Jos tajusit yhtäkkiä, että olet unohtanut kvanttimekaniikan perusteet ja oletukset tai et tiedä minkälaista mekaniikkaa se on, niin on aika päivittää tämä tieto muistissasi. Loppujen lopuksi kukaan ei tiedä, milloin kvanttimekaniikasta voi olla hyötyä elämässä.

Turhaan virnistelet ja hymyilet ajatellen, ettei sinun tarvitse koskaan käsitellä tätä aihetta elämässäsi. Loppujen lopuksi kvanttimekaniikasta voi olla hyötyä melkein kaikille ihmisille, jopa niille, jotka ovat äärettömän kaukana siitä. Sinulla on esimerkiksi unettomuus. Kvanttimekaniikalle tämä ei ole ongelma! Lue oppikirja ennen nukkumaanmenoa - ja nukut sikeästi jo kolmannella sivulla. Tai voit nimetä upean rock-bändisi tällä tavalla. Miksi ei?

Vitsi sivuun, aloitetaan vakava kvanttikeskustelu.

Mistä aloittaa? Tietysti siitä, mitä kvantti on.

Kvantti

Kvantti (latinan kielestä quantum - "kuinka paljon") on jakamaton osa jostakin fyysisestä suuresta. Esimerkiksi he sanovat - valon kvantti, energiakvantti tai kenttäkvantti.

Mitä se tarkoittaa? Tämä tarkoittaa, että se ei yksinkertaisesti voi olla pienempi. Kun he sanovat, että jokin arvo on kvantisoitu, he ymmärtävät, että tämä arvo saa useita erityisiä, erillisiä arvoja. Joten elektronin energia atomissa kvantisoidaan, valo etenee "osissa", eli kvanteissa.

Termillä "kvantti" itsessään on monia käyttötarkoituksia. Valon kvantti (sähkömagneettinen kenttä) on fotoni. Analogisesti muita vuorovaikutuskenttiä vastaavia hiukkasia tai kvasihiukkasia kutsutaan kvanteiksi. Tässä voimme muistaa kuuluisan Higgsin bosonin, joka on Higgsin kentän kvantti. Mutta emme vielä kiivetä näihin viidakoihin.

Kvanttimekaniikka nukkeille

Kuinka mekaniikka voi olla kvanttia?

Kuten olet jo huomannut, olemme keskustelussamme maininneet hiukkaset monta kertaa. Ehkä olet tottunut siihen, että valo on aalto, joka yksinkertaisesti etenee nopeudella kanssa . Mutta jos katsot kaikkea kvanttimaailman, toisin sanoen hiukkasten maailman, näkökulmasta, kaikki muuttuu huomaamattomasti.

Kvanttimekaniikka on teoreettisen fysiikan haara, kvanttiteorian osa, joka kuvaa fysikaalisia ilmiöitä alkeisimmalla tasolla - hiukkasten tasolla.

Tällaisten ilmiöiden vaikutus on suuruudeltaan verrattavissa Planckin vakioon, ja Newtonin klassinen mekaniikka ja sähködynamiikka osoittautuivat täysin sopimattomiksi niiden kuvaamiseen. Esimerkiksi klassisen teorian mukaan elektronin, joka pyörii suurella nopeudella ytimen ympäri, täytyy säteillä energiaa ja lopulta pudota ytimeen. Tätä, kuten tiedät, ei tapahdu. Siksi he keksivät kvanttimekaniikan - löydetyt ilmiöt piti jotenkin selittää, ja se osoittautui juuri sellaiseksi teoriaksi, jossa selitys oli hyväksyttävin, ja kaikki kokeelliset tiedot "konvergoivat".

Muuten! Lukijoillemme on nyt 10 % alennus kaikenlaista työtä

Hieman historiaa

Kvanttiteoria syntyi vuonna 1900, jolloin Max Planck puhui Saksan fysiikan seuran kokouksessa. Mitä Planck sitten sanoi? Ja se tosiasia, että atomien säteily on diskreettiä ja pienin osa tämän säteilyn energiasta on yhtä suuri kuin

Missä h on Planckin vakio, nu on taajuus.

Sitten Albert Einstein, joka esitteli käsitteen "valokvantti", käytti Planckin hypoteesia selittääkseen valosähköisen vaikutuksen. Niels Bohr oletti paikallaan olevien energiatasojen olemassaolon atomissa, ja Louis de Broglie kehitti ajatuksen aalto-hiukkasten kaksinaisuudesta, eli siitä, että hiukkasella (korpuskkelilla) on myös aaltoominaisuuksia. Schrödinger ja Heisenberg liittyivät asiaan, ja niin vuonna 1925 julkaistiin ensimmäinen kvanttimekaniikan muotoilu. Itse asiassa kvanttimekaniikka on kaukana täydellisestä teoriasta, vaan se kehittyy aktiivisesti tällä hetkellä. On myös tunnustettava, että kvanttimekaniikka oletuksineen ei pysty selittämään kaikkia sen edessä olevia kysymyksiä. On täysin mahdollista, että sen tilalle tulee täydellisempi teoria.

Siirtymässä kvanttimaailmasta tuttujen asioiden maailmaan kvanttimekaniikan lait muuttuvat luonnollisesti klassisen mekaniikan laeiksi. Voidaan sanoa, että klassinen mekaniikka on kvanttimekaniikan erikoistapaus, kun toiminta tapahtuu tutussa ja tutussa makrokosmossamme. Täällä kappaleet liikkuvat hiljaa ei-inertiaalisissa viitekehyksessä nopeudella, joka on paljon pienempi kuin valon nopeus, ja yleensä - kaikki ympärillä on rauhallista ja ymmärrettävää. Jos haluat tietää kehon sijainnin koordinaattijärjestelmässä - ei hätää, jos haluat mitata liikemäärää - olet aina tervetullut.

Kvanttimekaniikassa on täysin erilainen lähestymistapa kysymykseen. Siinä fysikaalisten suureiden mittaustulokset ovat luonteeltaan todennäköisyyspohjaisia. Tämä tarkoittaa, että kun arvo muuttuu, useita tuloksia on mahdollista, joista jokainen vastaa tiettyä todennäköisyyttä. Otetaan esimerkki: kolikko pyörii pöydällä. Pyöriessään se ei ole missään tietyssä tilassa (heads-tails), vaan sillä on vain todennäköisyys olla jossakin näistä tiloista.

Täällä ollaan pikkuhiljaa lähestymässä Schrödingerin yhtälö ja Heisenbergin epävarmuusperiaate.

Legendan mukaan eräs vanhempi tutkija kritisoi Erwin Schrödingeriä, joka puhui tieteellisessä seminaarissa vuonna 1926 raportin kanssa aaltohiukkasten kaksinaisuudesta. Kieltäytyessään kuuntelemasta vanhimpia, tämän tapauksen jälkeen Schrödinger osallistui aktiivisesti aaltoyhtälön kehittämiseen hiukkasten kuvaamiseksi kvanttimekaniikan puitteissa. Ja hän teki loistavasti! Schrödingerin yhtälö (kvanttimekaniikan perusyhtälö) on muotoa:

Tämän tyyppinen yhtälö, yksiulotteinen stationaarinen Schrödingerin yhtälö, on yksinkertaisin.

Tässä x on hiukkasen etäisyys tai koordinaatti, m on hiukkasen massa, E ja U ovat sen kokonais- ja potentiaalienergiat, vastaavasti. Tämän yhtälön ratkaisu on aaltofunktio (psi)

Aaltofunktio on toinen kvanttimekaniikan peruskäsite. Joten jokaisella kvanttijärjestelmällä, joka on jossain tilassa, on aaltofunktio, joka kuvaa tätä tilaa.

Esimerkiksi, ratkaistaessa yksiulotteista stationaarista Schrödinger-yhtälöä aaltofunktio kuvaa hiukkasen asemaa avaruudessa. Tarkemmin sanottuna todennäköisyys löytää hiukkanen tietystä pisteestä avaruudessa. Toisin sanoen Schrödinger osoitti, että todennäköisyys voidaan kuvata aaltoyhtälöllä! Samaa mieltä, tätä olisi pitänyt ajatella!

Mutta miksi? Miksi meidän täytyy käsitellä näitä käsittämättömiä todennäköisyyksiä ja aaltofunktioita, kun näyttää siltä, ​​että mikään ei ole helpompaa kuin vain ottaa ja mitata etäisyys hiukkaseen tai sen nopeus.

