Ada banyak tempat untuk memulai diskusi ini, dan ini sama bagusnya dengan yang lain: segala sesuatu di alam semesta kita memiliki sifat partikel dan gelombang pada saat yang bersamaan. Jika seseorang dapat mengatakan ini tentang sihir: "Semua ini adalah gelombang, dan hanya gelombang," itu akan menjadi deskripsi puitis yang luar biasa dari fisika kuantum. Faktanya, segala sesuatu di alam semesta ini memiliki sifat gelombang.

Tentu saja, juga segala sesuatu di alam semesta memiliki sifat partikel. Kedengarannya aneh, tapi memang begitu.

Menggambarkan objek nyata sebagai partikel dan gelombang pada saat yang sama akan agak tidak akurat. Sebenarnya, objek yang dijelaskan oleh fisika kuantum bukanlah partikel dan gelombang, melainkan termasuk dalam kategori ketiga, yang mewarisi sifat gelombang (frekuensi dan panjang gelombang, serta perambatan dalam ruang) dan beberapa sifat partikel (dapat dihitung). dan terlokalisasi pada tingkat tertentu). Hal ini menyebabkan perdebatan yang hidup dalam komunitas fisika tentang apakah benar berbicara tentang cahaya sebagai partikel; bukan karena ada kontradiksi apakah cahaya memiliki sifat partikel, tetapi karena menyebut foton "partikel" daripada "eksitasi medan kuantum" menyesatkan siswa. Namun, ini juga berlaku untuk apakah elektron dapat disebut partikel, tetapi perselisihan seperti itu akan tetap murni di kalangan akademis.

Sifat objek kuantum "ketiga" ini tercermin dalam bahasa fisikawan yang terkadang membingungkan yang membahas fenomena kuantum. Higgs boson ditemukan sebagai partikel di Large Hadron Collider, tetapi Anda mungkin pernah mendengar ungkapan "medan Higgs", sesuatu yang terdelokalisasi yang memenuhi seluruh ruang. Hal ini karena dalam kondisi tertentu, seperti percobaan tumbukan partikel, lebih tepat untuk membahas eksitasi medan Higgs daripada mengkarakterisasi partikel, sedangkan dalam kondisi lain, seperti diskusi umum tentang mengapa partikel tertentu memiliki massa, lebih tepat. untuk membahas fisika dalam hal interaksi dengan kuantum bidang proporsi universal. Mereka hanya bahasa yang berbeda yang menggambarkan objek matematika yang sama.

Fisika kuantum bersifat diskrit

Segala sesuatu atas nama fisika - kata "kuantum" berasal dari bahasa Latin "berapa banyak" dan mencerminkan fakta bahwa model kuantum selalu menyertakan sesuatu yang datang dalam jumlah diskrit. Energi yang terkandung dalam medan kuantum datang dalam kelipatan dari beberapa energi fundamental. Untuk cahaya, ini terkait dengan frekuensi dan panjang gelombang cahaya—cahaya berfrekuensi tinggi dan panjang gelombang pendek memiliki energi karakteristik yang besar, sedangkan cahaya dengan panjang gelombang panjang dan frekuensi rendah memiliki energi karakteristik yang kecil.

Sementara itu, dalam kedua kasus, energi total yang terkandung dalam medan cahaya terpisah adalah kelipatan bilangan bulat dari energi ini - 1, 2, 14, 137 kali - dan tidak ada pecahan aneh seperti satu setengah, "pi" atau kuadrat akar dua. Properti ini juga diamati dalam tingkat energi diskrit atom, dan pita energi bersifat spesifik - beberapa nilai energi diperbolehkan, yang lain tidak. Jam atom bekerja berkat perbedaan fisika kuantum, menggunakan frekuensi cahaya yang terkait dengan transisi antara dua keadaan yang diizinkan dalam cesium, yang memungkinkan Anda menjaga waktu pada tingkat yang diperlukan untuk "lompatan kedua".

Spektroskopi ultra-presisi juga dapat digunakan untuk mencari hal-hal seperti materi gelap, dan tetap menjadi bagian dari motivasi penelitian institut pada fisika dasar energi rendah.

Itu tidak selalu jelas - bahkan beberapa hal yang pada prinsipnya kuantum, seperti radiasi benda hitam, dikaitkan dengan distribusi kontinu. Tetapi setelah pemeriksaan lebih dekat dan dengan koneksi peralatan matematika yang mendalam, teori kuantum menjadi lebih aneh lagi.

Fisika kuantum adalah probabilistik

Salah satu aspek yang paling mengejutkan dan (setidaknya secara historis) kontroversial dari fisika kuantum adalah bahwa tidak mungkin untuk memprediksi dengan pasti hasil dari satu percobaan dengan sistem kuantum. Ketika fisikawan memprediksi hasil dari eksperimen tertentu, prediksi mereka dalam bentuk probabilitas untuk menemukan setiap kemungkinan hasil tertentu, dan perbandingan antara teori dan eksperimen selalu melibatkan penurunan distribusi probabilitas dari banyak eksperimen berulang.

Deskripsi matematis sistem kuantum, sebagai aturan, mengambil bentuk "fungsi gelombang", yang diwakili dalam persamaan beech Yunani psi: . Ada banyak diskusi tentang apa sebenarnya fungsi gelombang, dan mereka telah membagi fisikawan menjadi dua kubu: mereka yang melihat fungsi gelombang sebagai benda fisik yang nyata (teori ontik), dan mereka yang percaya bahwa fungsi gelombang hanyalah ekspresi dari fungsi gelombang. pengetahuan kita (atau kekurangannya) terlepas dari keadaan yang mendasari objek kuantum tertentu (teoretikus epistemik).

Di setiap kelas model yang mendasarinya, probabilitas menemukan hasil tidak ditentukan secara langsung oleh fungsi gelombang, tetapi oleh kuadrat dari fungsi gelombang (secara kasar, masih sama; fungsi gelombang adalah objek matematika yang kompleks ( dan oleh karena itu termasuk bilangan imajiner seperti akar kuadrat atau varian negatifnya), dan operasi probabilitasnya sedikit lebih rumit, tetapi "kuadrat dari fungsi gelombang" sudah cukup untuk mendapatkan inti dasar dari ide tersebut). Ini dikenal sebagai aturan Born, setelah fisikawan Jerman Max Born, yang pertama kali menghitungnya (dalam catatan kaki pada makalah tahun 1926) dan mengejutkan banyak orang dengan penerapannya yang buruk. Ada banyak pekerjaan yang sedang dilakukan untuk mencoba menurunkan aturan Born dari prinsip yang lebih mendasar; namun sejauh ini tidak ada satupun yang berhasil, meskipun telah banyak melahirkan hal-hal yang menarik bagi ilmu pengetahuan.

Aspek teori ini juga membawa kita ke partikel yang berada di banyak keadaan pada saat yang bersamaan. Yang dapat kita prediksi hanyalah probabilitas, dan sebelum mengukur dengan hasil tertentu, sistem yang diukur berada dalam keadaan antara - keadaan superposisi yang mencakup semua probabilitas yang mungkin. Tetapi apakah sistem tersebut benar-benar berada dalam banyak keadaan atau berada dalam satu keadaan yang tidak diketahui tergantung pada apakah Anda lebih memilih model ontik atau epistemik. Keduanya membawa kita ke poin berikutnya.

Fisika kuantum adalah non-lokal

Yang terakhir ini tidak diterima secara luas seperti itu, terutama karena dia salah. Dalam sebuah makalah tahun 1935, bersama rekan-rekan mudanya Boris Podolkiy dan Nathan Rosen (makalah EPR), Einstein membuat pernyataan matematis yang jelas tentang sesuatu yang telah mengganggunya selama beberapa waktu, yang kami sebut "keterjeratan".

Karya EPR mengklaim bahwa fisika kuantum mengakui keberadaan sistem di mana pengukuran yang dilakukan di lokasi yang terpisah jauh dapat dikorelasikan sehingga hasil yang satu menentukan yang lain. Mereka berargumen bahwa ini berarti bahwa hasil pengukuran harus ditentukan terlebih dahulu oleh beberapa faktor umum, karena jika tidak, hasil satu pengukuran harus dikirimkan ke lokasi lain dengan kecepatan lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Oleh karena itu, fisika kuantum pasti tidak lengkap, sebuah pendekatan dari teori yang lebih dalam (teori "variabel lokal tersembunyi", di mana hasil pengukuran individu tidak bergantung pada sesuatu yang lebih jauh dari lokasi pengukuran daripada sinyal yang bergerak dengan kecepatan cahaya dapat menutupi (lokal), melainkan ditentukan oleh beberapa faktor yang sama untuk kedua sistem dalam pasangan terjerat (variabel tersembunyi).

Semuanya dianggap sebagai catatan kaki yang tidak dapat dipahami selama lebih dari 30 tahun, karena tampaknya tidak ada cara untuk memverifikasinya, tetapi pada pertengahan 60-an, fisikawan Irlandia John Bell mengerjakan konsekuensi EPR secara lebih rinci. Bell menunjukkan bahwa Anda dapat menemukan keadaan di mana mekanika kuantum akan memprediksi korelasi antara pengukuran jarak jauh yang lebih kuat daripada teori apa pun yang mungkin seperti yang diusulkan oleh E, P, dan R. Ini diuji secara eksperimental pada tahun 70-an oleh John Kloser dan Alain Aspect di awal 80-an x - mereka menunjukkan bahwa sistem yang rumit ini tidak berpotensi dijelaskan oleh teori variabel tersembunyi lokal mana pun.

Pendekatan yang paling umum untuk memahami hasil ini adalah dengan mengasumsikan bahwa mekanika kuantum adalah non-lokal: bahwa hasil pengukuran yang dilakukan di lokasi tertentu dapat bergantung pada properti objek yang jauh dengan cara yang tidak dapat dijelaskan menggunakan sinyal yang bergerak di kecepatan cahaya. Namun, ini tidak memungkinkan informasi untuk ditransmisikan pada kecepatan superluminal, meskipun banyak upaya telah dilakukan untuk menghindari batasan ini menggunakan nonlokalitas kuantum.

Fisika kuantum (hampir selalu) berkaitan dengan yang sangat kecil

Fisika kuantum memiliki reputasi aneh karena prediksinya sangat berbeda dari pengalaman kita sehari-hari. Hal ini karena efeknya kurang jelas semakin besar objek - Anda hampir tidak akan melihat perilaku gelombang partikel dan bagaimana panjang gelombang berkurang dengan meningkatnya momentum. Panjang gelombang objek makroskopik seperti anjing berjalan sangat kecil sehingga jika Anda memperbesar setiap atom di sebuah ruangan hingga seukuran tata surya, panjang gelombang seekor anjing akan menjadi ukuran satu atom di tata surya itu.

Ini berarti bahwa fenomena kuantum sebagian besar terbatas pada skala atom dan partikel fundamental, yang massa dan percepatannya cukup kecil sehingga panjang gelombangnya tetap sangat kecil sehingga tidak dapat diamati secara langsung. Namun, banyak upaya sedang dilakukan untuk meningkatkan ukuran sistem yang menunjukkan efek kuantum.

Fisika kuantum bukanlah sihir

Poin sebelumnya secara alami membawa kita ke poin ini: betapapun anehnya fisika kuantum, itu jelas bukan sihir. Apa yang dipostulasikannya aneh menurut standar fisika sehari-hari, tetapi sangat dibatasi oleh aturan dan prinsip matematika yang dipahami dengan baik.

