Քվանտային ֆիզիկայի խորը մոգությունը

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Ի՞նչ գիտեք քվանտային ֆիզիկայի մասին: Նույնիսկ ինձ նման հումանիտար ուսանողը հասկանում է, որ ֆիզիկան և քվանտային ֆիզիկան մի փոքր տարբեր բաներ են ուսումնասիրում:

Միևնույն ժամանակ, ֆիզիկան ընդհանրապես բնության գիտությունն է, որն ուսումնասիրում է, թե ինչպես է աշխարհը գործում և ինչպես են բոլոր առարկաներն ու մարմինները փոխազդում միմյանց հետ։ Որպես ֆիզիկայի ճյուղ՝ քվանտային մեխանիկա ուսումնասիրում է մեր աշխարհն իր ամենախոր մակարդակով: Փաստն այն է, որ այն ամենը, ինչ մեզ շրջապատում է, բաղկացած է ատոմներից։ Ինչու, նույնիսկ դուք և ես ոչ այլ ինչ ենք, քան ատոմների համույթ, որն առաջացել է գերնոր աստղերի միջուկներից: Ավելին, ֆիզիկայի այս ոլորտն այնքան բարդ է, որ շատ գիտնականներ խոստովանում են, որ դա լավ չեն հասկանում: Հաշվի առնելով անպատասխան հարցերի աճը և քվանտային ֆիզիկայի և մոգության միջև որոշ նմանություններ, այն աներևակայելի գրավիչ է, բայց կարող է մոլորեցնող լինել, ինչպես հաջողությամբ անում են շատ շառլատաններ և կեղծ գիտնականներ: Այս հոդվածում մենք կփորձենք հասկանալ, թե ինչու է քվանտային ֆիզիկան այդքան նման մոգությանը:

Ֆոտոնը տարրական մասնիկ է, որը չունի զանգված և կարող է գոյություն ունենալ վակուումում՝ շարժվելով լույսի արագությամբ։ Ֆոտոնի էլեկտրական լիցքը նույնպես զրո է։

Աշխարհում ոչ ոք չի հասկանում քվանտային մեխանիկա

Մենք բոլորս սիրում ենք կախարդական հնարքներ: Հատկապես նրանք, որոնց ընթացքում հրաշագործը կարող է ստիպել գնդակներին «ցատկել» շրջված գավաթների արանքով։ Քվանտային համակարգերում, որտեղ օբյեկտի հատկությունները, ներառյալ նրա գտնվելու վայրը, կարող են տարբեր լինել՝ կախված նրանից, թե ինչպես եք այն դիտում, նման սխրանքները պետք է հնարավոր լինեն առանց խորամանկության: Փաստն այն է, որ, ըստ քվանտային տեսության, տարրական մասնիկը որոշակի վիճակ է ստանում միայն դիտարկման պահին։ Դժվար է հավատալ, բայց, ի վերջո, գիտնականները կարողացան փորձնականորեն ապացուցել՝ օգտագործելով մեկ ֆոտոն, որ այն միաժամանակ գոյություն ունի երեք տեղում: Բայց ինչպե՞ս է դա հնարավոր։

Ամենահայտնի քվանտային փորձերից մեկը կրկնակի ճեղքվածքով փորձն է, որը ցույց տվեց, որ լույսը և նյութը կարող են միաժամանակ իրենց պահել ինչպես մասնիկը, այնպես էլ ալիքը:

Նշենք, որ Ալբերտ Էյնշտեյնը հետաքրքրված էր քվանտային մեխանիկայի հաջողություններով, որոնց օգնությամբ կարելի է ճշգրիտ նկարագրել ատոմների և տարրական մասնիկների վարքը։ Այնուամենայնիվ, հանճարեղ գիտնականը հակադարձեց այս տեսությանը և ծաղրեց դրա հիմքում ընկած հայեցակարգը՝ շփոթություն: Քվանտային մեխանիկայի մեջ խճճվածությունը նշանակում է, որ մի մասնիկի հատկությունները կարող են անմիջապես ազդել մյուսի հատկությունների վրա՝ անկախ դրանց միջև եղած հեռավորությունից։

