Kvantfysikens djupa magi

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Vad kan du om kvantfysik? Även en humaniorastudent som jag förstår att fysik och kvantfysik studerar lite olika saker.

Samtidigt är fysiken i allmänhet naturvetenskapen, som studerar hur världen fungerar och hur alla föremål och kroppar interagerar med varandra. Som en gren av fysiken studerar kvantmekaniken vår värld på dess djupaste nivå. Faktum är att allt som omger oss består av atomer. Till och med du och jag är inget annat än en ensemble av atomer som har sitt ursprung i supernovornas kärnor. Dessutom är detta område av fysik så komplext att många forskare erkänner att de inte förstår det väl. Med tanke på det växande antalet obesvarade frågor och vissa likheter mellan kvantfysik och magi är det otroligt attraktivt, men det kan vara missvisande, vilket många charlataner och pseudovetenskapsmän framgångsrikt gör. I den här artikeln ska vi försöka förstå varför kvantfysik är så lik magi.

En foton är en elementarpartikel som inte har någon massa och som kan existera i ett vakuum och rör sig med ljusets hastighet. Fotonens elektriska laddning är också noll.

Ingen i världen förstår kvantmekanik

Vi älskar alla magiska trick. Särskilt de under vilka magikern kan få bollarna att "hoppa" mellan upp och nedvända koppar. I kvantsystem, där egenskaperna hos ett objekt, inklusive dess placering, kan variera beroende på hur du observerar det, bör sådana bedrifter vara möjliga utan att ha ett lätt handgrepp. Faktum är att, enligt kvantteorin, en elementarpartikel förvärvar ett visst tillstånd först vid observationsögonblicket. Det är svårt att tro, men i slutändan kunde forskare experimentellt bevisa, med hjälp av en enda foton, att den finns på tre ställen samtidigt. Men hur är detta möjligt?

Ett av de mest kända kvantexperimenten är dubbelslitsexperimentet, som visade att ljus och materia kan bete sig som en partikel och en våg samtidigt.

Det bör noteras att Albert Einstein var intresserad av kvantmekanikens framgångar - med hjälp av vilken man exakt kan beskriva beteendet hos atomer och elementarpartiklar. Den briljanta vetenskapsmannen motsatte sig dock denna teori och förlöjligade konceptet som ligger bakom den - förvirring. Inom kvantmekaniken betyder intrassling att egenskaperna hos en partikel omedelbart kan påverka egenskaperna hos en annan, oavsett avståndet mellan dem.

Därefter visade en serie utarbetade experiment att Einstein hade fel: intrassling är verklig och ingen annan teori kan förklara dess konstiga effekter. Och ändå, trots kvantteorins förmåga att förklara resultat experimentellt, inser många forskare att kvantfysiken är så komplex att det knappast är möjligt att förstå den.

Entanglement är dock inte det enda fenomen som skiljer kvantteori från klassisk teori. Enligt vissa fysiker finns det ett annat chockerande faktum om kvantverkligheten som ofta förbises och som bidrar till "magin" i detta område av teoretisk fysik. Enligt The New Scientist, 1967 bevisade Simon Cochen och Ernst Specker matematiskt att även för ett kvantobjekt, där intrassling är omöjlig, beror de värden du får när du mäter dess egenskaper på situationen där detta objekt befinner sig. Värdet på fastighet A beror alltså på om man väljer att mäta den med hjälp av fastighet B eller med fastighet C. Enkelt uttryckt finns det ingen verklighet oberoende av valet av mått.

Verklighetens magi

Håller med, allt detta är åtminstone konstigt och får hjärnan att bokstavligen brista i sömmarna. När allt kommer omkring visar det sig att närvaron av en observatör avgör systemets öde och tvingar det att göra ett val till förmån för en stat. Men är inte detta en inblandning av medvetandet i den materiella verkligheten? Och om vi tar med i beräkningen att en foton av ljus samtidigt kan vara både en partikel och en våg och finnas på tre ställen samtidigt, i vilken värld lever vi då överhuvudtaget? Är detta bevis på att det finns parallella verkligheter med samma fysiklagar?

Och detta är bara en del av frågorna som modern fysik inte har några svar på. Till. Men allt okänt från antiken skrämde en person. Ibland är människor redo att tro vad som helst, så länge det finns minst ett – och det spelar ingen roll vilket – svar. Av denna anledning är det inte alls förvånande att alla typer av charlataner och pseudovetenskapsmän är så förtjusta i kvantfysik. Om du för intressets skull slår på REN TV, så kan du snubbla över ett av programmen om den andra världen, där en annan pseudoforskare agerar expert. I 99 fall av 100 kommer hans falska förklaring av världsordningen att innehålla minst ett omnämnande av kvantfysik. Samtidigt prunkar vilken pseudovetenskapsman som helst med sådana vetenskapliga termer som elektron, foton och intrassling för att få ett mer eller mindre tillförlitligt utseende i ögonen på en oerfaren tittare.

Ibland förefaller det mig till och med som att varje charlatan med självrespekt helt enkelt är skyldig att ha ett tal om kvantfysikens hemligheter i sin repertoar. När allt kommer omkring har forskare praktiskt taget ingenting att argumentera med sina påståenden om att kvantmekaniken är ett mysterium för forskare. Är det inte bekvämt? Popularisering av sådana idéer kan resultera i en falsk syn på världen för ett stort antal människor. Idéer som dessa bidrar också till förkärleken till alternativ medicin och handpåläggning för farliga sjukdomar. Så, från TV-skärmar, bevisar esoteriker med skum i munnen att tanken är materiell eftersom kvantfysiken är här, och hemmaodlade biologer väver in kvantfysik i sina grundlösa idéer om våggenomet, etc. Allt detta bidrar till utvecklingen av magiskt tänkande, som jag skrev mer ingående om tidigare, och tillväxten av myter och missuppfattningar om den värld vi lever i.

Samtidigt är kvantfysik riktig magi. Verklighetens magi. Ja, vi förstår inte mycket och vet inte svaren på frågorna som genereras av kvantförveckling och resultaten av många experiment, inklusive Schrödingers katt, som min kollega Nikolai Khizhnyak skrev om tidigare. Samtidigt är verkligheten mycket mer intressant än fiktion, eftersom vi inte vet så mycket om det: vårt universum består till 95% av mystisk mörk materia, och det finns också mörk energi, som är ansvarig för accelerationen av expansionen av universum. Dessutom, på den djupaste nivån, består vår värld av de minsta partiklarna som kan finnas på flera ställen samtidigt och bete sig olika beroende på om vi tittar på dem eller inte. Om detta inte är verklighetens magi, vad är då verklighet?

Samtidigt har vetenskapen redan gett många svar på de viktigaste frågorna om vår värld. Hur som helst, jag tycker att det inte är något fel med att inte veta något och inte förstå kvantfysik. Huvudsaken är vår förmåga att veta så mycket som möjligt, att känna till universum. Som med största sannolikhet också känner sig själv genom oss.