Ingen i den h?r v?rlden f?rst?r vad kvantmekanik ?r. Detta ?r kanske det viktigaste att veta om henne. Naturligtvis har m?nga fysiker l?rt sig att anv?nda lagarna och till och med f?ruts?ga fenomen baserat p? kvantber?kning. Men det ?r fortfarande oklart varf?r observat?ren av experimentet best?mmer systemets beteende och tvingar det att ta ett av tv? tillst?nd.

H?r ?r n?gra exempel p? experiment med resultat som oundvikligen kommer att f?r?ndras under inflytande av observat?ren. De visar att kvantmekaniken praktiskt taget handlar om det medvetna t?nkandets ingripande i den materiella verkligheten.

Det finns m?nga tolkningar av kvantmekaniken idag, men K?penhamnstolkningen ?r kanske den mest k?nda. P? 1920-talet formulerades dess allm?nna postulat av Niels Bohr och Werner Heisenberg.

Grunden f?r K?penhamnstolkningen var v?gfunktionen. Detta ?r en matematisk funktion som inneh?ller information om alla m?jliga tillst?nd i ett kvantsystem d?r det existerar samtidigt. Enligt K?penhamnstolkningen kan ett systems tillst?nd och dess position i f?rh?llande till andra tillst?nd endast best?mmas genom observation (v?gfunktionen anv?nds endast f?r att matematiskt ber?kna sannolikheten f?r att systemet befinner sig i ett eller annat tillst?nd).

Man kan s?ga att efter observation blir ett kvantsystem klassiskt och upph?r omedelbart att existera i andra tillst?nd ?n det d?r det observerades. Denna slutsats fann sina motst?ndare (kom ih?g den ber?mda Einsteins "Gud spelar inte t?rning"), men noggrannheten i ber?kningar och f?ruts?gelser hade fortfarande sin egen.

?nd? minskar antalet anh?ngare av K?penhamnstolkningen, och huvudorsaken till detta ?r den mystiska ?gonblickliga kollapsen av v?gfunktionen under experimentet. Erwin Schr?dingers ber?mda tankeexperiment med en stackars katt borde visa det absurda i detta fenomen. L?t oss komma ih?g detaljerna.

Inne i den svarta l?dan sitter en svart katt och med den en flaska med gift och en mekanism som kan sl?ppa ut giftet slumpm?ssigt. Till exempel kan en radioaktiv atom under s?nderfallet bryta en bubbla. Den exakta tiden f?r atomens s?nderfall ?r ok?nd. Endast halveringstiden ?r k?nd, under vilken s?nderfall intr?ffar med en sannolikhet p? 50%.

Uppenbarligen, f?r en extern observat?r, ?r katten inuti boxen i tv? tillst?nd: den ?r antingen levande, om allt gick bra, eller d?d, om f?rfallet har intr?ffat och flaskan har g?tt s?nder. B?da dessa tillst?nd beskrivs av kattens v?gfunktion, som f?r?ndras ?ver tiden.

Ju l?ngre tid som har g?tt, desto mer sannolikt ?r det att radioaktivt s?nderfall har intr?ffat. Men s? fort vi ?ppnar l?dan kollapsar v?gfunktionen och vi ser direkt resultatet av detta om?nskliga experiment.

Faktum ?r att tills observat?ren ?ppnar l?dan kommer katten o?ndligt att balansera mellan liv och d?d, eller vara b?de levande och d?d. Dess ?de kan endast avg?ras som ett resultat av observat?rens handlingar. Denna absurditet p?pekades av Schr?dinger.

Enligt en unders?kning av k?nda fysiker av The New York Times ?r en av de mest fantastiska studierna i vetenskapens historia. Vad ?r dess natur? Det finns en k?lla som avger en elektronstr?le p? en ljusk?nslig sk?rm. Och det finns ett hinder i v?gen f?r dessa elektroner, en kopparplatta med tv? slitsar.

Vilken bild kan vi f?rv?nta oss p? sk?rmen om elektroner vanligtvis representeras f?r oss som sm? laddade kulor? Tv? r?nder mittemot sk?rorna i kopparplattan. Men i sj?lva verket visas ett mycket mer komplext m?nster av omv?xlande vita och svarta r?nder p? sk?rmen. Detta beror p? det faktum att n?r de passerar genom slitsen b?rjar elektroner att bete sig inte bara som partiklar, utan ocks? som v?gor (fotoner eller andra ljuspartiklar som kan vara en v?g samtidigt beter sig p? samma s?tt).

Dessa v?gor interagerar i rymden, kolliderar och f?rst?rker varandra, och som ett resultat visas ett komplext m?nster av omv?xlande ljusa och m?rka r?nder p? sk?rmen. Samtidigt f?r?ndras inte resultatet av detta experiment, ?ven om elektronerna passerar en efter en - ?ven en partikel kan vara en v?g och passera genom tv? slitsar samtidigt. Detta postulat var ett av de viktigaste i K?penhamnstolkningen av kvantmekaniken, n?r partiklar samtidigt kan demonstrera sina "vanliga" fysikaliska egenskaper och exotiska egenskaper som en v?g.

Men hur ?r det med observat?ren? Det ?r han som g?r denna f?rvirrande historia ?nnu mer f?rvirrande. N?r fysiker i experiment som detta f?rs?kte anv?nda instrument f?r att avg?ra vilken spalt en elektron faktiskt gick igenom, f?r?ndrades bilden p? sk?rmen dramatiskt och blev "klassisk": med tv? upplysta sektioner mittemot slitsarna, utan n?gra alternerande r?nder.

Elektronerna verkade ovilliga att avsl?ja sin v?gnatur f?r ?sk?dares vakande ?ga. Det ser ut som ett mysterium h?ljt i m?rker. Men det finns en enklare f?rklaring: observationen av systemet kan inte utf?ras utan fysisk p?verkan p? det. Vi kommer att diskutera detta senare.

2. Uppv?rmda fullerener

Experiment p? partikeldiffraktion utf?rdes inte bara med elektroner, utan ocks? med andra, mycket st?rre f?rem?l. Till exempel anv?ndes fullerener, stora och slutna molekyler best?ende av flera tiotals kolatomer. Nyligen f?rs?kte en grupp forskare fr?n universitetet i Wien, ledd av professor Zeilinger, att inkludera ett element av observation i dessa experiment. F?r att g?ra detta bestr?lade de r?rliga fullerenmolekyler med laserstr?lar. Sedan, uppv?rmd av en extern k?lla, b?rjade molekylerna att gl?da och oundvikligen ?terspegla sin n?rvaro f?r observat?ren.

Tillsammans med denna innovation har ?ven molekylernas beteende f?r?ndrats. F?re en s?dan omfattande observation undvek fullerener ett hinder ganska framg?ngsrikt (uppvisar v?gegenskaper), liknande det tidigare exemplet med elektroner som tr?ffade en sk?rm. Men med n?rvaron av en observat?r b?rjade fullerener bete sig som perfekt laglydiga fysiska partiklar.