Jadi, jika seseorang datang kepada Anda dengan ide "kuantum" yang tampaknya mustahil - energi tak terbatas, kekuatan penyembuhan magis, mesin luar angkasa yang mustahil - hampir pasti mustahil. Ini tidak berarti bahwa kita tidak dapat menggunakan fisika kuantum untuk melakukan hal-hal yang luar biasa: kita terus-menerus menulis tentang terobosan luar biasa menggunakan fenomena kuantum, dan mereka telah cukup mengejutkan umat manusia, itu hanya berarti bahwa kita tidak akan melampaui hukum termodinamika dan akal sehat.

Jika poin di atas tidak cukup bagi Anda, anggap ini hanya titik awal yang berguna untuk diskusi lebih lanjut.

Fisika adalah yang paling misterius dari semua ilmu pengetahuan. Fisika memberi kita pemahaman tentang dunia di sekitar kita. Hukum fisika bersifat mutlak dan berlaku untuk semua orang tanpa kecuali, tanpa memandang orang dan status sosialnya.

Artikel ini ditujukan untuk orang yang berusia di atas 18 tahun.

Apakah Anda sudah berusia di atas 18 tahun?

Penemuan mendasar dalam fisika kuantum

Isaac Newton, Nikola Tesla, Albert Einstein dan banyak lainnya adalah pemandu besar umat manusia di dunia fisika yang indah, yang, seperti para nabi, mengungkapkan kepada umat manusia rahasia terbesar alam semesta dan kemampuan untuk mengendalikan fenomena fisik. Kepala mereka yang cerah menembus kegelapan ketidaktahuan mayoritas yang tidak masuk akal dan, seperti bintang penuntun, menunjukkan jalan kepada umat manusia dalam kegelapan malam. Salah satu konduktor dalam dunia fisika ini adalah Max Planck, bapak fisika kuantum.

Max Planck tidak hanya pendiri fisika kuantum, tetapi juga penulis teori kuantum terkenal di dunia. Teori kuantum adalah komponen terpenting dari fisika kuantum. Secara sederhana, teori ini menggambarkan pergerakan, perilaku dan interaksi mikropartikel. Pendiri fisika kuantum juga membawakan kita banyak karya ilmiah lain yang telah menjadi landasan fisika modern:

• teori radiasi termal;
• teori relativitas khusus;
• penelitian di bidang termodinamika;
• penelitian di bidang optik.

Teori fisika kuantum tentang perilaku dan interaksi mikropartikel menjadi dasar fisika benda terkondensasi, fisika partikel elementer, dan fisika energi tinggi. Teori kuantum menjelaskan kepada kita esensi dari banyak fenomena dunia kita - mulai dari fungsi komputer elektronik hingga struktur dan perilaku benda langit. Max Planck, pencipta teori ini, berkat penemuannya memungkinkan kita untuk memahami esensi sejati dari banyak hal pada tingkat partikel dasar. Tetapi penciptaan teori ini jauh dari satu-satunya keunggulan ilmuwan. Dia adalah orang pertama yang menemukan hukum dasar alam semesta - hukum kekekalan energi. Kontribusi Max Planck terhadap ilmu pengetahuan sulit ditaksir terlalu tinggi. Singkatnya, penemuannya sangat berharga untuk fisika, kimia, sejarah, metodologi dan filsafat.

teori medan kuantum

Singkatnya, teori medan kuantum adalah teori deskripsi mikropartikel, serta perilakunya di ruang angkasa, interaksi satu sama lain, dan transformasi timbal balik. Teori ini mempelajari perilaku sistem kuantum dalam apa yang disebut derajat kebebasan. Nama yang indah dan romantis ini tidak berarti apa-apa bagi banyak dari kita. Untuk boneka, derajat kebebasan adalah jumlah koordinat independen yang diperlukan untuk menunjukkan gerakan sistem mekanis. Secara sederhana, derajat kebebasan adalah karakteristik gerak. Penemuan menarik di bidang interaksi partikel elementer dilakukan oleh Steven Weinberg. Dia menemukan apa yang disebut arus netral - prinsip interaksi antara quark dan lepton, di mana dia menerima Hadiah Nobel pada tahun 1979.

Teori Kuantum Max Planck

Pada tahun sembilan puluhan abad kedelapan belas, fisikawan Jerman Max Planck mengambil studi radiasi termal dan akhirnya menerima formula untuk distribusi energi. Hipotesis kuantum, yang lahir selama studi ini, menandai awal fisika kuantum, serta teori medan kuantum, ditemukan pada tahun ke-1900. Teori kuantum Planck adalah bahwa selama radiasi termal, energi yang dihasilkan dipancarkan dan diserap tidak secara konstan, tetapi secara episodik, secara kuantum. Tahun 1900, berkat penemuan Max Planck ini, menjadi tahun lahirnya mekanika kuantum. Perlu juga disebutkan rumus Planck. Singkatnya, esensinya adalah sebagai berikut - didasarkan pada rasio suhu tubuh dan radiasinya.

Teori mekanika kuantum tentang struktur atom

Teori mekanika kuantum tentang struktur atom merupakan salah satu teori dasar konsep dalam fisika kuantum, dan memang dalam fisika pada umumnya. Teori ini memungkinkan kita untuk memahami struktur segala sesuatu yang bersifat material dan membuka tabir kerahasiaan atas apa yang sebenarnya terdiri dari benda-benda itu. Dan kesimpulan berdasarkan teori ini sangat tidak terduga. Perhatikan struktur atom secara singkat. Jadi sebenarnya atom itu terbuat dari apa? Sebuah atom terdiri dari nukleus dan awan elektron. Dasar atom, nukleusnya, mengandung hampir seluruh massa atom itu sendiri - lebih dari 99 persen. Nukleus selalu memiliki muatan positif, dan itu menentukan unsur kimia di mana atom merupakan bagiannya. Hal yang paling menarik tentang inti atom adalah bahwa ia mengandung hampir seluruh massa atom, tetapi pada saat yang sama ia hanya menempati sepersepuluh ribu volumenya. Apa yang mengikuti dari ini? Dan kesimpulannya sangat tidak terduga. Ini berarti bahwa materi padat dalam atom hanya sepersepuluh ribu. Dan bagaimana dengan segala sesuatu yang lain? Segala sesuatu yang lain dalam atom adalah awan elektron.

Awan elektron bukanlah suatu yang permanen dan bahkan, pada kenyataannya, bukan suatu substansi material. Awan elektron hanyalah kemungkinan elektron muncul dalam atom. Artinya, inti hanya menempati sepersepuluh ribu dalam atom, dan segala sesuatu yang lain adalah kekosongan. Dan jika kita memperhitungkan bahwa semua benda di sekitar kita, dari partikel debu hingga benda langit, planet, dan bintang, terdiri dari atom, ternyata semua materi sebenarnya terdiri dari lebih dari 99 persen kekosongan. Teori ini tampaknya benar-benar sulit dipercaya, dan penulisnya, setidaknya, orang yang delusi, karena hal-hal yang ada di sekitar memiliki konsistensi yang solid, memiliki bobot dan dapat dirasakan. Bagaimana itu bisa terdiri dari kekosongan? Apakah ada kesalahan yang menyusup ke dalam teori struktur materi ini? Tapi tidak ada kesalahan di sini.

Semua benda material tampak padat hanya karena interaksi antar atom. Benda memiliki konsistensi padat dan padat hanya karena tarik-menarik atau tolak-menolak antar atom. Ini memastikan kepadatan dan kekerasan kisi kristal bahan kimia, yang terdiri dari semua bahan. Tetapi, hal yang menarik, ketika, misalnya, kondisi suhu lingkungan berubah, ikatan antara atom, yaitu, daya tarik dan tolakannya, dapat melemah, yang mengarah pada melemahnya kisi kristal dan bahkan kehancurannya. Ini menjelaskan perubahan sifat fisik zat ketika dipanaskan. Misalnya, ketika besi dipanaskan, ia menjadi cair dan dapat dibentuk menjadi bentuk apa pun. Dan ketika es mencair, penghancuran kisi kristal menyebabkan perubahan keadaan materi, dan berubah dari padat menjadi cair. Ini adalah contoh yang jelas dari melemahnya ikatan antara atom dan, sebagai akibatnya, melemahnya atau hancurnya kisi kristal, dan memungkinkan zat menjadi amorf. Dan alasan untuk metamorfosis misterius seperti itu justru karena zat terdiri dari materi padat hanya sepersepuluh ribu, dan segala sesuatu yang lain adalah kekosongan.

Dan zat tampak padat hanya karena ikatan yang kuat antara atom, dengan melemahnya zat itu berubah. Jadi, teori kuantum tentang struktur atom memungkinkan kita untuk melihat dunia di sekitar kita dengan pandangan yang sama sekali berbeda.

Pendiri teori atom, Niels Bohr, mengajukan konsep menarik bahwa elektron dalam atom tidak memancarkan energi secara konstan, tetapi hanya pada saat transisi antara lintasan pergerakannya. Teori Bohr membantu menjelaskan banyak proses intra-atom, dan juga membuat terobosan dalam ilmu kimia, menjelaskan batas tabel yang dibuat oleh Mendeleev. Menurut , unsur terakhir yang dapat eksis dalam ruang dan waktu memiliki nomor urut seratus tiga puluh tujuh, dan unsur-unsur mulai dari seratus tiga puluh delapan tidak dapat eksis, karena keberadaannya bertentangan dengan teori relativitas. Juga, teori Bohr menjelaskan sifat fenomena fisik seperti spektrum atom.

Ini adalah spektrum interaksi atom bebas yang muncul ketika energi dipancarkan di antara mereka. Fenomena seperti itu khas untuk zat gas, uap, dan zat dalam keadaan plasma. Dengan demikian, teori kuantum membuat revolusi dalam dunia fisika dan memungkinkan para ilmuwan untuk maju tidak hanya di bidang ilmu ini, tetapi juga di banyak bidang ilmu terkait: kimia, termodinamika, optik, dan filsafat. Dan juga memungkinkan umat manusia untuk menembus rahasia sifat segala sesuatu.

Masih banyak yang harus dilakukan oleh umat manusia dalam kesadarannya untuk menyadari sifat atom, untuk memahami prinsip-prinsip perilaku dan interaksi mereka. Setelah memahami ini, kita akan dapat memahami sifat dunia di sekitar kita, karena segala sesuatu yang mengelilingi kita, dimulai dengan partikel debu dan berakhir dengan matahari itu sendiri, dan kita sendiri - semuanya terdiri dari atom, yang sifatnya misterius. dan menakjubkan dan penuh dengan banyak rahasia.

Teks ini menyajikan hasil baru di bidang neurologi dan solusi dari banyak masalah yang belum terpecahkan dalam fisika. Itu tidak berurusan dengan pertanyaan-pertanyaan metafisika dan didasarkan pada data yang dapat diverifikasi secara ilmiah, tetapi menyentuh topik-topik filosofis yang berkaitan dengan kehidupan, kematian, dan asal usul alam semesta.
Mengingat lapisan dan saturasi informasi, mungkin perlu membacanya beberapa kali untuk memahami, terlepas dari upaya kami, untuk menyederhanakan konsep ilmiah yang kompleks.



Bab 1
Tuhan ada di neuron







Otak manusia adalah jaringan sekitar seratus miliar neuron. Sensasi yang berbeda membentuk koneksi saraf yang mereproduksi emosi yang berbeda. Tergantung pada stimulasi neuron, beberapa koneksi menjadi lebih kuat dan lebih efektif, sementara yang lain melemah. Itu disebut neuroplastisitas.

