Uchawi wa kina wa fizikia ya quantum

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Je! Unajua nini kuhusu fizikia ya quantum? Hata mwanafunzi wa ubinadamu kama mimi anaelewa kuwa fizikia na fizikia ya quantum husoma vitu tofauti kidogo.

Wakati huo huo, fizikia kwa ujumla ni sayansi ya asili, ambayo inasoma jinsi ulimwengu unavyofanya kazi na jinsi vitu vyote na miili inavyoingiliana. Kama tawi la fizikia, mechanics ya quantum husoma ulimwengu wetu katika kiwango chake cha ndani zaidi. Ukweli ni kwamba kila kitu kinachotuzunguka kina atomi. Kwa nini, hata wewe na mimi si chochote zaidi ya mkusanyiko wa atomi ambao ulitoka kwenye msingi wa supernovae. Kwa kuongezea, eneo hili la fizikia ni ngumu sana hivi kwamba wanasayansi wengi wanakubali kwamba hawaelewi vizuri. Kwa kuzingatia kuongezeka kwa idadi ya maswali ambayo hayajajibiwa na baadhi ya kufanana kati ya fizikia ya quantum na uchawi, inavutia sana, lakini inaweza kupotosha, kama vile walaghai wengi na wanasayansi bandia wanavyofanikiwa. Katika makala hii, tutajaribu kuelewa kwa nini fizikia ya quantum ni sawa na uchawi.

Photon ni chembe ya msingi ambayo haina wingi na inaweza kuwepo katika utupu, inakwenda kwa kasi ya mwanga. Chaji ya umeme ya photon pia ni sifuri.

Hakuna mtu ulimwenguni anayeelewa mechanics ya quantum

Sisi sote tunapenda mbinu za uchawi. Hasa wale ambao mchawi anaweza kufanya mipira "kuruka" kati ya vikombe inverted. Katika mifumo ya quantum, ambapo mali ya kitu, ikiwa ni pamoja na eneo lake, inaweza kutofautiana kulingana na jinsi unavyoiona, ufanisi huo unapaswa iwezekanavyo bila ujanja wa mkono. Ukweli ni kwamba, kulingana na nadharia ya quantum, chembe ya msingi hupata hali fulani tu wakati wa uchunguzi. Ni vigumu kuamini, lakini mwishowe, wanasayansi waliweza kuthibitisha kwa majaribio, kwa kutumia photon moja, kwamba iko katika maeneo matatu kwa wakati mmoja. Lakini hii inawezekanaje?

Mojawapo ya majaribio maarufu ya quantum ni jaribio la kupasuliwa mara mbili, ambalo lilionyesha kuwa mwanga na maada vinaweza kuwa kama chembe na wimbi kwa wakati mmoja.

Ikumbukwe kwamba Albert Einstein alipendezwa na mafanikio ya mechanics ya quantum - kwa msaada ambao mtu anaweza kuelezea kwa usahihi tabia ya atomi na chembe za msingi. Walakini, mwanasayansi huyo mahiri alipinga nadharia hii na akakejeli wazo ambalo msingi wake - machafuko. Katika mechanics ya quantum, kuingizwa kunamaanisha kuwa mali ya chembe moja inaweza kuathiri mara moja mali ya mwingine, bila kujali umbali kati yao.

Baadaye, msururu wa majaribio ya kina ulionyesha kwamba Einstein alikosea: kunasa ni kweli na hakuna nadharia nyingine inayoweza kueleza athari zake za ajabu. Na bado, licha ya uwezo wa nadharia ya quantum kuelezea matokeo kwa majaribio, wanasayansi wengi wanatambua kuwa fizikia ya quantum ni ngumu sana kwamba haiwezekani kuielewa.

Hata hivyo, msongamano sio jambo pekee linalotenganisha nadharia ya kiasi na nadharia ya kitamaduni. Kulingana na wanafizikia wengine, kuna ukweli mwingine wa kutisha juu ya ukweli wa quantum ambao mara nyingi hupuuzwa na ambayo inaongeza "uchawi" wa eneo hili la fizikia ya kinadharia. Kulingana na The New Scientist, Mnamo 1967 Simon Cochen na Ernst Specker walithibitisha kihisabati kwamba hata kwa kitu kimoja cha quantum, ambapo msongamano hauwezekani, maadili unayopata wakati wa kupima mali zake hutegemea hali ambayo kitu hiki kiko. Kwa hivyo, thamani ya mali A inategemea ikiwa unachagua kuipima kwa kutumia mali B au kutumia mali C. Kwa maneno rahisi, hakuna ukweli unaojitegemea wa uchaguzi wa kipimo.