Kaikki on hyvin yksinkertaista! Loppujen lopuksi tämä on totta makrokosmuksessa - mittaamme etäisyyden mittanauhalla tietyllä tarkkuudella, ja mittausvirhe määräytyy laitteen ominaisuuksien mukaan. Toisaalta voimme melkein tarkasti määrittää etäisyyden esineeseen, esimerkiksi pöytään, silmällä. Joka tapauksessa erottelemme tarkasti sen sijainnin huoneessa suhteessa meihin ja muihin esineisiin. Hiukkasten maailmassa tilanne on oleellisesti toinen - meillä ei yksinkertaisesti ole fyysisesti käytettävissä mittaustyökaluja tarvittavien määrien mittaamiseen tarkasti. Mittaustyökalu tulee nimittäin suoraan kosketukseen mitattavan kohteen kanssa, ja tässä tapauksessa sekä esine että työkalu ovat hiukkasia. Juuri tämä epätäydellisyys, perustavanlaatuinen mahdottomuus ottaa huomioon kaikkia hiukkaseen vaikuttavia tekijöitä, samoin kuin se tosiasia, että systeemin tila muuttuu mittauksen vaikutuksesta, on Heisenbergin epävarmuusperiaatteen taustalla.

Esitetään sen yksinkertaisin muotoilu. Kuvittele, että siellä on jokin hiukkanen, ja haluamme tietää sen nopeuden ja koordinaatin.

Tässä yhteydessä Heisenbergin epävarmuusperiaate sanoo, että on mahdotonta mitata tarkasti hiukkasen sijaintia ja nopeutta samanaikaisesti. . Matemaattisesti tämä on kirjoitettu näin:

Tässä delta x on virhe koordinaatin määrittämisessä, delta v on virhe nopeuden määrittämisessä. Korostamme, että tämä periaate sanoo, että mitä tarkemmin määritämme koordinaatin, sitä vähemmän tarkasti tiedämme nopeuden. Ja jos määrittelemme nopeuden, meillä ei ole pienintäkään käsitystä siitä, missä hiukkanen on.

Epävarmuusperiaatteesta on monia vitsejä ja anekdootteja. Tässä on yksi niistä:

Poliisi pysäyttää kvanttifysiikon.
- Sir, tiedätkö kuinka nopeasti liikut?
- Ei, mutta tiedän tarkalleen missä olen.

Ja tietysti muistutamme! Jos potentiaalikaivossa olevan hiukkasen Schrödinger-yhtälön ratkaisu ei yhtäkkiä jostain syystä anna sinun nukahtaa, ota yhteyttä kirjoittajiamme– ammattilaisia, jotka on kasvatettu kvanttimekaniikka huulillaan!

Kukaan tässä maailmassa ei ymmärrä mitä kvanttimekaniikka on. Tämä on ehkä tärkein asia, joka hänestä tiedetään. Tietenkin monet fyysikot ovat oppineet käyttämään lakeja ja jopa ennustamaan ilmiöitä kvanttilaskentaan perustuen. Mutta silti on epäselvää, miksi kokeen tarkkailija määrittää järjestelmän käyttäytymisen ja pakottaa sen ottamaan jommankumman kahdesta tilasta.

Tässä on joitain esimerkkejä kokeista, joiden tulokset muuttuvat väistämättä tarkkailijan vaikutuksesta. Ne osoittavat, että kvanttimekaniikka käsittelee käytännössä tietoisen ajattelun puuttumista aineelliseen todellisuuteen.

Kvanttimekaniikasta on nykyään monia tulkintoja, mutta Kööpenhaminan tulkinta on ehkä tunnetuin. Niels Bohr ja Werner Heisenberg muotoilivat sen yleiset postulaatit 1920-luvulla.

Kööpenhaminan tulkinnan perustana oli aaltofunktio. Tämä on matemaattinen funktio, joka sisältää tietoa kaikista mahdollisista kvanttijärjestelmän tiloista, joissa se esiintyy samanaikaisesti. Kööpenhaminan tulkinnan mukaan järjestelmän tila ja sen sijainti suhteessa muihin tiloihin voidaan määrittää vain havainnoimalla (aaltofunktiota käytetään vain laskemaan matemaattisesti järjestelmän todennäköisyys olla jossain tai toisessa tilassa).

Voidaan sanoa, että havainnoinnin jälkeen kvanttijärjestelmästä tulee klassinen ja se lakkaa välittömästi olemasta muissa tiloissa kuin siinä, jossa se havaittiin. Tämä johtopäätös löysi vastustajansa (muistakaa kuuluisa Einsteinin "Jumala ei pelaa noppaa"), mutta laskelmien ja ennusteiden tarkkuudella oli silti omansa.

Siitä huolimatta Kööpenhaminan tulkinnan kannattajien määrä on laskussa, ja suurin syy tähän on aaltofunktion mystinen hetkellinen romahtaminen kokeen aikana. Erwin Schrödingerin kuuluisan ajatuskokeen köyhällä kissalla pitäisi osoittaa tämän ilmiön järjettömyys. Muistetaan yksityiskohdat.

Mustan laatikon sisällä istuu musta kissa ja sen mukana myrkkypullo ja mekanismi, joka voi vapauttaa myrkkyä satunnaisesti. Esimerkiksi radioaktiivinen atomi hajoamisen aikana voi rikkoa kuplan. Atomin tarkkaa hajoamisaikaa ei tunneta. Tunnetaan vain puoliintumisaika, jonka aikana hajoaminen tapahtuu 50 %:n todennäköisyydellä.

On selvää, että ulkopuoliselle tarkkailijalle laatikon sisällä oleva kissa on kahdessa tilassa: se on joko elossa, jos kaikki meni hyvin, tai kuollut, jos hajoaminen on tapahtunut ja pullo on rikki. Molempia näitä tiloja kuvaa kissan aaltofunktio, joka muuttuu ajan myötä.

Mitä enemmän aikaa on kulunut, sitä todennäköisemmin on tapahtunut radioaktiivista hajoamista. Mutta heti kun avaamme laatikon, aaltofunktio romahtaa ja näemme välittömästi tämän epäinhimillisen kokeen tulokset.

Itse asiassa, kunnes tarkkailija avaa laatikon, kissa tasapainoilee loputtomasti elämän ja kuoleman välillä tai on sekä elävä että kuollut. Sen kohtalo voidaan määrittää vain tarkkailijan toiminnan seurauksena. Tämän järjettömyyden huomautti Schrödinger.

The New York Timesin kuuluisien fyysikkojen tekemän tutkimuksen mukaan elektronidiffraktiokoe on yksi tieteen historian hämmästyttävimmistä tutkimuksista. Mikä on sen luonne? On olemassa lähde, joka lähettää elektronisuihkun valoherkälle näytölle. Ja näiden elektronien tiellä on este, kuparilevy, jossa on kaksi rakoa.

Millaista kuvaa voimme odottaa näytöltä, jos elektronit esitetään meille yleensä pieninä varautuneina palloina? Kaksi raitaa kuparilevyn rakoja vastapäätä. Mutta itse asiassa näytölle tulee paljon monimutkaisempi kuvio vuorottelevista valkoisista ja mustista raidoista. Tämä johtuu siitä, että kulkiessaan raon läpi elektronit alkavat käyttäytyä paitsi hiukkasina myös aaltoina (fotonit tai muut valohiukkaset, jotka voivat olla samanaikaisesti aaltoja, käyttäytyvät samalla tavalla).

Nämä aallot ovat vuorovaikutuksessa avaruudessa, törmääen ja vahvistaen toisiaan, minkä seurauksena näytölle tulee monimutkainen kuvio vuorotellen vaaleista ja tummista raidoista. Samaan aikaan tämän kokeen tulos ei muutu, vaikka elektronit kulkevat yksitellen - jopa yksi hiukkanen voi olla aalto ja kulkea kahden raon läpi samanaikaisesti. Tämä postulaatti oli yksi tärkeimmistä kvanttimekaniikan Kööpenhaminan tulkinnassa, kun hiukkaset voivat samanaikaisesti osoittaa "tavallisia" fysikaalisia ominaisuuksiaan ja eksoottisia ominaisuuksiaan kuten aalto.