Հետագայում մի շարք բարդ փորձեր ցույց տվեցին, որ Էյնշտեյնը սխալվում էր. խճճվածությունը իրական է, և ոչ մի այլ տեսություն չի կարող բացատրել դրա տարօրինակ հետևանքները: Եվ այնուամենայնիվ, չնայած քվանտային տեսության՝ արդյունքները փորձարարորեն բացատրելու կարողությանը, շատ գիտնականներ գիտակցում են, որ քվանտային ֆիզիկան այնքան բարդ է, որ դժվար թե հնարավոր լինի հասկանալ այն:

Այնուամենայնիվ, խճճվածությունը միակ երեւույթը չէ, որը բաժանում է քվանտային տեսությունը դասական տեսությունից: Որոշ ֆիզիկոսների կարծիքով, քվանտային իրականության մասին կա ևս մեկ ցնցող փաստ, որը հաճախ անտեսվում է և որը ավելացնում է տեսական ֆիզիկայի այս ոլորտի «կախարդանքը»: Ըստ The New Scientist-ի, 1967 թվականին Սայմոն Կոխենը և Էռնստ Սփեքերը մաթեմատիկորեն ապացուցեցին, որ նույնիսկ մեկ քվանտային օբյեկտի համար, որտեղ խճճվելն անհնար է, արժեքները, որոնք դուք ստանում եք նրա հատկությունները չափելիս, կախված են այն իրավիճակից, որում գտնվում է այս օբյեկտը: Այսպիսով, A հատկության արժեքը կախված է նրանից, թե արդյոք դուք կընտրեք այն չափել՝ օգտագործելով B հատկությունը, թե օգտագործելով C հատկությունը: Պարզ ասած, չափման ընտրությունից անկախ իրականություն չկա:

Իրականության կախարդանք

Համաձայնեք, այս ամենն առնվազն տարօրինակ է և ստիպում է ուղեղը բառացիորեն պայթել կարերից։Ի վերջո, ստացվում է, որ դիտորդի ներկայությունը որոշում է համակարգի ճակատագիրը և ստիպում ընտրություն կատարել հօգուտ մեկ պետության։ Բայց չէ՞ որ սա գիտակցության միջամտություն է նյութական իրականության մեջ։ Իսկ եթե հաշվի առնենք, որ լույսի ֆոտոնը կարող է միաժամանակ լինել և՛ մասնիկ, և՛ ալիք և լինել միանգամից երեք տեղում, ապա ի՞նչ աշխարհում ենք մենք ապրում ընդհանրապես։ Արդյո՞ք սա ֆիզիկայի նույն օրենքներով զուգահեռ իրականությունների գոյության ապացույցն է։

Եվ սա ընդամենը մի մասն է այն հարցերի, որոնց պատասխանները ժամանակակից ֆիզիկան չունի։ Ից մինչեւ. Սակայն հնագույն ժամանակներից անհայտ ամեն ինչ վախեցնում էր մարդուն։ Երբեմն մարդիկ պատրաստ են հավատալ ամեն ինչի, քանի դեռ կա գոնե մեկ պատասխան, և կարևոր չէ, թե որն է: Այդ իսկ պատճառով ամենևին էլ զարմանալի չէ, որ բոլոր տեսակի շառլատաններն ու կեղծ գիտնականներն այդքան սիրում են քվանտային ֆիզիկան։ Եթե հետաքրքրության համար միացնեք REN TV-ն, ապա կարող եք պատահել մյուս աշխարհի մասին հաղորդումներից մեկին, որում որպես փորձագետ հանդես է գալիս մեկ այլ կեղծ գիտնական։ 100-ից 99 դեպքերում աշխարհակարգի մասին նրա կեղծ բացատրությունը կներառի քվանտային ֆիզիկայի առնվազն մեկ հիշատակում: Միևնույն ժամանակ, ցանկացած կեղծ գիտնական աշխույժ կերպով ցուցադրում է այնպիսի գիտական տերմիններ, ինչպիսիք են էլեկտրոնը, ֆոտոնը և խճճվածությունը, որպեսզի ձեռք բերի քիչ թե շատ հուսալի տեսք անփորձ դիտողի աչքում:

Երբեմն ինձ նույնիսկ թվում է, որ ցանկացած իրեն հարգող շառլատան ուղղակի պարտավոր է իր ռեպերտուարում ելույթ ունենալ քվանտային ֆիզիկայի գաղտնիքների մասին։ Ի վերջո, գիտնականները գործնականում ոչինչ չունեն վիճելու իրենց պնդումների հետ, թե քվանտային մեխանիկա գիտնականների համար առեղծված է: Հարմար չէ՞։ Նման գաղափարների հանրահռչակումը կարող է հանգեցնել մեծ թվով մարդկանց աշխարհի մասին կեղծ պատկերացումների: Նման գաղափարները նույնպես նպաստում են այլընտրանքային բժշկության հակմանը և վտանգավոր հիվանդությունների համար ձեռքերը դնելուն: Այսպիսով, հեռուստաէկրաններից փրփուրով էզոտերիկները ապացուցում են, որ միտքը նյութական է, քանի որ քվանտային ֆիզիկան այստեղ է, իսկ տնային կենսաբանները քվանտային ֆիզիկան հյուսում են ալիքի գենոմի մասին իրենց անհիմն պատկերացումների մեջ և այլն: Այս ամենը նպաստում է կախարդական մտածողության զարգացմանը, որի մասին ավելի մանրամասն գրել էի ավելի վաղ, և առասպելների ու սխալ պատկերացումների աճին այն աշխարհի մասին, որտեղ մենք ապրում ենք:

Մինչդեռ քվանտային ֆիզիկան իսկական մոգություն է։ Իրականության կախարդանք. Այո, մենք շատ բան չենք հասկանում և չգիտենք հարցերի պատասխանները, որոնք առաջանում են քվանտային խճճվածության և բազմաթիվ փորձերի արդյունքների, այդ թվում՝ Շրյոդինգերի կատուի, որի մասին ավելի վաղ գրել էր իմ գործընկեր Նիկոլայ Խիժնյակը։ Միևնույն ժամանակ, իրականությունը շատ ավելի հետաքրքիր է, քան գեղարվեստականը, քանի որ մենք դրա մասին այդքան էլ չգիտենք. մեր Տիեզերքը 95%-ով բաղկացած է խորհրդավոր մութ նյութից, և կա նաև մութ էներգիա, որը պատասխանատու է ընդլայնման արագացման համար։ Տիեզերքի։ Ավելին, ամենախոր մակարդակում մեր աշխարհը բաղկացած է ամենափոքր մասնիկներից, որոնք կարող են լինել միաժամանակ մի քանի վայրերում և տարբեր վարքագիծ դրսևորել՝ կախված նրանից՝ մենք դիտում ենք դրանք, թե ոչ: Եթե սա չէ իրականության կախարդանքը, ապա ո՞րն է իրականությունը:

Միևնույն ժամանակ գիտությունն արդեն բազմաթիվ պատասխաններ է տվել մեր աշխարհին վերաբերող ամենակարևոր հարցերին։ Ինչեւէ, կարծում եմ, վատ բան չկա ինչ-որ բան չիմանալու եւ քվանտային ֆիզիկայից չհասկանալու մեջ։ Գլխավորը հնարավորինս շատ իմանալու, Տիեզերքը ճանաչելու մեր կարողությունն է։ Ինչը, ամենայն հավանականությամբ, ինքն իրեն ճանաչում է նաև մեր միջոցով։