Wenn Sie plötzlich feststellen, dass Sie die Grundlagen und Postulate der Quantenmechanik vergessen haben oder nicht wissen, um was für eine Mechanik es sich handelt, dann ist es an der Zeit, diese Informationen in Ihrem Gedächtnis aufzufrischen. Schließlich weiß niemand, wann sich die Quantenmechanik im Leben als nützlich erweisen kann.

Vergeblich grinst und höhnst du und denkst, dass du dich nie in deinem Leben mit diesem Thema auseinandersetzen musst. Schließlich kann die Quantenmechanik für fast jeden Menschen nützlich sein, auch für diejenigen, die unendlich weit davon entfernt sind. Sie haben zum Beispiel Schlaflosigkeit. Für die Quantenmechanik ist das kein Problem! Vor dem Schlafengehen ein Lehrbuch lesen – und schon auf der dritten Seite schläft man tief und fest. Oder du kannst deine coole Rockband so benennen. Warum nicht?

Spaß beiseite, lassen Sie uns ein ernsthaftes Quantengespräch beginnen.

Wo anfangen? Natürlich davon, was ein Quant ist.

Quantum

Ein Quantum (vom lateinischen Quantum – „wie viel“) ist ein unteilbarer Teil einer physikalischen Größe. Sie sagen zum Beispiel - ein Lichtquant, ein Energiequant oder ein Feldquant.

Was bedeutet das? Das bedeutet, dass es einfach nicht weniger sein kann. Wenn sie sagen, dass ein Wert quantisiert wird, verstehen sie, dass dieser Wert eine Reihe spezifischer, diskreter Werte annimmt. Die Energie eines Elektrons in einem Atom ist also quantisiert, Licht breitet sich in „Portionen“, also Quanten, aus.

Der Begriff "Quanten" selbst hat viele Verwendungen. Ein Lichtquant (elektromagnetisches Feld) ist ein Photon. Analog werden Teilchen oder Quasiteilchen, die anderen Wechselwirkungsfeldern entsprechen, als Quanten bezeichnet. Hier können wir uns an das berühmte Higgs-Boson erinnern, das ein Quant des Higgs-Feldes ist. Aber wir klettern noch nicht in diesen Dschungel hinein.

Quantenmechanik für Dummies

Wie kann Mechanik Quanten sein?

Wie Sie bereits bemerkt haben, haben wir in unserem Gespräch schon oft Partikel erwähnt. Vielleicht sind Sie daran gewöhnt, dass Licht eine Welle ist, die sich einfach mit einer Geschwindigkeit ausbreitet mit . Betrachtet man aber alles aus der Sicht der Quantenwelt, also der Teilchenwelt, verändert sich alles bis zur Unkenntlichkeit.

Die Quantenmechanik ist ein Zweig der theoretischen Physik, ein Bestandteil der Quantentheorie, der physikalische Phänomene auf der elementarsten Ebene beschreibt – der Ebene der Teilchen.

Der Effekt solcher Phänomene ist vergleichbar mit der Planckschen Konstante, und Newtons klassische Mechanik und Elektrodynamik erwiesen sich als völlig ungeeignet für ihre Beschreibung. Beispielsweise muss nach der klassischen Theorie ein Elektron, das sich mit hoher Geschwindigkeit um den Kern dreht, Energie abstrahlen und schließlich auf den Kern fallen. Dies geschieht, wie Sie wissen, nicht. Deshalb haben sie sich die Quantenmechanik ausgedacht - die entdeckten Phänomene mussten irgendwie erklärt werden, und es stellte sich heraus, dass es genau die Theorie war, in der die Erklärung am akzeptabelsten war und alle experimentellen Daten "konvergierten".

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Ein bisschen Geschichte

Die Geburtsstunde der Quantentheorie fand 1900 statt, als Max Planck auf einer Tagung der Deutschen Physikalischen Gesellschaft sprach. Was hat Planck damals gesagt? Und die Tatsache, dass die Strahlung von Atomen diskret ist, und der kleinste Teil der Energie dieser Strahlung gleich ist

Wo h die Plancksche Konstante ist, ist nu die Frequenz.

Dann verwendete Albert Einstein, der den Begriff „Lichtquanten“ einführte, Plancks Hypothese, um den photoelektrischen Effekt zu erklären. Niels Bohr postulierte die Existenz stationärer Energieniveaus in einem Atom, und Louis de Broglie entwickelte die Idee des Welle-Teilchen-Dualismus, das heißt, dass ein Teilchen (Korpuskel) auch Welleneigenschaften hat. Schrödinger und Heisenberg schlossen sich der Sache an, und so wurde 1925 die erste Formulierung der Quantenmechanik veröffentlicht. Tatsächlich ist die Quantenmechanik weit von einer vollständigen Theorie entfernt, sie entwickelt sich derzeit aktiv weiter. Es sollte auch anerkannt werden, dass die Quantenmechanik mit ihren Annahmen nicht in der Lage ist, alle Fragen zu erklären, mit denen sie konfrontiert ist. Es ist durchaus möglich, dass eine vollkommenere Theorie sie ersetzen wird.

Beim Übergang von der Quantenwelt in die Welt der vertrauten Dinge werden die Gesetze der Quantenmechanik auf natürliche Weise in die Gesetze der klassischen Mechanik transformiert. Wir können sagen, dass die klassische Mechanik ein Spezialfall der Quantenmechanik ist, wenn die Aktion in unserem vertrauten und vertrauten Makrokosmos stattfindet. Hier bewegen sich die Körper ruhig in nicht-trägen Bezugsrahmen mit einer Geschwindigkeit, die viel niedriger als die Lichtgeschwindigkeit ist, und im Allgemeinen ist alles um sie herum ruhig und verständlich. Wenn Sie die Position des Körpers im Koordinatensystem wissen wollen - kein Problem, wenn Sie den Impuls messen wollen - sind Sie immer willkommen.

Die Quantenmechanik geht die Frage ganz anders an. Dabei sind die Ergebnisse von Messungen physikalischer Größen probabilistischer Natur. Das bedeutet, dass bei einer Wertänderung mehrere Ausgänge möglich sind, die jeweils einer bestimmten Wahrscheinlichkeit entsprechen. Lassen Sie uns ein Beispiel geben: Eine Münze dreht sich auf einem Tisch. Während es sich dreht, befindet es sich in keinem bestimmten Zustand (Kopf-Zahl), sondern hat nur die Wahrscheinlichkeit, dass es sich in einem dieser Zustände befindet.

Hier nähern wir uns langsam Schrödinger-Gleichung und Heisenbergs Unschärferelation.

Der Legende nach wurde Erwin Schrödinger, der 1926 auf einem wissenschaftlichen Seminar mit einem Bericht über den Welle-Teilchen-Dualismus sprach, von einem gewissen hochrangigen Wissenschaftler kritisiert. Sich weigernd, auf die Ältesten zu hören, engagierte sich Schrödinger nach diesem Vorfall aktiv in der Entwicklung der Wellengleichung zur Beschreibung von Teilchen im Rahmen der Quantenmechanik. Und das hat er bravourös gemacht! Die Schrödinger-Gleichung (die Grundgleichung der Quantenmechanik) hat die Form:

Diese Art von Gleichung, die eindimensionale stationäre Schrödinger-Gleichung, ist die einfachste.

Hier ist x der Abstand oder die Koordinate des Teilchens, m ist die Masse des Teilchens, E und U sind seine Gesamt- bzw. potentielle Energie. Die Lösung dieser Gleichung ist die Wellenfunktion (psi)

Die Wellenfunktion ist ein weiteres grundlegendes Konzept in der Quantenmechanik. Jedes Quantensystem, das sich in einem bestimmten Zustand befindet, hat also eine Wellenfunktion, die diesen Zustand beschreibt.