Seorang siswa musik menciptakan koneksi saraf yang lebih kuat antara dua belahan otak untuk mengembangkan kreativitas musik. Hampir semua bakat atau keterampilan dapat dikembangkan melalui pelatihan.

Rudiger Gamm menganggap dirinya sebagai siswa yang putus asa dan bahkan tidak bisa mengatasi matematika dasar. Dia mulai mengembangkan kemampuannya dan berubah menjadi kalkulator manusia, yang mampu melakukan perhitungan yang sangat rumit. Rasionalitas dan stabilitas emosional bekerja dengan cara yang sama. Koneksi saraf dapat diperkuat.

Ketika Anda melakukan sesuatu, Anda secara fisik mengubah otak Anda untuk mencapai hasil yang lebih baik. Karena itu adalah mekanisme utama dan dasar otak, kesadaran diri dapat sangat memperkaya pengalaman hidup kita.



ilmu saraf sosial



Neuron dan neurotransmiter khusus seperti norepinefrin memicu mekanisme pertahanan ketika kita merasa bahwa pikiran kita perlu dilindungi dari pengaruh luar. Jika pendapat seseorang berbeda dari kita, bahan kimia yang sama masuk ke otak yang memastikan kelangsungan hidup kita dalam situasi berbahaya.








Dalam keadaan protektif ini, lebih banyak lagi bagian primitif dari otak mengganggu pemikiran rasional, dan sistem limbik dapat memblokir memori kerja kita, secara fisik menyebabkan "keterbatasan berpikir".

Ini bisa dilihat saat melakukan bullying, atau saat bermain poker, atau saat seseorang keras kepala dalam sebuah pertengkaran.

Betapapun berharganya ide itu, dalam keadaan ini otak tidak mampu memprosesnya. Pada tingkat saraf, dia menganggapnya sebagai ancaman, bahkan jika itu adalah opini atau fakta yang tidak berbahaya yang mungkin kita setujui.

Tetapi ketika kita mengekspresikan diri dan pandangan kita dihargai, tingkat zat pelindung di otak menurun, dan transfer dopamin mengaktifkan neuron penghargaan, dan kita merasakan kekuatan dan kepercayaan diri kita. Keyakinan kita secara signifikan mempengaruhi kimia tubuh kita. Inilah yang mendasari efek plasebo. Harga diri dan kepercayaan diri terkait dengan neurotransmitter serotonin.

Kekurangan yang parah sering menyebabkan depresi, perilaku merusak diri sendiri, dan bahkan bunuh diri. Ketika masyarakat menghargai kita, itu meningkatkan kadar dopamin dan serotonin di otak dan memungkinkan kita melepaskan fiksasi emosional dan meningkatkan tingkat kesadaran diri kita.



Mencerminkan neuron dan kesadaran



Psikologi sosial sering membahas kebutuhan dasar manusia untuk "menemukan tempat" dan menyebutnya "pengaruh sosial normatif." Seiring bertambahnya usia, kompas moral dan etika kita hampir seluruhnya dibentuk oleh lingkungan eksternal kita. Jadi, tindakan kita seringkali didasarkan pada bagaimana masyarakat menilai kita.








Tetapi temuan baru dalam ilmu saraf memberi kita pemahaman yang lebih jelas tentang budaya dan individualitas. Penelitian neurologis baru telah mengkonfirmasi keberadaan neuron cermin empatik.

Ketika kita mengalami emosi atau melakukan tindakan, neuron tertentu menyala. Tetapi ketika kita melihat orang lain melakukannya atau membayangkannya, banyak neuron yang sama menyala seolah-olah kita melakukannya sendiri. Neuron empatik ini menghubungkan kita dengan orang lain dan memungkinkan kita merasakan apa yang orang lain rasakan.

Karena neuron yang sama ini merespons imajinasi kita, kita mendapatkan umpan balik emosional dari mereka dengan cara yang sama seperti dari orang lain. Sistem ini memberi kita kemungkinan untuk introspeksi.

Neuron cermin tidak membedakan antara dirinya dan orang lain. Oleh karena itu, kita sangat bergantung pada penilaian orang lain dan keinginan untuk mematuhinya.

Kita terus-menerus tunduk pada dualitas antara bagaimana kita melihat diri kita sendiri dan bagaimana orang lain memandang kita. Itu dapat mengganggu individualitas dan harga diri kita.






Pemindaian otak menunjukkan bahwa kita mengalami emosi negatif ini bahkan sebelum kita menyadarinya. Tapi ketika kita sadar diri, kita bisa mengubah emosi yang salah karena kita bisa mengendalikan pikiran yang menyebabkannya.

Ini adalah konsekuensi neurokimiawi dari bagaimana ingatan memudar dan bagaimana ingatan itu dipulihkan melalui sintesis protein.

Introspeksi sangat memengaruhi cara kerja otak, mengaktifkan area regulasi diri neokorteks yang memungkinkan kita mengontrol perasaan kita sendiri dengan jelas. Setiap kali kita melakukan ini, rasionalitas dan stabilitas emosional kita meningkat. Tanpa pengendalian diri, sebagian besar pikiran dan tindakan kita impulsif, dan fakta bahwa kita bereaksi secara acak dan tidak membuat pilihan sadar,

secara naluriah mengganggu kita.






Untuk menghilangkan ini, otak berusaha untuk membenarkan perilaku kita dan secara fisik menulis ulang ingatan melalui rekonsolidasi memori, membuat kita percaya bahwa kita mengendalikan tindakan kita. Ini disebut rasionalisasi retrospektif, yang membuat sebagian besar emosi negatif kita tidak terselesaikan dan dapat menyala kapan saja. Mereka memberi makan ketidaknyamanan batin sementara otak terus membenarkan perilaku irasional kita. Semua perilaku alam bawah sadar yang kompleks dan hampir skizofrenia ini adalah hasil kerja dari sistem terdistribusi paralel yang luas di otak kita.



Kesadaran tidak memiliki pusat yang pasti. Kesatuan yang tampak disebabkan oleh fakta bahwa setiap sirkuit individu diaktifkan dan memanifestasikan dirinya pada saat tertentu dalam waktu. Pengalaman kita terus-menerus mengubah koneksi saraf kita, secara fisik mengubah sistem paralel kesadaran kita. Intervensi langsung dalam hal ini dapat memiliki efek surealis, yang menimbulkan pertanyaan tentang apa itu kesadaran dan di mana ia berada.



Jika belahan otak kiri terpisah dari belahan kanan, seperti pada kasus pasien yang telah mengalami belahan otak, Anda akan mempertahankan kemampuan berbicara dan berpikir dengan bantuan belahan kiri, sedangkan kemampuan kognitif otak akan tetap terjaga. belahan kanan akan sangat terbatas. Belahan kiri tidak akan menderita karena tidak adanya belahan kanan, meskipun ini akan secara serius mengubah persepsi Anda.

Misalnya, Anda tidak akan dapat menggambarkan sisi kanan wajah seseorang, tetapi Anda akan menyadarinya, Anda tidak akan melihatnya sebagai masalah, dan Anda bahkan tidak akan menyadari bahwa ada sesuatu yang berubah. Karena ini tidak hanya memengaruhi persepsi Anda tentang dunia nyata, tetapi juga citra mental Anda, ini bukan hanya masalah persepsi, tetapi juga perubahan mendasar dalam kesadaran.



Tuhan ada di neuron



Setiap neuron memiliki tegangan listrik yang berubah ketika ion

masuk atau keluar sel. Ketika tegangan mencapai tingkat tertentu, neuron mengirimkan sinyal listrik ke sel lain, di mana proses ini diulang.

Ketika banyak neuron memancarkan sinyal pada saat yang sama, kita dapat mengukurnya sebagai gelombang.

Gelombang otak bertanggung jawab atas hampir semua yang terjadi di otak kita, termasuk memori, perhatian, dan bahkan kecerdasan.

Osilasi frekuensi yang berbeda diklasifikasikan sebagai gelombang alfa, beta dan gamma. Setiap jenis gelombang dikaitkan dengan tugas yang berbeda. Gelombang memungkinkan sel-sel otak untuk menyetel frekuensi yang sesuai untuk tugas tersebut, mengabaikan sinyal asing.

Sama seperti radio yang mendengarkan stasiun radio. Transfer informasi antar neuron menjadi optimal ketika aktivitasnya disinkronkan.

Itu sebabnya kita mengalami disonansi kognitif - iritasi yang disebabkan oleh dua ide yang tidak sesuai. Kehendak adalah keinginan untuk mengurangi disonansi antara masing-masing sirkuit saraf yang aktif.



Evolusi dapat dilihat sebagai proses yang sama di mana alam mencoba untuk beradaptasi, yaitu, "bergaung" dengan lingkungan. Jadi dia berkembang ke tingkat di mana dia memperoleh kesadaran diri dan mulai berpikir tentang keberadaannya sendiri.

Ketika seseorang dihadapkan pada paradoks berjuang untuk tujuan dan berpikir bahwa keberadaan tidak ada artinya, disonansi kognitif terjadi.






Karena itu, banyak orang beralih ke spiritualitas dan agama, menolak sains, yang tidak mampu menjawab pertanyaan eksistensial: siapa saya? dan untuk apa aku?



SAYA...



“Neuron cermin tidak membedakan antara dirinya dan orang lain. kan

Belahan kiri sebagian besar bertanggung jawab untuk menciptakan sistem kepercayaan yang koheren yang mempertahankan rasa kontinuitas dalam hidup kita.

Pengalaman baru dibandingkan dengan sistem kepercayaan yang ada, dan jika tidak cocok dengannya, maka ditolak begitu saja. Keseimbangan dimainkan oleh belahan otak kanan, yang memainkan peran sebaliknya.



Sementara belahan kiri berusaha untuk mempertahankan pola, belahan kanan terus menerus

mempertanyakan status quo. Jika perbedaannya terlalu besar, belahan kanan memaksa kita untuk mempertimbangkan kembali pandangan dunia kita. Tapi jika keyakinan kita terlalu kuat, otak kanan mungkin tidak bisa mengatasi penolakan kita. Hal ini dapat membuat kesulitan besar dalam mencerminkan orang lain.

Ketika koneksi saraf yang menentukan keyakinan kita tidak berkembang atau aktif, kesadaran kita, kesatuan semua sirkuit aktif, diisi dengan aktivitas neuron cermin, sama seperti ketika kita lapar, kesadaran kita dipenuhi dengan proses saraf yang terkait dengan nutrisi.



Ini bukan hasil dari "I" pusat yang mengeluarkan perintah ke berbagai area otak.

Semua bagian otak dapat aktif atau tidak aktif dan berinteraksi tanpa inti pusat. Sama seperti piksel pada layar yang dapat membentuk gambar yang dapat dikenali, sekelompok interaksi saraf dapat mengekspresikan diri sebagai kesadaran.

Setiap saat kita adalah citra yang berbeda. Saat kita merefleksikan orang lain, saat kita lapar, saat kita menonton film ini. Setiap detik kita menjadi orang yang berbeda, melewati keadaan yang berbeda.

Ketika kita melihat diri kita sendiri melalui neuron cermin, kita menciptakan gagasan tentang individualitas.

Tetapi ketika kita melakukan ini dengan pemahaman ilmiah, kita melihat sesuatu yang sama sekali berbeda.