3. Kylm?tning

En av de mest k?nda lagarna i kvantfysikens v?rld ?r Heisenbergs os?kerhetsprincip, enligt vilken det ?r om?jligt att best?mma hastigheten och positionen f?r ett kvantobjekt samtidigt. Ju mer noggrant vi m?ter r?relsem?ngden hos en partikel, desto mindre noggrant kan vi m?ta dess position. Men i v?r makroskopiska verkliga v?rld g?r giltigheten av kvantlagar som verkar p? sm? partiklar vanligtvis obem?rkt.

Nyligen genomf?rda experiment av professor Schwab fr?n USA ger ett mycket v?rdefullt bidrag till detta omr?de. Kvanteffekter i dessa experiment visades inte p? niv?n av elektroner eller fullerenmolekyler (som har en ungef?rlig diameter p? 1 nm), utan p? st?rre f?rem?l, ett litet aluminiumband. Denna tejp f?stes p? b?da sidor s? att dess mitt var i upph?ngt tillst?nd och kunde vibrera under yttre p?verkan. Dessutom placerades en anordning som kunde spela in bandets position i n?rheten. Som ett resultat av experimentet uppt?cktes flera intressanta saker. F?r det f?rsta p?verkade varje m?tning relaterad till objektets position och observation av bandet det, efter varje m?tning ?ndrades bandets position.

F?rs?ksledarna best?mde bandets koordinater med h?g noggrannhet och ?ndrade s?ledes, i enlighet med Heisenberg-principen, dess hastighet och d?rmed den efterf?ljande positionen. F?r det andra, och ganska ov?ntat, ledde vissa m?tningar till en kylning av tejpen. S?ledes kan en observat?r ?ndra de fysiska egenskaperna hos f?rem?l genom deras blotta n?rvaro.

4. Frysning av partiklar

Som ni vet s?nderfaller instabila radioaktiva partiklar inte bara i experiment med katter, utan ocks? p? egen hand. Varje partikel har en genomsnittlig livsl?ngd, som, som det visar sig, kan ?ka under en observat?rs vakande ?ga. Denna kvanteffekt f?rutsp?ddes redan p? 60-talet, och dess lysande experimentella bevis d?k upp i en artikel publicerad av en grupp ledd av nobelpristagaren i fysik Wolfgang Ketterle fr?n Massachusetts Institute of Technology.

I detta arbete studerades s?nderfallet av instabila exciterade rubidiumatomer. Omedelbart efter beredningen av systemet exciterades atomerna med hj?lp av en laserstr?le. Observationen skedde i tv? l?gen: kontinuerlig (systemet exponerades konstant f?r sm? ljuspulser) och pulserande (systemet bestr?lades d? och d? med kraftigare pulser).

De erh?llna resultaten ?verensst?mde helt med de teoretiska f?ruts?gelserna. Externa ljuseffekter bromsar partiklarnas s?nderfall och ?terst?ller dem till sitt ursprungliga tillst?nd, vilket ?r l?ngt ifr?n s?nderfallstillst?ndet. Storleken p? denna effekt sammanf?ll ocks? med f?ruts?gelserna. Den maximala livsl?ngden f?r instabila exciterade rubidiumatomer ?kade med en faktor 30.

5. Kvantmekanik och medvetande

Elektroner och fullerener upph?r att visa sina v?gegenskaper, aluminiumplattor svalnar och instabila partiklar saktar ner deras f?rfall. Betraktarens vakande ?ga f?r?ndrar bokstavligen v?rlden. Varf?r kan detta inte vara ett bevis p? v?rt sinnes engagemang i v?rldens arbete? Kanske hade Carl Jung och Wolfgang Pauli (?sterrikisk fysiker, nobelpristagare, pionj?r inom kvantmekaniken) trots allt r?tt n?r de sa att fysikens och medvetandets lagar borde betraktas som komplement?ra till varandra?

Vi ?r ett steg bort fr?n att inse att v?rlden omkring oss helt enkelt ?r en illusorisk produkt av v?rt sinne. Tanken ?r skr?mmande och lockande. L?t oss f?rs?ka v?nda oss till fysiker igen. S?rskilt under de senaste ?ren, n?r allt f?rre tror p? att K?penhamnstolkningen av kvantmekaniken med dess mystiska v?gfunktion kollapsar och ?verg?r till en mer vardaglig och p?litlig dekoherens.

Faktum ?r att i alla dessa experiment med observationer p?verkade experiment?rerna oundvikligen systemet. De t?nde den med laser och installerade m?tinstrument. De f?renades av en viktig princip: du kan inte observera ett system eller m?ta dess egenskaper utan att interagera med det. Varje interaktion ?r en process f?r att ?ndra egenskaper. Speciellt n?r ett litet kvantsystem uts?tts f?r kolossala kvantobjekt. N?gon evigt neutral buddhistisk iakttagare ?r i princip om?jlig. Och h?r kommer termen "dekoherens" in i bilden, vilket ?r irreversibelt ur termodynamikens synvinkel: ett systems kvantegenskaper f?r?ndras n?r det interagerar med ett annat stort system.

Under denna interaktion f?rlorar kvantsystemet sina ursprungliga egenskaper och blir klassiskt, som om det "lyder" ett stort system. Detta f?rklarar ocks? paradoxen med Schr?dingers katt: katten ?r ett f?r stort system, s? den kan inte isoleras fr?n resten av v?rlden. Sj?lva utformningen av detta tankeexperiment ?r inte helt korrekt.

I vilket fall som helst, om vi antar verkligheten av handlingen att skapa genom medvetande, verkar dekoherens vara ett mycket bekv?mare tillv?gag?ngss?tt. Kanske till och med f?r bekv?mt. Med detta syns?tt blir hela den klassiska v?rlden en stor konsekvens av dekoherens. Och som f?rfattaren till en av de mest k?nda b?ckerna inom omr?det konstaterade, leder ett s?dant tillv?gag?ngss?tt logiskt till uttalanden som "det finns inga partiklar i v?rlden" eller "det finns ingen tid p? en grundl?ggande niv?."

Vad ?r sanningen: i skaparen-observat?ren eller kraftfull dekoherens? Vi m?ste v?lja mellan tv? onda saker. ?nd? ?r forskare alltmer ?vertygade om att kvanteffekter ?r en manifestation av v?ra mentala processer. Och var observationen slutar och verkligheten b?rjar beror p? var och en av oss.

Kvantfysiken har radikalt f?r?ndrat v?r f?rst?else av v?rlden. Enligt kvantfysiken kan vi p?verka f?ryngringsprocessen med v?rt medvetande!

Varf?r ?r detta m?jligt?Ur kvantfysikens synvinkel ?r v?r verklighet en k?lla till rena potentialer, en k?lla till r?varor som utg?r v?r kropp, v?rt sinne och hela universum. Det universella energi- och informationsf?ltet slutar aldrig att f?r?ndras och omvandlas, f?rvandlas till n?got nytt varje sekund.

Under 1900-talet, under fysiska experiment med subatom?ra partiklar och fotoner, uppt?cktes det att det faktum att observera ett experiments g?ng f?r?ndrar dess resultat. Det vi fokuserar v?r uppm?rksamhet p? kan reagera.