Mutta entä tarkkailija? Hän tekee tästä hämmentävästä tarinasta entistä hämmentävämmän. Kun fyysikot tällaisissa kokeissa yrittivät käyttää instrumentteja määrittääkseen, minkä raon läpi elektroni todella kulki, kuva näytöllä muuttui dramaattisesti ja muuttui "klassiseksi": kahdella valaistulla osuudella suoraan rakoja vastapäätä, ilman vuorottelevia raitoja.

Elektronit näyttivät haluttomalta paljastamaan aaltoluonteensa katsojien valppaalle silmälle. Se näyttää mysteeriltä, ​​joka on hämärän peitossa. Mutta on yksinkertaisempi selitys: järjestelmän havainnointia ei voida suorittaa ilman fyysistä vaikutusta siihen. Keskustelemme tästä myöhemmin.

2. Kuumennetut fullereenit

Hiukkasdiffraktiokokeita suoritettiin elektronien lisäksi myös muiden, paljon suurempien esineiden kanssa. Käytettiin esimerkiksi fullereeneja, suuria ja suljettuja molekyylejä, jotka koostuivat useista kymmenistä hiiliatomeista. Hiljattain professori Zeilingerin johtama Wienin yliopiston tutkijaryhmä yritti sisällyttää näihin kokeisiin havainnointielementin. Tätä varten he säteilyttivät liikkuvia fullereenimolekyylejä lasersäteillä. Sitten ulkoisen lähteen lämmittämänä molekyylit alkoivat hehkua ja väistämättä heijastaa läsnäoloaan havainnoijalle.

Tämän innovaation myötä myös molekyylien käyttäytyminen on muuttunut. Ennen tällaista kattavaa havaintoa fullereenit välttivät esteen varsin onnistuneesti (näyttävät aaltoominaisuuksia), kuten edellisessä esimerkissä elektronien osuessa näyttöön. Mutta tarkkailijan läsnä ollessa fullereenit alkoivat käyttäytyä kuin täysin lainkuuliaisia ​​fyysisiä hiukkasia.

3. Jäähdytysmittaus

Yksi kvanttifysiikan maailman tunnetuimmista laeista on Heisenbergin epävarmuusperiaate, jonka mukaan on mahdotonta määrittää kvanttiobjektin nopeutta ja sijaintia samanaikaisesti. Mitä tarkemmin mittaamme hiukkasen liikemäärän, sitä vähemmän tarkasti voimme mitata sen sijaintia. Makroskooppisessa todellisessa maailmassamme pieniin hiukkasiin vaikuttavien kvanttilakien pätevyys jää kuitenkin yleensä huomaamatta.

Professori Schwabin viimeaikaiset kokeet Yhdysvalloista antavat erittäin arvokkaan panoksen tälle alueelle. Kvanttivaikutuksia näissä kokeissa ei osoitettu elektronien tai fullereenimolekyylien tasolla (joiden halkaisija on suunnilleen 1 nm), vaan suuremmissa kohteissa, pienessä alumiininauhassa. Tämä teippi kiinnitettiin molemmilta puolilta siten, että sen keskiosa oli riippuvassa tilassa ja saattoi väristä ulkoisen vaikutuksen alaisena. Lisäksi lähelle asetettiin laite, joka pystyi tallentamaan nauhan sijainnin tarkasti. Kokeen tuloksena löydettiin useita mielenkiintoisia asioita. Ensinnäkin mikä tahansa kohteen sijaintiin liittyvä mittaus ja nauhan havainnointi vaikutti siihen, jokaisen mittauksen jälkeen nauhan asento vaihtui.

Kokeilijat määrittelivät nauhan koordinaatit suurella tarkkuudella ja muuttivat siten Heisenbergin periaatteen mukaisesti sen nopeutta ja siten myöhempää sijaintia. Toiseksi, ja aivan odottamatta, jotkin mittaukset johtivat nauhan jäähtymiseen. Näin ollen tarkkailija voi muuttaa esineiden fyysisiä ominaisuuksia pelkällä läsnäolollaan.

4. Jäätyvät hiukkaset

Kuten tiedät, epästabiilit radioaktiiviset hiukkaset hajoavat paitsi kissoilla tehdyissä kokeissa, myös itsestään. Jokaisella hiukkasella on keskimääräinen elinikä, joka, kuten käy ilmi, voi kasvaa tarkkailijan valppaana. Tämä kvanttivaikutus ennustettiin jo 60-luvulla, ja sen loistava kokeellinen todiste ilmestyi Massachusetts Institute of Technologyn fysiikan Nobel-palkinnon saaneen Wolfgang Ketterlen johtaman ryhmän julkaisemassa artikkelissa.

Tässä työssä tutkittiin epästabiilien virittyneiden rubidiumatomien hajoamista. Välittömästi järjestelmän valmistuksen jälkeen atomit viritettiin lasersäteellä. Havainto tapahtui kahdessa tilassa: jatkuva (järjestelmä altistui jatkuvasti pienille valopulsseille) ja pulssi (järjestelmää säteilytettiin aika ajoin voimakkaammilla pulsseilla).

Saadut tulokset olivat täysin yhtäpitäviä teoreettisten ennusteiden kanssa. Ulkoiset valoefektit hidastavat hiukkasten hajoamista ja palauttavat ne alkuperäiseen tilaan, joka on kaukana hajoamistilasta. Myös tämän vaikutuksen suuruus osui yhteen ennusteiden kanssa. Epästabiilien virittyneiden rubidiumatomien enimmäiskesto kasvoi 30-kertaiseksi.

5. Kvanttimekaniikka ja tietoisuus

Elektronit ja fullereenit lakkaavat osoittamasta aaltoominaisuuksiaan, alumiinilevyt jäähtyvät ja epästabiilit hiukkaset hidastavat niiden hajoamista. Katsojan tarkkaavainen silmä muuttaa kirjaimellisesti maailmaa. Miksi tämä ei voisi olla todiste mielemme osallistumisesta maailman työhön? Ehkä Carl Jung ja Wolfgang Pauli (itävaltalainen fyysikko, Nobel-palkittu, kvanttimekaniikan edelläkävijä) olivat kuitenkin oikeassa, kun he sanoivat, että fysiikan ja tietoisuuden lakeja pitäisi pitää toisiaan täydentävinä?

Olemme askeleen päässä siitä, että ymmärrämme, että ympärillämme oleva maailma on yksinkertaisesti mielemme illusorinen tuote. Ajatus on pelottava ja houkutteleva. Yritetään taas kääntyä fyysikkojen puoleen. Varsinkin viime vuosina, kun yhä harvemmat ihmiset uskovat, että kvanttimekaniikan Kööpenhaminan tulkinta sen salaperäisellä aaltofunktiolla romahtaa ja kääntyy arkipäiväisempään ja luotettavampaan dekoherenssiin.

Tosiasia on, että kaikissa näissä havainnoilla tehdyissä kokeissa kokeilijat vaikuttivat väistämättä järjestelmään. He valaisivat sen laserilla ja asensivat mittalaitteet. Niitä yhdisti tärkeä periaate: et voi tarkkailla järjestelmää tai mitata sen ominaisuuksia olematta vuorovaikutuksessa sen kanssa. Mikä tahansa vuorovaikutus on ominaisuuksien muokkaamisprosessi. Varsinkin kun pieni kvanttijärjestelmä altistuu valtavalle kvanttiobjektille. Joku ikuisesti neutraali buddhalainen tarkkailija on periaatteessa mahdoton. Ja tässä tulee esille termi "dekoherenssi", joka on termodynamiikan näkökulmasta peruuttamaton: järjestelmän kvanttiominaisuudet muuttuvat vuorovaikutuksessa toisen suuren järjestelmän kanssa.

Tämän vuorovaikutuksen aikana kvanttijärjestelmä menettää alkuperäiset ominaisuutensa ja muuttuu klassisiksi, ikään kuin "totellessaan" suurta järjestelmää. Tämä selittää myös Schrödingerin kissan paradoksi: kissa on liian iso järjestelmä, joten sitä ei voida eristää muusta maailmasta. Tämän ajatuskokeen suunnittelu ei ole täysin oikea.

Joka tapauksessa, jos oletamme tietoisuuden luomistoimen todellisuutta, dekoherenssi näyttää olevan paljon kätevämpi lähestymistapa. Ehkä jopa liian kätevä. Tällä lähestymistavalla koko klassisesta maailmasta tulee yksi suuri dekoherenssin seuraus. Ja kuten yhden alan tunnetuimmista kirjoista kirjoittaja totesi, tällainen lähestymistapa johtaa loogisesti väitteisiin, kuten "maailmassa ei ole hiukkasia" tai "ei ole aikaa perustasolla".