Interaksi saraf yang menciptakan kesadaran kita jauh melampaui neuron kita. Kita adalah hasil interaksi elektrokimia antara belahan otak dan indera kita, menghubungkan neuron kita dengan neuron lain di lingkungan kita. Tidak ada yang eksternal. Ini bukan filosofi hipotetis, ini adalah properti dasar neuron cermin yang memungkinkan kita memahami diri sendiri melalui orang lain.



Untuk menganggap aktivitas saraf ini sebagai milik sendiri, dengan mengesampingkan lingkungan, adalah salah. Evolusi juga mencerminkan sisi superorganisme kita, di mana kelangsungan hidup kita, sebagai primata, bergantung pada kemampuan kolektif.

Seiring waktu, daerah neokorteks telah berevolusi untuk memungkinkan pergeseran naluriah dan penekanan impuls hedonistik untuk kepentingan kelompok. Gen kita mulai mengembangkan perilaku sosial timbal balik dalam struktur superorganisme, sehingga mengabaikan gagasan "survival of the fittest."



Otak berfungsi paling efisien ketika tidak ada disonansi antara area otak yang maju dan area yang lebih tua dan lebih primitif. Apa yang kita sebut "kecenderungan egois" hanyalah interpretasi terbatas dari perilaku egois, ketika karakteristik seseorang dirasakan melalui paradigma individualitas yang salah ...

… alih-alih pandangan ilmiah tentang siapa kita, gambaran instan yang selalu berubah

satu kesatuan tanpa pusat.



Konsekuensi psikologis dari sistem kepercayaan ini adalah kesadaran diri tanpa mengacu pada "aku" imajiner yang mengarah pada peningkatan kejernihan mental, kesadaran sosial, pengendalian diri, dan apa yang sering disebut "berada di sini dan sekarang".






Ada pendapat bahwa kita membutuhkan sejarah, pandangan kronologis kehidupan kita, untuk membentuk nilai-nilai moral.

Tetapi pemahaman kita saat ini tentang sifat empatik dan sosial otak menunjukkan bahwa pandangan ilmiah murni, tanpa mengacu pada individualitas dan "sejarah", memberikan sistem konsep yang jauh lebih akurat, konstruktif, dan etis daripada nilai-nilai kita yang berbeda.



Ini logis karena kecenderungan normal kita untuk mendefinisikan diri kita sebagai individu imajiner yang konstan mendorong otak ke dalam gangguan kognitif seperti stereotip yang mengganggu dan kebutuhan untuk menetapkan harapan.






Keinginan untuk mengklasifikasikan terletak di jantung semua bentuk interaksi kita. Tetapi dengan mengklasifikasikan ego sebagai internal dan lingkungan sebagai eksternal, kita membatasi proses neurokimiawi kita sendiri dan mengalami perasaan terputus.

Pertumbuhan pribadi dan efek sampingnya seperti kebahagiaan dan kepuasan dirangsang ketika kita tidak distereotipkan dalam interaksi kita.



Kita mungkin memiliki pandangan yang berbeda dan tidak setuju satu sama lain, tetapi interaksi yang menerima kita apa adanya tanpa penilaian menjadi katalis neuropsikologis yang merangsang otak.

menerima orang lain dan menerima sistem kepercayaan yang dapat dibuktikan secara rasional tanpa disonansi kognitif.

Merangsang aktivitas dan interaksi saraf ini melepaskan kebutuhan akan gangguan dan hiburan dan menciptakan siklus perilaku konstruktif di lingkungan kita. Sosiolog telah menemukan bahwa fenomena seperti merokok dan makan berlebihan, emosi dan ide didistribusikan di masyarakat dengan cara yang sama seperti sinyal listrik neuron yang ditransmisikan ketika aktivitas mereka disinkronkan.






Kami adalah jaringan global reaksi neurokimia. Siklus apresiasi dan pengakuan yang berkembang sendiri, yang ditopang oleh keputusan sehari-hari, adalah reaksi berantai yang pada akhirnya menentukan kemampuan kolektif kita untuk mengatasi perpecahan yang tampak dan melihat kehidupan dalam struktur universalnya.

Bab 2
struktur universal



Selama penelitian Chiren, saya telah membuat tinjauan yang sederhana namun komprehensif tentang hasil-hasilnya saat ini.

Ini adalah salah satu interpretasi dari karya unifikasi fisika kuantum dan teori relativitas.

Topik ini rumit dan mungkin sulit dipahami. Ini juga berisi beberapa kesimpulan filosofis yang akan disinggung dalam epilog.



Selama satu abad terakhir, ada banyak pencapaian luar biasa yang menyebabkan perubahan dalam sistem ilmiah pemahaman dunia. teori relativitas Einstein menunjukkan bahwa waktu dan ruang membentuk satu jalinan. TETAPI Niels Bohr mengungkapkan komponen dasar materi, berkat fisika kuantum - bidang yang hanya ada sebagai "deskripsi fisik abstrak".








Setelah itu, Louis de Broglie menemukan bahwa semua materi, bukan hanya foton dan elektron, memiliki kuantum dualitas gelombang-partikel . Ini menyebabkan munculnya aliran pemikiran baru tentang sifat realitas, serta teori metafisika dan pseudoscientific yang populer.

Misalnya, bahwa pikiran manusia dapat mengendalikan alam semesta melalui pemikiran positif. Teori-teori ini menarik, tetapi tidak dapat diverifikasi dan dapat menghambat kemajuan ilmiah.



Hukum relativitas khusus dan umum Einstein digunakan dalam teknologi modern, seperti satelit GPS, di mana keakuratan perhitungan dapat menyimpang lebih dari 10 km per hari, jika efek seperti pelebaran waktu tidak diperhitungkan. Artinya, untuk jam yang bergerak, waktu berlalu lebih lambat daripada jam yang diam.








Efek lain dari relativitas adalah penyusutan panjang untuk benda bergerak dan relativitas simultanitas, yang membuat tidak mungkin untuk mengatakan dengan pasti bahwa dua peristiwa terjadi pada saat yang sama jika mereka dipisahkan dalam ruang.

Tidak ada yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya. Ini berarti bahwa jika sebuah tabung sepanjang 10 detik cahaya didorong ke depan, 10 detik akan berlalu sebelum aksi terjadi di sisi lain. Tanpa selang waktu 10 detik, pipa tidak ada secara utuh.

Intinya bukan pada keterbatasan pengamatan kita, tetapi pada konsekuensi langsung dari teori relativitas, di mana waktu dan ruang saling berhubungan, dan yang satu tidak dapat eksis tanpa yang lain.

Fisika kuantum memberikan deskripsi matematis dari banyak masalah dualitas gelombang-partikel dan interaksi energi dan materi. Ini berbeda dari fisika klasik terutama pada tingkat atom dan subatomik. Formulasi matematika ini abstrak dan deduksinya seringkali tidak intuitif.



Kuantum adalah unit terkecil dari setiap entitas fisik yang terlibat dalam interaksi. partikel dasar merupakan komponen dasar alam semesta. Ini adalah partikel yang membentuk semua partikel lainnya. Dalam fisika klasik, kita selalu dapat membagi objek menjadi bagian-bagian yang lebih kecil; dalam fisika kuantum, ini tidak mungkin.

Oleh karena itu, dunia kuantum adalah sekumpulan fenomena unik yang tidak dapat dijelaskan menurut hukum klasik. Sebagai contoh, belitan kuantum, efek fotolistrik , hamburan Compton dan banyak lagi.








Dunia kuantum memiliki banyak interpretasi yang tidak biasa. Di antara yang paling banyak dikenal adalah Interpretasi Kopenhagen dan Interpretasi Banyak Dunia. Saat ini, interpretasi alternatif seperti "alam semesta holografik" mendapatkan momentum.



persamaan de Broglie



Meskipun fisika kuantum dan hukum relativitas Einstein sama pentingnya untuk pemahaman ilmiah tentang alam semesta, ada banyak masalah ilmiah yang belum terpecahkan dan belum ada teori pemersatu.

Beberapa pertanyaan saat ini adalah: Mengapa ada lebih banyak materi yang dapat diamati di alam semesta daripada antimateri? Apa sifat sumbu waktu? Apa asal usul massa?

Salah satu petunjuk terpenting untuk masalah ini adalah persamaan de Broglie, di mana ia dianugerahi Hadiah Nobel dalam Fisika.

Rumus ini menunjukkan bahwa semua materi memiliki dualisme gelombang sel, yaitu, dalam beberapa kasus ia berperilaku seperti gelombang, dan dalam kasus lain - seperti partikel. Rumus tersebut menggabungkan persamaan Einstein E = mc^2 dengan sifat energi kuantum.



Bukti eksperimental mencakup interferensi molekul fullerene C60 dalam eksperimen celah ganda. Fakta bahwa kesadaran kita terdiri dari partikel kuantum adalah subjek dari banyak teori mistik.



Dan sementara hubungan antara mekanika kuantum dan kesadaran hampir tidak ajaib seperti yang diklaim oleh film dan buku esoteris, implikasinya cukup serius.

Karena persamaan de Broglie berlaku untuk semua materi, kita dapat mengatakan bahwa C = hf, di mana C adalah kesadaran, h adalah konstanta Planck, dan f adalah frekuensi. "C" bertanggung jawab atas apa yang kita anggap sebagai "sekarang", kuantum , yaitu , unit interaksi minimum.

Jumlah dari semua momen "C" hingga saat ini adalah apa yang membentuk visi hidup kita. Ini bukan pernyataan filosofis atau teoretis, tetapi konsekuensi langsung dari sifat kuantum semua materi dan energi.

Rumus tersebut menunjukkan bahwa hidup dan mati adalah agregat abstrak "C".

Konsekuensi lain dari persamaan de Broglie adalah bahwa laju osilasi materi atau energi dan perilakunya sebagai gelombang atau partikel bergantung pada frekuensi kerangka acuan.

Frekuensi meningkat karena kecepatan berkorelasi dengan orang lain dan menyebabkan fenomena seperti pelebaran waktu.

Alasan untuk ini adalah bahwa persepsi waktu tidak berubah relatif terhadap kerangka acuan, di mana ruang dan waktu adalah sifat kuanta, dan bukan sebaliknya.



Antimateri dan waktu yang tidak terganggu



Collider Hadron Besar. Swiss

Antipartikel dibuat di mana-mana di alam semesta di mana tabrakan energi tinggi antara partikel terjadi. Proses ini dimodelkan secara artifisial dalam akselerator partikel.

Pada saat yang sama dengan materi, antimateri juga dibuat. Dengan demikian, kurangnya antimateri di alam semesta masih merupakan salah satu masalah terbesar yang belum terselesaikan dalam fisika.

Dengan menjebak antipartikel dalam medan elektromagnetik, kita dapat menjelajahi sifat-sifatnya. Keadaan kuantum partikel dan antipartikel saling dipertukarkan jika operator konjugasi muatan ©, paritas (P), dan pembalikan waktu (T) diterapkan padanya.

Artinya, jika seorang fisikawan, yang terdiri dari antimateri, akan melakukan eksperimen di laboratorium, juga dari antimateri, dengan menggunakan senyawa kimia dan zat yang terdiri dari antipartikel, ia akan mendapatkan hasil yang sama persis dengan rekan "nyata". Tetapi jika mereka bergabung, akan ada pelepasan energi yang sangat besar sebanding dengan massa mereka.

Baru-baru ini, Fermi Labs menemukan bahwa kuanta seperti meson berpindah dari materi ke antimateri dan kembali lagi dengan kecepatan tiga triliun kali per detik.