Detta faktum bekr?ftas av ett klassiskt experiment som ?verraskar forskare varje g?ng. Det upprepades i m?nga laboratorier och samma resultat erh?lls alltid.

F?r detta experiment f?rbereddes en ljusk?lla och en sk?rm med tv? slitsar. Som ljusk?lla anv?ndes en anordning som "skjuter" fotoner i form av enstaka pulser.

F?rloppet av experimentet ?vervakades. Efter slutet av experimentet var tv? vertikala r?nder synliga p? fotopapperet som fanns bakom slitsarna. Dessa ?r sp?r av fotoner som passerade genom slitsarna och belyste fotopapperet.

N?r detta experiment upprepades i automatiskt l?ge, utan m?nsklig inblandning, ?ndrades bilden p? fotografiskt papper:

Om forskaren slog p? enheten och gick och efter 20 minuter utvecklades fotopapperet, s? hittades inte tv?, utan m?nga vertikala r?nder p? den. Dessa var sp?r av str?lning. Men ritningen var annorlunda.

Strukturen av sp?ret p? fotografiskt papper liknade sp?ret av en v?g som passerade genom slitsarna.Ljus kan uppvisa egenskaperna hos en v?g eller en partikel.

Som ett resultat av det enkla faktumet att observera f?rsvinner v?gen och f?rvandlas till partiklar. Om du inte observerar, visas ett sp?r av v?gen p? fotopapperet. Detta fysiska fenomen kallas Observer Effect.

Samma resultat erh?lls med andra partiklar. Experimenten upprepades m?nga g?nger, men varje g?ng ?verraskade de forskarna. S? det uppt?cktes att materia p? kvantniv? reagerar p? en persons uppm?rksamhet. Detta var nytt inom fysiken.

Enligt den moderna fysikens begrepp materialiseras allt fr?n tomrummet. Denna tomhet kallas "kvantf?lt", "nollf?lt" eller "matris". Tomrummet inneh?ller energi som kan f?rvandlas till materia.

Materia best?r av koncentrerad energi - detta ?r den grundl?ggande uppt?ckten av fysiken p? 1900-talet.

Det finns inga fasta delar i en atom. Objekt ?r uppbyggda av atomer. Men varf?r ?r f?rem?l solida? Ett finger f?st vid en tegelv?gg passerar inte genom den. Varf?r? Detta beror p? skillnader i frekvensegenskaper hos atomer och elektriska laddningar. Varje typ av atom har sin egen vibrationsfrekvens. Detta best?mmer skillnaderna i de fysiska egenskaperna hos f?rem?l. Om det var m?jligt att ?ndra frekvensen av vibrationer av atomerna som utg?r kroppen, s? kunde en person passera genom v?ggarna. Men vibrationsfrekvenserna f?r handens atomer och v?ggens atomer ?r n?ra. D?rf?r vilar fingret p? v?ggen.

F?r alla typer av interaktion ?r frekvensresonans n?dv?ndig.

Detta ?r l?tt att f?rst? med ett enkelt exempel. Om du lyser upp en stenmur med ljuset fr?n en ficklampa kommer ljuset att blockeras av v?ggen. Mobilstr?lning kommer dock l?tt att passera genom denna v?gg. Allt handlar om frekvensskillnaderna mellan str?lningen fr?n en ficklampa och en mobiltelefon. Medan du l?ser den h?r texten passerar str?mmar av mycket olika str?lning genom din kropp. Dessa ?r kosmisk str?lning, radiosignaler, signaler fr?n miljontals mobiltelefoner, str?lning som kommer fr?n jorden, solstr?lning, str?lning skapad av hush?llsapparater etc.

Du k?nner det inte eftersom du bara kan se ljus och bara h?ra ljud.?ven om du sitter tyst med slutna ?gon, g?r miljontals telefonsamtal, bilder p? tv-nyheter och radiomeddelanden genom ditt huvud. Du uppfattar inte detta, eftersom det inte finns n?gon resonans av frekvenser mellan atomerna som utg?r din kropp och str?lning. Men om det finns en resonans, d? reagerar du direkt. Till exempel n?r du minns en ?lskad som bara t?nkte p? dig. Allt i universum lyder resonansens lagar.

V?rlden best?r av energi och information. Einstein, efter mycket funderande ?ver v?rldens struktur, sa: "Den enda verklighet som finns i universum ?r f?ltet." Precis som v?gor ?r en skapelse av havet, ?r alla manifestationer av materia: organismer, planeter, stj?rnor, galaxer skapelser av f?ltet.

Fr?gan uppst?r, hur skapas materia fr?n f?ltet? Vilken kraft styr materiens r?relse?

Forskare ledde dem till ett ov?ntat svar. Grundaren av kvantfysiken, Max Planck, sa f?ljande under sitt Nobelpristal:

"Allt i universum skapas och existerar p? grund av kraft. Vi m?ste anta att bakom denna kraft finns ett medvetet sinne, som ?r matrisen f?r all materia.

MATERIEN STYRS AV MEDVETANDE

I b?rjan av 1900- och 2000-talet d?k det upp nya id?er inom teoretisk fysik som g?r det m?jligt att f?rklara elementarpartiklarnas m?rkliga egenskaper. Partiklar kan dyka upp fr?n tomrummet och pl?tsligt f?rsvinna. Forskare erk?nner m?jligheten att det finns parallella universum. Kanske r?r sig partiklar fr?n ett lager av universum till ett annat. K?ndisar som Stephen Hawking, Edward Witten, Juan Maldacena, Leonard Susskind ?r involverade i utvecklingen av dessa id?er.

Enligt begreppen teoretisk fysik liknar universum en h?ckande docka, som best?r av m?nga h?ckande dockor - lager. Det h?r ?r varianter av universum – parallella v?rldar. De bredvid varandra ?r v?ldigt lika. Men ju l?ngre lagren ?r fr?n varandra, desto mindre likheter mellan dem. Teoretiskt, f?r att flytta fr?n ett universum till ett annat, kr?vs inga rymdskepp. Alla m?jliga alternativ finns inuti varandra. F?r f?rsta g?ngen uttrycktes dessa id?er av vetenskapsm?n i mitten av 1900-talet. Vid sekelskiftet 1900- och 2000-talet fick de matematisk bekr?ftelse. Idag ?r s?dan information l?tt accepterad av allm?nheten. Men f?r ett par hundra ?r sedan kunde de f?r s?dana uttalanden br?nnas p? b?l eller f?rklaras galna.

Allt uppst?r ur tomheten. Allt ?r i r?relse. F?rem?l ?r en illusion. Materia best?r av energi. Allt skapas av tanken. Dessa uppt?ckter av kvantfysiken inneh?ller inget nytt. Allt detta var k?nt f?r de gamla visena. I m?nga mystiska l?ror, som ans?gs hemliga och endast var tillg?ngliga f?r initierade, sades det att det inte fanns n?gon skillnad mellan tankar och f?rem?l.Allt i v?rlden ?r fyllt av energi. Universum reagerar p? tankar. Energi f?ljer uppm?rksamhet.

