Duboka magija kvantne fizike

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Što znaš o kvantnoj fizici? Čak i student humanističkih znanosti poput mene razumije da fizika i kvantna fizika proučavaju malo drugačije stvari.

U isto vrijeme, fizika je općenito znanost o prirodi, koja proučava kako svijet funkcionira i kako svi objekti i tijela međusobno djeluju. Kao grana fizike, kvantna mehanika proučava naš svijet na njegovoj najdubljoj razini. Činjenica je da se sve što nas okružuje sastoji od atoma. Zašto, čak ni ti i ja nismo ništa više od skupa atoma koji su nastali u jezgri supernova. Štoviše, ovo područje fizike je toliko složeno da mnogi znanstvenici priznaju da ga ne razumiju dobro. S obzirom na sve veći broj neodgovorenih pitanja i neke sličnosti između kvantne fizike i magije, nevjerojatno je privlačan, ali može dovesti u zabludu, kao što mnogi šarlatani i pseudoznanstvenici uspješno čine. U ovom članku pokušat ćemo razumjeti zašto je kvantna fizika toliko slična magiji.

Foton je elementarna čestica koja nema masu i može postojati u vakuumu, krećući se brzinom svjetlosti. Električni naboj fotona je također nula.

Nitko na svijetu ne razumije kvantnu mehaniku

Svi volimo magične trikove. Pogotovo one tijekom kojih mađioničar može natjerati kuglice da "skaču" između preokrenutih šalica. U kvantnim sustavima, gdje svojstva objekta, uključujući njegovu lokaciju, mogu varirati ovisno o tome kako ga promatrate, takvi bi podvizi trebali biti mogući bez spretnosti. Činjenica je da, prema kvantnoj teoriji, elementarna čestica dobiva određeno stanje tek u trenutku promatranja. Teško je povjerovati, ali na kraju su znanstvenici uspjeli eksperimentalno dokazati, koristeći jedan foton, da on postoji na tri mjesta u isto vrijeme. Ali kako je to moguće?

Jedan od najpoznatijih kvantnih eksperimenata je eksperiment s dvostrukim prorezom, koji je pokazao da se svjetlost i materija mogu ponašati kao čestica i val u isto vrijeme.

Valja napomenuti da su Alberta Einsteina zanimali uspjesi kvantne mehanike – uz pomoć koje se može točno opisati ponašanje atoma i elementarnih čestica. Međutim, briljantni znanstvenik usprotivio se ovoj teoriji i ismijao koncept koji je u osnovi – konfuziju. U kvantnoj mehanici, isprepletenost znači da svojstva jedne čestice mogu odmah utjecati na svojstva druge, bez obzira na udaljenost između njih.

Nakon toga, niz razrađenih eksperimenata pokazao je da je Einstein bio u krivu: zapetljanost je stvarna i nijedna druga teorija ne može objasniti njegove čudne učinke. Pa ipak, unatoč sposobnosti kvantne teorije da eksperimentalno objasni rezultate, mnogi znanstvenici priznaju da je kvantna fizika toliko složena da ju je jedva moguće razumjeti.

Međutim, isprepletenost nije jedini fenomen koji odvaja kvantnu teoriju od klasične teorije. Prema nekim fizičarima, postoji još jedna šokantna činjenica o kvantnoj stvarnosti koja se često zanemaruje i koja pridonosi "magiji" ovog područja teorijske fizike. Prema The New Scientistu, 1967. godine Simon Cochen i Ernst Specker su matematički dokazali da čak i za jedan kvantni objekt, gdje je isprepletanje nemoguće, vrijednosti koje dobijete kada mjerite njegova svojstva ovise o situaciji u kojoj se ovaj objekt nalazi. Dakle, vrijednost svojstva A ovisi o tome hoćete li ga izmjeriti korištenjem svojstva B ili svojstva C. Jednostavno rečeno, ne postoji stvarnost neovisna o izboru mjerenja.