Zum Beispiel, Bei der Lösung der eindimensionalen stationären Schrödinger-Gleichung beschreibt die Wellenfunktion die Position des Teilchens im Raum. Genauer gesagt, die Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen an einem bestimmten Punkt im Raum zu finden. Mit anderen Worten, Schrödinger hat gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit durch eine Wellengleichung beschrieben werden kann! Zustimmung, daran hätte man denken müssen!

Aber warum? Warum müssen wir uns mit diesen unverständlichen Wahrscheinlichkeiten und Wellenfunktionen auseinandersetzen, wenn es scheinbar nichts Einfacheres gibt, als nur die Entfernung zu einem Teilchen oder seine Geschwindigkeit zu nehmen und zu messen.

Alles ist sehr einfach! Im Makrokosmos ist dies tatsächlich der Fall - wir messen die Entfernung mit einem Maßband mit einer bestimmten Genauigkeit, und der Messfehler wird durch die Eigenschaften des Geräts bestimmt. Andererseits können wir die Entfernung zu einem Objekt, beispielsweise zu einem Tisch, fast genau mit dem Auge bestimmen. In jedem Fall unterscheiden wir seine Position im Raum relativ zu uns und anderen Objekten genau. In der Welt der Partikel ist die Situation grundlegend anders – wir haben einfach keine physikalischen Messgeräte, um die erforderlichen Mengen genau zu messen. Schließlich kommt das Messwerkzeug direkt mit dem Messobjekt in Kontakt, und in unserem Fall sind sowohl das Objekt als auch das Werkzeug Partikel. Diese Unvollkommenheit, die grundsätzliche Unmöglichkeit, alle auf ein Teilchen einwirkenden Faktoren zu berücksichtigen, sowie die Tatsache, dass sich der Zustand des Systems unter dem Einfluss der Messung ändert, liegen der Heisenbergschen Unschärferelation zugrunde.

Lassen Sie uns seine einfachste Formulierung vorstellen. Stellen Sie sich vor, dass es ein Teilchen gibt, und wir möchten seine Geschwindigkeit und seine Koordinaten wissen.

In diesem Zusammenhang besagt die Heisenbergsche Unschärferelation, dass es unmöglich ist, Ort und Geschwindigkeit eines Teilchens gleichzeitig genau zu messen. . Mathematisch schreibt man das so:

Dabei ist delta x der Fehler bei der Bestimmung der Koordinate, delta v der Fehler bei der Bestimmung der Geschwindigkeit. Wir betonen, dass dieses Prinzip besagt, dass wir die Geschwindigkeit umso ungenauer kennen, je genauer wir die Koordinate bestimmen. Und wenn wir die Geschwindigkeit definieren, haben wir nicht die geringste Ahnung, wo sich das Teilchen befindet.

Es gibt viele Witze und Anekdoten über die Unschärferelation. Hier ist einer davon:

Ein Polizist hält einen Quantenphysiker an.
- Sir, wissen Sie, wie schnell Sie sich bewegt haben?
- Nein, aber ich weiß genau, wo ich bin.

Und natürlich erinnern wir Sie daran! Wenn Ihnen die Lösung der Schrödinger-Gleichung für ein Teilchen in einem Potentialtopf aus irgendeinem Grund plötzlich nicht mehr einschlafen lässt, wenden Sie sich bitte an uns unsere Autoren– Profis, die mit Quantenmechanik auf den Lippen aufgewachsen sind!

Niemand auf dieser Welt versteht, was Quantenmechanik ist. Das ist vielleicht das Wichtigste, was man über sie wissen sollte. Natürlich haben viele Physiker gelernt, die Gesetze zu nutzen und sogar Phänomene auf der Grundlage von Quantencomputern vorherzusagen. Doch noch ist unklar, warum der Beobachter des Experiments das Verhalten des Systems bestimmt und es dazu zwingt, einen von zwei Zuständen einzunehmen.

Hier sind einige Beispiele von Experimenten mit Ergebnissen, die sich unter dem Einfluss des Beobachters zwangsläufig ändern werden. Sie zeigen, dass sich die Quantenmechanik praktisch mit dem Eingriff des bewussten Denkens in die materielle Realität befasst.

Es gibt heute viele Interpretationen der Quantenmechanik, aber die Kopenhagener Interpretation ist vielleicht die bekannteste. Ihre allgemeinen Postulate wurden in den 1920er Jahren von Niels Bohr und Werner Heisenberg formuliert.

Grundlage der Kopenhagener Deutung war die Wellenfunktion. Dies ist eine mathematische Funktion, die Informationen über alle möglichen Zustände eines Quantensystems enthält, in dem es gleichzeitig existiert. Nach der Kopenhagener Interpretation kann der Zustand eines Systems und seine Position relativ zu anderen Zuständen nur durch Beobachtung bestimmt werden (die Wellenfunktion wird nur verwendet, um die Wahrscheinlichkeit mathematisch zu berechnen, dass sich das System in dem einen oder anderen Zustand befindet).

Man kann sagen, dass ein Quantensystem nach der Beobachtung klassisch wird und sofort aufhört, in anderen Zuständen als dem, in dem es beobachtet wurde, zu existieren. Eine solche Schlussfolgerung fand ihre Gegner (erinnern Sie sich an den berühmten Einstein „Gott würfelt nicht“), aber die Genauigkeit von Berechnungen und Vorhersagen hatte immer noch ihre eigenen.

Dennoch nimmt die Zahl der Befürworter der Kopenhagener Interpretation ab, und der Hauptgrund dafür ist der mysteriöse plötzliche Zusammenbruch der Wellenfunktion während des Experiments. Erwin Schrödingers berühmtes Gedankenexperiment mit einer armen Katze sollte die Absurdität dieses Phänomens demonstrieren. Erinnern wir uns an die Details.

In der Black Box sitzt eine schwarze Katze und mit ihr ein Giftfläschchen und ein Mechanismus, der das Gift zufällig freisetzen kann. Zum Beispiel kann ein radioaktives Atom während des Zerfalls eine Blase zerbrechen. Der genaue Zeitpunkt des Zerfalls des Atoms ist unbekannt. Bekannt ist nur die Halbwertszeit, während der der Zerfall mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % eintritt.

Offensichtlich befindet sich die Katze in der Kiste für einen externen Beobachter in zwei Zuständen: Sie ist entweder lebendig, wenn alles gut gegangen ist, oder tot, wenn die Fäulnis eingetreten ist und das Fläschchen zerbrochen ist. Beide Zustände werden durch die Wellenfunktion der Katze beschrieben, die sich mit der Zeit ändert.

Je mehr Zeit vergangen ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass radioaktiver Zerfall stattgefunden hat. Aber sobald wir die Schachtel öffnen, bricht die Wellenfunktion zusammen und wir sehen sofort die Ergebnisse dieses unmenschlichen Experiments.

Tatsächlich wird die Katze, bis der Beobachter die Kiste öffnet, endlos zwischen Leben und Tod balancieren oder sowohl lebendig als auch tot sein. Sein Schicksal kann nur als Ergebnis der Handlungen des Beobachters bestimmt werden. Auf diese Absurdität wies Schrödinger hin.

Laut einer Umfrage der New York Times unter berühmten Physikern ist das Elektronenbeugungsexperiment eine der erstaunlichsten Studien in der Geschichte der Wissenschaft. Was ist seine Natur? Es gibt eine Quelle, die einen Elektronenstrahl auf einen lichtempfindlichen Bildschirm emittiert. Und diesen Elektronen steht ein Hindernis im Weg, eine Kupferplatte mit zwei Schlitzen.

Welches Bild können wir auf dem Bildschirm erwarten, wenn uns Elektronen normalerweise als kleine geladene Kugeln dargestellt werden? Zwei Streifen gegenüber den Schlitzen in der Kupferplatte. Tatsächlich erscheint jedoch ein viel komplexeres Muster aus abwechselnd weißen und schwarzen Streifen auf dem Bildschirm. Dies liegt daran, dass sich Elektronen beim Durchgang durch den Spalt nicht nur als Teilchen, sondern auch als Wellen verhalten (Photonen oder andere Lichtteilchen, die gleichzeitig eine Welle sein können, verhalten sich genauso).