Mikä on totuus: luoja-tarkkailija vai voimakas dekoherenssi? Meidän on valittava kahdesta pahasta. Siitä huolimatta tiedemiehet ovat yhä vakuuttuneempia siitä, että kvanttivaikutukset ovat henkisten prosessiemme ilmentymä. Ja se, missä havainto päättyy ja todellisuus alkaa, riippuu meistä jokaisesta.

Topinfopost.comin mukaan

Kvantinė fizika statusas T ala fizika atitikmenys: engl. kvanttifysiikka vok. Quantenphysik, f rus. kvanttifysiikka, f pranc. physique quantique, f … Fizikos terminų žodynas

Tällä termillä on muita merkityksiä, katso paikallaan oleva tila. Kiinteä tila (latinasta stationarius seisoo paikallaan, liikkumaton) on kvanttijärjestelmän tila, jossa sen energia ja muut dynaamiset ... Wikipedia

- ... Wikipedia

Siinä on seuraavat alakohdat (luettelo on epätäydellinen): Kvanttimekaniikka Algebrallinen kvanttiteoria Kvanttikenttäteoria Kvanttielektrodynamiikka Kvanttikromodynamiikka Kvanttitermodynamiikka Kvanttipainovoima Superstring teoria Katso myös ... ... Wikipedia

Kvanttimekaniikka Epävarmuusperiaate Johdanto ... Matemaattinen muotoilu ... Perusteet ... Wikipedia

FYSIIKKA. 1. Fysiikan aine ja rakenne F. yksinkertaisimmin ja samalla eniten tutkiva tiede. meitä ympäröivän aineellisen maailman esineiden yleiset ominaisuudet ja liikelait. Tämän yleisyyden seurauksena ei ole olemassa luonnonilmiöitä, joilla ei olisi fyysistä. ominaisuudet... Fyysinen tietosanakirja

Hyperydinfysiikka on ydinfysiikan ja alkuainehiukkasfysiikan risteyksessä oleva fysiikan ala, jossa tutkimuskohteena ovat ytimen kaltaiset järjestelmät, jotka sisältävät protonien ja neutronien lisäksi muita alkuainehiukkasia hyperoneja. Myös ... ... Wikipedia

Fysiikan ala, joka tutkii hiukkasten dynamiikkaa kiihdyttimissä sekä lukuisia hiukkaskiihdytinten rakentamiseen ja toimintaan liittyviä teknisiä ongelmia. Kiihdytinten fysiikka sisältää kysymyksiä, jotka liittyvät hiukkasten tuotantoon ja kerääntymiseen ... Wikipedia

Kiteiden fysiikka Kristallikristallografia Kidehila Kidehilan tyypit Diffraktio kiteissä Käänteinen hila Wigner Seitzin solu Brillouinin vyöhyke Rakenteellinen perustekijä Atomien sirontatekijä Sidostyypit ... ... Wikipedia

Kvanttilogiikka on logiikan haara, jota tarvitaan kvanttiteorian periaatteet huomioiden lauseiden päättelyyn. Tämän tutkimusalueen perustivat vuonna 1936 Garit Bierhof ja John von Neumann, jotka yrittivät ... ... Wikipedia

Kirjat

• Kvanttifysiikka, Leonid Karlovich Martinson. Kvanttifysiikan taustalla oleva teoreettinen ja kokeellinen materiaali esitetään yksityiskohtaisesti. Paljon huomiota kiinnitetään kvanttiperuskäsitteiden fyysiseen sisältöön ja matemaattiseen ...
• Kvanttifysiikka, Sheddad Qaid-Sala Ferron. Koko maailmamme ja kaikki mitä siinä on - talot, puut ja jopa ihmiset! - koostuu pienistä hiukkasista. Kirja "Kvanttifysiikka" sarjasta "Ensimmäiset kirjat tieteestä" kertoo näkymättömistä meidän ...

Määritelmän mukaan kvanttifysiikka on teoreettisen fysiikan haara, joka tutkii kvanttimekaanisia ja kvanttikenttäjärjestelmiä ja niiden liikelakeja. Kvanttifysiikan peruslakeja tutkitaan kvanttimekaniikan ja kvanttikenttäteorian puitteissa ja niitä sovelletaan muilla fysiikan aloilla. Kvanttifysiikan ja sen pääteoriat - kvanttimekaniikka, kvanttikenttäteoria - loivat 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla monet tiedemiehet, mukaan lukien Max Planck, Albert Einstein, Arthur Compton, Louis de Broglie, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Paul Dirac , Wolfgang Pauli.Kvanttifysiikassa yhdistyy useita fysiikan aloja, joissa kvanttimekaniikan ja kvanttikenttäteorian ilmiöillä on perustavanlaatuinen rooli, jotka ilmenevät mikrokosmoksen tasolla, mutta joilla on (tärkeitä) seurauksia myös makrokosmoksen tasolla.

Nämä sisältävät:

kvanttimekaniikka;

kvanttikenttäteoria - ja sen sovellukset: ydinfysiikka, alkeishiukkasfysiikka, korkeaenergiafysiikka;

kvanttitilastollinen fysiikka;

kondensoidun aineen kvanttiteoria;

kiinteän kappaleen kvanttiteoria;

kvanttioptiikka.

Termi Quantum (latinan kielestä quantum - "kuinka paljon") on jakamaton osa mistä tahansa fysiikan suuresta. Konsepti perustuu kvanttimekaniikan ajatukseen, että jotkut fysikaaliset suuret voivat ottaa vain tietyt arvot (he sanovat, että fyysinen määrä on kvantisoitu). Joissakin tärkeissä erikoistapauksissa tämä arvo tai sen muutoksen askel voi olla vain jonkin perusarvon kokonaislukukertoja - ja jälkimmäistä kutsutaan kvantiksi.

Joidenkin kenttien kvanteilla on erityiset nimet:

fotoni - sähkömagneettisen kentän kvantti;

gluon - vektori (gluon) -kentän kvantti kvanttikromodynamiikassa (tarjoaa vahvan vuorovaikutuksen);

graviton - gravitaatiokentän hypoteettinen kvantti;

fononi - kideatomien värähtelyliikkeen kvantti.

Yleisesti ottaen kvantisointi on prosessi, jolla rakennetaan jotain käyttämällä diskreettiä suureiden joukkoa, esimerkiksi kokonaislukuja,

toisin kuin rakentaminen käyttämällä jatkuvaa suureiden joukkoa, kuten reaalilukuja.

Fysiikassa:

Kvantisointi - jonkin ei-kvantti (klassisen) teorian tai fysikaalisen mallin kvanttiversion rakentaminen

kvanttifysiikan tosiasioiden mukaan.

Feynmanin kvantisointi - kvantisointi funktionaalisten integraalien suhteen.

Toinen kvantisointi on menetelmä monihiukkasten kvanttimekaanisten järjestelmien kuvaamiseksi.

Dirac-kvantisointi

Geometrinen kvantisointi

Tietojenkäsittelytieteessä ja elektroniikassa:

Kvantisointi on tietyn suuren arvoalueen jakamista äärelliseen määrään intervalleja.

Kvantisointikohina - virheet, joita esiintyy analogista signaalia digitoitaessa.

Musiikissa:

Nuottien kvantisointi - nuottien siirtäminen lähimpään tahtiin sekvensserin.

On huomattava, että huolimatta useista tietyistä onnistumisista monien ympärillämme olevassa maailmassa tapahtuvien ilmiöiden ja prosessien luonteen kuvaamisessa, kvanttifysiikka ja sen alatieteiden kokonaisuus ei ole nykyään yhtenäinen, täydellinen käsite. vaikka alun perin ymmärrettiin, että kvanttifysiikan puitteissa rakennetaan yksi yhtenäinen, johdonmukainen ja kaikki tunnetut ilmiöt selittävä tieteenala, niin nykyään se ei ole sellaista, esimerkiksi kvanttifysiikka ei pysty selittämään periaatteita ja esittämään toimiva painovoimamalli, vaikka kukaan ei epäilekään, etteikö painovoima olisi yksi maailmankaikkeuden peruslakeista, ja mahdottomuus selittää sitä kvanttilähestymistapojen näkökulmasta, sanoo vain, että ne ovat epätäydellisiä eivätkä ole täydellisiä ja viimeinen totuus.

