Ağaçların altın sonbahar yaprakları parıldadı. Akşam güneşinin ışınları inceltilmiş tepelere dokundu. Işık dalları kırdı ve "kapterka" üniversitesinin duvarında titreyen tuhaf figürlerden oluşan bir gösteri düzenledi.
Sir Hamilton'ın düşünceli bakışı, ışık gölge oyununu izlerken yavaşça kaydı. İrlandalı matematikçinin kafasında gerçek bir düşünce, fikir ve sonuç potası vardı. Newton mekaniğinin yardımıyla pek çok olgunun açıklanmasının, duvardaki gölgelerin oyununa benzediğini, şekilleri aldatıcı bir şekilde iç içe geçirip birçok soruyu yanıtsız bıraktığını çok iyi biliyordu. Bilim adamı, "Belki bir dalgadır… ya da belki bir parçacık akımıdır," diye düşündü, "ya da ışık her iki olgunun da bir tezahürüdür. Gölge ve ışıktan örülmüş figürler gibi.”
Kuantum fiziğinin başlangıcı
Harika insanları izlemek ve tüm insanlığın evriminin gidişatını değiştiren harika fikirlerin nasıl doğduğunu anlamaya çalışmak ilginç. Hamilton, kuantum fiziğinin kökeninde duranlardan biridir. Elli yıl sonra, yirminci yüzyılın başında, birçok bilim adamı temel parçacıkları incelemeye başladı. Edinilen bilgiler tutarsız ve derlenmemişti. Ancak ilk sarsıntılı adımlar atıldı.
20. yüzyılın başında mikro dünyayı anlamak
1901'de, atomun ilk modeli sunuldu ve sıradan elektrodinamik açısından başarısızlığı gösterildi. Aynı dönemde Max Planck ve Niels Bohr atomun doğası üzerine birçok eser yayınladı. Özenli çalışmalarına rağmen atomun yapısı tam olarak anlaşılamadı.
Birkaç yıl sonra, 1905'te, az bilinen bir Alman bilim adamı Albert Einstein, dalga ve korpüsküler (parçacıklar) olmak üzere iki durumda bir ışık kuantumunun var olma olasılığı hakkında bir rapor yayınladı. Çalışmasında, modelin başarısızlığının nedenini açıklayan argümanlar verildi. Ancak Einstein'ın vizyonu atom modeline ilişkin eski anlayışla sınırlıydı.
Niels Bohr ve meslektaşlarının 1925'teki sayısız çalışmasından sonra, yeni bir yön doğdu - bir tür kuantum mekaniği. Yaygın bir ifade olan "kuantum mekaniği" otuz yıl sonra ortaya çıktı.
Kuanta ve tuhaflıkları hakkında ne biliyoruz?
Bugün, kuantum fiziği yeterince ileri gitti. Birçok farklı fenomen keşfedildi. Ama gerçekten ne biliyoruz? Cevap modern bir bilim adamı tarafından sunulmaktadır. Richard Feynman'ın tanımı, "Kişi kuantum fiziğine inanabilir ya da onu anlamayabilir". Bunu kendin düşün. Parçacıkların kuantum dolaşıklığı gibi bir olgudan bahsetmek yeterli olacaktır. Bu fenomen, bilim dünyasını tam bir şaşkınlık durumuna sokmuştur. Daha da fazla şokortaya çıkan paradoksun Newton ve Einstein yasalarıyla uyumsuz olmasıydı.
İlk kez fotonların kuantum dolaşıklığının etkisi 1927'de beşinci Solvay Kongresi'nde tartışıldı. Niels Bohr ve Einstein arasında hararetli bir tartışma çıktı. Kuantum dolaşıklık paradoksu, maddi dünyanın özüne ilişkin anlayışı tamamen değiştirdi.
Bütün cisimlerin temel parçacıklardan oluştuğu bilinmektedir. Buna göre, kuantum mekaniğinin tüm fenomenleri sıradan dünyaya yansır. Niels Bohr, aya bakmazsak, var olmadığını söyledi. Einstein bunu mantıksız buldu ve nesnenin gözlemciden bağımsız olarak var olduğuna inanıyordu.
Kuantum mekaniğinin problemlerini incelerken, mekanizmalarının ve yasalarının birbirine bağlı olduğunu ve klasik fiziğe uymadığını anlamanız gerekir. En tartışmalı alanı, parçacıkların kuantum dolaşıklığını anlamaya çalışalım.