Čarolija stvarnosti

Slažem se, sve je to u najmanju ruku čudno i čini da mozak doslovno puca po šavovima. Uostalom, ispada da prisutnost promatrača određuje sudbinu sustava i prisiljava ga da napravi izbor u korist jedne države. Ali nije li to miješanje svijesti u materijalnu stvarnost? A ako uzmemo u obzir da foton svjetlosti može istovremeno biti i čestica i val i biti na tri mjesta odjednom, u kojem svijetu uopće živimo? Je li ovo dokaz postojanja paralelnih stvarnosti s istim zakonima fizike?

A ovo je samo dio pitanja na koja moderna fizika nema odgovor. Do. Međutim, sve što je nepoznato od davnina plašilo je čovjeka. Ponekad su ljudi spremni povjerovati u bilo što, sve dok postoji barem jedan – i nije važno koji – odgovor. Iz tog razloga uopće nije iznenađujuće što su sve vrste šarlatana i pseudoznanstvenika toliko zaljubljene u kvantnu fiziku. Ako, radi interesa, upalite REN TV, onda možete naletjeti na neki od programa o onom svijetu u kojem se kao stručnjak ponaša još jedan pseudoznanstvenik. U 99 od 100 slučajeva, njegovo lažno objašnjenje svjetskog poretka uključivat će barem jedno spominjanje kvantne fizike. Istodobno, svaki pseudoznanstvenik žustro se razmeće znanstvenim pojmovima kao što su elektron, foton i zapetljanost kako bi stekao više ili manje pouzdan izgled u očima neiskusnog gledatelja.

Ponekad mi se čak čini da je svaki šarlatan koji poštuje sebe jednostavno dužan imati govor o tajnama kvantne fizike u svom repertoaru. Uostalom, znanstvenici praktički nemaju što raspravljati sa svojim tvrdnjama da je kvantna mehanika za znanstvenike misterij. Zar nije zgodno? Popularizacija takvih ideja može rezultirati lažnim pogledom na svijet kod velikog broja ljudi. Ideje poput ovih također doprinose sklonosti alternativnoj medicini i polaganju ruku za opasne bolesti. Dakle, s TV ekrana ezoteričari s pjenom na ustima dokazuju da je misao materijalna jer je kvantna fizika tu, a domaći biolozi utkaju kvantnu fiziku u svoje neutemeljene ideje o valnom genomu itd. Sve to pridonosi razvoju magičnog mišljenja, o čemu sam ranije pisao detaljnije, te rastu mitova i zabluda o svijetu u kojem živimo.

U međuvremenu, kvantna fizika je prava magija. Čarolija stvarnosti. Da, ne razumijemo puno toga i ne znamo odgovore na pitanja koja su generirana kvantnom isprepletenošću i rezultati brojnih eksperimenata, uključujući Schrödingerovu mačku, o kojoj je ranije pisao moj kolega Nikolai Khizhnyak. Istodobno, stvarnost je puno zanimljivija od fikcije, jer o njoj ne znamo toliko: naš je Svemir 95% sastavljen od tajanstvene tamne tvari, a tu je i tamna energija koja je zaslužna za ubrzanje širenja. Svemira. Štoviše, na najdubljoj razini, naš svijet se sastoji od najmanjih čestica koje se mogu nalaziti na više mjesta u isto vrijeme i ponašati se različito ovisno o tome gledamo li ih ili ne. Ako ovo nije magija stvarnosti, što je onda stvarnost?.

Istovremeno, znanost je već dala mnoge odgovore na najvažnija pitanja o našem svijetu. U svakom slučaju, mislim da nema ništa loše u tome da nešto ne znaš i ne razumiješ kvantnu fiziku. Glavna stvar je naša sposobnost da znamo što je više moguće, da upoznamo Svemir. Koja, najvjerojatnije, i sama sebe poznaje kroz nas.