Det du fokuserar din uppm?rksamhet p? b?rjar f?r?ndras. Dessa tankar i olika formuleringar ges i Bibeln, gamla gnostiska texter, i mystiska l?ror som har sitt ursprung i Indien och Sydamerika. Byggarna av de gamla pyramiderna gissade detta. Denna kunskap ?r nyckeln till den nya teknik som anv?nds idag f?r att manipulera verkligheten.

V?r kropp ?r ett f?lt av energi, information och intelligens, som ?r i ett tillst?nd av konstant dynamiskt utbyte med omgivningen. Sinnets impulser ger hela tiden, varje sekund, kroppen nya former att anpassa sig till livets f?r?nderliga krav.

Ur kvantfysikens synvinkel kan v?r fysiska kropp, under p?verkan av v?rt sinne, g?ra ett kvantspr?ng fr?n en biologisk tids?lder till en annan utan att g? igenom alla mellan?ldrar. publiceras

P.S. Och kom ih?g, bara genom att ?ndra din konsumtion f?r?ndrar vi v?rlden tillsammans! © econet

Klassisk fysik, som fanns innan kvantmekanikens uppfinning, beskriver naturen i en vanlig (makroskopisk) skala. De flesta av teorierna inom klassisk fysik kan h?rledas som en approximation som fungerar p? de skalor vi ?r vana vid. Kvantfysik (det ?r ocks? kvantmekanik) skiljer sig fr?n klassisk vetenskap genom att energi, r?relsem?ngd, r?relsem?ngd och andra kvantiteter i ett kopplat system ?r begr?nsade till diskreta v?rden (kvantisering). Objekt har speciella egenskaper b?de i form av partiklar och i form av v?gor (dualitet av v?gpartiklar). ?ven inom denna vetenskap finns det gr?nser f?r den noggrannhet med vilken storheter kan m?tas (os?kerhetsprincipen).

Man kan s?ga att efter kvantfysikens tillkomst skedde en slags revolution inom de exakta vetenskaperna som gjorde det m?jligt att ompr?va och analysera alla gamla lagar som tidigare ans?gs vara obestridliga sanningar. ?r det bra eller d?ligt? Kanske ?r det bra, f?r sann vetenskap b?r aldrig st? still.

Men "kvantrevolutionen" var ett slags slag f?r gamla skolans fysiker, som var tvungna att f?rlika sig med det faktum att det de trodde p? tidigare visade sig bara vara en upps?ttning felaktiga och arkaiska teorier i behov av br?dskande revidering och anpassning till den nya verkligheten. De flesta fysiker accepterade entusiastiskt dessa nya id?er om en v?lk?nd vetenskap, och bidrog till dess studier, utveckling och implementering. Idag s?tter kvantfysiken dynamiken f?r all vetenskap som helhet. Avancerade experimentella projekt (som Large Hadron Collider) uppstod just p? grund av henne.

?ppning

Vad kan man s?ga om grunderna f?r kvantfysiken? Det uppstod gradvis ur olika teorier utformade f?r att f?rklara fenomen som inte gick att f?rena med klassisk fysik, s?som Max Plancks l?sning 1900 och hans inst?llning till str?lningsproblemet med m?nga vetenskapliga problem, och ?verensst?mmelsen mellan energi och frekvens i en artikel fr?n 1905 av Albert Einstein, som f?rklarade fotoelektriska effekter. Den tidiga teorin om kvantfysik reviderades grundligt i mitten av 1920-talet av Werner Heisenberg, Max Born och andra. Modern teori ?r formulerad i olika specialutvecklade matematiska begrepp. I en av dem ger den aritmetiska funktionen (eller v?gfunktionen) oss omfattande information om amplituden f?r sannolikheten f?r platsen f?r impulsen.

Den vetenskapliga studien av ljusets v?gessens b?rjade f?r mer ?n 200 ?r sedan, n?r den tidens stora och erk?nda vetenskapsm?n f?reslog, utvecklade och bevisade ljusteorin baserat p? sina egna experimentella observationer. De kallade det v?g.

?r 1803 genomf?rde den ber?mda engelske vetenskapsmannen Thomas Young sitt ber?mda dubbelexperiment, som ett resultat av vilket han skrev det ber?mda verket "On the Nature of Light and Color", som spelade en stor roll i att forma moderna id?er om dessa v?lbekanta fenomen. Detta experiment spelade en stor roll i den allm?nna acceptansen av denna teori.

S?dana experiment beskrivs ofta i olika b?cker, till exempel "Fundamentals of Quantum Physics for Dummies". Moderna experiment med acceleration av elementarpartiklar, till exempel, s?kandet efter Higgs-bosonen i Large Hadron Collider (LHC f?rkortat) utf?rs just f?r att hitta praktisk bekr?ftelse p? m?nga rent teoretiska kvantteorier.

Ber?ttelse

?r 1838 uppt?ckte Michael Faraday, till hela v?rldens gl?dje, katodstr?lar. Dessa sensationella studier f?ljdes av uttalandet om str?lningsproblemet, den s? kallade "svarta kroppen" (1859), som gjordes av Gustav Kirchhoff, liksom Ludwig Boltzmanns ber?mda antagande att energitillst?nden i alla fysiska system ocks? kan vara diskret (1877). ). Senare d?k kvanthypotesen fram av Max Planck (1900). Det anses vara en av grunderna f?r kvantfysiken. Det dj?rva uttalandet att energi b?de kan s?ndas ut och absorberas i diskreta "kvanta" (eller energipaket) ?r exakt i linje med de observerbara m?nstren f?r svartkroppsstr?lning.

Ett stort bidrag till kvantfysiken gjordes av den v?rldsber?mde Albert Einstein. Imponerad av kvantteorier utvecklade han sina egna. Den allm?nna relativitetsteorin – s? heter den. Uppt?ckter inom kvantfysiken p?verkade ocks? utvecklingen av den speciella relativitetsteorin. M?nga forskare under f?rsta h?lften av f?rra seklet b?rjade studera denna vetenskap p? f?rslag av Einstein. Hon l?g i framkant p? den tiden, alla gillade henne, alla var intresserade av henne. Inte konstigt, eftersom hon t?ppte s? m?nga "h?l" i den klassiska fysikaliska vetenskapen (dock skapade hon ocks? nya), erbj?d en vetenskaplig motivering f?r tidsresor, telekines, telepati och parallella v?rldar.

Observat?rens roll

Varje h?ndelse eller tillst?nd beror direkt p? observat?ren. Vanligtvis ?r det s? h?r grunderna i kvantfysiken f?rklaras kort f?r m?nniskor som ?r l?ngt ifr?n de exakta vetenskaperna. Men i verkligheten ?r allt mycket mer komplicerat.

Detta ?r i perfekt harmoni med m?nga ockulta och religi?sa traditioner som i ?rhundraden har insisterat p? m?nniskors f?rm?ga att p?verka h?ndelserna runt dem. P? n?got s?tt ?r detta ocks? grunden f?r en vetenskaplig f?rklaring av extrasensorisk perception, f?r nu verkar p?st?endet att en person (observat?r) kan p?verka fysiska h?ndelser med tankekraft inte absurt.