Diese Wellen interagieren im Raum, kollidieren und verstärken sich gegenseitig, und als Ergebnis wird auf dem Bildschirm ein komplexes Muster aus abwechselnd hellen und dunklen Streifen angezeigt. Gleichzeitig ändert sich das Ergebnis dieses Experiments nicht, selbst wenn die Elektronen einzeln passieren - sogar ein Teilchen kann eine Welle sein und gleichzeitig durch zwei Spalte gehen. Dieses Postulat war eines der wichtigsten in der Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik, wenn Teilchen gleichzeitig ihre "gewöhnlichen" physikalischen Eigenschaften und exotischen Eigenschaften wie eine Welle zeigen können.

Aber was ist mit dem Beobachter? Er ist es, der diese verwirrende Geschichte noch verwirrender macht. Als Physiker in Experimenten wie diesem versuchten, mit Instrumenten festzustellen, durch welchen Spalt ein Elektron tatsächlich geht, veränderte sich das Bild auf dem Bildschirm dramatisch und wurde „klassisch“: mit zwei Leuchtfeldern direkt gegenüber den Spalten, ohne Wechselstreifen.

Die Elektronen schienen ihre Wellennatur nur ungern dem wachsamen Auge der Zuschauer zu offenbaren. Es sieht aus wie ein Geheimnis, das in Dunkelheit gehüllt ist. Aber es gibt eine einfachere Erklärung: Die Beobachtung des Systems kann nicht ohne physikalische Beeinflussung durchgeführt werden. Wir werden dies später besprechen.

2. Erhitzte Fullerene

Experimente zur Teilchenbeugung wurden nicht nur mit Elektronen, sondern auch mit anderen, viel größeren Objekten durchgeführt. Beispielsweise wurden Fullerene verwendet, große und geschlossene Moleküle, die aus mehreren zehn Kohlenstoffatomen bestehen. Kürzlich versuchte eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Wien unter der Leitung von Professor Zeilinger, ein Element der Beobachtung in diese Experimente einzubauen. Dazu bestrahlten sie bewegte Fullerenmoleküle mit Laserstrahlen. Dann, durch eine externe Quelle erhitzt, begannen die Moleküle zu leuchten und reflektierten unweigerlich ihre Anwesenheit für den Betrachter.

Mit dieser Innovation hat sich auch das Verhalten von Molekülen verändert. Vor einer solch umfassenden Beobachtung umgingen Fullerene ziemlich erfolgreich ein Hindernis (wobei sie Welleneigenschaften zeigten), ähnlich wie im vorherigen Beispiel mit Elektronen, die auf einen Schirm treffen. Aber mit der Anwesenheit eines Beobachters begannen sich Fullerene wie vollkommen gesetzestreue physikalische Teilchen zu verhalten.

3. Kühlmessung

Eines der bekanntesten Gesetze in der Welt der Quantenphysik ist die Heisenbergsche Unschärferelation, nach der es unmöglich ist, Geschwindigkeit und Position eines Quantenobjekts gleichzeitig zu bestimmen. Je genauer wir den Impuls eines Teilchens messen, desto ungenauer können wir seine Position messen. In unserer makroskopischen realen Welt bleibt die Gültigkeit von Quantengesetzen, die auf winzige Teilchen wirken, jedoch normalerweise unbemerkt.

Neuere Experimente von Prof. Schwab aus den USA leisten einen sehr wertvollen Beitrag auf diesem Gebiet. Quanteneffekte in diesen Experimenten wurden nicht auf der Ebene von Elektronen oder Fullerenmolekülen (die einen ungefähren Durchmesser von 1 nm haben), sondern auf größeren Objekten, einem winzigen Aluminiumband, demonstriert. Dieses Band wurde auf beiden Seiten so befestigt, dass seine Mitte in schwebendem Zustand war und unter äußerer Einwirkung schwingen konnte. Außerdem wurde in der Nähe ein Gerät aufgestellt, das in der Lage ist, die Position des Bandes genau aufzuzeichnen. Als Ergebnis des Experiments wurden mehrere interessante Dinge entdeckt. Erstens beeinflusste jede Messung, die sich auf die Position des Objekts und die Beobachtung des Bandes bezog, es, nach jeder Messung änderte sich die Position des Bandes.

Die Experimentatoren bestimmten mit hoher Genauigkeit die Koordinaten des Bandes und veränderten damit nach dem Heisenberg-Prinzip seine Geschwindigkeit und damit die spätere Position. Zweitens führten einige Messungen völlig unerwartet zu einer Abkühlung des Bandes. Somit kann ein Beobachter die physikalischen Eigenschaften von Objekten durch ihre bloße Anwesenheit verändern.

4. Einfrieren von Partikeln

Wie Sie wissen, zerfallen instabile radioaktive Teilchen nicht nur in Experimenten mit Katzen, sondern auch von selbst. Jedes Teilchen hat eine durchschnittliche Lebensdauer, die sich, wie sich herausstellt, unter dem wachsamen Auge eines Beobachters verlängern kann. Dieser Quanteneffekt wurde bereits in den 60er Jahren vorhergesagt, und sein brillanter experimenteller Beweis erschien in einem Artikel, der von einer Gruppe unter der Leitung des Physik-Nobelpreisträgers Wolfgang Ketterle vom Massachusetts Institute of Technology veröffentlicht wurde.

In dieser Arbeit wurde der Zerfall instabiler angeregter Rubidiumatome untersucht. Unmittelbar nach der Herstellung des Systems wurden die Atome mit einem Laserstrahl angeregt. Die Beobachtung erfolgte in zwei Modi: kontinuierlich (das System wurde ständig kleinen Lichtpulsen ausgesetzt) ​​und gepulst (das System wurde von Zeit zu Zeit mit stärkeren Pulsen bestrahlt).

Die erhaltenen Ergebnisse stimmten vollständig mit den theoretischen Vorhersagen überein. Äußere Lichteffekte verlangsamen den Zerfall von Partikeln und bringen sie in ihren ursprünglichen Zustand zurück, der weit vom Zerfallszustand entfernt ist. Auch das Ausmaß dieses Effekts stimmte mit den Vorhersagen überein. Die maximale Lebensdauer von instabilen angeregten Rubidiumatomen erhöhte sich um den Faktor 30.

5. Quantenmechanik und Bewusstsein

Elektronen und Fullerene verlieren ihre Welleneigenschaften, Aluminiumplatten kühlen ab und instabile Teilchen verlangsamen ihren Zerfall. Das wachsame Auge des Betrachters verändert buchstäblich die Welt. Warum kann dies kein Beweis für die Beteiligung unseres Verstandes an der Arbeit der Welt sein? Vielleicht hatten Carl Jung und Wolfgang Pauli (österreichischer Physiker, Nobelpreisträger, Pionier der Quantenmechanik) doch recht, als sie sagten, dass die Gesetze der Physik und des Bewusstseins als komplementär betrachtet werden sollten?

Wir sind einen Schritt davon entfernt zu erkennen, dass die Welt um uns herum einfach ein illusorisches Produkt unseres Geistes ist. Die Vorstellung ist beängstigend und verlockend. Versuchen wir uns wieder den Physikern zuzuwenden. Besonders in den letzten Jahren, als immer weniger Menschen glauben, dass die Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik mit ihrer mysteriösen Wellenfunktion zusammenbricht und sich einer profaneren und zuverlässigeren Dekohärenz zuwendet.

Tatsache ist, dass bei all diesen Experimenten mit Beobachtungen die Experimentatoren das System zwangsläufig beeinflusst haben. Sie beleuchteten es mit einem Laser und installierten Messgeräte. Sie einte ein wichtiges Prinzip: Man kann ein System nicht beobachten oder seine Eigenschaften messen, ohne mit ihm zu interagieren. Jede Interaktion ist ein Prozess der Änderung von Eigenschaften. Vor allem, wenn ein winziges Quantensystem kolossalen Quantenobjekten ausgesetzt ist. Ein ewig neutraler buddhistischer Beobachter ist im Prinzip unmöglich. Und hier kommt der Begriff „Dekohärenz“ ins Spiel, der aus Sicht der Thermodynamik irreversibel ist: Die Quanteneigenschaften eines Systems ändern sich bei der Wechselwirkung mit einem anderen großen System.

