Hvad ved du om kvantefysik? Selv en humanistisk studerende som mig forstår, at fysik og kvantefysik studerer lidt forskellige ting. På samme tid er fysik som helhed en naturvidenskab, der undersøger, hvordan verden fungerer, og hvordan alle objekter og kropper interagerer med hinanden. Som en gren af fysik studerer kvantemekanik vores verden på sit dybeste niveau. Faktum er, at alt, hvad der omgiver os, består af atomer. Selvom du og jeg er intet andet end et ensemble af atomer, der stammer fra kerne i supernovaer. Desuden er dette fysiske område så komplekst, at mange forskere indrømmer, at de ikke forstår det godt. I betragtning af det voksende antal ubesvarede spørgsmål og nogle ligheder mellem kvantefysik og magi, er det utroligt attraktivt, men kan være vildledende, som mange charlataner og pseudovidenskaber med succes gør. I denne artikel vil vi prøve at forstå, hvorfor kvantefysik ligner magi.
Fra kvantefysikens synspunkt kan eksistensen af vores univers give mening.
Ingen i verden forstår kvantemekanik
Vi elsker alle magiske tricks. Især dem, hvor tryllekunstneren kan få kuglerne til at "hoppe" mellem omvendte kopper. I kvantesystemer, hvor egenskaberne ved et objekt, inklusive dets placering, kan variere afhængigt af hvordan du observerer det, bør sådanne feats være mulige uden håndskridt. Pointen er, at i følge kvanteteorien erhverver en elementær partikel en bestemt tilstand først på observationsøjeblikket. Det er svært at tro, men i sidste ende kunne forskere eksperimentelt bevise ved hjælp af en enkelt foton, at den findes på tre steder på samme tid. Men hvordan er dette muligt?
Det skal bemærkes, at Albert Einstein var interesseret i succeserne med kvantemekanikken - ved hjælp af hvilken man nøjagtigt kan beskrive atomer og elementære partikler. Den strålende videnskabsmand modsatte sig imidlertid denne teori og latterliggjorde det koncept, der ligger til grund for det - forvirring. I kvantemekanik betyder sammenfiltring, at egenskaberne af en partikel straks kan påvirke egenskaberne for en anden, uanset afstanden imellem dem.
Kvanteforvikling er et fænomen, hvor kvantetilstandene for to eller flere objekter er indbyrdes afhængige.
Efterfølgende viste en række detaljerede eksperimenter, at Einstein var forkert: sammenfiltring er reel, og ingen andre teorier kan forklare dens underlige effekter. Og alligevel, til trods for kvanteteoriens evne til at forklare resultater eksperimentelt, anerkender mange forskere, at kvantefysik er så kompleks, at det næppe er muligt at forstå det.
Salgsfremmende video:
Forviklinger er imidlertid ikke det eneste fænomen, der adskiller kvanteteori fra klassisk teori. Ifølge nogle fysikere er der en anden chokerende kendsgerning om kvantevirkelighed, der ofte overses, og som tilføjer "magien" i dette område af teoretisk fysik. I følge The New Scientist beviste Simon Cochen og Ernst Specker i matematisk, at selv for et kvanteobjekt, hvor sammenfiltring er umuligt, afhænger de værdier, du får ved måling af dens egenskaber, af den situation, hvor objektet er. Værdien af egenskab A afhænger således af, om du vælger at måle den med egenskab B eller med egenskab C. Enkelt sagt er der ingen virkelighed uafhængigt af valget af måling.
Virkelighedens magi
Enig, alt dette er i det mindste mærkeligt og får hjernen bogstaveligt talt til at briste i sømmene. Når alt kommer til alt viser det sig, at en observatørs tilstedeværelse bestemmer systemets skæbne og tvinger det til at træffe et valg til fordel for en stat. Men er dette ikke en indblanding af bevidsthed i den materielle virkelighed? Og hvis vi overvejer, at en foton af lys samtidig kan være både en partikel og en bølge og være på tre steder på én gang, så i hvilken verden lever vi overhovedet? Er dette bevis for eksistensen af parallelle realiteter med de samme fysiske love?
Og dette er bare en del af de spørgsmål, som moderne fysik ikke har svar på. Indtil. Dog alt det ukendte fra oldtiden skræmte mand. Nogle gange er folk klar til at tro på noget, så længe der er mindst et - og det betyder ikke noget hvilket - svar. Af denne grund er det slet ikke overraskende, at alle slags charlataner og pseudovidenskabsmænd er så begejstrede for kvantefysik. Hvis der for interessens skyld tændes for REN TV, kan du snuble over et af programmerne om den anden verden, hvor en anden pseudovidenskabsmand fungerer som ekspert. I 99 tilfælde ud af 100 vil hans falske forklaring af verdensordenen omfatte mindst én omtale af kvantefysik. Samtidig fladder enhver pseudovidenskaber dybt videnskabelige udtryk som elektron, foton og sammenfiltring for at få et mere eller mindre pålideligt udseende i øjnene på en uerfaren seer.
Nogle gange synes det endda for mig, at enhver selv respekterende charlatan simpelthen skal have en tale om kvantefysikens hemmeligheder i hans repertoire. Når alt kommer til alt har videnskabsmænd praktisk taget intet at argumentere med deres påstande om, at kvantemekanik er et mysterium for forskere. Er det ikke praktisk? Popularisering af sådanne ideer kan resultere i et falsk syn på verden for et stort antal mennesker. Idéer som dette bidrager også til forkærligheden for alternativ medicin og håndoplægning for farlige sygdomme. Så fra tv-skærme beviser esoterikere med skum ved munden, at tanken er materiel, fordi kvantefysik er her, og hjemmevoksede biologer væver kvantefysik i deres grundløse ideer om bølgenomet osv. Alt dette bidrager til udviklingen af magisk tænkning og væksten af myter og misforståelser om den verden, vi lever i.
I henhold til Edwin Schrödingers teori kan katten i kassen være både levende og død på samme tid.
I mellemtiden er kvantefysik den virkelige magi. Virkelighedens magi. Ja, vi forstår ikke meget og ved ikke svarene på de spørgsmål, der er frembragt ved kvanteforvikling og resultaterne af adskillige eksperimenter, herunder Schrödingers kat, som min kollega Nikolai Khizhnyak skrev tidligere. På samme tid er virkeligheden meget mere interessant end fiktion, fordi vi ikke ved så meget om det: vores univers er 95% sammensat af mystisk mørkt stof, og der er også mørk energi, der er ansvarlig for accelerationen af udvidelsen af universet. Desuden består vores verden på det dybeste niveau af de mindste partikler, der kan være flere steder på samme tid og opføre sig forskelligt afhængigt af om vi ser dem eller ikke. Hvis dette ikke er virkelighedens magi, hvad er da virkeligheden?
Samtidig har videnskaben allerede givet mange svar på de vigtigste spørgsmål om vores verden. Uanset hvad synes jeg, at der ikke er noget galt i at ikke kende noget og ikke forstå kvantefysik. Det vigtigste er vores evne til at vide så meget som muligt og kende universet. Hvilket mest sandsynligt også kender sig selv gennem os.
Lyubov Sokovikova