Varje egentillst?nd f?r en observerbar h?ndelse eller objekt motsvarar en egenvektor f?r observat?ren. Om operat?rens (observat?rens) spektrum ?r diskret kan det observerade objektet endast n? diskreta egenv?rden. Det vill s?ga observationsobjektet, s?v?l som dess egenskaper, best?ms helt av just denna operat?r.

Till skillnad fr?n konventionell klassisk mekanik (eller fysik) kan man inte g?ra samtidiga f?ruts?gelser av konjugerade variabler som position och momentum. Till exempel kan elektroner (med en viss sannolikhet) vara placerade ungef?r i ett visst omr?de i rymden, men deras exakta matematiska position ?r faktiskt ok?nd.

Konturer med konstant sannolikhetst?thet, ofta kallade "moln", kan ritas runt k?rnan i en atom f?r att f?rest?lla sig var en elektron med st?rsta sannolikhet finns. Heisenbergs os?kerhetsprincip bevisar of?rm?gan att exakt lokalisera en partikel givet dess konjugerade momentum. Vissa modeller i denna teori ?r av rent abstrakt ber?kningskarakt?r och inneb?r inte till?mpat v?rde. Men de anv?nds ofta f?r att ber?kna komplexa interaktioner p? niv?n och andra subtila fr?gor. Dessutom till?t denna gren av fysiken forskare att anta m?jligheten av den verkliga existensen av m?nga v?rldar. Kanske kommer vi att kunna se dem snart.

v?gfunktioner

Kvantfysikens lagar ?r mycket omfattande och varierande. De korsar id?n om v?gfunktioner. Vissa speciella skapar en spridning av sannolikheter som i sig ?r konstant eller oberoende av tid, till exempel n?r tiden i ett station?rt energitillst?nd verkar f?rsvinna med avseende p? v?gfunktionen. Detta ?r en av effekterna av kvantfysiken, som ?r grundl?ggande f?r den. Det m?rkliga ?r att fenomenet tid har reviderats radikalt i denna ovanliga vetenskap.

Perturbationsteori

Det finns dock flera p?litliga s?tt att utveckla de l?sningar som beh?vs f?r att arbeta med formler och teorier inom kvantfysik. En s?dan metod, allm?nt k?nd som "perturbationsteori", anv?nder ett analytiskt resultat f?r en element?r kvantmekanisk modell. Den skapades f?r att f? resultat fr?n experiment f?r att utveckla en ?nnu mer komplex modell som ?r relaterad till en enklare modell. H?r ?r rekursionen.

Detta tillv?gag?ngss?tt ?r s?rskilt viktigt i teorin om kvantkaos, som ?r extremt popul?r f?r tolkningen av olika h?ndelser i mikroskopisk verklighet.

Regler och lagar

Kvantmekanikens regler ?r grundl?ggande. De h?vdar att distributionsutrymmet f?r ett system ?r absolut grundl?ggande (det har en punktprodukt). Ett annat p?st?ende ?r att effekterna som observeras av detta system samtidigt ?r m?rkliga operatorer som p?verkar vektorer i just detta medium. D?remot ber?ttar de inte vilket Hilbert-utrymme eller vilka operat?rer som finns f?r tillf?llet. De kan v?ljas p? l?mpligt s?tt f?r att f? en kvantitativ beskrivning av ett kvantsystem.

Betydelse och inflytande

Sedan uppkomsten av denna ovanliga vetenskap har m?nga antiintuitiva aspekter och resultat av studiet av kvantmekanik framkallat h?gljudda filosofiska debatter och m?nga tolkningar. ?ven grundl?ggande fr?gor, s?som reglerna f?r ber?kning av olika amplituder och sannolikhetsf?rdelningar, f?rtj?nar respekt fr?n allm?nheten och m?nga ledande vetenskapsm?n.

Till exempel, en dag p?pekade han sorgligt nog att han inte alls var s?ker p? att n?gon av forskarna f?rstod kvantmekaniken alls. Enligt Steven Weinberg finns det f?r n?rvarande ingen entydig tolkning av kvantmekaniken. Detta tyder p? att forskare har skapat ett "monster", f?r att till fullo f?rst? och f?rklara existensen som de sj?lva inte kan. Detta skadar dock inte p? n?got s?tt relevansen och populariteten f?r denna vetenskap, utan lockar unga yrkesverksamma som vill l?sa riktigt komplexa och obegripliga problem.

Dessutom har kvantmekaniken tvingat fram en fullst?ndig revidering av universums objektiva fysiska lagar, vilket ?r goda nyheter.

K?penhamnstolkning

Enligt denna tolkning beh?vs inte l?ngre den standarddefinition av kausalitet som vi k?nner till fr?n klassisk fysik. Enligt kvantteorier existerar inte kausalitet i vanlig mening f?r oss alls. Alla fysiska fenomen i dem f?rklaras ur synvinkeln av interaktionen mellan de minsta elementarpartiklarna p? subatom?r niv?. Detta omr?de ?r, trots den till synes osannolikhet, extremt lovande.

kvantpsykologi

Vad kan man s?ga om f?rh?llandet mellan kvantfysik och m?nskligt medvetande? Detta ?r vackert skrivet i en bok skriven av Robert Anton Wilson 1990 som heter Quantum Psychology.

Enligt teorin som anges i boken best?ms alla processer som sker i v?r hj?rna av de lagar som beskrivs i den h?r artikeln. Det vill s?ga, detta ?r ett slags f?rs?k att anpassa teorin om kvantfysik till psykologi. Denna teori anses vara paravetenskaplig och ?r inte erk?nd av det akademiska samfundet.

Wilsons bok ?r anm?rkningsv?rd f?r det faktum att han tillhandah?ller en upps?ttning olika tekniker och metoder i den, i en eller annan grad som bevisar hans hypotes. P? ett eller annat s?tt m?ste l?saren sj?lv avg?ra om han tror att s?dana f?rs?k att till?mpa matematiska och fysiska modeller p? humaniora ?r h?llbara eller inte.

Vissa har tagit Wilsons bok som ett f?rs?k att r?ttf?rdiga mystiskt t?nkande och knyta det till vetenskapligt bevisade nymodiga fysiska formuleringar. Detta mycket icke-triviala och sl?ende verk har efterfr?gats i mer ?n 100 ?r. Boken ges ut, ?versatt och l?st ?ver hela v?rlden. Vem vet, kanske med utvecklingen av kvantmekaniken, kommer ?ven forskarsamh?llets inst?llning till kvantpsykologi att f?r?ndras.

Slutsats

Tack vare denna anm?rkningsv?rda teori, som snart blev en separat vetenskap, kunde vi utforska den omgivande verkligheten p? niv?n av subatom?ra partiklar. Detta ?r den minsta niv?n av alla m?jliga, helt otillg?nglig f?r v?r uppfattning. Det fysiker tidigare visste om v?r v?rld beh?ver omedelbart revideras. Absolut alla h?ller med om detta. Det blev uppenbart att olika partiklar kan interagera med varandra p? helt ot?nkbara avst?nd, vilket vi bara kan m?ta med komplexa matematiska formler.

