Кванттык физиканын терең сыйкыры

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

Сиз кванттык физика жөнүндө эмне билесиз? Мага окшогон гуманитардык факультеттин студенти деле физика менен кванттык физика бир аз башкача нерселерди изилдей турганын түшүнөт.

Ошол эле учурда физика жалпысынан табият илими болуп саналат, ал дүйнөнүн кантип иштешин жана бардык объектилер менен телолордун бири-бири менен өз ара аракеттенүүсүн изилдейт. Физиканын бир тармагы катары кванттык механика биздин дүйнөнү эң терең деңгээлде изилдейт. Чындыгында бизди курчап тургандын баары атомдордон турат. Эмне үчүн, сен да, мен да суперновалардын өзөгүндө пайда болгон атомдордун ансамблинен башка эч нерсе эмеспиз. Анын үстүнө, физиканын бул чөйрөсү ушунчалык татаал болгондуктан, көптөгөн илимпоздор аны жакшы түшүнбөй турганын моюнга алышат. Жоопсуз суроолордун көбөйүп баратканын жана кванттык физика менен сыйкырдын айрым окшоштуктарын эске алганда, ал укмуштуудай жагымдуу, бирок көптөгөн шарлатандар жана псевдо-окумуштуулар ийгиликтүү кылгандай, адаштырышы мүмкүн. Бул макалада биз кванттык физика эмне үчүн сыйкырга мынчалык окшош экенин түшүнүүгө аракет кылабыз.

Фотон – массасы жок жана жарык ылдамдыгы менен кыймылдап, вакуумда боло ала турган элементардык бөлүкчө. Фотондун электр заряды да нөлгө барабар.

Дүйнөдө эч ким кванттык механиканы түшүнбөйт

Баарыбыз сыйкырдуу амалдарды жакшы көрөбүз. Айрыкча, ошол маалда сыйкырчы топторду тескери чөйчөктөрдүн ортосунда "секирүү" кыла алат. Кванттык системаларда объекттин касиеттери, анын ичинде анын жайгашкан жери, аны кандай байкаганыңызга жараша өзгөрүп турса, мындай эрдиктер колдун чарчабай эле болушу керек. Чындыгында, кванттык теория боюнча элементардык бөлүкчө байкоо учурунда гана белгилүү бир абалга ээ болот. Ишенүү кыйын, бирок акырында окумуштуулар бир эле фотондун жардамы менен анын бир эле учурда үч жерде бар экенин эксперименталдык түрдө далилдей алышты. Бирок бул кантип мүмкүн?

Эң белгилүү кванттык эксперименттердин бири жарык менен материя бир эле учурда бөлүкчө жана толкун сыяктуу боло аларын көрсөткөн кош жарактуу эксперимент.

Белгилей кетсек, Альберт Эйнштейн кванттык механиканын ийгиликтерине кызыккан – анын жардамы менен атомдордун жана элементардык бөлүкчөлөрдүн жүрүм-турумун так сүрөттөп берүүгө болот. Бирок, чыгаан окумуштуу бул теорияга каршы чыгып, анын негизин түзгөн түшүнүктү – башаламандыкты шылдыңдаган. Кванттык механикада чырмалыш бир бөлүкчөнүн касиеттери, алардын ортосундагы аралыкка карабастан, экинчисинин касиетине дароо таасир этишин билдирет.

Кийинчерээк бир катар кылдат эксперименттер Эйнштейндин туура эмес экенин көрсөттү: чырмалышып калуу реалдуу жана башка эч бир теория анын таң калыштуу таасирин түшүндүрө албайт. Бирок, кванттык теориянын натыйжаларды эксперименталдык түрдө түшүндүрө алганына карабастан, көптөгөн илимпоздор кванттык физика ушунчалык татаал болгондуктан, аны түшүнүү кыйын экенин түшүнүшөт.

Бирок, чырмалышып калуу кванттык теорияны классикалык теориядан бөлүп турган жалгыз кубулуш эмес. Кээ бир физиктердин айтымында, кванттык реалдуулук жөнүндө көп учурда көз жаздымда калган жана теориялык физиканын бул чөйрөсүнүн "сыйкырына" кошулган дагы бир таң калтырган факты бар. The New Scientist жазгандай, 1967-жылы Саймон Кохен жана Эрнст Спеккер чырмалышып калуу мүмкүн болбогон бир кванттык объект үчүн да анын касиеттерин өлчөгөндө алынган баалуулуктар бул объект турган кырдаалдан көз каранды экенин математикалык жактан далилдешкен. Ошентип, А касиетинин баасы сиз аны B касиети менен өлчөөнү тандайсызбы же C касиетин колдонууну тандаганыңыздан көз каранды. Жөнөкөй сөз менен айтканда, өлчөөнү тандоодон көз карандысыз реалдуулук жок.

