Kvantemekanik repræsenterer et reelt gennembrud inden for videnskab, hvilket giver forskere mulighed for at forklare mange fænomener på niveauet med atomer og subatomære partikler. Og det er slet ikke overraskende, at et så dynamisk udviklende videnfelt har haft en enorm indflydelse på det moderne virkelighedsbillede. Du kan bekræfte dette ved at se på 17 eksempler på, hvordan kvantemekanik har ændret sig og fortsætter med at ændre vores syn på universet.
1. Universet kan være et hologram
En af fortolkningerne af verdensmodellen, betinget af kvantemekanikens postulater, er tanken om, at vores tredimensionelle univers kun er et hologram. Forskere ved det tysk-britiske observatorium rapporterer den sandsynlige detektion af små krusninger i rummet, hvilket kan give bevis for teorien om kvantepixelisering.
2. Da teknologien forbedres, bliver innovation mindre nøjagtig
Sammen med fremskridtene inden for teknologisk udvikling vokser naturligvis behovet for deres nøjagtighed. Fejlen ved forskellige enheder, såsom ure og termometre, kan tilskrives fænomenet kvantestøj. Denne støj forhindrer opnåelse af perfekte målinger. Ved at eliminere denne interferens kan du imidlertid oprette en teknik med maksimal nøjagtighed af indikatorer, der ligner atomur eller kvantetermometre.
Salgsfremmende video:
3. Lyset kan styres og koncentreres for at udføre forskellige funktioner
Mærkeligt nok blev laser, hvis opdagelse blev mulig takket være kvantemekanik, engang betragtet som et emne uden praktisk betydning. I modsætning til denne tro har udviklingen af omfanget af denne teknologi sikret fremkomsten af en række opfindelser, fra CD-afspiller til missilforsvarssystemer.
4. Tilfældighed kan beregnes og forudsiges
Ifølge videnskabsmænd kan kvantemekanikens synspunkt ikke være tilfældigt. Ved at have omfattende information om terningens bevægelse, ville de være i stand til nøjagtigt at simulere matrullen og forudsige dens resultat på forhånd. Ved at oprette kvantestøj og måle dens niveauer kan der genereres tilfældige tal, der kan bruges til at kryptere data.
5. Objekter opfører sig forskelligt, når de måles
Københavns fortolkning af kvantemekanik antager, at partikler ændrer deres opførsel under måling. I henhold til dette begreb har partikler forskellige tilstande, men i det øjeblik, de observeres dem, tvinges de til at tage en af dem. Dette lyder måske underligt, men denne fortolkning understøttes af det matematiske begreb af bølgefunktionskollaps.
6. Der er mere end et univers
Begrebet multivers, eller eksistensen af en flerhed af alle mulige realiteter, er også produktet af forskellige fortolkninger af kvantefysik. Dette kan bevises ved hjælp af data fra kredsende observatorier, der observerer de resterende fænomener fra Big Bang, samt matematiske modeller, der indebærer et cyklisk univers.
7. Der er mange flere dimensioner
Stringteori, født af kvantemekanik, gav på sin side anledning til spekulationer om sandsynligheden (eller manglen på dem) for flere dimensioner. Ifølge forskere indeholder universet mindst 11 dimensioner, som tilsyneladende ikke kun synes mulige, men også en nødvendig betingelse for funktionen af strengteori.
8. Geometri af en perle som et nyt blik på begrebet kvantefysik
Fysikere opdagede et geometrisk objekt, der ligner sin form som en mangesidig perle. Fundet forenkler dramatisk beregningerne af partikelinteraktioner og udfordrer den klassiske videnskabelige forståelse af rum og tid som hovedkomponenter i virkeligheden.