Dessutom har kvantmekaniken (och kvantfysiken) bevisat m?jligheten till m?nga parallella verkligheter, tidsresor och andra saker som genom historien bara ans?gs vara science fiction. Detta ?r utan tvekan ett enormt bidrag inte bara till vetenskapen utan ocks? till m?nsklighetens framtid.

F?r ?lskare av den vetenskapliga bilden av v?rlden kan denna vetenskap vara b?de en v?n och en fiende. Faktum ?r att kvantteorin ?ppnar stora m?jligheter f?r olika spekulationer om ett paravetenskapligt ?mne, vilket redan har visats i exemplet med en av de alternativa psykologiska teorierna. Vissa moderna ockultister, esoteriker och anh?ngare av alternativa religi?sa och andliga r?relser (oftast psykokulter) v?nder sig till de teoretiska konstruktionerna av denna vetenskap f?r att underbygga rationaliteten och sanningen i deras mystiska teorier, ?vertygelser och praktiker.

Detta ?r ett exempel utan motstycke, n?r enkla gissningar om teoretiker och abstrakta matematiska formler ledde till en verklig vetenskaplig revolution och skapade en ny vetenskap som str?k ?ver allt som var k?nt tidigare. Till viss del har kvantfysiken vederlagt den aristoteliska logikens lagar, eftersom den har visat att n?r man v?ljer "antingen-eller" finns det ytterligare ett (eller kanske flera) alternativ.

Hej k?ra l?sare. Om du inte vill sl?pa efter livet, f?r att vara en verkligt lycklig och frisk person, b?r du k?nna till hemligheterna bakom den moderna kvantfysiken, ?tminstone en liten aning om vilka djup av universum forskare har gr?vt i dag. Du har inte tid att g? in p? djupa vetenskapliga detaljer, men du vill bara f?rst? essensen, men f?r att se sk?nheten i den ok?nda v?rlden, d? ?r den h?r artikeln: kvantfysik f?r vanliga dummies eller, kan man s?ga, f?r hemmafruar, bara till dig. Jag ska f?rs?ka f?rklara vad kvantfysik ?r, men i enkla ord, f?r att visa tydligt.

”Vad ?r sambandet mellan lycka, h?lsa och kvantfysik?” fr?gar du.

Faktum ?r att det hj?lper till att svara p? m?nga obegripliga fr?gor relaterade till m?nskligt medvetande, medvetandets inflytande p? kroppen. Tyv?rr hj?lper medicin, som f?rlitar sig p? klassisk fysik, inte alltid oss att vara friska. Och psykologi kan inte riktigt ber?tta hur man hittar lycka.

Endast djupare kunskap om v?rlden kommer att hj?lpa oss att f?rst? hur vi verkligen kan hantera sjukdomar och var lyckan bor. Denna kunskap finns i universums djupa lager. Kvantfysiken kommer till unds?ttning. Snart vet du allt.

Vad studerar kvantfysiken i enkla ord

Ja, faktiskt, kvantfysiken ?r mycket sv?r att f?rst? eftersom den studerar mikrov?rldens lagar. Det vill s?ga v?rlden i dess djupare lager, p? mycket sm? avst?nd, d?r det ?r v?ldigt sv?rt f?r en person att titta.

Och v?rlden, visar det sig, beter sig d?r v?ldigt konstigt, mystiskt och obegripligt, inte som vi ?r vana vid.

D?rav all komplexitet och all missf?rst?nd i kvantfysiken.

Men efter att ha l?st den h?r artikeln kommer du att vidga dina kunskapers horisonter och se p? v?rlden p? ett helt annat s?tt.

Kort om kvantfysikens historia

Allt b?rjade i b?rjan av 1900-talet, n?r den newtonska fysiken inte kunde f?rklara m?nga saker och forskare hamnade i en ?terv?ndsgr?nd. Sedan introducerade Max Planck begreppet kvantum. Albert Einstein tog upp denna id? och bevisade att ljus inte fortplantar sig kontinuerligt, utan i portioner - kvanta (fotoner). Dessf?rinnan trodde man att ljus har en v?gnatur.

Men som det visade sig senare ?r varje element?r partikel inte bara ett kvantum, det vill s?ga en fast partikel, utan ocks? en v?g. S? h?r upptr?dde korpuskul?r v?gdualism i kvantfysiken, den f?rsta paradoxen och b?rjan p? uppt?ckter av mystiska fenomen i mikrov?rlden.

De mest intressanta paradoxerna b?rjade n?r det ber?mda dubbelslitsexperimentet genomf?rdes, varefter mysterierna blev mycket fler. Vi kan s?ga att kvantfysiken b?rjade med honom. L?t oss ta en titt p? det.

Dubbelslitsexperiment i kvantfysik

F?rest?ll dig en tallrik med tv? slitsar i form av vertikala r?nder. Vi kommer att s?tta en sk?rm bakom denna tallrik. Om vi riktar ljus mot plattan kommer vi att se ett interferensm?nster p? sk?rmen. Det vill s?ga omv?xlande m?rka och ljusa vertikala r?nder. Interferens ?r resultatet av v?gbeteendet hos n?got, i v?rt fall ljus.

Om du passerar en v?g av vatten genom tv? h?l som ligger sida vid sida kommer du att f?rst? vad st?rning ?r. Det vill s?ga, ljuset visar sig vara ungef?r som om det har en v?gnatur. Men som fysiken, eller snarare Einstein, har bevisat, s? fortplantas den av fotonpartiklar. Redan en paradox. Men det ?r okej, korpuskul?r v?gdualism kommer inte l?ngre att ?verraska oss. Kvantfysiken s?ger oss att ljus beter sig som en v?g men best?r av fotoner. Men miraklen har bara b?rjat.

L?t oss s?tta en pistol framf?r en platta med tv? slitsar, som inte kommer att avge ljus, utan elektroner. L?t oss b?rja skjuta elektroner. Vad kommer vi att se p? sk?rmen bakom tallriken?

N?r allt kommer omkring ?r elektroner partiklar, vilket betyder att fl?det av elektroner, som passerar genom tv? slitsar, bara ska l?mna tv? r?nder p? sk?rmen, tv? sp?r mitt emot slitsarna. Har du f?rest?llt dig sm?sten som flyger genom tv? luckor och tr?ffar sk?rmen?

Men vad ser vi egentligen? Alla samma interferensm?nster. Vad ?r slutsatsen: elektroner fortplantar sig i v?gor. S? elektroner ?r v?gor. Men trots allt ?r det en elementarpartikel. ?terigen corpuscular-wave dualism i fysiken.

Men vi kan anta att p? en djupare niv? ?r en elektron en partikel, och n?r dessa partiklar kommer samman b?rjar de bete sig som v?gor. Till exempel ?r en havsv?g en v?g, men den best?r av vattendroppar och p? en mindre niv? molekyler och sedan atomer. Okej, logiken ?r solid.

L?t oss sedan skjuta fr?n en pistol inte med en str?m av elektroner, utan l?t oss sl?ppa ut elektroner separat, efter en viss tid. Som om vi passerade genom springorna, inte en havsv?g, utan spottade individuella droppar fr?n en barnvattenpistol.