Während dieser Wechselwirkung verliert das Quantensystem seine ursprünglichen Eigenschaften und wird klassisch, als würde es einem großen System "gehorchen". Das erklärt auch das Paradoxon von Schrödingers Katze: Die Katze ist ein zu großes System, sodass sie nicht vom Rest der Welt isoliert werden kann. Das Design dieses Gedankenexperiments ist nicht ganz korrekt.

Jedenfalls, wenn wir die Realität des Schöpfungsakts durch das Bewusstsein annehmen, scheint die Dekohärenz ein viel bequemerer Ansatz zu sein. Vielleicht sogar zu bequem. Mit diesem Ansatz wird die gesamte klassische Welt zu einer großen Konsequenz der Dekohärenz. Und wie der Autor eines der berühmtesten Bücher auf diesem Gebiet feststellte, führt dieser Ansatz logischerweise zu Aussagen wie „es gibt keine Teilchen auf der Welt“ oder „es gibt keine Zeit auf einer fundamentalen Ebene“.

Was ist die Wahrheit: im Schöpfer-Beobachter oder mächtige Dekohärenz? Wir müssen zwischen zwei Übeln wählen. Dennoch sind Wissenschaftler zunehmend davon überzeugt, dass Quanteneffekte eine Manifestation unserer mentalen Prozesse sind. Und wo die Beobachtung endet und die Realität beginnt, hängt von jedem von uns ab.

Laut topinfopost.com

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• Quantenphysik, Sheddad Qaid-Sala Ferron. Unsere ganze Welt und alles, was darin ist – Häuser, Bäume und sogar Menschen! - besteht aus winzigen Partikeln. Das Buch "Quantenphysik" aus der Reihe "Erste Bücher über Wissenschaft" wird über das Unsichtbare für unsere ...

Per Definition ist die Quantenphysik ein Zweig der theoretischen Physik, der quantenmechanische und quantenfeldbezogene Systeme und die Gesetze ihrer Bewegung untersucht. Die Grundgesetze der Quantenphysik werden im Rahmen der Quantenmechanik und der Quantenfeldtheorie studiert und in anderen Teilgebieten der Physik angewendet. Die Quantenphysik und ihre Haupttheorien – Quantenmechanik, Quantenfeldtheorie – wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts von vielen Wissenschaftlern geschaffen, darunter Max Planck, Albert Einstein, Arthur Compton, Louis de Broglie, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Paul Dirac , Wolfgang Pauli .Die Quantenphysik vereint mehrere Zweige der Physik, in denen die Phänomene der Quantenmechanik und der Quantenfeldtheorie eine grundlegende Rolle spielen, die sich auf der Ebene des Mikrokosmos manifestieren, aber auch (wichtig) Konsequenzen auf der Ebene des Makrokosmos haben.

Diese beinhalten:

Quantenmechanik;

Quantenfeldtheorie - und ihre Anwendungen: Kernphysik, Elementarteilchenphysik, Hochenergiephysik;

statistische Quantenphysik;

Quantentheorie der kondensierten Materie;

Quantentheorie eines Festkörpers;

Quantenoptik.

Der Begriff Quantum (vom lateinischen Quantum - „wie viel“) ist ein unteilbarer Teil jeder Größe in der Physik. Das Konzept basiert auf der Idee der Quantenmechanik, dass einige physikalische Größen nur bestimmte Werte annehmen können (man sagt, dass eine physikalische Größe quantisiert ist). In einigen wichtigen Sonderfällen kann dieser Wert oder der Schritt seiner Änderung nur ganzzahlige Vielfache eines Grundwerts sein – und letzterer wird als Quant bezeichnet.

Die Quanten einiger Felder haben spezielle Namen:

Photon - elektromagnetisches Feldquant;

Gluon - ein Quant eines Vektorfeldes (Gluon) in der Quantenchromodynamik (liefert eine starke Wechselwirkung);

Graviton - ein hypothetisches Quantum des Gravitationsfeldes;

Phonon - Quantum der Schwingungsbewegung von Kristallatomen.

Im Allgemeinen ist die Quantisierung ein Verfahren zum Konstruieren von etwas unter Verwendung einer diskreten Menge von Größen, z. B. ganzen Zahlen,

im Gegensatz zum Konstruieren mit einem kontinuierlichen Satz von Größen, wie z. B. reellen Zahlen.

In Physik:

Quantisierung - Konstruktion einer Quantenversion einer (klassischen) Nicht-Quantentheorie oder eines physikalischen Modells

nach den Tatsachen der Quantenphysik.

Feynman-Quantisierung - Quantisierung in Bezug auf funktionale Integrale.

Die zweite Quantisierung ist ein Verfahren zur Beschreibung quantenmechanischer Mehrteilchensysteme.

Dirac-Quantisierung

Geometrische Quantisierung

In Informatik und Elektronik:

Quantisierung ist die Aufteilung eines Wertebereichs einer bestimmten Größe in eine endliche Anzahl von Intervallen.

Quantisierungsrauschen – Fehler, die beim Digitalisieren eines analogen Signals auftreten.

In Musik:

Notenquantisierung - Verschieben von Noten zu den nächsten Schlägen im Sequenzer.

Es sollte beachtet werden, dass trotz einiger gewisser Erfolge bei der Beschreibung der Natur vieler Phänomene und Prozesse, die in der Welt um uns herum auftreten, die Quantenphysik heute zusammen mit dem gesamten Komplex ihrer Unterdisziplinen kein integrales, vollständiges Konzept ist und Obwohl ursprünglich verstanden wurde, dass im Rahmen der Quantenphysik eine einzige integrale, konsistente und alle bekannten Phänomene erklärende Disziplin aufgebaut werden soll, ist dies heute nicht der Fall, zum Beispiel ist die Quantenphysik nicht in der Lage, die Prinzipien zu erklären und zu präsentieren ein Arbeitsmodell der Schwerkraft, obwohl niemand bezweifelt, dass die Schwerkraft eines der fundamentalen Grundgesetze des Universums ist, und die Unmöglichkeit, sie aus der Sicht der Quantenansätze zu erklären, sagt nur, dass sie unvollkommen und nicht vollständig sind endgültige Wahrheit in letzter Instanz.

Darüber hinaus gibt es innerhalb der Quantenphysik selbst unterschiedliche Strömungen und Richtungen, die jeweils ihre eigenen Erklärungen für phänomenologische Experimente anbieten, die keine eindeutige Interpretation haben. Innerhalb der Quantenphysik selbst haben die Wissenschaftler, die sie vertreten, keine gemeinsame Meinung und kein gemeinsames Verständnis, oft sind ihre Interpretationen und Erklärungen derselben Phänomene sogar gegensätzlich. Und der Leser sollte verstehen, dass die Quantenphysik selbst nur ein Zwischenkonzept ist, eine Reihe von Methoden, Ansätzen und Algorithmen, aus denen sie besteht, und es kann sich durchaus herausstellen, dass nach einer Weile ein viel vollständigeres, perfekteres und konsistenteres Konzept entwickelt wird , mit anderen Ansätzen und anderen Methoden.Trotzdem wird der Leser sicherlich an den Hauptphänomenen interessiert sein, die Gegenstand des Studiums der Quantenphysik sind und die, wenn die sie erklärenden Modelle zu einem einzigen System kombiniert werden, durchaus zur Grundlage werden können für ein völlig neues wissenschaftliches Paradigma. Hier also die Veranstaltungen:

1. Korpuskularwellen-Dualismus.

Zunächst wurde angenommen, dass der Welle-Teilchen-Dualismus nur für Lichtphotonen charakteristisch ist, was in einigen Fällen

verhalten sich wie ein Teilchenstrom und in anderen wie Wellen. Aber viele Experimente der Quantenphysik haben gezeigt, dass dieses Verhalten nicht nur für Photonen charakteristisch ist, sondern für alle Teilchen, einschließlich derer, aus denen physikalisch dichte Materie besteht. Eines der bekanntesten Experimente auf diesem Gebiet ist das Experiment mit zwei Schlitzen, bei dem ein Elektronenstrom auf eine Platte gerichtet wurde, in der sich zwei parallele schmale Schlitze befanden, hinter der Platte befand sich ein elektronenundurchlässiger Schirm, auf dem dies möglich war um genau zu sehen, welche Muster darauf erschienen, von Elektronen. Und in einigen Fällen bestand dieses Bild aus zwei parallelen Streifen, genau wie zwei Schlitze auf der Platte vor dem Bildschirm, die das Verhalten des Elektronenstrahls charakterisierten, ähnlich wie ein Strom kleiner Kugeln, aber in anderen Fällen, Auf dem Bildschirm wurde ein Muster gebildet, das für Welleninterferenz charakteristisch ist (viele parallele Streifen, mit den dicksten in der Mitte und den dünneren an den Rändern). Bei dem Versuch, den Vorgang genauer zu untersuchen, stellte sich heraus, dass ein Elektron sowohl durch nur einen Spalt als auch durch zwei Spalte gleichzeitig passieren kann, was völlig ausgeschlossen ist, wenn das Elektron nur ein festes Teilchen wäre. Tatsächlich gibt es bereits heute eine Sichtweise, die zwar nicht bewiesen, aber anscheinend der Wahrheit sehr nahe kommt und aus weltanschaulicher Sicht von enormer Bedeutung ist, dass das Elektron tatsächlich weder eine Welle noch ein Teilchen ist , sondern ist eine Verflechtung von Primärenergien oder Materien, die miteinander verdreht sind und in einer bestimmten Umlaufbahn zirkulieren und in einigen Fällen die Eigenschaften einer Welle demonstrieren. und in einigen die Eigenschaften des Partikels.

Viele gewöhnliche Menschen verstehen sehr schlecht, aber was ist die Elektronenwolke, die das Atom umgibt, das in beschrieben wurde

Schule, nun, was ist das, eine Elektronenwolke, das heißt, dass es viele von ihnen gibt, diese Elektronen, nein, nicht so, die Wolke ist dasselbe Elektron,

Es ist nur so, dass es im Orbit verschmiert ist, wie ein Tropfen, und wenn Sie versuchen, seine genaue Position zu bestimmen, müssen Sie immer verwenden

probabilistischen Ansätzen, denn obwohl eine Vielzahl von Experimenten durchgeführt wurden, konnte nie genau festgestellt werden, wo sich das Elektron zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Umlaufbahn befindet, sondern nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit. Und das alles aus dem gleichen Grund, dass das Elektron kein festes Teilchen ist, und es, wie in Schulbüchern, als eine feste Kugel darzustellen, die in einer Umlaufbahn kreist, ist grundlegend falsch und bildet bei Kindern eine falsche Vorstellung von \u200b\ u200bwie die Dinge tatsächlich in der Natur ablaufen, Prozesse auf der Mikroebene, überall um uns herum, auch in uns selbst.

2. Die Beziehung zwischen dem Beobachteten und dem Beobachter, der Einfluss des Beobachters auf das Beobachtete.

Bei denselben und ähnlichen Experimenten mit einer Platte mit zwei Schlitzen und einem Schirm wurde unerwartet festgestellt, dass das Verhalten von Elektronen als Welle und als Teilchen in einer vollständig messbaren Abhängigkeit davon steht, ob ein direkter Wissenschaftler-Beobachter anwesend ist am Versuch teilgenommen oder nicht, und falls vorhanden, welche Erwartungen hatte er an die Ergebnisse des Versuchs!

Als der beobachtende Wissenschaftler erwartete, dass sich die Elektronen wie Teilchen verhalten würden, verhielten sie sich wie Teilchen, aber als der Wissenschaftler, der erwartete, sich wie Wellen zu verhalten, seinen Platz einnahm, verhielten sich die Elektronen wie ein Wellenstrom! Die Erwartung des Beobachters wirkt sich direkt auf das Ergebnis des Experiments aus, wenn auch nicht in allen Fällen, aber in einem durchaus messbaren Prozentsatz der Experimente! Es ist wichtig, sehr wichtig zu verstehen, dass das beobachtete Experiment und der Beobachter selbst nichts voneinander Getrenntes sind, sondern Teil eines einzigen Systems, egal welche Mauern dazwischen stehen. Es ist äußerst wichtig zu erkennen, dass der gesamte Prozess unseres Lebens eine kontinuierliche und unaufhörliche Beobachtung ist,

für andere Menschen, Phänomene und Objekte und für sich selbst. Und obwohl die Erwartung des Beobachtbaren das Ergebnis der Handlung nicht immer genau bestimmt,

Daneben gibt es viele andere Faktoren, deren Einfluss jedoch sehr deutlich ist.

Erinnern wir uns, wie oft es in unserem Leben Situationen gegeben hat, in denen eine Person ein Geschäft erledigt, eine andere auf sie zukommt und beginnt, sie sorgfältig zu beobachten, und in diesem Moment macht diese Person entweder einen Fehler oder eine unfreiwillige Handlung. Und viele kennen dieses schwer fassbare Gefühl, wenn Sie eine Aktion ausführen, beginnen sie, Sie sorgfältig zu beobachten, und infolgedessen können Sie diese Aktion nicht mehr ausführen, obwohl Sie sie vor dem Erscheinen des Beobachters ziemlich erfolgreich ausgeführt haben.

Und jetzt erinnern wir uns, dass die meisten Menschen sowohl in Schulen als auch in Instituten erzogen und erzogen werden, dass alles um uns herum und physisch dichte Materie und alle Objekte und wir selbst aus Atomen bestehen und Atome aus Kernen und um sie herum rotierenden Elektronen bestehen , und die Kerne sind Protonen und Neutronen, und all dies sind solche harten Kugeln, die durch verschiedene Arten chemischer Bindungen miteinander verbunden sind, und es sind die Arten dieser Bindungen, die die Natur und die Eigenschaften der Materie bestimmen. Und über das mögliche Verhalten von Teilchen aus der Sicht von Wellen und damit von allen Objekten, aus denen diese Teilchen bestehen, und von uns selbst,

niemand spricht! Die meisten wissen das nicht, glauben nicht daran und nutzen es nicht! Das heißt, es erwartet das Verhalten der umgebenden Objekte genau als eine Menge fester Partikel. Nun, sie verhalten und verhalten sich wie ein Satz von Teilchen in verschiedenen Kombinationen. Fast niemand erwartet das Verhalten eines Objekts aus physikalisch dichter Materie, wie ein Wellenstrom, es scheint dem gesunden Menschenverstand unmöglich, obwohl es keine grundlegenden Hindernisse dafür gibt, und das alles wegen falscher und fehlerhafter Modelle und des Verständnisses der umgebenden Welt sind in Menschen von Kindheit an angelegt, als Ergebnis Wenn ein Mensch aufwächst, nutzt er diese Möglichkeiten nicht, er weiß nicht einmal, dass sie existieren. Wie können Sie verwenden, was Sie nicht wissen. Und da es Milliarden solcher ungläubiger und unwissender Menschen auf dem Planeten gibt, ist es durchaus möglich, dass die Gesamtheit des sozialen Bewusstseins aller Menschen der Erde, als eine Art Durchschnitt für ein Krankenhaus, die Grundordnung der Welt bestimmt herum als eine Menge von Teilchen, Bausteinen und nichts weiter (schließlich ist nach einem der Modelle die gesamte Menschheit eine riesige Ansammlung von Beobachtern).