9. Der kan findes revolutionerende transportformer
Dette er ikke længere genstand for rent science fiction: stof kan adskilles i partikler, der, når de er transporteret, vil kunne genoprette deres tidligere udseende igen. Dette blev muligt i eksperimenter på overførsel af data såvel som store molekyler, men anvendelsen af sådan teknologi til mennesker i den nærmeste fremtid er endnu ikke overvejet. I dag er det muligt at scanne hvert molekyle i den menneskelige krop og samle det et andet sted, men ifølge kvantefysikens postulater ændres et objekt under påvirkning af sådanne handlinger. Således kan en nøjagtig kopi af det objekt, der flyttes, ikke gengives.
10. Elektricitet kan bruges i medicin
Forskere har for nylig opdaget små halvlederkrystaller, der kan blive grundlaget for et gennembrud inden for medicin inden for den nærmeste fremtid. Det antages, at disse kvantepunkter lyser, når de udsættes for ultraviolet stråling. I så fald kan de være knyttet til kræftceller for at lokalisere og ødelægge sidstnævnte.
11. Der er en partikel, der giver masse til selv de mindste former for stof
Forskere mener, at Higgs boson, også kendt som den "guddommelige partikel", er i stand til at overføre masse til nogle grundlæggende partikler, såsom elektroner og gluoner. Ved at opdage og isolere Higgs boson ville forskere være i stand til at forstå, hvordan stof kan afbalanceres med antimaterie, og hvad der faktisk skete med universet efter Big Bang.
12. Lys kan hjælpe med at genkende hackeraktiviteter
For at beskytte følsom information mod truslen om interferens udefra har kvantekryptografi udviklet en metode til kodning af data i individuelle lyspartikler eller fotoner. Hemmeligheden bag metoden ligger i tilstedeværelsen af en "nøgle" bestående af nuller og en, der giver programmet mulighed for at registrere hackerens tilstedeværelse i realtid, mens han prøver at afsløre klassificerede data.
13. Computere kan køre hurtigere end nogen digital enhed, der i øjeblikket findes
Udviklingen af kvantecomputere er et anvendt felt inden for kvantemekanik, der kan revolutionere computeren. Sammenlignet med digitale computere, der koder for data i et binært system, bruger kvantecomputere kvanteegenskaber til at gemme data og udføre operationer, med det resultat, at beregninger og algoritmer kan udføres meget hurtigere.
14. Fænomenet kvantetunneling kan bruges i forhold til moderne gadgets
I kvantemekanik beskrives kvantetunneling som processen med en partikel, der trænger igennem en barriere, som den normalt ikke er i stand til at overvinde. Dette fænomen er vigtigt for betjening af forskellige enheder, såsom switches, flash-hukommelseschips og USB-drev.
15. Væsker kan trodse tyngdekraften
Nogle store systemer er i stand til at udvise virkningerne af kvantemekanik, såsom fænomenet superfluiditet. Det er en stoftilstand, hvor den fungerer som en væske med nul viskositet, som giver den mulighed for selv at drive sig uanset tyngdekraften. Under aktuelle forhold har denne effekt fundet den største anvendelse i oprettelsen af moderne køleskabe og udviklingen af spektroskopi.
16. Luftturbulens kan justeres
Brasilianske forskere er begyndt på at skabe kvanteturbulens under ekstremt kolde forhold i et laboratoriekammer fyldt med gas. At studere turbulens i et kontrolleret miljø kan i sidste ende føre forskere til en måde at styre den på. Problemet med flystabilitet under flyvning kan således løses.
17. Folk kan rejse frem og tilbage i tiden
Forskning inden for kvantemekanik har givet betingelserne for eksperimenter med hensyn til muligheden for at rejse fra vores verden til alternativ tid og rum. Baseret på resultaterne af eksperimenter udført i 2010 var videnskabsmænd i stand til at bestemme, hvordan et isoleret stykke metal er i stand til at bevæge sig og på samme tid stå. Dette skyldes kvantepartiklernes evne til at bevæge sig frem og tilbage over tidskontinuummet. Denne funktion kan sandsynligvis føre til, at videnskaben skaber måder til tidsrejser i den nærmeste fremtid.
Forfatter: Katrin Straszewski