Co wiesz o fizyce kwantowej? Nawet student humanistyki, taki jak ja, rozumie, że fizyka i fizyka kwantowa badają nieco inne rzeczy. Jednocześnie fizyka jako całość jest nauką o przyrodzie, która bada, jak działa świat i jak wszystkie obiekty i ciała oddziałują na siebie. Jako gałąź fizyki, mechanika kwantowa bada nasz świat na jego najgłębszym poziomie. Faktem jest, że wszystko, co nas otacza, składa się z atomów. Przecież nawet ty i ja jesteśmy niczym więcej jak tylko zbiorem atomów, które powstały w jądrach supernowych. Co więcej, ten obszar fizyki jest tak złożony, że wielu naukowców przyznaje, że nie rozumie go dobrze. Biorąc pod uwagę rosnącą liczbę pytań bez odpowiedzi i pewne podobieństwa między fizyką kwantową a magią, jest ona niezwykle atrakcyjna, ale może wprowadzać w błąd, jak wielu szarlatanów i pseudonaukowców. W tym artykule postaramy się zrozumieć, dlaczego fizyka kwantowa jest tak podobna do magii.
Z punktu widzenia fizyki kwantowej istnienie naszego wszechświata może mieć sens.
Nikt na świecie nie rozumie mechaniki kwantowej
Wszyscy kochamy magiczne sztuczki. Szczególnie te, podczas których magik potrafi sprawić, że kulki „przeskakują” pomiędzy odwróconymi kubkami. W układach kwantowych, w których właściwości obiektu, w tym jego lokalizacja, mogą się różnić w zależności od tego, jak go obserwujesz, takie wyczyny powinny być możliwe bez sztuczek. Chodzi o to, że zgodnie z teorią kwantową cząstka elementarna osiąga określony stan dopiero w momencie obserwacji. Trudno w to uwierzyć, ale w końcu naukowcom udało się eksperymentalnie udowodnić, używając jednego fotonu, że istnieje on w trzech miejscach jednocześnie. Ale jak to jest możliwe?
Należy zaznaczyć, że Albert Einstein interesował się sukcesami mechaniki kwantowej - za pomocą której można dokładnie opisać zachowanie atomów i cząstek elementarnych. Jednak genialny naukowiec sprzeciwił się tej teorii i wyśmiał koncepcję, która się za nią kryje - zamieszanie. W mechanice kwantowej splątanie oznacza, że właściwości jednej cząstki mogą natychmiast wpłynąć na właściwości innej, niezależnie od odległości między nimi.
Splątanie kwantowe to zjawisko, w którym stany kwantowe dwóch lub więcej obiektów są współzależne.
Następnie seria skomplikowanych eksperymentów wykazała, że Einstein się mylił: splątanie jest rzeczywiste i żadne inne teorie nie mogą wyjaśnić jego dziwnych skutków. A jednak pomimo zdolności teorii kwantowej do wyjaśniania wyników eksperymentalnie, wielu naukowców przyznaje, że fizyka kwantowa jest tak złożona, że trudno ją zrozumieć.
Film promocyjny:
Jednak splątanie nie jest jedynym zjawiskiem, które oddziela teorię kwantową od teorii klasycznej. Zdaniem niektórych fizyków istnieje jeszcze jeden szokujący fakt dotyczący rzeczywistości kwantowej, który jest często pomijany i który dodaje „magii” tej dziedzinie fizyki teoretycznej. Według The New Scientist w 1967 roku Simon Cochen i Ernst Specker udowodnili matematycznie, że nawet dla jednego obiektu kwantowego, w którym splątanie jest niemożliwe, wartości uzyskiwane podczas pomiaru jego właściwości zależą od sytuacji, w której ten obiekt się znajduje. Zatem wartość właściwości A zależy od tego, czy zdecydujesz się zmierzyć ją za pomocą właściwości B, czy za pomocą właściwości C. Mówiąc prościej, nie ma rzeczywistości niezależnej od wyboru pomiaru.