3. Quantennichtlokalität und Quantenverschränkung.

Einer der Eckpfeiler und definierenden Konzepte der Quantenphysik ist die Quanten-Nichtlokalität und die direkt damit verbundene Quantenverschränkung oder Quantenverschränkung, was im Grunde dasselbe ist. Markante Beispiele für Quantenverschränkung sind zum Beispiel die Experimente von Alain Aspect, bei denen die Polarisation von Photonen durchgeführt wurde, die von derselben Quelle emittiert und von zwei verschiedenen Empfängern empfangen wurden. Und es stellte sich heraus, dass, wenn Sie die Polarisation (Spin-Orientierung) eines Photons ändern, sich gleichzeitig die Polarisation des zweiten Photons ändert und umgekehrt, und diese Polarisationsänderung sofort auftritt, unabhängig von der Entfernung, in der sich diese Photonen befinden sind voneinander. Es sieht so aus, als ob zwei von einer Quelle emittierte Photonen miteinander verbunden sind, obwohl zwischen ihnen keine offensichtliche räumliche Verbindung besteht, und eine Änderung der Parameter eines Photons sofort zu einer Änderung der Parameter eines anderen Photons führt. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Phänomen der Quantenverschränkung oder Verschränkung nicht nur für die Mikro-, sondern auch für die Makroebene gilt.

Eines der ersten anschaulichen Experimente auf diesem Gebiet war das Experiment russischer (damals noch sowjetischer) Torsionsphysiker.

Das Schema des Experiments war wie folgt: Sie nahmen ein Stück der gewöhnlichsten Braunkohle, die in Bergwerken zum Verbrennen in Kesselhäusern abgebaut wurde, und zersägten es in zwei Teile. Da die Menschheit mit Kohle seit sehr langer Zeit vertraut ist, ist sie ein sehr gut untersuchtes Objekt, sowohl in Bezug auf ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften, molekularen Bindungen, bei der Verbrennung pro Volumeneinheit freigesetzte Wärme und so weiter. Ein Stück dieser Kohle blieb also im Labor in Kiew, das zweite Stück Kohle wurde in das Labor in Krakau gebracht. Jedes dieser Stücke wurde wiederum in 2 identische Teile geschnitten, das Ergebnis war - 2 identische Stücke derselben Kohle befanden sich in Kiew und 2 identische Stücke in Krakau. Dann nahmen sie in Kiew und Krakau jeweils ein Stück, verbrannten beide gleichzeitig und maßen die bei der Verbrennung freigesetzte Wärmemenge. Es stellte sich heraus, dass es ungefähr gleich war, wie erwartet. Dann wurde ein Stück Kohle in Kiew mit einem Torsionsgenerator bestrahlt (das in Krakau wurde mit nichts bestrahlt), und wieder wurden diese beiden Stücke verbrannt. Und dieses Mal gaben diese beiden Stücke beim Verbrennen den Effekt von etwa 15% mehr Wärme als beim Verbrennen der ersten beiden Stücke. Die Zunahme der Wärmefreisetzung bei der Verbrennung von Kohle in Kiew war verständlich, da sie durch Strahlung beeinflusst wurde, wodurch sich ihre physikalische Struktur änderte, was zu einer Zunahme der Wärmefreisetzung bei der Verbrennung um etwa 15% führte. Aber dieses Stück, das in Krakau war, erhöhte auch die Wärmeabgabe um 15%, obwohl es mit nichts bestrahlt wurde! Auch dieses Stück Kohle veränderte seine physikalischen Eigenschaften, obwohl es nicht bestrahlt wurde, sondern ein anderes Stück (mit dem sie einst Teil eines Ganzen waren, was ein grundlegend wichtiger Punkt für das Verständnis der Essenz ist), und die Entfernung von 2000 km zwischen diesen Stücken war absolut kein Hindernis, Änderungen in der Struktur beider Kohlestücke traten sofort auf, was durch wiederholte Wiederholung des Experiments festgestellt wurde. Aber Sie müssen verstehen, dass dieser Prozess nicht unbedingt nur für Kohle gilt, Sie können jedes andere Material verwenden, und der Effekt wird erwartungsgemäß genau derselbe sein!

Das heißt, Quantenverschränkung und Quanten-Nichtlokalität gelten auch in der makroskopischen Welt und nicht nur im Mikrokosmos der Elementarteilchen – im Allgemeinen ist das durchaus richtig, denn alle Makroobjekte bestehen aus eben diesen Elementarteilchen!

Fairerweise sei angemerkt, dass Torsionsphysiker viele Quantenphänomene als Manifestation von Torsionsfeldern betrachteten und einige Quantenphysiker im Gegenteil Torsionsfelder als Sonderfall der Manifestation von Quanteneffekten betrachteten. Was im Allgemeinen nicht überraschend ist, da beide die gleiche Welt um sich herum studieren und erforschen, mit den gleichen universellen Gesetzen, sowohl auf der Mikro- als auch auf der Makroebene,

und sie unterschiedliche Herangehensweisen und unterschiedliche Terminologien verwenden lassen, wenn sie Phänomene erklären, ist das Wesentliche immer noch dasselbe.

Aber gilt dieses Phänomen nur für unbelebte Objekte, wie verhält es sich mit lebenden Organismen, kann man dort ähnliche Effekte feststellen?

Es stellte sich heraus, dass ja, und einer von denen, die es bewiesen haben, war der amerikanische Arzt Cleve Baxter. Ursprünglich spezialisierte sich dieser Wissenschaftler auf das Testen eines Polygraphen, also eines Lügendetektors, mit dem Personen in den CIA-Labors verhört werden. Es wurden eine Reihe erfolgreicher Experimente durchgeführt, um unterschiedliche emotionale Zustände bei den Verhörten in Abhängigkeit von den Messwerten des Lügendetektors zu registrieren und festzustellen, und es wurden effektive Techniken entwickelt, die noch heute für Verhöre durch einen Lügendetektor verwendet werden. Im Laufe der Zeit erweiterten sich die Interessen des Arztes und er begann mit Experimenten mit Pflanzen und Tieren. Unter einer Reihe sehr interessanter Ergebnisse sollte eines herausgegriffen werden, das in direktem Zusammenhang mit Quantenverschränkung und Quanten-Nichtlokalität steht, nämlich das Folgende: Dem Teilnehmer des Experiments wurden lebende Zellen aus dem Mund genommen und in ein Reagenzglas (it bekannt ist, dass die für die Probe entnommenen Zellen

Menschen leben noch ein paar Stunden), war dieses Reagenzglas mit einem Polygraphen verbunden. Dann reiste die Person, der diese Probe entnommen wurde, mehrere zehn oder sogar hundert Kilometer und erlebte dort verschiedene Stresssituationen. Im Laufe der Jahre der Forschung hat Clive Baxter genau untersucht, welche bestimmten Polygraph-Messwerte bestimmten Stresszuständen einer Person entsprechen. Es wurde ein strenges Protokoll geführt, in dem der Zeitpunkt des Eintritts in Stresssituationen klar aufgezeichnet wurde, und es wurde auch ein Protokoll zur Aufzeichnung der Messwerte eines Polygraphen geführt, der an ein Reagenzglas mit noch lebenden Zellen angeschlossen war Synchronität zwischen einer Person, die in eine Stresssituation eintritt, und eine fast zeitgleiche Reaktion von Zellen in Form entsprechender Polygraphen!Das heißt, obwohl die einer Person zum Testen entnommenen Zellen und die Person selbst räumlich getrennt waren, gab es immer noch eine Verbindung zwischen ihnen und eine Veränderung in emotionalen und a Der mentale Zustand der Person spiegelte sich fast sofort in der Reaktion der Zellen im Reagenzglas wider.

Das Ergebnis wiederholte sich viele Male, es gab Versuche, Bleisiebe anzubringen, um das Reagenzglas mit einem Polygraphen zu isolieren, aber das half nicht,

immerhin gab es auch hinter dem Bleischirm eine fast synchrone Registrierung von Zustandsänderungen.