Lisäksi itse kvanttifysiikan sisällä on erilaisia ​​virtoja ja suuntauksia, joiden kunkin edustajat tarjoavat omat selityksensä fenomenologisille kokeille, joilla ei ole yksiselitteistä tulkintaa. Kvanttifysiikan sisällä sitä edustavilla tiedemiehillä ei ole yhteistä mielipidettä ja yhteistä ymmärrystä, usein heidän tulkintansa ja selityksensä samoista ilmiöistä ovat jopa vastakkaisia. Ja lukijan tulisi ymmärtää, että kvanttifysiikka itsessään on vain välikäsite, joukko menetelmiä, lähestymistapoja ja algoritmeja, jotka muodostavat sen, ja saattaa hyvinkin käydä ilmi, että jonkin ajan kuluttua kehitetään paljon täydellisempi, täydellisempi ja johdonmukaisempi käsite. , muilla lähestymistavoilla ja muilla menetelmillä.. Lukija on kuitenkin varmasti kiinnostunut kvanttifysiikan tutkimuksen kohteena olevista pääilmiöistä, joista voi hyvinkin muodostua perusta, kun niitä selittävät mallit yhdistetään yhdeksi järjestelmäksi. täysin uuden tieteellisen paradigman puolesta. Tässä siis tapahtumat:

1. Korpuskulaarinen-aaltodualismi.

Aluksi oletettiin, että aalto-hiukkasten kaksinaisuus on ominaista vain valon fotoneille, jotka joissakin tapauksissa

käyttäytyvät kuin hiukkasvirta ja toisissa kuin aallot. Mutta monet kvanttifysiikan kokeet ovat osoittaneet, että tämä käyttäytyminen ei ole ominaista vain fotoneille, vaan myös kaikille hiukkasille, mukaan lukien ne, jotka muodostavat fyysisesti tiheän aineen. Yksi tunnetuimmista kokeista tällä alueella on koe kahdella raolla, jolloin elektronivirta ohjattiin levylle, jossa oli kaksi rinnakkaista kapeaa rakoa, levyn takana oli elektroneja läpäisemätön näyttö, jolla se oli mahdollista. nähdäksesi tarkalleen, mitä kuvioita siihen ilmestyi. elektroneista. Ja joissakin tapauksissa tämä kuva koostui kahdesta rinnakkaisesta nauhasta, sama kuin kahdesta raosta näytön edessä olevassa levyssä, jotka luonnehtivat elektronisäteen käyttäytymistä, tavallaan kuin pienten pallojen virta, mutta toisissa tapauksissa näytölle muodostui aaltohäiriöille tyypillinen kuvio (paljon yhdensuuntaisia ​​raitoja, paksuin keskellä ja ohuempi reunoilla). Kun prosessia yritettiin tutkia tarkemmin, kävi ilmi, että yksi elektroni voi kulkea sekä vain yhden raon läpi että kahden raon läpi samanaikaisesti, mikä on täysin poissuljettua, jos elektroni olisi vain kiinteä hiukkanen. Itse asiassa tällä hetkellä on jo olemassa näkemys, vaikkakaan ei todistettu, mutta ilmeisesti hyvin lähellä totuutta ja maailmankuvan kannalta valtavan tärkeä, että elektroni ei itse asiassa ole aalto eikä hiukkanen. , vaan se on primäärienergioiden eli aineiden kudos, kierretty yhteen ja kiertää tietyllä kiertoradalla ja joissakin tapauksissa osoittaa aallon ominaisuuksia. ja joissakin hiukkasen ominaisuudet.

Monet tavalliset ihmiset ymmärtävät erittäin huonosti, mutta mikä on atomia ympäröivä elektronipilvi, joka on kuvattu

koulu, no, mikä se on, elektronien pilvi, eli että niitä on paljon, nämä elektronit, ei, ei niin, pilvi on sama elektroni,

se on vain niin, että se on tahriintunut kiertoradalla, kuin pisara, ja kun yrität määrittää sen tarkkaa sijaintia, sinun on aina käytettävä

todennäköisyyspohjaisia ​​lähestymistapoja, koska vaikka kokeita on tehty valtava määrä, ei ole koskaan ollut mahdollista määrittää tarkasti, missä elektroni on kiertoradalla tietyllä hetkellä, se voidaan määrittää vain tietyllä todennäköisyydellä. Ja tämä kaikki samasta syystä, että elektroni ei ole kiinteä hiukkanen, ja sen kuvaaminen, kuten koulukirjoissa, kiinteänä pallona, ​​joka kiertää kiertoradalla, on pohjimmiltaan väärin ja muodostaa lapsille virheellisen käsityksen \u200b\ u200bmiten asiat todella tapahtuvat luonnossa.prosesseja mikrotasolla kaikkialla ympärillämme, myös meissä itsessämme.

2. Havaitun ja tarkkailijan välinen suhde, tarkkailijan vaikutus havaittuun.

Samoissa kokeissa levyllä, jossa on kaksi rakoa ja näyttö, ja samankaltaisissa kokeissa havaittiin yllättäen, että elektronien käyttäytyminen aaltona ja hiukkasena oli täysin mitattavassa riippuvaisessa siitä, oliko paikalla suora tutkija-tarkkailija. kokeessa vai ei, ja jos oli läsnä, mitä odotuksia hänellä oli kokeen tuloksista!

Kun tarkkaileva tiedemies odotti elektronien käyttäytyvän kuin hiukkaset, ne käyttäytyivät kuin hiukkaset, mutta kun tiedemies, joka odotti käyttäytyvän kuin aallot, otti tilansa, elektronit käyttäytyivät kuin aaltovirta! Tarkkailijan odotus vaikuttaa suoraan kokeen tulokseen, tosin ei kaikissa tapauksissa, mutta täysin mitattavissa olevassa prosenttiosuudessa kokeita! On tärkeää, erittäin tärkeää ymmärtää, että tarkkailtava koe ja itse havainnoija eivät ole jotain toisistaan ​​erillään, vaan ovat osa yhtä järjestelmää riippumatta siitä, mitkä seinät niiden välillä seisovat. On erittäin tärkeää ymmärtää, että koko elämämme prosessi on jatkuvaa ja lakkaamatonta havainnointia,

muille ihmisille, ilmiöille ja esineille sekä itselleen. Ja vaikka odotettavissa oleva odotus ei aina määritä tarkasti toiminnan tulosta,

Tämän lisäksi on monia muita tekijöitä, mutta tämän vaikutus on hyvin havaittavissa.

Muistakaamme kuinka monta kertaa elämässämme on ollut tilanteita, jolloin joku tekee asioita, toinen lähestyy häntä ja alkaa tarkkailla häntä, ja sillä hetkellä tämä henkilö joko tekee virheen tai jonkun tahattoman toiminnan. Ja monille on tuttu tämä vaikeasti vaikea tunne, kun teet jonkin toiminnon, he alkavat tarkkailla sinua huolellisesti, ja sen seurauksena et pysty tekemään tätä toimintaa, vaikka teit sen melko menestyksekkäästi ennen tarkkailijan ilmestymistä.

Ja nyt muistetaan, että useimmat ihmiset ovat koulutettuja ja kasvatettuja sekä kouluissa että instituuteissa, että kaikki ympärillä oleva ja fyysisesti tiheä aine, ja kaikki esineet ja me itse koostuvat atomeista ja atomit koostuvat ytimistä ja pyörivät niiden ympärillä. , ja ytimet ovat protoneja ja neutroneja, ja kaikki nämä ovat sellaisia ​​kovia palloja, jotka liittyvät toisiinsa erityyppisillä kemiallisilla sidoksilla, ja näiden sidostyypit määräävät aineen luonteen ja ominaisuudet. Ja hiukkasten mahdollisesta käyttäytymisestä aaltojen näkökulmasta, ja siten kaikista esineistä, joista nämä hiukkaset koostuvat, ja meistä itsestämme,

kukaan ei puhu! Useimmat eivät tiedä tätä, eivät usko siihen eivätkä käytä sitä! Toisin sanoen se odottaa käyttäytymistä ympäröiviltä esineiltä juuri kiinteiden hiukkasten joukkona. No, ne käyttäytyvät ja käyttäytyvät kuin joukko hiukkasia eri yhdistelmissä. Tuskin kukaan ei odota fyysisesti tiheästä aineesta tehdyn esineen käyttäytymistä, kuten aaltovirtaa, se näyttää terveen järjen mukaan mahdottomalta, vaikka tälle ei ole perustavanlaatuisia esteitä, ja kaikki johtuu virheellisistä ja virheellisistä malleista ja ymmärryksestä ympäröivästä maailmasta. ovat juurtuneet ihmisiin lapsuudesta lähtien, minkä seurauksena ihminen kasvaessaan aikuiseksi ei käytä näitä mahdollisuuksia, hän ei edes tiedä niiden olemassaolosta. Kuinka voit käyttää sitä, mitä et tiedä. Ja koska planeetalla on miljardeja tällaisia ​​epäuskoisia ja tietämättömiä ihmisiä, on täysin mahdollista, että kaikkien maan ihmisten sosiaalisen tietoisuuden kokonaisuus, eräänlaisena sairaalan keskiarvona, määrittää maailman oletusasetuksen. ympärillä joukkona hiukkasia, rakennuspalikoita, eikä mitään muuta (yhden mallin mukaan koko ihmiskunta on valtava kokoelma tarkkailijoita).