Det ?r ganska logiskt att i det h?r fallet skulle olika vattendroppar falla i olika slitsar. P? sk?rmen bakom plattan kunde man inte se ett interferensm?nster fr?n v?gen, utan tv? distinkta anslagsfransar mittemot varje slits. Vi kommer att se samma sak om vi kastar sm? stenar, de, som flyger genom tv? sprickor, skulle l?mna ett sp?r, som en skugga fr?n tv? h?l. L?t oss nu skjuta individuella elektroner f?r att se dessa tv? r?nder p? sk?rmen fr?n elektronst?tar. De sl?ppte en, v?ntade, den andra, v?ntade och s? vidare. Kvantfysiker har kunnat g?ra ett s?dant experiment.

Men skr?ck. Ist?llet f?r dessa tv? fransar erh?lls samma interferensv?xlingar av flera fransar. Hur s?? Detta kan h?nda om en elektron flyger samtidigt genom tv? slitsar, och bakom plattan, som en v?g, skulle kollidera med sig sj?lv och st?ra. Men det kan inte vara s?, eftersom en partikel inte kan vara p? tv? st?llen samtidigt. Den flyger antingen genom den f?rsta springan eller genom den andra.

Det ?r h?r kvantfysikens verkligt fantastiska saker b?rjar.

Superposition i kvantfysik

Med en djupare analys f?r forskarna reda p? att vilken element?r kvantpartikel eller samma ljus (foton) faktiskt kan finnas p? flera st?llen samtidigt. Och det h?r ?r inte mirakel, utan mikrokosmos verkliga fakta. Detta ?r vad kvantfysiken s?ger. Det ?r d?rf?r, n?r vi skjuter en separat partikel fr?n en kanon, ser vi resultatet av interferens. Bakom plattan kolliderar elektronen med sig sj?lv och skapar ett interferensm?nster.

Vanliga objekt i makrokosmos ?r alltid p? ett st?lle, har ett tillst?nd. Till exempel sitter du nu p? en stol, v?ger s?g 50 kg, har en puls p? 60 slag per minut. Naturligtvis kommer dessa indikationer att ?ndras, men de kommer att ?ndras efter en tid. Du kan trots allt inte vara hemma och p? jobbet samtidigt, v?ga 50 och 100 kg. Allt detta ?r f?rst?eligt, det h?r ?r sunt f?rnuft.

I mikrokosmos fysik ?r allt annorlunda.

Kvantmekaniken h?vdar, och detta har redan bekr?ftats experimentellt, att vilken elementarpartikel som helst kan vara samtidigt inte bara p? flera punkter i rymden, utan ocks? ha flera tillst?nd samtidigt, s?som spinn.

Allt detta passar inte in i huvudet, undergr?ver den vanliga id?n om v?rlden, fysikens gamla lagar, v?nder p? t?nkandet, man kan lugnt s?ga att det g?r dig galen.

Det ?r s? vi kommer att f?rst? termen "superposition" inom kvantmekaniken.

Superposition inneb?r att ett objekt i mikrokosmos samtidigt kan befinna sig i olika punkter i rymden, och ?ven ha flera tillst?nd samtidigt. Och detta ?r normalt f?r elementarpartiklar. S?dan ?r mikrov?rldens lag, hur m?rkligt och fantastiskt det ?n kan verka.

Du ?r f?rv?nad, men det h?r ?r bara blommor, kvantfysikens mest of?rklarliga mirakel, mysterier och paradoxer har ?nnu inte kommit.

V?gfunktion kollaps i fysiken i enkla termer

Sedan best?mde sig forskarna f?r att ta reda p? och se mer exakt om elektronen faktiskt passerar genom b?da slitsarna. Helt pl?tsligt g?r den genom en slits och separeras sedan p? n?got s?tt och skapar ett interferensm?nster n?r den passerar igenom. Tja, man vet aldrig. Det vill s?ga, du m?ste placera n?gon enhet n?ra slitsen, som korrekt skulle registrera passagen av en elektron genom den. Inte tidigare sagt ?n gjort. Naturligtvis ?r detta sv?rt att implementera, du beh?ver inte en enhet, utan n?got annat f?r att se en elektrons passage. Men forskare har gjort det.

Men i slut?ndan h?pnade resultatet alla.

S? fort vi b?rjar titta genom vilken spalt en elektron passerar genom, b?rjar den bete sig inte som en v?g, inte som ett konstigt ?mne som befinner sig p? olika punkter i rymden samtidigt, utan som en vanlig partikel. Det vill s?ga, det b?rjar visa de specifika egenskaperna f?r ett kvantum: det ligger bara p? ett st?lle, det passerar genom en fack, det har ett spinnv?rde. Det som visas p? sk?rmen ?r inte ett interferensm?nster, utan ett enkelt sp?r mittemot slitsen.

Men hur ?r det m?jligt. Som om elektronen skojar och leker med oss. Till en b?rjan beter den sig som en v?g, och sedan, efter att vi best?mde oss f?r att titta p? dess passage genom en slits, uppvisar den egenskaperna hos en fast partikel och passerar endast en slits. Men s? ?r det i mikrokosmos. Detta ?r kvantfysikens lagar.

Forskare har sett en annan mystisk egenskap hos elementarpartiklar. Det var s? begreppen os?kerhet och kollaps av v?gfunktionen d?k upp i kvantfysiken.

N?r en elektron flyger mot gapet ?r den i ett obest?mt tillst?nd eller, som vi sa ovan, i en superposition. Det vill s?ga, den beter sig som en v?g, den ?r placerad samtidigt p? olika punkter i rymden, den har tv? snurrv?rden (ett snurr har bara tv? v?rden). Om vi inte r?rde den, inte f?rs?kte titta p? den, inte fick reda p? exakt var den ?r, om vi inte m?tte v?rdet p? dess spin, skulle den flyga som en v?g genom tv? slitsar vid samtidigt, vilket inneb?r att det skulle skapa ett interferensm?nster. Kvantfysiken beskriver dess bana och parametrar med hj?lp av v?gfunktionen.

Efter att vi har gjort m?tningen (och det ?r m?jligt att m?ta en partikel i mikrov?rlden endast genom att interagera med den, till exempel genom att kollidera med en annan partikel med den), d? kollapsar v?gfunktionen.

Det vill s?ga, nu ?r elektronen exakt p? ett st?lle i rymden, har ett spinnv?rde.

Man kan s?ga att en elementarpartikel ?r som ett sp?ke, den verkar finnas, men samtidigt finns den inte p? ett st?lle, och med en viss sannolikhet kan den vara var som helst inom beskrivningen av v?gfunktionen. Men s? fort vi b?rjar kontakta det f?rvandlas det fr?n ett sp?klikt f?rem?l till ett verkligt p?tagligt ?mne som beter sig som vanliga f?rem?l i den klassiska v?rlden som ?r bekanta f?r oss.