Das heißt, Quantenverschränkung und Quanten-Nichtlokalität gelten sowohl für die unbelebte als auch für die lebendige Natur, außerdem ist dies ein völlig natürliches Naturphänomen, das überall um uns herum auftritt! Ich denke, dass viele Leser interessiert sind, und mehr noch, ist es möglich, nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit zu reisen, vielleicht gibt es einige Experimente, die dies bestätigen, und wahrscheinlich können Quantenverschränkung und Quanten-Nichtlokalität hier helfen? Es stellte sich heraus, dass solche Experimente existieren! Einer von ihnen wurde von dem berühmten sowjetischen Astrophysiker Nikolai Aleksandrovich Kozyrev durchgeführt und bestand aus dem Folgenden. Jeder weiß, dass die Position des Sterns, die wir am Himmel sehen, nicht stimmt, denn in den Jahrtausenden, in denen das Licht vom Stern zu uns fliegt, hat er sich in dieser Zeit bereits in eine vollständig messbare Entfernung verschoben. Wenn man die berechnete Flugbahn eines Sterns kennt, kann man erraten, wo er sich jetzt befinden sollte, und außerdem kann man berechnen, wo er sich das nächste Mal in der Zukunft befinden sollte (in einem Zeitraum, der gleich der Zeit ist, die das Licht benötigt, um sich fortzubewegen). uns zu diesem Stern), wenn wir die Flugbahn seiner Bewegung annähern. Und mit Hilfe eines Teleskops einer speziellen Konstruktion (Reflexteleskop) wurde bestätigt, dass es nicht nur eine Art von Signalen gibt,

sich fast augenblicklich durch das Universum ausbreitet, unabhängig von der Entfernung von Tausenden von Lichtjahren (tatsächlich "verschmiert" im Weltraum, wie ein Elektron im Orbit), aber es ist auch möglich, ein Signal von der zukünftigen Position des Sterns zu registrieren, Das heißt, die Position, in der es noch nicht ist, Sie wird in absehbarer Zeit nicht da sein! Und es ist an diesem berechneten Punkt der Flugbahn. Hier entsteht zwangsläufig die Annahme, dass ein Stern, der sich um das Zentrum der Galaxie dreht, wie ein Elektron um einen Atomkern, wie ein entlang der Umlaufbahn "verschmiertes" Elektron im Wesentlichen ein quanten-nicht-lokales Objekt ist einige ähnliche Eigenschaften. Außerdem beweist dieses Experiment die Möglichkeit, Signale nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich zu übertragen. Dieses Experiment wird in den Medien ziemlich aktiv diskreditiert,

mit der Zuschreibung mythischer und mystischer Eigenschaften, aber es sollte beachtet werden, dass es auch nach dem Tod von Kozyrev an zwei verschiedenen Laborbasen von zwei unabhängigen Gruppen von Wissenschaftlern, einer in Nowosibirsk (unter der Leitung von Akademiker Lavrentiev), und wiederholt wurde die zweite in der Ukraine, von der Kukoch-Forschungsgruppe, außerdem auf verschiedenen Sternen, und überall wurden die gleichen Ergebnisse erzielt, was die Forschung von Kozyrev bestätigt! Fairerweise sei darauf hingewiesen, dass es sowohl in der Elektrotechnik als auch in der Funktechnik Fälle gibt, in denen das Signal unter bestimmten Bedingungen vom Empfänger empfangen wird, bevor es von der Quelle ausgesendet wurde. Diese Tatsache wurde in der Regel ignoriert und als Fehler angesehen, und leider scheint es oft, dass Wissenschaftler einfach nicht den Mut hatten, Schwarz Schwarz und Weiß Weiß zu nennen, nur weil es angeblich unmöglich ist und nicht sein kann.

Gab es andere ähnliche Experimente, die diese Schlussfolgerung bestätigen würden? Es stellte sich heraus, dass es sich um den Doktor der medizinischen Wissenschaften, den Akademiemitglied Vlail Petrovich Kaznacheev, handelte. Es wurden Bediener geschult, von denen sich einer in Nowosibirsk und der zweite im Norden auf Dikson befand. Ein System von Symbolen wurde entwickelt, gut erlernt und von beiden Bedienern assimiliert. Zur angegebenen Zeit wurde mit Hilfe von Kozyrevs Spiegeln ein Signal von einem Operator zum anderen übertragen, und die empfangende Partei wusste nicht im Voraus, welches der Zeichen gesendet werden würde. Es wurde ein strenges Protokoll geführt, das den Zeitpunkt des Sendens und Empfangens von Zeichen festhielt. Und nach Überprüfung der Protokolle stellte sich heraus, dass einige Zeichen fast gleichzeitig mit dem Senden empfangen wurden, einige wurden spät empfangen, was möglich und ganz natürlich zu sein scheint, aber einige Zeichen wurden vom Operator akzeptiert, BEVOR sie gesendet wurden! Das heißt, sie wurden tatsächlich von der Zukunft in die Vergangenheit geschickt. Diese Experimente haben immer noch keine streng offizielle wissenschaftliche Erklärung, aber es ist offensichtlich, dass sie von derselben Art sind. Anhand dieser kann mit hinreichender Genauigkeit davon ausgegangen werden, dass Quantenverschränkung und Quantennichtlokalität nicht nur möglich sind, sondern auch nicht nur im Raum, sondern auch in der Zeit existieren!

Die Physik ist die geheimnisvollste aller Wissenschaften. Die Physik gibt uns ein Verständnis für die Welt um uns herum. Die Gesetze der Physik sind absolut und gelten ausnahmslos für alle, unabhängig von Person und sozialem Status.

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Grundlegende Entdeckungen in der Quantenphysik

Isaac Newton, Nikola Tesla, Albert Einstein und viele andere sind die großen Führer der Menschheit in der wunderbaren Welt der Physik, die wie Propheten der Menschheit die größten Geheimnisse des Universums und die Fähigkeit, physikalische Phänomene zu kontrollieren, offenbarten. Ihre hellen Köpfe durchschnitten die Dunkelheit der Unwissenheit der unvernünftigen Mehrheit und zeigten wie ein Leitstern der Menschheit in der Dunkelheit der Nacht den Weg. Einer dieser Dirigenten in der Welt der Physik war Max Planck, der Vater der Quantenphysik.

Max Planck ist nicht nur der Begründer der Quantenphysik, sondern auch der Autor der weltberühmten Quantentheorie. Die Quantentheorie ist der wichtigste Bestandteil der Quantenphysik. Vereinfacht ausgedrückt beschreibt diese Theorie die Bewegung, das Verhalten und die Interaktion von Mikropartikeln. Der Begründer der Quantenphysik brachte uns auch viele andere wissenschaftliche Arbeiten, die zu Eckpfeilern der modernen Physik geworden sind:

• Theorie der Wärmestrahlung;
• spezielle Relativitätstheorie;
• Forschung auf dem Gebiet der Thermodynamik;
• Forschung auf dem Gebiet der Optik.

Die Theorie der Quantenphysik über das Verhalten und die Wechselwirkung von Mikropartikeln wurde zur Grundlage der Physik der kondensierten Materie, der Elementarteilchenphysik und der Hochenergiephysik. Die Quantentheorie erklärt uns die Essenz vieler Phänomene unserer Welt – von der Funktionsweise elektronischer Computer bis zum Aufbau und Verhalten von Himmelskörpern. Max Planck, der Schöpfer dieser Theorie, hat es uns dank seiner Entdeckung ermöglicht, die wahre Essenz vieler Dinge auf der Ebene der Elementarteilchen zu verstehen. Aber die Schaffung dieser Theorie ist bei weitem nicht das einzige Verdienst des Wissenschaftlers. Er war der Erste, der das fundamentale Gesetz des Universums entdeckte – das Energieerhaltungsgesetz. Der Beitrag von Max Planck zur Wissenschaft ist schwer zu überschätzen. Kurz gesagt, seine Entdeckungen sind für Physik, Chemie, Geschichte, Methodik und Philosophie von unschätzbarem Wert.