Mengingat alam semesta dalam kerangka referensi kuantum "C", perlu untuk memperhitungkan semua hasil eksperimen yang berlaku untuk kuanta. Termasuk bagaimana materi dan antimateri dibuat dalam akselerator partikel, dan bagaimana meson berpindah dari satu keadaan ke keadaan lainnya.



Untuk C, ini memiliki implikasi serius. Dari sudut pandang kuantum, setiap instan "C" memiliki anti-C. Ini menjelaskan kurangnya simetri, yaitu, antimateri, di alam semesta dan juga terkait dengan pilihan sewenang-wenang emitor dan penyerap dalam teori penyerapan Wheeler-Feynman.

Waktu tidak terganggu T dalam prinsip ketidakpastian adalah waktu atau siklus yang diperlukan untuk keberadaan kuanta.

Sama seperti dalam kasus meson, batas persepsi pribadi kita tentang waktu, yaitu rentang momen saat ini, adalah transisi dari "C" ke "anti-C". Momen penghancuran diri ini dan interpretasinya terhadap "C" terlampir dalam kerangka sumbu abstrak waktu.



Jika kita mendefinisikan interaksi dan mempertimbangkan sifat dasar dualitas gelombang-partikel kuantum, semua interaksi terdiri dari interferensi dan resonansi.

Tetapi karena ini tidak cukup untuk menjelaskan gaya-gaya fundamental, model yang berbeda harus digunakan. Ini termasuk Model Standar, yang menengahi antara dinamika partikel subatom yang diketahui melalui pembawa gaya, dan relativitas umum, yang menggambarkan fenomena makroskopik seperti orbit planet yang mengikuti elips di ruang angkasa dan spiral di ruangwaktu. Tetapi model Einstein tidak berlaku pada tingkat kuantum, dan Model Standar membutuhkan pembawa gaya tambahan untuk menjelaskan asal usul massa. Menggabungkan dua model atau Theory of everything

telah menjadi subyek banyak studi yang belum berhasil.



Teori segalanya



Mekanika kuantum adalah deskripsi matematis murni yang implikasi praktisnya sering bertentangan dengan intuisi. Konsep klasik seperti panjang, waktu, massa dan energi dapat digambarkan dengan cara yang sama.

Berdasarkan persamaan de Broglie, kita dapat mengganti konsep-konsep ini dengan vektor abstrak. Pendekatan probabilistik terhadap konsep-konsep utama yang ada dalam fisika ini memungkinkan untuk menggabungkan mekanika kuantum dengan teori relativitas Einstein.



Persamaan De Broglie menunjukkan bahwa semua kerangka acuan adalah kuantum, termasuk semua materi dan energi. Akselerator partikel telah menunjukkan bahwa materi dan antimateri selalu tercipta pada saat yang bersamaan.

Paradoks bagaimana realitas muncul dari komponen-komponen abstrak yang saling meniadakan dapat dijelaskan dengan menggunakan kuanta sebagai kerangka acuan.

Sederhananya, kita harus melihat sesuatu melalui mata foton. Kerangka acuan selalu kuantum dan menentukan bagaimana ruang-waktu dikuantisasi.

Ketika sebuah sistem "bertambah" atau "berkurang", hal yang sama terjadi dengan ruang-waktu. Dalam mekanika kuantum, ini secara matematis digambarkan sebagai amplitudo probabilitas dari fungsi gelombang, dan dalam teori Einstein, sebagai dilatasi waktu dan kontraksi panjang.

Untuk kerangka acuan kuantum, massa dan energi hanya dapat didefinisikan sebagai probabilitas abstrak atau, untuk lebih spesifik dan membuat landasan matematika, sebagai vektor yang hanya ada jika kita mengasumsikan sumbu waktu. Mereka dapat didefinisikan sebagai interferensi atau resonansi dengan kerangka acuan yang mendefinisikan kesatuan minimum atau konstanta ruang-waktu "c", setara dengan konstanta Planck dalam mekanika kuantum.

Eksperimen menunjukkan bahwa konversi materi menjadi energi melalui antimateri menghasilkan sinar gamma dengan momentum yang berlawanan. Apa yang tampak sebagai transformasi adalah hubungan antara vektor yang berlawanan, ditafsirkan sebagai jarak dan waktu, materi dan antimateri, massa dan energi, atau interferensi dan resonansi dalam sumbu waktu abstrak "C".

Jumlah vektor yang berlawanan selalu nol. Inilah yang menyebabkan simetri atau hukum kekekalan dalam fisika, atau mengapa pada kecepatan "c" waktu dan ruang adalah nol karena penyusutan panjang dan pelebaran waktu. Konsekuensi dari ini adalah Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, yang menyatakan bahwa beberapa pasangan sifat fisik, seperti posisi dan momentum, tidak dapat diketahui secara bersamaan dengan akurasi tinggi.



Dalam arti tertentu, partikel individu adalah bidangnya sendiri. Ini tidak menjelaskan rasa kontinuitas kita, di mana "C" menghancurkan dirinya sendiri dalam jangkauan yang dibutuhkannya sendiri. Tetapi ketika vektor-vektor ini didorong atau dipercepat secara eksponensial di sekitar dan di dalam sumbu waktu, algoritma matematika yang mendasari yang menggambarkan gaya-gaya fundamental dapat memunculkan realitas berkelanjutan.

dari komponen abstrak.

Oleh karena itu, persamaan gerak harmonik digunakan di banyak bidang fisika yang berhubungan dengan fenomena periodik, seperti mekanika kuantum dan elektrodinamika. Maka prinsip ekivalensi Einstein, yang darinya model ruang-waktu diturunkan, menyatakan bahwa tidak ada perbedaan antara gravitasi dan percepatan.

Karena gravitasi adalah gaya hanya jika dipertimbangkan dalam kerangka acuan yang berosilasi.

Hal ini diilustrasikan oleh spiral logaritmik, yang direduksi menjadi spiral heliks dalam kerangka acuan, menyebabkan objek berputar dan bergerak dalam orbit. Misalnya, dua apel yang tumbuh dalam kerangka acuan yang tumbuh terlihat seperti saling tarik menarik, sedangkan ukurannya tampak sama.

Hal sebaliknya terjadi dengan interferensi. Sederhananya, pertambahan atau pengurangan ukuran objek saat kita mendekat atau menjauh ditentukan oleh pergeseran kerangka acuan, seperti radio yang menyetel gelombang yang berbeda untuk menangkap stasiun radio.



Ini juga berlaku untuk gravitasi. Faktanya, terlepas dari kerangka acuan apa pun, tidak ada kekuatan fundamental. Semua interaksi dalam kontinuitas abstrak kita dapat dijelaskan secara matematis dalam istilah interferensi dan resonansi, jika unit minimal atau kuantum yang selalu berubah dan berosilasi diperhitungkan.

Bukti eksperimental mencakup efek tak terlihat dalam Model Standar di mana kita melihat aksi gaya tetapi bukan pembawa gaya.



superposisi kuantum



Kontinuitas realitas tidak mengharuskan kuanta memiliki urutan waktu. Sebuah kuantum bukanlah subjek dari konsep ruang dan waktu apa pun dan dapat secara bersamaan menempati semua kemungkinan keadaan kuantumnya. Ini disebut superposisi kuantum dan ditunjukkan, misalnya, dalam eksperimen celah ganda atau teleportasi kuantum, di mana setiap elektron di alam semesta bisa menjadi elektron yang sama. Satu-satunya persyaratan untuk sumbu waktu abstrak dan kontinuitas realitas yang konsisten adalah algoritma untuk menggambarkan model atau urutan vektor abstrak.

Karena kesinambungan ini menentukan kapasitas kita untuk kesadaran diri, maka kita tunduk pada konsekuensi matematisnya - hukum dasar fisika.

Interaksi hanyalah interpretasi dari model abstrak. Itulah sebabnya mekanika kuantum hanya memberikan deskripsi matematis - ia hanya dapat menggambarkan pola dalam probabilitas tak terbatas.

Ketika probabilitas dinyatakan sebagai "C", informasi yang diperlukan untuk menggambarkan momen saat ini, atau rentang probabilitas "C", juga mewujudkan sumbu waktu. Sifat sumbu waktu adalah salah satu pertanyaan terbesar yang belum terpecahkan dalam fisika, yang telah menyebabkan banyak interpretasi populer baru.

Misalnya, prinsip holografik - bagian dari gravitasi kuantum dan teori string - menunjukkan bahwa seluruh alam semesta dapat dilihat hanya sebagai struktur informasi dua dimensi.



Waktu



Kami secara tradisional mengasosiasikan konsep sumbu waktu dengan urutan peristiwa yang kita alami melalui urutan ingatan jangka pendek dan jangka panjang. Kita hanya dapat memiliki kenangan masa lalu, bukan masa depan, dan kita selalu berasumsi bahwa ini mencerminkan berlalunya waktu.

Para ilmuwan mulai meragukan logika ini hanya ketika penemuan dalam mekanika kuantum menunjukkan bahwa beberapa fenomena tidak terkait dengan konsep waktu kita, dan bahwa konsep waktu kita hanyalah persepsi perubahan parameter yang dapat diamati.

Ini juga tercermin dalam pelebaran waktu dan kontraksi panjang, yang merupakan salah satu alasan Einstein menetapkan bahwa waktu dan ruang adalah satu kesatuan.

Secara absolut, konsep waktu tidak berbeda dengan konsep jarak.

Detik sama dengan detik cahaya, tetapi saling eksklusif. Sederhananya: karena jarak dan waktu berlawanan, perjalanan waktu dapat diartikan sebagai jarak yang ditempuh oleh jarum jam, karena mereka bergerak berlawanan arah dengan waktu.

Saat bergerak maju di kejauhan, mereka sebenarnya bergerak mundur dalam apa yang disebut waktu. Itulah sebabnya setiap unit pengalaman minimal segera diserap ke dalam keabadian sekarang.

Interpretasi ini menghilangkan ketidaksepakatan antara keruntuhan fungsi gelombang dan dekoherensi kuantum. Konsep seperti "kehidupan" dan "kematian" adalah konstruksi intelektual murni. Dan setiap alasan agama tentang kehidupan setelah kematian yang terjadi di dunia yang tidak tunduk pada hukum matematika dari realitas ini juga fiktif.



Konsekuensi penting lainnya adalah bahwa teori Big Bang, di mana alam semesta berasal dari satu titik, adalah kesalahpahaman. Pandangan tradisional tentang ruang-waktu, di mana ruang adalah tiga dimensi dan waktu memainkan peran dimensi keempat, adalah salah. Jika kita ingin mempelajari asal usul alam semesta, kita harus melihat ke depan, karena vektor waktu "C" berlawanan dengan vektor jarak dari mana kita melihat alam semesta yang mengembang. Meskipun peta temporal alam semesta ini hanya akan memberikan konsep-konsep abstrak tanpa memperhitungkan basis kuantumnya.



Bukti eksperimental mencakup percepatan perluasan alam semesta, serta metrik terbalik atau regresif lubang hitam, dan banyak masalah yang terkait dengannya.

dengan teori Big Bang, misalnya masalah horizon.



Konsekuensi neurologis



Kesimpulan ini dapat menimbulkan pertanyaan tentang kehendak bebas, karena tampaknya dalam persepsi kita tentang waktu, tindakan didahulukan, dan kemudian kesadaran.