Kuantum Dolanıklık Teorisi
İlk olarak, kuantum fiziğinin, içinde her şeyin bulunabileceği dipsiz bir kuyuya benzediğini anlamaya değer. Geçen yüzyılın başında kuantum dolaşıklık olgusu Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck ve diğer birçok fizikçi tarafından incelenmiştir. Yirminci yüzyıl boyunca, dünyanın dört bir yanından binlerce bilim insanı onu aktif olarak inceledi ve denedi.
Dünya katı fizik yasalarına tabidir
Kuantum mekaniğinin paradokslarına neden bu kadar ilgi var? Her şey çok basit: fiziksel dünyanın belirli yasalarına uyarak yaşıyoruz. Kaderi “atlama” yeteneği, ötesinde büyülü bir kapı açar.her şeyin mümkün olduğu yer. Örneğin, "Schrödinger'in Kedisi" kavramı maddenin kontrolünü sağlar. Kuantum dolaşıklığına neden olan bilgileri ışınlamak da mümkün olacak. Bilgi aktarımı, mesafe ne olursa olsun anlık olacaktır. Bu konu hala inceleniyor, ancak olumlu bir eğilim var.
Analoji ve anlayış
Kuantum dolaşıklığın benzersizliği nedir, nasıl anlaşılır ve ona ne olur? Anlamaya çalışalım. Bu biraz düşünce deneyi gerektirecektir. Elinizde iki kutu olduğunu hayal edin. Her biri çizgili bir top içerir. Şimdi astronota bir kutu veriyoruz ve o Mars'a uçuyor. Kutuyu açıp topun üzerindeki şeridin yatay olduğunu gördüğünüz anda, diğer kutuda top otomatik olarak dikey bir şerit alacaktır. Bu, basit kelimelerle ifade edilen kuantum dolaşıklığı olacaktır: bir nesne diğerinin konumunu önceden belirler.
Ancak bunun sadece yüzeysel bir açıklama olduğu anlaşılmalıdır. Kuantum dolaşıklığı elde etmek için parçacıkların ikizler gibi aynı kökene sahip olması gerekir.
Sizden önceki birinin nesnelerden en az birine bakma fırsatına sahip olması durumunda deneyin kesintiye uğrayacağını anlamak çok önemlidir.
Kuantum dolaşıklık nerede kullanılabilir?
Kuantum dolaşıklık ilkesi, uzun mesafelerde bilgi iletmek için kullanılabiliraniden. Böyle bir sonuç, Einstein'ın görelilik kuramıyla çelişir. Maksimum hareket hızının yalnızca ışığa özgü olduğunu söylüyor - saniyede üç yüz bin kilometre. Bu bilgi aktarımı, fiziksel ışınlanmanın var olmasını mümkün kılar.
Dünyadaki her şey, madde de dahil olmak üzere bilgidir. Kuantum fizikçileri bu sonuca vardılar. 2008'de teorik bir veri tabanına dayanarak, çıplak gözle kuantum dolaşıklığı görmek mümkün oldu.
Bu bir kez daha büyük keşiflerin eşiğinde olduğumuzu gösteriyor - uzayda ve zamanda hareket ediyoruz. Evrendeki zaman kesiklidir, bu nedenle geniş mesafeler boyunca anlık hareket, farklı zaman yoğunluklarına girmeyi mümkün kılar (Einstein, Bohr'un hipotezlerine dayanarak). Belki gelecekte cep telefonunun bugün olduğu gibi bir gerçek olacak.
Etherdinamik ve kuantum dolaşıklığı
Önde gelen bazı bilim adamlarına göre kuantum dolaşıklığı, uzayın bir tür eter - kara madde ile dolu olmasıyla açıklanıyor. Bildiğimiz gibi herhangi bir temel parçacık, bir dalga ve bir cisimcik (parçacık) biçiminde bulunur. Bazı bilim adamları, tüm parçacıkların karanlık enerjinin "tuvalinde" olduğuna inanıyor. Bunu anlamak kolay değil. Bunu başka bir şekilde çözmeye çalışalım - ilişkilendirme yöntemi.
Kendinizi sahilde hayal edin. Hafif esinti ve hafif esinti. Dalgaları görüyor musun? Ve uzaklarda bir yerde, güneş ışınlarının yansımalarında bir yelkenli görünür.
