Vad vet du om kvantfysik? Till och med en humaniorastudent som jag förstår att fysik och kvantefysik studerar lite olika saker. Samtidigt är fysiken som helhet en naturvetenskap, som studerar hur världen fungerar och hur alla objekt och kroppar interagerar med varandra. Som en gren av fysik studerar kvantmekanik vår värld på sin djupaste nivå. Faktum är att allt som omger oss består av atomer. Till och med du och jag är inget annat än en helhet av atomer som har sitt ursprung i kärnorna i supernovor. Dessutom är detta fysikområde så komplicerat att många forskare medger att de inte förstår det väl. Med tanke på det växande antalet obesvarade frågor och vissa likheter mellan kvantefysik och magi är det oerhört attraktivt, men det kan vara vilseledande, som många charlataner och pseudovetenskapsmän lyckas göra. I den här artikeln kommer vi att försöka förstå varför kvantfysik liknar magi.
Ur kvantfysikens synvinkel kan vårt universums existens vara vettigt.
Ingen i världen förstår kvantmekanik
Vi älskar alla magiska knep. Särskilt de under vilka trollkarlen kan få bollarna att "hoppa" mellan inverterade koppar. I kvantsystem, där egenskaperna hos ett objekt, inklusive dess placering, kan variera beroende på hur du observerar det, bör sådana feats vara möjliga utan handskydd. Poängen är att enligt kvantteorin erhåller en elementär partikel ett visst tillstånd först vid observationens ögonblick. Det är svårt att tro, men i slutändan kunde forskare experimentellt bevisa med en enda foton att den finns på tre platser samtidigt. Men hur är det möjligt?
Det bör noteras att Albert Einstein var intresserad av kvantmekanikens framgångar - med hjälp av vilken man exakt kan beskriva beteenden hos atomer och elementära partiklar. Men den lysande forskaren motsatte sig denna teori och förlöjligade konceptet som ligger till grund för det - förvirring. I kvantmekanik innebär intrassling att egenskaperna hos en partikel omedelbart kan påverka egenskaperna hos en annan, oavsett avståndet mellan dem.
Kvantförvirring är ett fenomen där kvanttillståndet för två eller flera objekt är beroende av varandra.
Därefter visade en serie utarbetade experiment att Einstein var fel: intrassling är verklig och ingen annan teori kan förklara dess konstiga effekter. Och ändå, trots kvantteoriens förmåga att förklara resultaten experimentellt, erkänner många forskare att kvantfysiken är så komplex att det knappast är möjligt att förstå det.
Kampanjvideo:
Emellertid är förvirring inte det enda fenomenet som skiljer kvantteori från klassisk teori. Enligt vissa fysiker finns det ett annat chockerande faktum om kvanteverkligheten som ofta förbises och som bidrar till "magin" inom detta område av teoretisk fysik. Enligt The New Scientist bevisade Simon Cochen och Ernst Specker matematiskt 1967 att även för ett kvantobjekt, där intrassling är omöjligt, beror värdena du får när du mäter dess egenskaper beroende på situationen där objektet är beläget. Således beror värdet på egenskap A beroende på om du väljer att mäta den med egenskap B eller med egenskap C. I enkla termer finns det ingen verklighet oberoende av valet av mätning.
Verklighetens magi
Håller med, allt detta är åtminstone konstigt och gör att hjärnan bokstavligen spricker i sömmarna. När allt kommer omkring visar det sig att en observatörs närvaro avgör systemets öde och tvingar det att göra ett val till förmån för en stat. Men är detta inte en medvetenhetsintrång i den materiella verkligheten? Och om vi anser att en ljusfoton samtidigt kan vara både en partikel och en våg och vara på tre platser samtidigt, i vilken värld lever vi alls? Är detta bevis på att det finns parallella verkligheter med samma fysiklagar?
Och detta är bara en del av de frågor som modern fysik inte har några svar på. Fram tills. Men allt okänt från forntiden skrämde mannen. Ibland är människor redo att tro på allt, så länge det finns minst ett - och det spelar ingen roll vilket - svar. Av denna anledning är det inte överraskande att alla typer av charlataner och pseudovetenskapsmän är så förtjust i kvantfysik. Om du för intressens skull slår på REN TV, kan du snubla i ett av programmen om den andra världen, där en annan pseudovetenskapsman fungerar som expert. I 99 fall av 100 kommer hans falska förklaring av världsordningen att innehålla minst ett omnämnande av kvantefysik. Samtidigt vinkar alla pseudovetare snabbt sådana vetenskapliga termer som elektron, foton och intrassling för att få en mer eller mindre tillförlitlig blick i en oerfaren tittares ögon.
Ibland verkar det till och med för mig att varje själv respekterande charlatan helt enkelt måste ha ett tal om kvantfysikens hemligheter i hans repertoar. När allt kommer omkring har forskare praktiskt taget ingenting att argumentera med sina påståenden om att kvantmekanik är ett mysterium för forskare. Är det inte bekvämt? Popularisering av sådana idéer kan resultera i en falsk syn på världen för ett stort antal människor. Idéer som detta bidrar också till förkärlek för alternativ medicin och handläggning av farliga sjukdomar. Så från TV-skärmar bevisar esoteriker med skum vid munnen att tanken är materiellt eftersom kvantfysik finns här, och hemodlade biologer väver kvantfysik i sina grundlösa idéer om våggenomet etc. Allt detta bidrar till utvecklingen av magiskt tänkande och tillväxten av myter och missuppfattningar om den värld där vi lever.
Enligt Edwin Schrödingers teori kan katten i lådan vara både levande och död på samma gång.
Samtidigt är kvantfysiken den verkliga magin. Verklighetens magi. Ja, vi förstår inte mycket och känner inte till svaren på frågorna som skapas av kvantförvirring och resultaten från ett flertal experiment, inklusive Schrödingers katt, som min kollega Nikolai Khizhnyak skrev tidigare. Samtidigt är verkligheten mycket mer intressant än fiktion, eftersom vi inte vet så mycket om den: vårt universum är 95% sammansatt av mystisk mörk materia, och det finns också mörk energi, som är ansvarig för accelerationen av universums expansion. Dessutom, på den djupaste nivån, består vår värld av de minsta partiklarna som kan finnas på flera platser samtidigt och bete sig annorlunda beroende på om vi tittar på dem eller inte. Om detta inte är verklighetens magi, vad är verkligheten?
Samtidigt har vetenskapen redan gett många svar på de viktigaste frågorna om vår värld. Hur som helst, jag tror att det inte är något fel med att inte veta något och inte förstå kvantfysik. Det viktigaste är vår förmåga att veta så mycket som möjligt, att känna universum. Som kanske också känner sig själv genom oss.
Lyubov Sokovikova