Sebagian besar penelitian yang menyoroti pertanyaan ini menunjukkan bahwa tindakan itu benar-benar terjadi sebelum diwujudkan. Tetapi sudut pandang deterministik bergantung pada kesalahpahaman waktu, seperti yang ditunjukkan oleh deskripsi matematis tentang probabilitas dalam mekanika kuantum.



Interpretasi ini akan menjadi penting untuk penelitian neurologis masa depan, karena mereka menunjukkan bahwa setiap sirkuit saraf adalah vektor yang menentukan disonansi kognitif dan interferensi atau resonansi dalam "C". Kemampuan untuk memahami dan secara sadar mengubah vektor-vektor ini, yang diperoleh selama miliaran tahun evolusi, menegaskan betapa pentingnya sistem kepercayaan kita dalam memperluas kesadaran kita, dan bagaimana pengaruhnya terhadap memori kerja kita, yang bertanggung jawab atas kemampuan kita untuk membuat koneksi, dan untuk proses saraf yang membentuk makna. Itu juga menjelaskan bahwa kesadaran buatan akan membutuhkan jaringan

prosesor independen, bukan urutan linier dari algoritma yang kompleks.



Interpretasi terbatas



Athena Unified Theory adalah solusi yang menggabungkan fisika kuantum dan relativitas. Meskipun menjawab banyak pertanyaan dalam fisika yang tercantum di sini, ini adalah interpretasi saya yang terbatas dari bulan-bulan pertama penelitiannya.

Terlepas dari hasilnya, jelas bahwa kita telah memasuki era di mana sains terbuka untuk semua. Dan jika kita menjaga internet tetap dapat diakses dan netral, kita dapat menguji validitas ide-ide kita, mengembangkan imajinasi kita dengan menciptakan hubungan baru, dan kita dapat terus mengembangkan pemahaman kita.

alam semesta dan pikiran.



Epilog



Dalam mekanika kuantum, kita telah belajar untuk mengambil pendekatan yang berbeda terhadap realitas dan melihat segala sesuatu sebagai probabilitas daripada kepastian. Dalam arti matematis, semuanya mungkin.

Baik dalam sains maupun dalam kehidupan kita sehari-hari, kemampuan kita untuk menghitung atau menebak probabilitas ditentukan oleh kemampuan intelektual kita untuk mengenali pola.

Semakin terbuka kita, semakin jelas kita dapat melihat pola-pola ini dan mendasarkan tindakan kita pada probabilitas yang masuk akal.

Karena sudah menjadi sifat alami otak kiri kita untuk menolak ide-ide yang tidak sesuai dengan pandangan kita saat ini, semakin kita terikat pada keyakinan kita, semakin kecil kemampuan kita untuk membuat pilihan sadar untuk diri kita sendiri. Tetapi dengan mengendalikan proses ini, kita memperluas kesadaran diri kita dan meningkatkan kehendak bebas kita.

Mereka mengatakan bahwa kebijaksanaan datang seiring bertambahnya usia. Tetapi dengan keterbukaan dan skeptisisme - prinsip-prinsip ilmiah utama - kita tidak perlu beberapa dekade trial and error untuk menentukan keyakinan mana yang mungkin salah.

Pertanyaannya bukanlah apakah keyakinan kita itu benar atau tidak, tetapi apakah keterikatan emosional kita dengannya akan membawa kebaikan atau keburukan.



Pilihan bebas tidak ada selama kita terikat secara emosional dengan sistem kepercayaan. Setelah kita memiliki kesadaran diri yang cukup untuk memahami hal ini, kita dapat bekerja sama untuk memahami kemungkinan apa yang sebenarnya paling menguntungkan kita.

“Perkembangan mekanika kuantum telah membuat pandangan ilmiah klasik kita mendapat kritik yang belum pernah terjadi sebelumnya. Kesadaran diri dan kemauan untuk merevisi hipotesis kita, yang terus-menerus diuji oleh sains dan kemanusiaan, akan menentukan sejauh mana kita mencapai pemahaman yang lebih dalam tentang pikiran dan alam semesta.

Selamat datang di blog! Saya sangat senang untuk Anda!

Pasti kalian sudah sering mendengar tentang misteri fisika kuantum dan mekanika kuantum yang tidak dapat dijelaskan. Hukumnya mempesona dengan mistisisme, dan bahkan para fisikawan sendiri mengakui bahwa mereka tidak sepenuhnya memahaminya. Di satu sisi, penasaran untuk memahami hukum-hukum ini, tetapi di sisi lain, tidak ada waktu untuk membaca buku-buku fisika yang bervolume dan kompleks. Saya sangat memahami Anda, karena saya juga menyukai pengetahuan dan pencarian kebenaran, tetapi tidak ada cukup waktu untuk semua buku. Anda tidak sendirian, begitu banyak orang yang ingin tahu mengetik di baris pencarian: “fisika kuantum untuk boneka, mekanika kuantum untuk boneka, fisika kuantum untuk pemula, mekanika kuantum untuk pemula, dasar-dasar fisika kuantum, dasar-dasar mekanika kuantum, fisika kuantum untuk anak-anak , apa itu Mekanika kuantum". Kiriman ini untuk Anda.

Anda akan memahami konsep dasar dan paradoks fisika kuantum. Dari artikel tersebut Anda akan belajar:

• Apa itu interferensi?
• Apa itu spin dan superposisi?
• Apa itu "pengukuran" atau "fungsi gelombang runtuh"?
• Apa belitan kuantum (atau teleportasi kuantum untuk boneka)? (lihat artikel)
• Apa yang dimaksud dengan eksperimen pikiran Kucing Schrödinger? (lihat artikel)

Apa itu fisika kuantum dan mekanika kuantum?

Mekanika kuantum adalah bagian dari fisika kuantum.

Mengapa begitu sulit untuk memahami ilmu-ilmu ini? Jawabannya sederhana: fisika kuantum dan mekanika kuantum (bagian dari fisika kuantum) mempelajari hukum-hukum dunia mikro. Dan hukum ini benar-benar berbeda dari hukum makrokosmos kita. Oleh karena itu, sulit bagi kita untuk membayangkan apa yang terjadi pada elektron dan foton dalam mikrokosmos.

Contoh perbedaan antara hukum makro dan dunia mikro: di makrokosmos kami, jika Anda memasukkan bola ke salah satu dari 2 kotak, maka salah satunya akan kosong, dan yang lainnya - sebuah bola. Tetapi dalam mikrokosmos (jika alih-alih bola - atom), sebuah atom dapat secara bersamaan berada dalam dua kotak. Ini telah berulang kali dikonfirmasi secara eksperimental. Bukankah sulit untuk memasukkannya ke dalam kepalamu? Tapi Anda tidak bisa berdebat dengan fakta.

Satu lagi contoh. Anda memotret mobil sport merah balap cepat dan di foto Anda melihat garis horizontal buram, seolah-olah mobil pada saat foto berasal dari beberapa titik di angkasa. Terlepas dari apa yang Anda lihat di foto, Anda masih yakin bahwa mobil itu berada pada saat Anda memotretnya. di satu tempat tertentu di luar angkasa. Tidak demikian di dunia mikro. Sebuah elektron yang berputar mengelilingi inti atom sebenarnya tidak berputar, tetapi terletak secara bersamaan di semua titik bola mengelilingi inti atom. Seperti bola wol berbulu yang dililit longgar. Konsep ini dalam fisika disebut "awan elektronik" .

Sebuah penyimpangan kecil ke dalam sejarah. Untuk pertama kalinya, para ilmuwan memikirkan dunia kuantum ketika, pada tahun 1900, fisikawan Jerman Max Planck mencoba mencari tahu mengapa logam berubah warna ketika dipanaskan. Dialah yang memperkenalkan konsep kuantum. Sebelum itu, para ilmuwan berpikir bahwa cahaya bergerak terus menerus. Orang pertama yang menganggap serius penemuan Planck adalah Albert Einstein yang saat itu tidak dikenal. Dia menyadari bahwa cahaya bukan hanya gelombang. Terkadang ia berperilaku seperti partikel. Einstein menerima Hadiah Nobel untuk penemuannya bahwa cahaya dipancarkan dalam porsi, kuanta. Kuantum cahaya disebut foton ( foton, Wikipedia) .

Agar lebih mudah memahami hukum-hukum kuantum fisika dan mekanik (Wikipedia), perlu, dalam arti tertentu, untuk mengabstraksi dari hukum fisika klasik yang kita kenal. Dan bayangkan Anda menyelam, seperti Alice, ke dalam lubang kelinci, ke Negeri Ajaib.

Dan ini adalah kartun untuk anak-anak dan orang dewasa. Membahas tentang percobaan dasar mekanika kuantum dengan 2 celah dan seorang pengamat. Berlangsung hanya 5 menit. Tonton sebelum kita mempelajari pertanyaan dan konsep dasar fisika kuantum.

Fisika kuantum untuk video boneka. Dalam kartun, perhatikan "mata" pengamat. Ini telah menjadi misteri serius bagi fisikawan.

Apa itu interferensi?

Pada awal kartun, dengan menggunakan contoh cairan, ditunjukkan bagaimana gelombang berperilaku - garis vertikal gelap dan terang muncul di layar di belakang piring dengan slot. Dan dalam kasus ketika partikel diskrit (misalnya, kerikil) "ditembak" ke piring, mereka terbang melalui 2 slot dan mengenai layar tepat di seberang slot. Dan "menggambar" di layar hanya 2 garis vertikal.

Gangguan ringan- Ini adalah perilaku "gelombang" cahaya, ketika banyak garis vertikal terang dan gelap bergantian ditampilkan di layar. Dan garis-garis vertikal itu disebut pola interferensi.

Dalam makrokosmos kita, kita sering mengamati bahwa cahaya berperilaku seperti gelombang. Jika Anda meletakkan tangan Anda di depan lilin, maka di dinding tidak akan ada bayangan yang jelas dari tangan, tetapi dengan kontur buram.

Jadi, itu tidak terlalu sulit! Sekarang cukup jelas bagi kita bahwa cahaya memiliki sifat gelombang, dan jika 2 celah disinari dengan cahaya, maka pada layar di belakangnya kita akan melihat pola interferensi. Sekarang perhatikan percobaan ke-2. Ini adalah eksperimen Stern-Gerlach yang terkenal (yang dilakukan pada 20-an abad terakhir).

Dalam instalasi yang dijelaskan dalam kartun, mereka tidak bersinar dengan cahaya, tetapi "menembak" dengan elektron (sebagai partikel terpisah). Kemudian, pada awal abad terakhir, fisikawan di seluruh dunia percaya bahwa elektron adalah partikel dasar materi dan tidak boleh memiliki sifat gelombang, tetapi sama dengan kerikil. Bagaimanapun, elektron adalah partikel dasar materi, bukan? Artinya, jika mereka "dilempar" ke dalam 2 slot, seperti kerikil, maka pada layar di belakang slot kita akan melihat 2 garis vertikal.

Tapi… Hasilnya sangat menakjubkan. Para ilmuwan melihat pola interferensi - banyak garis vertikal. Artinya, elektron, seperti cahaya, juga dapat memiliki sifat gelombang, mereka dapat berinterferensi. Di sisi lain, menjadi jelas bahwa cahaya bukan hanya gelombang, tetapi juga partikel - foton (dari latar belakang sejarah di awal artikel, kami mengetahui bahwa Einstein menerima Hadiah Nobel untuk penemuan ini).