3. Kvanttiepälokaliteetti ja kvanttisekoittuminen.

Yksi kvanttifysiikan kulmakivistä ja määrittelevistä käsitteistä on kvanttiepälokaliteetti ja siihen suoraan liittyvä kvanttikettuminen eli kvanttikettuminen, joka on pohjimmiltaan sama asia. Silmiinpistäviä esimerkkejä kvanttiketuutumisesta ovat esimerkiksi Alain Aspectin tekemät kokeet, joissa suoritettiin saman lähteen lähettämien ja kahden eri vastaanottimen vastaanottamien fotonien polarisaatio. Ja kävi ilmi, että jos muutat yhden fotonin polarisaatiota (spin-orientaatiota), toisen fotonin polarisaatio muuttuu samaan aikaan ja päinvastoin, ja tämä polarisaation muutos tapahtuu välittömästi, riippumatta etäisyydestä, jolla nämä fotonit ovat toisistaan. Näyttää siltä, ​​että kaksi yhden lähteen lähettämää fotonia ovat yhteydessä toisiinsa, vaikka niiden välillä ei ole ilmeistä avaruudellista yhteyttä, ja yhden fotonin parametrien muutos johtaa välittömästi toisen fotonin parametrien muutokseen. On tärkeää ymmärtää, että kvanttikietoutumisilmiö tai sotkeutuminen ei päde vain mikro-, vaan myös makrotasolla.

Yksi ensimmäisistä demonstratiivisista kokeista tällä alueella oli venäläisten (silloin vielä Neuvostoliiton) vääntöfyysikkojen kokeilu.

Kokeen kaavio oli seuraava: he ottivat palan tavallisinta kaivoksissa louhittua ruskohiiltä poltettavaksi kattilataloissa ja sahasivat sen 2 osaan. Koska ihmiskunta on tuntenut kivihiilen hyvin pitkään, se on erittäin hyvin tutkittu kohde, niin sen fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien, molekyylisidosten, palamisen aikana vapautuvan lämmön tilavuusyksikköä kohti ja niin edelleen. Joten yksi pala tästä hiilestä jäi Kiovan laboratorioon, toinen pala kivihiiltä vietiin Krakovan laboratorioon. Jokainen näistä kappaleista vuorostaan ​​leikattiin 2 identtiseen osaan, tuloksena oli - 2 identtistä kappaletta samaa hiiltä oli Kiovassa ja 2 identtistä kappaletta Krakovassa. Sitten he ottivat yhden kappaleen Kiovassa ja Krakovassa, polttivat molemmat samanaikaisesti ja mittasivat palamisen aikana vapautuvan lämmön määrän. Se osoittautui suunnilleen samaksi, kuten odotettiin. Sitten Kiovassa pala hiiltä säteilytettiin vääntögeneraattorilla (Krakovassa ei säteilytetty millään), ja taas molemmat palaset poltettiin. Ja tällä kertaa molemmat palaset antoivat noin 15% enemmän lämpöä poltettaessa kuin kahta ensimmäistä kappaletta poltettaessa. Lämmön vapautumisen lisääntyminen kivihiilen polton aikana Kiovassa oli ymmärrettävää, sillä siihen vaikutti säteily, minkä seurauksena sen fyysinen rakenne muuttui, mikä aiheutti lämmön vapautumisen lisääntymisen palamisen aikana noin 15 %. Mutta se kappale, joka oli Krakovassa, lisäsi myös lämmön vapautumista 15%, vaikka sitä ei säteilytetty millään! Tämä hiilenpala muutti myös fysikaalisia ominaisuuksiaan, vaikka sitä ei säteilytetty, vaan toinen kappale (jonka kanssa ne olivat kerran osa yhtä kokonaisuutta, mikä on oleellisen tärkeä kohta olemuksen ymmärtämiselle) ja etäisyys 2000 km näiden kappaleiden välillä ei todellakaan ollut este, muutokset molempien hiilen kappaleiden rakenteessa tapahtuivat välittömästi, mikä todettiin kokeen toistamalla. Mutta sinun on ymmärrettävä, että tämä prosessi ei välttämättä päde vain hiilelle, voit käyttää mitä tahansa muuta materiaalia, ja vaikutus on odotetusti täsmälleen sama!

Toisin sanoen kvanttisekoittuminen ja kvantti-ei-lokaliteetti pätevät myös makroskooppisessa maailmassa, eikä vain alkuainehiukkasten mikrokosmuksessa - yleensä tämä on aivan totta, koska kaikki makroobjektit koostuvat näistä hyvin alkeishiukkasista!

Rehellisyyden nimissä on huomattava, että vääntöfyysikot pitivät monia kvanttiilmiöitä vääntökenttien ilmentymänä, ja jotkut kvanttifysiikot päinvastoin pitivät vääntökenttiä kvanttivaikutusten ilmentymän erityistapauksena. Mikä ei yleisesti ottaen ole yllättävää, koska molemmat tutkivat ja tutkivat samaa maailmaa ympärillä samoilla universaaleilla laeilla, sekä mikro- että makrotasolla,

ja anna heidän käyttää erilaisia ​​lähestymistapoja ja erilaista terminologiaa selittäessään ilmiöitä, olemus on silti sama.

Mutta onko tämä ilmiö voimassa vain elottomille esineille, mikä on tilanne elävien organismien kanssa, onko siellä mahdollista havaita samanlaisia ​​​​vaikutuksia?

Kävi ilmi, että kyllä, ja yksi niistä, jotka osoittivat sen, oli amerikkalainen lääkäri Cleve Baxter. Aluksi tämä tiedemies erikoistui polygrafin, toisin sanoen laitteen, valheenpaljastimen, testaamiseen, jota käytettiin koehenkilöiden kuulustelemiseen CIA:n laboratorioissa. Erilaisten tunnetilojen rekisteröimiseksi ja toteamiseksi kuulusteltavien keskuudessa suoritettiin useita onnistuneita kokeita polygrafilukemien mukaan, ja kehitettiin tehokkaita tekniikoita, joita käytetään edelleen valheenpaljastimen kautta tapahtuvassa kuulustelussa. Ajan myötä lääkärin kiinnostus laajeni, ja hän aloitti kokeita kasveilla ja eläimillä. Useista erittäin mielenkiintoisista tuloksista on syytä nostaa esiin yksi, joka liittyy suoraan kvanttiketuutumiseen ja kvanttiepälokaliteettiin, nimittäin seuraava - eläviä soluja otettiin kokeeseen osallistujalta suusta ja laitettiin koeputkeen (se tiedetään, että solut otetaan näytettä varten

ihmiset elävät vielä muutaman tunnin), tämä koeputki yhdistettiin polygrafiin. Sitten henkilö, jolta tämä näyte otettiin, matkusti useita kymmeniä tai jopa satoja kilometrejä ja koki siellä erilaisia ​​stressaavia tilanteita. Vuosien tutkimustyön aikana Cleve Baxter on tutkinut hyvin, mitkä polygraafin lukemat vastasivat tiettyjä stressaavia ihmisen olosuhteita. Noudatettiin tiukkaa protokollaa, johon kirjattiin selkeästi stressitilanteisiin joutumisen aika, sekä pidettiin protokollaa myös koeputkeen liitetyn polygrafin lukemien tallentamisesta, jossa oli vielä eläviä soluja synkronia stressaavaan tilanteeseen joutuneen ja solujen lähes samanaikainen reaktio vastaavien polygrafigraafien muodossa! Eli vaikka ihmiseltä testattavaksi otetut solut ja henkilö itse erottuivat avaruudessa, niiden välillä oli silti yhteys, ja emotionaalisen ja ihmisen henkinen tila heijastui lähes välittömästi koeputken solujen reaktioon.

