейтінімізге байланысты әртүрлі әрекет ететін ең кішкентай бөлшектерден тұрады. Егер бұл шындықтың сиқыры болмаса, онда шындық деген не?

Сонымен қатар, ғылым біздің әлем туралы ең маңызды сұрақтарға көптеген жауаптар берді. Қалай болғанда да, менің ойымша, бірдеңені білмеудің және кванттық физиканы түсінбеудің қатесі жоқ. Ең бастысы, мүмкіндігінше білу, Ғаламды білу қабілетіміз. Бұл, ең алдымен, біз арқылы өзін біледі.