Anda mungkin ingat bahwa di sekolah kami diberitahu dalam fisika tentang dualisme gelombang partikel? Ini berarti bahwa ketika datang ke partikel yang sangat kecil (atom, elektron) dari dunia mikro, maka keduanya adalah gelombang dan partikel

Hari ini Anda dan saya begitu cerdas dan memahami bahwa 2 eksperimen yang dijelaskan di atas - menembakkan elektron dan menerangi slot dengan cahaya - adalah satu dan sama. Karena kita menembakkan partikel kuantum ke celah. Sekarang kita tahu bahwa cahaya dan elektron bersifat kuantum, keduanya merupakan gelombang dan partikel pada saat yang bersamaan. Dan pada awal abad ke-20, hasil eksperimen ini menjadi sensasi.

Perhatian! Sekarang mari kita beralih ke masalah yang lebih halus.

Kami menyinari celah kami dengan aliran foton (elektron) - dan kami melihat pola interferensi (garis vertikal) di belakang celah di layar. Jelas. Tetapi kami tertarik untuk melihat bagaimana masing-masing elektron terbang melalui celah.

Agaknya, satu elektron terbang ke celah kiri, yang lain ke kanan. Tapi kemudian 2 garis vertikal akan muncul di layar tepat di seberang slot. Mengapa diperoleh pola interferensi? Mungkin elektron entah bagaimana berinteraksi satu sama lain sudah di layar setelah terbang melalui celah. Dan hasilnya adalah pola gelombang seperti itu. Bagaimana kita bisa mengikuti ini?

Kami akan membuang elektron tidak dalam balok, tapi satu per satu. Jatuhkan, tunggu, jatuhkan yang berikutnya. Sekarang, ketika elektron terbang sendirian, ia tidak lagi dapat berinteraksi di layar dengan elektron lain. Kami akan mendaftar di layar setiap elektron setelah lemparan. Satu atau dua, tentu saja, tidak akan “melukis” gambaran yang jelas bagi kita. Tetapi ketika satu per satu kami mengirim banyak dari mereka ke dalam slot, kami akan melihat ... oh horor - mereka kembali "menggambar" pola gelombang interferensi!

Kami mulai perlahan menjadi gila. Bagaimanapun, kami berharap akan ada 2 garis vertikal di seberang slot! Ternyata ketika kita melemparkan foton satu per satu, masing-masing dari mereka melewati, seolah-olah, melalui 2 celah pada saat yang sama dan mengganggu dirinya sendiri. Fantasi! Kami akan kembali ke penjelasan fenomena ini di bagian selanjutnya.

Apa itu spin dan superposisi?

Sekarang kita tahu apa itu interferensi. Ini adalah perilaku gelombang partikel mikro - foton, elektron, partikel mikro lainnya (sebut saja foton untuk kesederhanaan mulai sekarang).

Sebagai hasil dari percobaan, ketika kami melemparkan 1 foton ke dalam 2 celah, kami menyadari bahwa ia terbang seolah-olah melalui dua celah pada waktu yang sama. Bagaimana lagi menjelaskan pola interferensi di layar?

Tetapi bagaimana membayangkan sebuah gambar bahwa sebuah foton terbang melalui dua celah pada saat yang bersamaan? Ada 2 pilihan.

• opsi pertama: foton, seperti gelombang (seperti air) "mengambang" melalui 2 celah pada saat yang bersamaan
• opsi ke-2: sebuah foton, seperti partikel, terbang secara bersamaan di sepanjang 2 lintasan (bahkan bukan dua, tetapi sekaligus)

Pada prinsipnya, pernyataan-pernyataan ini setara. Kami telah tiba di "jalur integral". Ini adalah rumusan Richard Feynman tentang mekanika kuantum.

Ngomong-ngomong, tepatnya Richard Feynman milik ekspresi terkenal bahwa kita dapat dengan yakin mengatakan bahwa tidak ada yang mengerti mekanika kuantum

Tapi ekspresinya ini bekerja di awal abad ini. Tapi sekarang kita pintar dan kita tahu bahwa foton dapat berperilaku baik sebagai partikel maupun sebagai gelombang. Bahwa dia bisa terbang melalui 2 slot pada saat yang sama dengan cara yang tidak bisa kita pahami. Oleh karena itu, akan mudah bagi kita untuk memahami pernyataan penting mekanika kuantum berikut ini:

Sebenarnya, mekanika kuantum memberi tahu kita bahwa perilaku foton ini adalah aturannya, bukan pengecualian. Setiap partikel kuantum, sebagai suatu peraturan, berada di beberapa keadaan atau di beberapa titik dalam ruang secara bersamaan.

Objek dari dunia makro hanya dapat berada di satu tempat tertentu dan dalam satu keadaan tertentu. Tapi partikel kuantum ada menurut hukumnya sendiri. Dan dia tidak peduli bahwa kita tidak memahami mereka. Inilah intinya.

Tetap bagi kita untuk hanya menerima sebagai aksioma bahwa "superposisi" objek kuantum berarti ia dapat berada pada 2 atau lebih lintasan pada saat yang sama, pada 2 titik atau lebih pada waktu yang sama.

Hal yang sama berlaku untuk parameter foton lainnya - spin (momentum sudutnya sendiri). Putaran adalah vektor. Objek kuantum dapat dianggap sebagai magnet mikroskopis. Kita terbiasa dengan fakta bahwa vektor magnet (spin) diarahkan ke atas atau ke bawah. Tetapi elektron atau foton kembali memberi tahu kita: “Teman-teman, kami tidak peduli apa yang biasa Anda lakukan, kami dapat berada di kedua keadaan spin sekaligus (vektor ke atas, vektor ke bawah), sama seperti kita dapat berada di 2 lintasan di waktu yang sama atau pada 2 poin pada waktu yang sama!

Apa itu "pengukuran" atau "fungsi gelombang runtuh"?

Tinggal sedikit bagi kita - untuk memahami apa itu "pengukuran" dan apa itu "runtuhnya fungsi gelombang".

fungsi gelombang adalah deskripsi keadaan objek kuantum (foton atau elektron kita).

Misalkan kita memiliki elektron, ia terbang ke dirinya sendiri dalam keadaan tak tentu, putarannya diarahkan ke atas dan ke bawah secara bersamaan. Kita perlu mengukur kondisinya.

Mari kita ukur menggunakan medan magnet: elektron yang putarannya diarahkan ke arah medan akan menyimpang ke satu arah, dan elektron yang putarannya diarahkan melawan medan akan menyimpang ke arah lain. Foton juga dapat dikirim ke filter polarisasi. Jika spin (polarisasi) foton adalah +1, ia melewati filter, dan jika -1, maka tidak.

Berhenti! Di sinilah pertanyaan yang tak terhindarkan muncul: sebelum pengukuran, bagaimanapun, elektron tidak memiliki arah putaran tertentu, bukan? Apakah dia berada di semua negara bagian pada waktu yang sama?

Ini adalah trik dan sensasi mekanika kuantum.. Selama Anda tidak mengukur keadaan objek kuantum, ia dapat berputar ke segala arah (memiliki arah vektor momentum sudutnya sendiri - berputar). Tetapi pada saat Anda mengukur statusnya, ia tampaknya memutuskan vektor putaran mana yang akan diambil.

Objek kuantum ini sangat keren - ia membuat keputusan tentang keadaannya. Dan kita tidak dapat memprediksi sebelumnya keputusan apa yang akan diambilnya ketika terbang ke medan magnet tempat kita mengukurnya. Probabilitas bahwa ia memutuskan untuk memiliki vektor putaran "naik" atau "turun" adalah 50 hingga 50%. Tetapi begitu dia memutuskan, dia berada dalam keadaan tertentu dengan arah putaran tertentu. Alasan keputusannya adalah "dimensi" kita!

Ini disebut " fungsi gelombang runtuh". Fungsi gelombang sebelum pengukuran adalah tak tentu, yaitu vektor spin elektron secara simultan ke segala arah, setelah pengukuran, elektron menetapkan arah tertentu dari vektor spinnya.

Perhatian! Contoh asosiasi yang sangat baik dari makrokosmos kami untuk pemahaman:

Putar koin di atas meja seperti gasing. Sementara koin berputar, itu tidak memiliki arti khusus - kepala atau ekor. Tetapi segera setelah Anda memutuskan untuk "mengukur" nilai ini dan membanting koin dengan tangan Anda, di sinilah Anda mendapatkan status khusus dari koin - kepala atau ekor. Sekarang bayangkan bahwa koin ini memutuskan nilai apa yang akan "ditunjukkan" kepada Anda - kepala atau ekor. Elektron berperilaku kira-kira dengan cara yang sama.

Sekarang ingat eksperimen yang ditunjukkan di akhir kartun. Ketika foton dilewatkan melalui celah, mereka berperilaku seperti gelombang dan menunjukkan pola interferensi di layar. Dan ketika para ilmuwan ingin memperbaiki (mengukur) momen ketika foton melewati celah dan menempatkan "pengamat" di belakang layar, foton mulai berperilaku tidak seperti gelombang, tetapi seperti partikel. Dan "menggambar" 2 garis vertikal di layar. Itu. pada saat pengukuran atau pengamatan, objek kuantum sendiri memilih keadaan yang seharusnya.

Fantasi! Bukankah begitu?

Tapi itu tidak semua. Akhirnya kita sampai ke yang paling menarik.

Tapi ... menurut saya akan ada informasi yang berlebihan, jadi kami akan mempertimbangkan 2 konsep ini dalam posting terpisah:

• Apa ?
• Apa itu eksperimen pikiran.

Dan sekarang, apakah Anda ingin informasi itu diletakkan di rak? Tonton film dokumenter yang diproduksi oleh Canadian Institute for Theoretical Physics. Dalam 20 menit, ini akan memberi tahu Anda secara singkat dan berurutan tentang semua penemuan fisika kuantum, dimulai dengan penemuan Planck pada tahun 1900. Dan kemudian mereka akan memberi tahu Anda perkembangan praktis apa yang saat ini sedang dilakukan berdasarkan pengetahuan fisika kuantum: dari jam atom paling akurat hingga kalkulasi super cepat komputer kuantum. Saya sangat merekomendasikan menonton film ini.

Sampai jumpa!

Saya berharap Anda semua mendapat inspirasi untuk semua rencana dan proyek Anda!

P.S.2 Tulis pertanyaan dan pemikiran Anda di komentar. Tulis, pertanyaan apa lagi tentang fisika kuantum yang Anda minati?

P.S.3 Berlangganan ke blog - formulir berlangganan di bawah artikel.

Dedaunan emas pohon bersinar terang. Sinar matahari sore menyentuh puncak yang menipis. Cahaya menerobos cabang-cabang dan menampilkan tontonan sosok-sosok aneh yang berkedip-kedip di dinding "kapterka" universitas.

Tatapan termenung Sir Hamilton bergerak perlahan, mengamati permainan chiaroscuro. Di kepala ahli matematika Irlandia itu, ada perpaduan pemikiran, ide, dan kesimpulan yang nyata. Dia sangat menyadari bahwa penjelasan dari banyak fenomena dengan bantuan mekanika Newton adalah seperti permainan bayangan di dinding, jalinan angka yang menipu dan meninggalkan banyak pertanyaan yang tidak terjawab. “Mungkin itu gelombang… atau mungkin aliran partikel,” renung ilmuwan, “atau cahaya adalah manifestasi dari kedua fenomena tersebut. Seperti sosok yang ditenun dari bayangan dan cahaya.