Magia rzeczywistości
Zgadzam się, wszystko to jest co najmniej dziwne i sprawia, że mózg dosłownie pęka w szwach. W końcu okazuje się, że obecność obserwatora przesądza o losach systemu i zmusza go do wyboru na korzyść jednego państwa. Ale czy nie jest to ingerencja świadomości w rzeczywistość materialną? A jeśli weźmiemy pod uwagę, że foton światła może być jednocześnie cząstką i falą i znajdować się w trzech miejscach jednocześnie, to w jakim świecie w ogóle żyjemy? Czy to dowód na istnienie równoległych rzeczywistości z tymi samymi prawami fizyki?
A to tylko część pytań, na które współczesna fizyka nie ma odpowiedzi. Aż do. Jednak wszyscy nieznani od czasów starożytnych przerażali człowieka. Czasami ludzie są gotowi uwierzyć we wszystko, o ile istnieje przynajmniej jedna - i nie ma znaczenia która - odpowiedź. Z tego powodu nie jest wcale zaskakujące, że wszelkiego rodzaju szarlatani i pseudonaukowcy tak lubią fizykę kwantową. Jeśli włączysz REN TV ze względu na zainteresowanie, możesz natknąć się na jeden z programów o innym świecie, w którym inny pseudonaukowiec występuje jako ekspert. W 99 przypadkach na 100 jego fałszywe wyjaśnienie porządku świata będzie zawierać przynajmniej jedną wzmiankę o fizyce kwantowej. Jednocześnie każdy pseudonaukowiec żwawo obnosi się z takimi terminami naukowymi, jak elektron, foton i splątanie, aby uzyskać mniej lub bardziej wiarygodne spojrzenie w oczach niedoświadczonego widza.
Czasami nawet wydaje mi się, że każdy szanujący się szarlatan po prostu musi mieć w swoim repertuarze przemówienie o tajemnicach fizyki kwantowej. W końcu naukowcy nie mają praktycznie nic do polemizowania ze swoimi twierdzeniami, że mechanika kwantowa jest dla naukowców tajemnicą. Czy to nie jest wygodne? Popularyzacja takich idei może skutkować fałszywym spojrzeniem na świat dla dużej liczby osób. Takie pomysły przyczyniają się również do upodobania do medycyny alternatywnej i nakładania rąk na niebezpieczne choroby. Tak więc z ekranów telewizyjnych ezoterycy z pianką przy ustach dowodzą, że myśl jest materialna, ponieważ fizyka kwantowa jest tutaj, a biologowie rodzimi wplatają fizykę kwantową w swoje bezpodstawne poglądy na temat genomu fali itp. Wszystko to przyczynia się do rozwoju myślenia magicznego oraz narastania mitów i nieporozumień na temat świata, w którym żyjemy.
Według teorii Edwina Schrödingera, kot w pudełku może być jednocześnie żywy i martwy.
Tymczasem fizyka kwantowa to prawdziwa magia. Magia rzeczywistości. Tak, niewiele rozumiemy i nie znamy odpowiedzi na pytania, które generuje splątanie kwantowe oraz wyniki licznych eksperymentów, w tym kota Schrödingera, o którym pisał wcześniej mój kolega Nikołaj Khizhnyak. Jednocześnie rzeczywistość jest o wiele ciekawsza niż fikcja, bo niewiele o niej wiemy: nasz Wszechświat składa się w 95% z tajemniczej ciemnej materii, jest też ciemna energia, która odpowiada za przyspieszenie rozszerzania się Wszechświata. Co więcej, na najgłębszym poziomie nasz świat składa się z najmniejszych cząstek, które mogą znajdować się w kilku miejscach jednocześnie i zachowywać się różnie w zależności od tego, czy je obserwujemy, czy nie. Jeśli to nie jest magia rzeczywistości, to czym jest rzeczywistość?
Jednocześnie nauka dostarczyła już wielu odpowiedzi na najważniejsze pytania dotyczące naszego świata. W każdym razie uważam, że nie ma nic złego w niewiedzy i niezrozumieniu fizyki kwantowej. Najważniejsze jest to, abyśmy mogli wiedzieć jak najwięcej, poznać Wszechświat. Który najprawdopodobniej również wie o sobie przez nas.
Lyubov Sokovikova