Tulos toistettiin monta kertaa, lyijyseuloja yritettiin asentaa koeputken eristämiseksi polygrafilla, mutta tämä ei auttanut,

kaikesta huolimatta jopa päänäytön takana tapahtui lähes synkroninen tilojen muutosten rekisteröinti.

Eli kvanttikettuminen ja kvantti-ei-lokaliteetti pätevät sekä elottomaan että elävään luontoon, lisäksi tämä on täysin luonnollinen luonnonilmiö, jota esiintyy kaikkialla ympärillämme! Luulen, että monet lukijat ovat kiinnostuneita, ja vielä enemmän, onko mahdollista matkustaa paitsi avaruudessa, myös ajassa, ehkä on olemassa joitain kokeita, jotka vahvistavat tämän, ja luultavasti kvanttisekoittuminen ja kvanttiepälokaliteetti voivat auttaa tässä? Kävi ilmi, että tällaisia ​​​​kokeita on olemassa! Yhden niistä suoritti kuuluisa Neuvostoliiton astrofyysikko Nikolai Aleksandrovich Kozyrev, ja se koostui seuraavista. Kaikki tietävät, että taivaalla näkemämme tähden sijainti ei ole totta, koska niiltä tuhansilta vuosilta, jolloin valo lentää tähdestä meille, hän itse on jo siirtynyt tänä aikana täysin mitattavissa olevalle etäisyydelle. Kun tiedät tähden lasketun liikeradan, voidaan arvata, missä sen pitäisi olla nyt, ja lisäksi voidaan laskea, missä sen pitäisi olla tulevaisuudessa seuraavalla kerralla (ajassa, joka on yhtä suuri kuin aika, joka kestää valon kulkemiseen meidät tähän tähteen), jos likimääräisesti arvioimme sen liikeradan. Ja erikoismuotoisen kaukoputken (refleksiteleskoopin) avulla vahvistettiin, että ei ole olemassa vain tietynlaisia ​​signaaleja,

etenee maailmankaikkeuden läpi lähes välittömästi tuhansien valovuosien etäisyydestä riippumatta (itse asiassa "tahroituu" avaruudessa, kuten elektroni kiertoradalla), mutta on myös mahdollista rekisteröidä signaali tähden tulevasta sijainnista, eli asema, jossa se ei ole vielä, Hän ei ole siellä lähiaikoina! Ja se on tässä lasketussa lentoradan pisteessä. Tässä syntyy väistämättä oletus, että kuten kiertoradalla "tahroituneella" elektronilla, joka on olennaisesti kvantti-ei-paikallinen kohde, galaksin keskustan ympäri pyörivä tähti, kuten elektroni atomin ytimen ympärillä joitain samanlaisia ​​ominaisuuksia. Ja myös tämä koe todistaa mahdollisuuden lähettää signaaleja paitsi avaruudessa, myös ajassa. Tämä kokeilu on varsin aktiivisesti diskreditoitunut tiedotusvälineissä,

myyttisten ja mystisten ominaisuuksien ansioista, mutta on huomattava, että se toistettiin myös Kozyrevin kuoleman jälkeen kahdessa eri laboratoriopaikassa kahdessa riippumattomassa tutkijaryhmässä, joista toinen oli Novosibirskissa (akateemikko Lavrentiev), ja toinen Ukrainassa, Kukoch-tutkimusryhmä, lisäksi eri tähdillä, ja kaikkialla saatiin samat tulokset, mikä vahvisti Kozyrevin tutkimuksen! Rehellisyyden nimissä on syytä huomata, että sekä sähkötekniikassa että radiotekniikassa on tapauksia, joissa tietyissä olosuhteissa vastaanotin vastaanottaa signaalin muutama hetki ennen kuin lähde lähetti sen. Tämä tosiasia jätettiin yleensä huomiotta ja pidettiin virheenä, ja valitettavasti usein näyttää siltä, ​​​​että tutkijoilla ei yksinkertaisesti ollut rohkeutta kutsua mustaa mustaksi ja valkoiseksi vain siksi, että se on väitetysti mahdotonta eikä voi olla.

Onko muita vastaavia kokeita tehty, jotka vahvistaisivat tämän päätelmän? Osoittautuu, että he olivat lääketieteen tohtori, akateemikko Vlail Petrovich Kaznacheev. Operaattoreita koulutettiin, joista yksi sijaitsi Novosibirskissa ja toinen pohjoisessa, Diksonissa. Molemmat käyttäjät kehittivät symbolijärjestelmän, jonka molemmat käyttäjät oppivat ja omaksuivat sen. Määrättynä aikana Kozyrevin peilien avulla lähetettiin signaali operaattorilta toiselle, eikä vastaanottava osapuoli tiennyt etukäteen, mitkä hahmoista lähetetään. Noudatettiin tiukkaa protokollaa, johon kirjattiin hahmojen lähetys- ja vastaanottoaika. Ja protokollien tarkistuksen jälkeen kävi ilmi, että jotkut merkit vastaanotettiin lähes samanaikaisesti lähettämisen kanssa, jotkut saapuivat myöhässä, mikä näyttää olevan mahdollista ja melko luonnollista, mutta jotkut merkit hyväksyttiin operaattorin toimesta ENNEN lähettämistä! Eli itse asiassa ne lähetettiin tulevaisuudesta menneisyyteen. Näillä kokeilla ei vieläkään ole tiukasti virallista tieteellistä selitystä, mutta on selvää, että ne ovat luonteeltaan samanlaisia. Niiden perusteella voidaan olettaa riittävällä tarkkuudella, että kvanttikettuminen ja kvanttiepälokaliteetti eivät ole vain mahdollisia, vaan ne ovat olemassa paitsi avaruudessa, myös ajassa!

Fysiikka on kaikista tieteistä salaperäisin. Fysiikka antaa meille ymmärrystä ympäröivästä maailmasta. Fysiikan lait ovat ehdottomia ja pätevät poikkeuksetta kaikkiin henkilöstä ja yhteiskunnallisesta asemasta riippumatta.

Tämä artikkeli on tarkoitettu yli 18-vuotiaille henkilöille.

Oletko jo yli 18?

Kvanttifysiikan perustavanlaatuisia löytöjä

Isaac Newton, Nikola Tesla, Albert Einstein ja monet muut ovat ihmiskunnan suuria oppaita fysiikan ihmeellisessä maailmassa, jotka profeettojen tavoin paljastivat ihmiskunnalle maailmankaikkeuden suurimmat salaisuudet ja kyvyn hallita fyysisiä ilmiöitä. Heidän kirkkaat päänsä leikkaavat järjettömän enemmistön tietämättömyyden pimeyden ja opastähden tavoin osoittivat tietä ihmiskunnalle yön pimeydessä. Yksi näistä johtajista fysiikan maailmassa oli Max Planck, kvanttifysiikan isä.

Max Planck ei ole vain kvanttifysiikan perustaja, vaan myös maailmankuulun kvanttiteorian kirjoittaja. Kvanttiteoria on kvanttifysiikan tärkein osa. Yksinkertaisesti sanottuna tämä teoria kuvaa mikrohiukkasten liikettä, käyttäytymistä ja vuorovaikutusta. Kvanttifysiikan perustaja toi meille myös monia muita tieteellisiä töitä, joista on tullut modernin fysiikan kulmakiviä:

• lämpösäteilyn teoria;
• erityinen suhteellisuusteoria;
• tutkimus termodynamiikan alalla;
• tutkimus optiikan alalla.