Gemi bizim temel parçacığımız olacak ve deniz eter olacak (karanlık)enerji). Deniz, görünür dalgalar ve su damlacıkları şeklinde hareket edebilir. Aynı şekilde, tüm temel parçacıklar sadece bir deniz (onun ayrılmaz parçası) veya ayrı bir parçacık - bir damla olabilir.
Bu basitleştirilmiş bir örnek, her şey biraz daha karmaşık. Bir gözlemcinin olmadığı parçacıklar dalga şeklindedir ve sabit bir konumu yoktur.
Beyaz yelkenli seçkin bir objedir, deniz suyunun yüzeyinden ve yapısından farklıdır. Aynı şekilde, enerji okyanusunda, dünyanın maddi kısmını şekillendiren, bizim bildiğimiz güçlerin tezahürleri olarak algılayabildiğimiz "tepeler" vardır.
Microworld kendi yasalarına göre yaşar
Kuantum dolaşıklık ilkesi, temel parçacıkların dalga biçiminde olduğu gerçeğini hesaba katarsak anlaşılabilir. Belirli bir konum ve özellikler olmadan, her iki parçacık da bir enerji okyanusunun içindedir. Gözlemci göründüğü anda, dalga dokunulabilir bir nesneye “döner”. Denge sistemini gözlemleyen ikinci parçacık, zıt özellikler kazanır.
Açıklanan makale, kuantum dünyasının kapsamlı bilimsel açıklamalarını amaçlamamaktadır. Sıradan bir kişinin anlama yeteneği, sunulan materyali anlamanın mevcudiyetine bağlıdır.
Parçacık fiziği, temel bir parçacığın dönüşünü (dönüşünü) temel alarak kuantum durumlarının dolaşıklığını inceler.
Bilimsel dil (basitleştirilmiş) - kuantum dolaşıklık farklı dönüşlerle tanımlanır. ATNesneleri gözlemleme sürecinde bilim adamları, yalnızca iki dönüş olabileceğini gördüler - boyunca ve boyunca. İşin garibi, diğer konumlarda parçacıklar gözlemciye “poz vermiyor”.
Yeni hipotez - dünyanın yeni bir görünümü
Mikro kozmos çalışması - temel parçacıkların alanı - birçok hipotez ve varsayıma yol açtı. Kuantum dolaşıklığının etkisi, bilim insanlarını bir tür kuantum mikro örgünün varlığı hakkında düşünmeye sevk etti. Onlara göre, her düğümde - kesişme noktasında - bir kuantum vardır. Tüm enerji ayrılmaz bir kafestir ve parçacıkların tezahürü ve hareketi yalnızca kafesin düğümleri aracılığıyla mümkündür.
Böyle bir ızgaranın "penceresinin" boyutu oldukça küçüktür ve modern ekipmanın ölçümü imkansızdır. Bununla birlikte, bu hipotezi doğrulamak veya çürütmek için bilim adamları, fotonların hareketini uzaysal bir kuantum kafesinde incelemeye karar verdiler. Sonuç olarak, bir foton, kafesin köşegeni boyunca düz veya zikzaklar halinde hareket edebilir. İkinci durumda, daha büyük bir mesafeyi aşarak daha fazla enerji harcayacaktır. Buna göre, düz bir çizgide hareket eden bir fotondan farklı olacaktır.
Belki de zamanla uzaysal bir kuantum ızgarasında yaşadığımızı öğreneceğiz. Veya bu varsayım yanlış olabilir. Ancak, bir kafesin var olma olasılığını gösteren kuantum dolaşıklık ilkesidir.
Basit bir ifadeyle, varsayımsal bir uzamsal "küp"te bir yüzün tanımı diğerinin açık bir zıt anlamını taşır. Bu, uzayın yapısını koruma ilkesidir -zaman.
Sonsöz
Kuantum fiziğinin büyülü ve gizemli dünyasını anlamak için bilimin son beş yüz yıldaki seyrine yakından bakmakta fayda var. Eskiden Dünya küre değil düzdü. Sebebi belli: Yuvarlak olarak şeklini alırsanız su ve insanlar karşı koyamayacak.
Gördüğümüz gibi, sorun tüm hareket eden kuvvetlerin tam bir vizyonunun yokluğunda ortaya çıktı. Modern bilimin, kuantum fiziğini anlamak için tüm hareket eden kuvvetlerin vizyonundan yoksun olması mümkündür. Vizyon boşlukları bir çelişkiler ve paradokslar sistemine yol açar. Belki de kuantum mekaniğinin büyülü dünyası bu soruların cevaplarını saklıyor.