Чындыктын сыйкыры

Макул, мунун баары, жок эле дегенде, кызыктай жана мээни түзмө-түз жарылып кетет. Анткени, байкоочунун болушу системанын тагдырын чечип, бир мамлекеттин пайдасына тандоо жасоого мажбурлайт экен. Бирок бул аң-сезимдин материалдык реалдуулукка кийлигишүүсү эмеспи? Ал эми жарыктын фотонунун бир эле учурда бөлүкчө да, толкун да болоорун жана бир эле учурда үч жерде болоорун эске алсак, анда биз кайсы дүйнөдө жашайбыз? Бул физиканын бирдей мыйзамдары менен параллелдүү реалдуулуктардын бар экендигинин далилиби?

Жана бул заманбап физиканын жообу жок суроолордун бир бөлүгү гана. чейин. Бирок, илгертен бери белгисиз нерселердин баары адамды чочуткан. Кээде адамдар эч нерсеге ишенүүгө даяр, эгер жок дегенде бирөө болсо, кайсынысы жооп бергени маанилүү эмес. Ушул себептен улам, ар кандай шарлатандар менен псевдо-окумуштуулардын кванттык физиканы ушунчалык жакшы көрүшү таң калыштуу эмес. Эгерде кызыкчылык үчүн REN TVди күйгүзсөңүз, анда башка псевдо-окумуштуу эксперт катары иш алып барган башка дүйнө жөнүндө берүүлөрдүн бирине мүдүрүлсөңүз болот. 100 учурдун 99унда анын дүйнөлүк тартип жөнүндөгү жалган түшүндүрмөсү, жок эле дегенде, кванттык физика жөнүндө бир сөздү камтыйт. Ошол эле учурда ар бир псевдо-окумуштуу тажрыйбасыз көрүүчүнүн көз алдында аздыр-көптүр ишенимдүү көрүнүшкө ээ болуу үчүн электрон, фотон жана чырмалыш сыяктуу илимий терминдерди шамдагайлык менен мактайт.

Кээде мага кандайдыр бир өзүн сыйлаган шарлатан өзүнүн репертуарындагы кванттык физиканын сырлары жөнүндө сөз сүйлөөгө милдеттүү болгондой сезилет. Анткени, илимпоздордун кванттык механика илимпоздор үчүн табышмак деген ырастоолору менен талаша турган эч нерсеси жок. Ыңгайлуу эмеспи? Мындай идеялардын популяризациясы көптөгөн адамдардын дүйнөгө туура эмес көз карашын пайда кылышы мүмкүн. Ушул сыяктуу идеялар альтернативдик медицинага жана коркунучтуу ооруларга кол коюуга умтулууга да өбөлгө түзөт. Ошентип, телеэкрандардан оозу көбүктүү эзотериктер ойдун материалдык экенин далилдешүүдө, анткени бул жерде кванттык физика бар, ал эми үйдө өскөн биологдор толкун геному жөнүндөгү негизсиз идеяларына кванттык физиканы токушат ж.б. Мунун баары мен мурда кененирээк жазган сыйкырдуу ой жүгүртүүнүн өнүгүшүнө, биз жашап жаткан дүйнө жөнүндө мифтердин жана жаңылыш түшүнүктөрдүн өсүшүнө шарт түзөт.

Ошол эле учурда, кванттык физика чыныгы сыйкыр. Чындыктын сыйкыры. Ооба, биз көп нерсени түшүнбөйбүз жана кванттык чырмалышып жаралган суроолорго жоопторду жана көптөгөн эксперименттердин натыйжаларын, анын ичинде менин кесиптешим Николай Хижняк мурда жазган Шредингердин мышыгын да билбейбиз. Ошол эле учурда, чындык фантастикага караганда алда канча кызыктуу, анткени биз ал жөнүндө анчалык деле билбейбиз: биздин Аалам 95% сырдуу караңгы материядан турат, ошондой эле кеңейүүнүн тездешине жооптуу болгон кара энергия бар. Ааламдын. Болгондо да, эң терең деңгээлде, биздин дүйнө бир эле учурда бир нече жерде болушу мүмкүн жана аларды көрүп же көрбөөбүзгө жараша ар кандай кыймыл-аракет жасай турган эң кичинекей бөлүкчөлөрдөн турат. Эгерде бул чындыктын сыйкыры болбосо, анда чындык деген эмне?

Ошол эле учурда илим дүйнөбүздүн эң маанилүү суроолоруна көптөгөн жоопторду берди. Эмнеси болсо да, менимче, бир нерсени билбөөнүн жана кванттык физиканы түшүнбөөнүн эч кандай жаман жери жок. Эң негизгиси, мүмкүн болушунча көбүрөөк билүү, Ааламды таанып билүү жөндөмүбүз. Кайсы, балким, биз аркылуу да өзүн билет.