Quantenfeldtheorie

Kurz gesagt, die Quantenfeldtheorie ist eine Theorie zur Beschreibung von Mikropartikeln sowie deren Verhalten im Raum, Wechselwirkungen untereinander und gegenseitige Transformationen. Diese Theorie untersucht das Verhalten von Quantensystemen innerhalb der sogenannten Freiheitsgrade. Dieser schöne und romantische Name sagt vielen von uns nichts. Für Dummies sind Freiheitsgrade die Anzahl unabhängiger Koordinaten, die benötigt werden, um die Bewegung eines mechanischen Systems anzuzeigen. Freiheitsgrade sind, vereinfacht ausgedrückt, Eigenschaften von Bewegung. Interessante Entdeckungen auf dem Gebiet der Wechselwirkung von Elementarteilchen wurden von Steven Weinberg gemacht. Er entdeckte den sogenannten Neutralstrom – das Prinzip der Wechselwirkung zwischen Quarks und Leptonen, für das er 1979 den Nobelpreis erhielt.

Die Quantentheorie von Max Planck

In den neunziger Jahren des 18. Jahrhunderts nahm der deutsche Physiker Max Planck das Studium der Wärmestrahlung auf und erhielt schließlich eine Formel für die Energieverteilung. Die Quantenhypothese, die im Laufe dieser Studien geboren wurde, markierte den Beginn der Quantenphysik sowie der im Jahr 1900 entdeckten Quantenfeldtheorie. Die Quantentheorie von Planck besagt, dass bei Wärmestrahlung die erzeugte Energie nicht ständig, sondern episodisch, quantenweise emittiert und absorbiert wird. Das Jahr 1900 wurde dank dieser Entdeckung von Max Planck zum Geburtsjahr der Quantenmechanik. Erwähnenswert ist auch die Plancksche Formel. Kurz gesagt, sein Wesen ist wie folgt: Es basiert auf dem Verhältnis von Körpertemperatur und seiner Strahlung.

Quantenmechanische Theorie des Atombaus

Die quantenmechanische Theorie des Atomaufbaus ist eine der grundlegenden Begriffstheorien der Quantenphysik, ja der Physik im Allgemeinen. Diese Theorie erlaubt es uns, die Struktur von allem Materiellen zu verstehen und öffnet den Schleier der Geheimhaltung darüber, woraus Dinge tatsächlich bestehen. Und die auf dieser Theorie basierenden Schlussfolgerungen sind sehr unerwartet. Betrachten Sie kurz den Aufbau des Atoms. Woraus besteht also ein Atom wirklich? Ein Atom besteht aus einem Atomkern und einer Elektronenwolke. Die Basis des Atoms, sein Kern, enthält fast die gesamte Masse des Atoms selbst - mehr als 99 Prozent. Der Kern hat immer eine positive Ladung und bestimmt das chemische Element, von dem das Atom ein Teil ist. Das Interessanteste am Atomkern ist, dass er fast die gesamte Masse des Atoms enthält, aber gleichzeitig nur ein Zehntausendstel seines Volumens einnimmt. Was folgt daraus? Und der Schluss ist sehr unerwartet. Das bedeutet, dass die dichte Materie im Atom nur ein Zehntausendstel beträgt. Und was ist mit allem anderen? Alles andere im Atom ist eine Elektronenwolke.

Die Elektronenwolke ist keine dauerhafte und sogar keine materielle Substanz. Eine Elektronenwolke ist nur die Wahrscheinlichkeit, dass Elektronen in einem Atom erscheinen. Das heißt, der Kern nimmt im Atom nur ein Zehntausendstel ein, und alles andere ist Leere. Und wenn wir berücksichtigen, dass alle Objekte um uns herum, von Staubpartikeln bis hin zu Himmelskörpern, Planeten und Sternen, aus Atomen bestehen, stellt sich heraus, dass alles Materielle eigentlich zu mehr als 99 Prozent aus Leere besteht. Diese Theorie scheint völlig unglaubwürdig, und ihr Autor zumindest ein verblendeter Mensch, denn die Dinge, die es gibt, haben eine feste Konsistenz, haben Gewicht und können gefühlt werden. Wie kann es aus Leerheit bestehen? Hat sich in diese Theorie der Struktur der Materie ein Fehler eingeschlichen? Aber hier liegt kein Fehler vor.

Alle materiellen Dinge erscheinen nur aufgrund der Wechselwirkung zwischen Atomen dicht. Dinge haben nur aufgrund von Anziehung oder Abstoßung zwischen Atomen eine feste und dichte Konsistenz. Dies sorgt für die Dichte und Härte des Kristallgitters von Chemikalien, aus denen alles Materielle besteht. Aber ein interessanter Punkt, wenn sich beispielsweise die Temperaturbedingungen der Umgebung ändern, können die Bindungen zwischen Atomen, dh ihre Anziehung und Abstoßung, schwächer werden, was zu einer Schwächung des Kristallgitters und sogar zu seiner Zerstörung führt. Dies erklärt die Veränderung der physikalischen Eigenschaften von Stoffen beim Erhitzen. Wenn beispielsweise Eisen erhitzt wird, wird es flüssig und kann in jede beliebige Form gebracht werden. Und wenn Eis schmilzt, führt die Zerstörung des Kristallgitters zu einer Zustandsänderung der Materie, und sie wird von fest zu flüssig. Dies sind klare Beispiele für die Schwächung von Bindungen zwischen Atomen und als Folge die Schwächung oder Zerstörung des Kristallgitters und lassen die Substanz amorph werden. Und der Grund für solche mysteriösen Metamorphosen ist eben, dass Substanzen nur zu einem Zehntausendstel aus dichter Materie bestehen und alles andere Leere ist.

Und Substanzen scheinen nur wegen der starken Bindungen zwischen Atomen fest zu sein, mit deren Schwächung sich die Substanz verändert. Die Quantentheorie des Atomaufbaus erlaubt uns also einen ganz anderen Blick auf die Welt um uns herum.

Der Begründer der Atomtheorie, Niels Bohr, stellte ein interessantes Konzept vor, wonach die Elektronen im Atom nicht ständig Energie ausstrahlen, sondern nur im Moment des Übergangs zwischen den Trajektorien ihrer Bewegung. Bohrs Theorie half bei der Erklärung vieler intraatomarer Prozesse und brachte auch einen Durchbruch in der Wissenschaft der Chemie, indem sie die von Mendelejew geschaffenen Grenzen der Tabelle erklärte. Demnach hat das letzte Element, das in Zeit und Raum existieren kann, die Seriennummer einhundertsiebenunddreißig, und Elemente ab einhundertachtunddreißig können nicht existieren, da ihre Existenz der Relativitätstheorie widerspricht. Außerdem erklärte Bohrs Theorie die Natur eines solchen physikalischen Phänomens wie Atomspektren.

Dies sind die Wechselwirkungsspektren freier Atome, die entstehen, wenn zwischen ihnen Energie abgegeben wird. Solche Phänomene sind typisch für gasförmige, dampfförmige Stoffe und Stoffe im Plasmazustand. So hat die Quantentheorie die Welt der Physik revolutioniert und es den Wissenschaftlern ermöglicht, nicht nur auf dem Gebiet dieser Wissenschaft, sondern auch auf dem Gebiet vieler verwandter Wissenschaften voranzukommen: Chemie, Thermodynamik, Optik und Philosophie. Und erlaubte der Menschheit auch, in die Geheimnisse der Natur der Dinge einzudringen.

Es gibt noch viel von der Menschheit in ihrem Bewusstsein zu tun, um die Natur der Atome zu erkennen, um die Prinzipien ihres Verhaltens und ihrer Interaktion zu verstehen. Wenn wir dies verstanden haben, werden wir in der Lage sein, die Natur der Welt um uns herum zu verstehen, denn alles, was uns umgibt, angefangen bei Staubpartikeln bis hin zur Sonne selbst, und wir selbst - alles besteht aus Atomen, deren Natur mysteriös ist und erstaunlich und voller Geheimnisse.