Kvanttifysiikan teoria mikrohiukkasten käyttäytymisestä ja vuorovaikutuksesta muodostui kondensoituneen aineen fysiikan, alkeishiukkasfysiikan ja korkean energian fysiikan perustaksi. Kvanttiteoria selittää meille monien maailmamme ilmiöiden olemuksen - elektronisten tietokoneiden toiminnasta taivaankappaleiden rakenteeseen ja käyttäytymiseen. Tämän teorian luoja Max Planck antoi löytönsä ansiosta ymmärtää monien asioiden todellisen olemuksen alkuainehiukkasten tasolla. Mutta tämän teorian luominen ei ole kaukana tutkijan ainoasta ansiosta. Hän oli ensimmäinen, joka löysi maailmankaikkeuden peruslain - energian säilymisen lain. Max Planckin panosta tieteeseen on vaikea yliarvioida. Lyhyesti sanottuna hänen löytönsä ovat korvaamattomia fysiikan, kemian, historian, metodologian ja filosofian kannalta.

kvanttikenttäteoria

Lyhyesti sanottuna kvanttikenttäteoria on teoria mikrohiukkasten kuvauksesta, samoin kuin niiden käyttäytymisestä avaruudessa, vuorovaikutuksesta toistensa kanssa ja keskinäisistä muutoksista. Tämä teoria tutkii kvanttijärjestelmien käyttäytymistä ns. vapausasteiden sisällä. Tämä kaunis ja romanttinen nimi ei sano mitään monille meistä. Nukkeille vapausasteet ovat riippumattomien koordinaattien lukumäärä, jotka tarvitaan osoittamaan mekaanisen järjestelmän liike. Yksinkertaisesti sanottuna vapausasteet ovat liikkeen ominaisuuksia. Steven Weinberg teki mielenkiintoisia löytöjä alkuainehiukkasten vuorovaikutuksen alalla. Hän löysi niin kutsutun neutraalivirran - kvarkkien ja leptonien välisen vuorovaikutuksen periaatteen, josta hän sai Nobel-palkinnon vuonna 1979.

Max Planckin kvanttiteoria

1700-luvun 1900-luvulla saksalainen fyysikko Max Planck ryhtyi tutkimaan lämpösäteilyä ja sai lopulta kaavan energian jakautumiselle. Näiden tutkimusten aikana syntynyt kvanttihypoteesi merkitsi kvanttifysiikan sekä 1900-luvulla löydetyn kvanttikenttäteorian alkua. Planckin kvanttiteoria on, että lämpösäteilyn aikana tuotettu energia säteilee ja absorboituu ei jatkuvasti, vaan episodisesti, kvanttisti. Vuodesta 1900 tuli tämän Max Planckin löydön ansiosta kvanttimekaniikan syntymävuosi. Kannattaa myös mainita Planckin kaava. Lyhyesti sanottuna sen olemus on seuraava - se perustuu kehon lämpötilan ja sen säteilyn suhteeseen.

Kvanttimekaaninen teoria atomin rakenteesta

Kvanttimekaaninen teoria atomin rakenteesta on yksi kvanttifysiikan ja ylipäätään fysiikan peruskäsiteteorioista. Tämä teoria antaa meille mahdollisuuden ymmärtää kaiken materiaalin rakenteen ja avaa salassapitoverhon sen suhteen, mistä asiat todellisuudessa koostuvat. Ja tähän teoriaan perustuvat johtopäätökset ovat hyvin odottamattomia. Tarkastellaan lyhyesti atomin rakennetta. Mistä atomi siis oikein on tehty? Atomi koostuu ytimestä ja elektronien pilvestä. Atomin perusta, sen ydin, sisältää melkein koko atomin massan - yli 99 prosenttia. Ytimellä on aina positiivinen varaus, ja se määrittää kemiallisen alkuaineen, johon atomi kuuluu. Mielenkiintoisin asia atomin ytimessä on, että se sisältää lähes koko atomin massan, mutta samalla se vie vain kymmenen tuhannesosan tilavuudestaan. Mitä tästä seuraa? Ja johtopäätös on hyvin odottamaton. Tämä tarkoittaa, että atomin tiheä aine on vain yksi kymmenesosa. Ja entä kaikki muu? Kaikki muu atomissa on elektronipilviä.

Elektronipilvi ei ole pysyvä eikä edes itse asiassa aineellinen aine. Elektronipilvi on vain todennäköisyys sille, että elektroneja ilmaantuu atomissa. Toisin sanoen ydin vie atomissa vain kymmenen tuhannesosan, ja kaikki muu on tyhjyyttä. Ja jos otamme huomioon, että kaikki ympärillämme olevat esineet pölyhiukkasista taivaankappaleisiin, planeetoihin ja tähtiin koostuvat atomeista, käy ilmi, että kaikki aineellinen koostuu itse asiassa yli 99 prosentista tyhjyydestä. Tämä teoria vaikuttaa täysin uskomattomalta ja sen kirjoittaja ainakin harhaanjohtavalta ihmiseltä, koska ympärillä olevat asiat ovat vankan johdonmukaisia, painoa ja aistittavissa. Miten se voi koostua tyhjyydestä? Onko tähän aineen rakenteen teoriaan livahtanut virhe? Mutta tässä ei ole virhettä.

Kaikki materiaali näyttää tiheältä vain atomien välisen vuorovaikutuksen ansiosta. Asioilla on kiinteä ja tiheä konsistenssi vain atomien välisen vetovoiman tai hylkimisen vuoksi. Tämä varmistaa kemikaalien kidehilan tiheyden ja kovuuden, josta kaikki materiaali koostuu. Mutta mielenkiintoinen kohta, kun esimerkiksi ympäristön lämpötilaolosuhteet muuttuvat, atomien väliset sidokset, eli niiden vetovoima ja hylkiminen, voivat heiketä, mikä johtaa kidehilan heikkenemiseen ja jopa sen tuhoutumiseen. Tämä selittää aineiden fysikaalisten ominaisuuksien muutoksen kuumennettaessa. Esimerkiksi kun rautaa kuumennetaan, se muuttuu nestemäiseksi ja voidaan muotoilla mihin tahansa muotoon. Ja kun jää sulaa, kidehilan tuhoutuminen johtaa aineen tilan muutokseen, ja kiinteästä se muuttuu nesteeksi. Nämä ovat selkeitä esimerkkejä atomien välisten sidosten heikkenemisestä ja sen seurauksena kidehilan heikkenemisestä tai tuhoutumisesta, ja ne mahdollistavat aineen muuttumisen amorfiseksi. Ja syy sellaisiin salaperäisiin metamorfoosiin on juuri se, että aineet koostuvat tiheästä aineesta vain kymmenesosalla ja kaikki muu on tyhjyyttä.

Ja aineet näyttävät olevan kiinteitä vain atomien välisten vahvojen sidosten vuoksi, joiden heikkeneessä aine muuttuu. Siten atomin rakenteen kvanttiteoria antaa meille mahdollisuuden tarkastella ympärillämme olevaa maailmaa täysin eri tavalla.

Atomiteorian perustaja Niels Bohr esitti mielenkiintoisen käsityksen, että atomin elektronit eivät säteile energiaa jatkuvasti, vaan vain siirtymähetkellä niiden liikeratojen välillä. Bohrin teoria auttoi selittämään monia atomin sisäisiä prosesseja ja teki myös läpimurron kemian tieteessä selittäen Mendelejevin luoman taulukon rajan. Sen mukaan viimeisen elementin, joka voi olla olemassa ajassa ja avaruudessa, sarjanumero on satakolmekymmentäseitsemän, ja sadastakolmekymmentäkahdeksasosasta alkavia elementtejä ei voi olla olemassa, koska niiden olemassaolo on ristiriidassa suhteellisuusteorian kanssa. Bohrin teoria selitti myös sellaisen fyysisen ilmiön luonteen kuin atomispektrit.

Nämä ovat vapaiden atomien vuorovaikutusspektrejä, jotka syntyvät, kun niiden välillä vapautuu energiaa. Tällaiset ilmiöt ovat tyypillisiä kaasumaisille, höyryisille ja plasmatilassa oleville aineille. Siten kvanttiteoria teki vallankumouksen fysiikan maailmassa ja antoi tutkijoille mahdollisuuden edetä paitsi tämän tieteen alalla, myös monien siihen liittyvien tieteiden alalla: kemia, termodynamiikka, optiikka ja filosofia. Ja antoi myös ihmiskunnan tunkeutua asioiden luonteen salaisuuksiin.

Ihmiskunnalla on vielä paljon tehtävää tietoisuudessaan ymmärtääkseen atomien luonteen, ymmärtääkseen niiden käyttäytymisen ja vuorovaikutuksen periaatteet. Kun ymmärrämme tämän, pystymme ymmärtämään ympärillämme olevan maailman luonteen, koska kaikki, mikä meitä ympäröi, alkaen pölyhiukkasista ja päättyen itse aurinkoon, ja me itse - kaikki koostuu atomeista, joiden luonne on salaperäinen ja hämmästyttävä ja täynnä monia salaisuuksia.