Uchawi wa ukweli

Kukubaliana, hii yote ni angalau ya kushangaza na hufanya ubongo kupasuka kwenye seams. Baada ya yote, zinageuka kuwa uwepo wa mwangalizi huamua hatima ya mfumo na kulazimisha kufanya uchaguzi kwa niaba ya serikali moja. Lakini je, huku si kuingiliwa kwa fahamu katika uhalisia wa kimaada? Na ikiwa tunazingatia kwamba photon ya mwanga inaweza wakati huo huo kuwa chembe na wimbi na kuwa katika sehemu tatu mara moja, basi tunaishi katika ulimwengu gani? Je, huu ni uthibitisho wa kuwepo kwa ukweli sambamba na sheria zilezile za fizikia?

Na hii ni sehemu tu ya maswali ambayo fizikia ya kisasa haina majibu. Mpaka. Walakini, kila kitu kisichojulikana kutoka nyakati za zamani kilimtisha mtu. Wakati mwingine watu wako tayari kuamini chochote, mradi tu kuna angalau moja - na haijalishi ni jibu gani. Kwa sababu hii, haishangazi kwamba kila aina ya charlatans na pseudoscientists wanapenda sana fizikia ya quantum. Ikiwa, kwa ajili ya maslahi, washa REN TV, basi unaweza kujikwaa kwenye moja ya programu kuhusu ulimwengu mwingine, ambapo mwanasayansi mwingine wa pseudo anafanya kama mtaalam. Katika kesi 99 kati ya 100, maelezo yake ya uwongo ya mpangilio wa ulimwengu yatajumuisha angalau kutajwa moja kwa fizikia ya quantum. Wakati huo huo, mwanasayansi yoyote bandia anajivunia maneno ya kisayansi kama elektroni, fotoni na msongamano ili kupata mwonekano wa kutegemewa zaidi au chini ya macho ya mtazamaji asiye na uzoefu.

Wakati mwingine hata inaonekana kwangu kuwa charlatan yoyote anayejiheshimu analazimika tu kuwa na hotuba juu ya siri za fizikia ya quantum kwenye repertoire yake. Baada ya yote, wanasayansi hawana chochote cha kubishana na madai yao kwamba mechanics ya quantum ni siri kwa wanasayansi. Je, si rahisi? Kueneza mawazo kama haya kunaweza kusababisha mtazamo wa uwongo wa ulimwengu kwa idadi kubwa ya watu. Mawazo kama haya pia huchangia katika kupenda tiba mbadala na kuwekea mikono kwa magonjwa hatari. Kwa hivyo, kutoka kwa skrini za Runinga, wasomi walio na povu mdomoni wanathibitisha kuwa mawazo ni nyenzo kwa sababu fizikia ya quantum iko hapa, na wanabiolojia wa nyumbani huweka fizikia ya quantum katika maoni yao yasiyo na msingi juu ya genome ya wimbi, nk. Yote hii inachangia ukuaji wa mawazo ya kichawi, ambayo niliandika kwa undani zaidi hapo awali, na ukuaji wa hadithi na maoni potofu juu ya ulimwengu tunamoishi.

Wakati huo huo, fizikia ya quantum ni uchawi halisi. Uchawi wa ukweli. Ndiyo, hatuelewi mengi na hatujui majibu ya maswali ambayo yanazalishwa na msongamano wa quantum na matokeo ya majaribio mengi, ikiwa ni pamoja na paka ya Schrödinger, ambayo mwenzangu Nikolai Khizhnyak aliandika hapo awali. Wakati huo huo, ukweli ni wa kuvutia zaidi kuliko uwongo, kwa sababu hatujui mengi juu yake: Ulimwengu wetu ni 95% unajumuisha jambo la ajabu la giza, na pia kuna nishati ya giza, ambayo inawajibika kwa kuongeza kasi ya upanuzi. wa Ulimwengu. Kwa kuongezea, katika kiwango cha ndani kabisa, ulimwengu wetu una chembe ndogo zaidi ambazo zinaweza kuwa katika sehemu kadhaa kwa wakati mmoja na kuishi kwa njia tofauti kulingana na ikiwa tunazitazama au la. Ikiwa huu sio uchawi wa ukweli, basi ukweli ni nini?

Wakati huo huo, sayansi tayari imetoa majibu mengi kwa maswali muhimu zaidi kuhusu ulimwengu wetu. Walakini, nadhani hakuna ubaya kwa kutojua kitu na kutoelewa fizikia ya quantum. Jambo kuu ni uwezo wetu wa kujua mengi iwezekanavyo, kujua Ulimwengu. Ambayo, uwezekano mkubwa, pia inajijua kupitia sisi.