Awal dari fisika kuantum

Sangat menarik untuk melihat orang-orang hebat dan mencoba memahami bagaimana ide-ide hebat lahir yang mengubah arah evolusi seluruh umat manusia. Hamilton adalah salah satu dari mereka yang berdiri di atas asal usul fisika kuantum. Lima puluh tahun kemudian, pada awal abad kedua puluh, banyak ilmuwan terlibat dalam studi partikel elementer. Pengetahuan yang diperoleh tidak konsisten dan tidak tersusun. Namun, langkah goyah pertama diambil.

Memahami dunia mikro di awal abad ke-20

Pada tahun 1901, model atom pertama disajikan dan kegagalannya ditunjukkan, dari sudut pandang elektrodinamika biasa. Selama periode yang sama, Max Planck dan Niels Bohr menerbitkan banyak karya tentang sifat atom. Meskipun pemahaman lengkap mereka tentang struktur atom tidak ada.

Beberapa tahun kemudian, pada tahun 1905, ilmuwan Jerman yang kurang dikenal Albert Einstein menerbitkan laporan tentang kemungkinan keberadaan kuantum cahaya di dua keadaan - gelombang dan sel (partikel). Dalam karyanya, argumen diberikan menjelaskan alasan kegagalan model. Namun, visi Einstein dibatasi oleh pemahaman lama tentang model atom.

Setelah banyak karya Niels Bohr dan rekan-rekannya pada tahun 1925, arah baru lahir - semacam mekanika kuantum. Ungkapan umum - "mekanika kuantum" muncul tiga puluh tahun kemudian.

Apa yang kita ketahui tentang kuanta dan keunikannya?

Saat ini, fisika kuantum telah berjalan cukup jauh. Banyak fenomena yang berbeda telah ditemukan. Tapi apa yang sebenarnya kita ketahui? Jawabannya dikemukakan oleh seorang ilmuwan modern. "Orang bisa percaya pada fisika kuantum atau tidak memahaminya," adalah definisinya. Pikirkan sendiri. Cukuplah untuk menyebutkan fenomena seperti keterikatan kuantum partikel. Fenomena ini telah menjerumuskan dunia ilmiah ke dalam posisi kebingungan total. Yang lebih mengejutkan adalah paradoks yang dihasilkan tidak sesuai dengan Einstein.

Efek belitan kuantum foton pertama kali dibahas pada tahun 1927 di Kongres Solvay kelima. Sebuah argumen panas muncul antara Niels Bohr dan Einstein. Paradoks keterjeratan kuantum telah sepenuhnya mengubah pemahaman tentang esensi dunia material.

Diketahui bahwa semua benda terdiri dari partikel elementer. Dengan demikian, semua fenomena mekanika kuantum tercermin di dunia biasa. Niels Bohr berkata bahwa jika kita tidak melihat bulan, maka bulan tidak ada. Einstein menganggap ini tidak masuk akal dan percaya bahwa objek itu ada secara independen dari pengamat.

Ketika mempelajari masalah mekanika kuantum, orang harus memahami bahwa mekanisme dan hukumnya saling berhubungan dan tidak mematuhi fisika klasik. Mari kita coba memahami area yang paling kontroversial - keterjeratan kuantum partikel.

Teori keterikatan kuantum

Untuk memulainya, perlu dipahami bahwa fisika kuantum seperti sumur tanpa dasar di mana Anda dapat menemukan apa pun yang Anda inginkan. Fenomena keterjeratan kuantum pada awal abad terakhir dipelajari oleh Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck dan banyak fisikawan lainnya. Sepanjang abad kedua puluh, ribuan ilmuwan di seluruh dunia secara aktif mempelajari dan bereksperimen.

Dunia tunduk pada hukum fisika yang ketat

Mengapa begitu tertarik pada paradoks mekanika kuantum? Semuanya sangat sederhana: kita hidup, mematuhi hukum tertentu dari dunia fisik. Kemampuan untuk "melewati" takdir membuka pintu ajaib di mana segala sesuatu menjadi mungkin. Misalnya, konsep "Kucing Schrödinger" mengarah pada kontrol materi. Ini juga akan menjadi mungkin untuk menteleportasi informasi, yang menyebabkan belitan kuantum. Transmisi informasi akan menjadi seketika, terlepas dari jarak.
Masalah ini masih dalam penelitian, tetapi memiliki tren positif.

Analogi dan pemahaman

Apa yang unik tentang belitan kuantum, bagaimana memahaminya, dan apa yang terjadi dengannya? Mari kita coba mencari tahu. Ini akan membutuhkan beberapa eksperimen pemikiran. Bayangkan Anda memiliki dua kotak di tangan Anda. Masing-masing berisi satu bola dengan garis. Sekarang kami memberikan satu kotak kepada astronot, dan dia terbang ke Mars. Segera setelah Anda membuka kotak dan melihat bahwa garis pada bola mendatar, maka di kotak lain bola akan secara otomatis memiliki garis vertikal. Ini akan menjadi keterjeratan kuantum yang diungkapkan dengan kata-kata sederhana: satu objek menentukan posisi objek lainnya.

Namun, harus dipahami bahwa ini hanya penjelasan yang dangkal. Untuk mendapatkan belitan kuantum, partikel harus memiliki asal yang sama, seperti kembar.

Sangat penting untuk memahami bahwa eksperimen akan terganggu jika seseorang sebelum Anda memiliki kesempatan untuk melihat setidaknya satu objek.

Di mana keterikatan kuantum dapat digunakan?

Prinsip keterjeratan kuantum dapat digunakan untuk mengirimkan informasi jarak jauh secara instan. Kesimpulan seperti itu bertentangan dengan teori relativitas Einstein. Dikatakan bahwa kecepatan maksimum gerakan hanya melekat pada cahaya - tiga ratus ribu kilometer per detik. Transfer informasi semacam itu memungkinkan adanya teleportasi fisik.

Segala sesuatu di dunia ini adalah informasi, termasuk materi. Fisikawan kuantum sampai pada kesimpulan ini. Pada tahun 2008, berdasarkan database teoretis, adalah mungkin untuk melihat keterjeratan kuantum dengan mata telanjang.

Ini sekali lagi menunjukkan bahwa kita berada di ambang penemuan besar - pergerakan dalam ruang dan waktu. Waktu di Alam Semesta adalah diskrit, sehingga pergerakan seketika dalam jarak yang sangat jauh memungkinkan untuk masuk ke kepadatan waktu yang berbeda (berdasarkan hipotesis Einstein, Bohr). Mungkin di masa depan akan menjadi kenyataan seperti ponsel saat ini.

Dinamika eter dan belitan kuantum

Menurut beberapa ilmuwan terkemuka, keterjeratan kuantum dijelaskan oleh fakta bahwa ruang diisi dengan semacam eter - materi hitam. Setiap partikel elementer, seperti yang kita ketahui, ada dalam bentuk gelombang dan sel darah (partikel). Beberapa ilmuwan percaya bahwa semua partikel berada di "kanvas" energi gelap. Ini tidak mudah untuk dipahami. Mari kita coba mencari tahu dengan cara lain - metode asosiasi.

Bayangkan diri Anda di tepi laut. Angin sepoi-sepoi dan angin sepoi-sepoi. Lihat ombak? Dan di suatu tempat di kejauhan, dalam pantulan sinar matahari, sebuah perahu layar terlihat.
Kapal akan menjadi partikel dasar kita, dan laut akan menjadi eter (energi gelap).
Laut dapat bergerak dalam bentuk gelombang dan tetesan air yang terlihat. Dengan cara yang sama, semua partikel elementer dapat berupa lautan (bagian integralnya) atau partikel terpisah - setetes.

Ini adalah contoh yang disederhanakan, semuanya agak lebih rumit. Partikel tanpa kehadiran pengamat berbentuk gelombang dan tidak memiliki lokasi tertentu.

Perahu layar berwarna putih merupakan objek tersendiri, berbeda dengan permukaan dan struktur air lautnya. Dengan cara yang sama, ada "puncak" di lautan energi yang dapat kita rasakan sebagai manifestasi dari kekuatan yang kita kenal yang telah membentuk bagian material dunia.

Dunia mikro hidup dengan hukumnya sendiri

Prinsip belitan kuantum dapat dipahami jika kita memperhitungkan fakta bahwa partikel elementer berbentuk gelombang. Tanpa lokasi dan karakteristik tertentu, kedua partikel tersebut berada di lautan energi. Pada saat pengamat muncul, gelombang “berubah” menjadi objek yang dapat disentuh. Partikel kedua, yang mengamati sistem kesetimbangan, memperoleh sifat-sifat yang berlawanan.

Artikel yang dijelaskan tidak ditujukan untuk deskripsi ilmiah yang luas tentang dunia kuantum. Kemampuan memahami orang biasa didasarkan pada ketersediaan pemahaman materi yang disajikan.

Fisika partikel elementer mempelajari keterjeratan keadaan kuantum berdasarkan spin (rotasi) partikel elementer.

Dalam bahasa ilmiah (disederhanakan) - belitan kuantum didefinisikan oleh putaran yang berbeda. Dalam proses mengamati objek, para ilmuwan melihat bahwa hanya ada dua putaran yang bisa terjadi - sepanjang dan melintang. Anehnya, di posisi lain, partikel tidak "berpose" ke pengamat.

Hipotesis baru - pandangan baru tentang dunia

Studi tentang mikrokosmos - ruang partikel elementer - memunculkan banyak hipotesis dan asumsi. Efek belitan kuantum mendorong para ilmuwan untuk berpikir tentang keberadaan semacam mikrolattice kuantum. Menurut mereka, di setiap simpul - titik persimpangan - ada kuantum. Semua energi adalah kisi integral, dan manifestasi serta pergerakan partikel hanya mungkin melalui simpul kisi.

Ukuran "jendela" kisi semacam itu cukup kecil, dan pengukuran dengan peralatan modern tidak mungkin. Namun, untuk mengkonfirmasi atau menyangkal hipotesis ini, para ilmuwan memutuskan untuk mempelajari gerakan foton dalam kisi kuantum spasial. Intinya adalah bahwa foton dapat bergerak lurus atau zig-zag - sepanjang diagonal kisi. Dalam kasus kedua, setelah mengatasi jarak yang lebih jauh, ia akan menghabiskan lebih banyak energi. Dengan demikian, itu akan berbeda dari foton yang bergerak dalam garis lurus.

Mungkin, seiring waktu, kita akan belajar bahwa kita hidup dalam kisi kuantum spasial. Atau mungkin ternyata salah. Namun, itu adalah prinsip belitan kuantum yang menunjukkan kemungkinan keberadaan kisi.

Dalam istilah sederhana, dalam "kubus" spasial hipotetis, definisi satu sisi membawa makna yang berlawanan dengan yang lain. Inilah prinsip melestarikan struktur ruang – waktu.

Epilog

Untuk memahami dunia fisika kuantum yang magis dan misterius, ada baiknya melihat dari dekat perkembangan ilmu pengetahuan selama lima ratus tahun terakhir. Dulu Bumi itu datar, bukan bulat. Alasannya jelas: jika bentuknya bulat, maka air dan manusia tidak akan bisa menolak.

Seperti yang bisa kita lihat, masalahnya ada karena tidak adanya visi lengkap dari semua kekuatan yang bekerja. Ada kemungkinan bahwa sains modern tidak memiliki visi tentang semua gaya aksi untuk memahami fisika kuantum. Kesenjangan visi memunculkan sistem kontradiksi dan paradoks. Mungkin dunia magis mekanika kuantum berisi jawaban atas pertanyaan yang diajukan.