"Det h?r ?r fantastiskt", s?ger du. Visst, men kvantfysikens underverk har bara b?rjat. Det mest otroliga ?r ?nnu att komma. Men l?t oss ta en paus fr?n ?verfl?d av information och ?terg? till kvant?ventyr en annan g?ng, i en annan artikel. Under tiden, reflektera ?ver vad du l?rde dig idag. Vad kan s?dana mirakel leda till? N?r allt kommer omkring omger de oss, detta ?r en egenskap hos v?r v?rld, om ?n p? en djupare niv?. Tror vi fortfarande att vi lever i en tr?kig v?rld? Men vi kommer att dra slutsatser senare.

Jag f?rs?kte prata om grunderna i kvantfysik kort och tydligt.

Men om du inte f?rst?r n?got, se d? den h?r tecknade filmen om kvantfysik, om experimentet med tv? slitsar, allt ber?ttas ocks? d?r p? ett begripligt, enkelt spr?k.

Tecknad film om kvantfysik:

Eller s? kan du titta p? den h?r videon, allt kommer att falla p? plats, kvantfysik ?r v?ldigt intressant.

Video om kvantfysik:

Hur visste du inte om detta innan?

Moderna uppt?ckter inom kvantfysiken f?r?ndrar v?r v?lbekanta materiella v?rld.

Fysiken ?r den mest mystiska av alla vetenskaper. Fysiken ger oss en f?rst?else f?r v?rlden omkring oss. Fysikens lagar ?r absoluta och g?ller f?r alla utan undantag, oavsett person och social status.

Denna artikel ?r avsedd f?r personer ?ver 18 ?r.

?r du redan ?ver 18?

Grundl?ggande uppt?ckter inom kvantfysik

Isaac Newton, Nikola Tesla, Albert Einstein och m?nga andra ?r m?nsklighetens stora guider i fysikens underbara v?rld, som liksom profeter avsl?jade f?r m?nskligheten universums st?rsta hemligheter och f?rm?gan att kontrollera fysiska fenomen. Deras ljusa huvuden skar genom okunnighetens m?rker hos den orimliga majoriteten och visade som en ledstj?rna v?gen till m?nskligheten i nattens m?rker. En av dessa ledare i fysikens v?rld var Max Planck, kvantfysikens fader.

Max Planck ?r inte bara grundaren av kvantfysiken, utan ocks? f?rfattaren till den v?rldsber?mda kvantteorin. Kvantteorin ?r den viktigaste komponenten i kvantfysiken. Enkelt uttryckt beskriver denna teori mikropartiklars r?relse, beteende och interaktion. Grundaren av kvantfysiken gav oss ocks? m?nga andra vetenskapliga arbeten som har blivit h?rnstenarna i modern fysik:

• teori om termisk str?lning;
• speciell relativitetsteori;
• forskning inom omr?det termodynamik;
• forskning inom optikomr?det.

Kvantfysikens teori om mikropartiklars beteende och interaktion blev grunden f?r den kondenserade materiens fysik, elementarpartikelfysik och h?genergifysik. Kvantteorin f?rklarar f?r oss essensen av m?nga fenomen i v?r v?rld - fr?n hur elektroniska datorer fungerar till himlakropparnas struktur och beteende. Max Planck, skaparen av denna teori, till?t oss tack vare sin uppt?ckt att f?rst? den sanna essensen av m?nga saker p? niv?n av elementarpartiklar. Men skapandet av denna teori ?r l?ngt ifr?n vetenskapsmannens enda f?rtj?nst. Han var den f?rste som uppt?ckte universums grundl?ggande lag - lagen om energibevarande. Max Plancks bidrag till vetenskapen ?r sv?rt att ?verskatta. Kort sagt, hans uppt?ckter ?r ov?rderliga f?r fysik, kemi, historia, metodik och filosofi.

kvantf?ltteori

I ett n?tskal ?r kvantf?ltteori en teori om beskrivningen av mikropartiklar, s?v?l som deras beteende i rymden, interaktion med varandra och ?msesidiga transformationer. Denna teori studerar beteendet hos kvantsystem inom de s? kallade frihetsgraderna. Detta vackra och romantiska namn s?ger ingenting f?r m?nga av oss. F?r dummies ?r frihetsgrader antalet oberoende koordinater som beh?vs f?r att indikera r?relsen hos ett mekaniskt system. Enkelt uttryckt ?r frihetsgrader k?nnetecken f?r r?relse. Intressanta uppt?ckter inom omr?det f?r interaktion mellan elementarpartiklar gjordes av Steven Weinberg. Han uppt?ckte den s? kallade neutrala str?mmen - principen om interaktion mellan kvarkar och leptoner, som han fick Nobelpriset f?r 1979.

Max Plancks kvantteorin

P? 1700-talets nittiotalet tog den tyske fysikern Max Planck upp studien av termisk str?lning och fick s? sm?ningom en formel f?r energif?rdelning. Kvanthypotesen, som f?ddes under dessa studier, markerade b?rjan av kvantfysiken, s?v?l som kvantf?ltteorin, som uppt?cktes p? 1900-talet. Plancks kvantteori ?r att under termisk str?lning emitteras och absorberas den energi som produceras inte konstant, utan episodiskt, kvantum. ?r 1900, tack vare denna uppt?ckt gjord av Max Planck, blev ?ret f?r kvantmekanikens f?delse. Det ?r ocks? v?rt att n?mna Plancks formel. Kort sagt, dess v?sen ?r som f?ljer - den ?r baserad p? f?rh?llandet mellan kroppstemperatur och dess str?lning.

Kvantmekanisk teori om atomens struktur

Den kvantmekaniska teorin om atomens struktur ?r en av de grundl?ggande teorierna om begrepp inom kvantfysiken, och faktiskt i fysiken i allm?nhet. Denna teori l?ter oss f?rst? strukturen av allt materiellt och ?ppnar hemlighetens sl?ja ?ver vad saker egentligen best?r av. Och slutsatserna baserade p? denna teori ?r mycket ov?ntade. Betrakta atomens struktur kortfattat. S? vad ?r egentligen en atom gjord av? En atom best?r av en k?rna och ett moln av elektroner. Grunden f?r atomen, dess k?rna, inneh?ller n?stan hela massan av sj?lva atomen - mer ?n 99 procent. K?rnan har alltid en positiv laddning, och den best?mmer det kemiska elementet som atomen ?r en del av. Det mest intressanta med en atoms k?rna ?r att den inneh?ller n?stan hela atomens massa, men samtidigt upptar den bara en tiotusendel av sin volym. Vad f?ljer av detta? Och slutsatsen ?r mycket ov?ntad. Det betyder att den t?ta materien i atomen bara ?r en tiotusendel. Och hur ?r det med allt annat? Allt annat i atomen ?r ett elektronmoln.

Elektronmolnet ?r inte ett permanent och till och med inte ett materiellt ?mne. Ett elektronmoln ?r bara sannolikheten f?r att elektroner dyker upp i en atom. Det vill s?ga k?rnan upptar bara en tiotusendel i atomen, och allt annat ?r tomhet. Och om vi tar h?nsyn till att alla f?rem?l runt omkring oss, fr?n dammpartiklar till himlakroppar, planeter och stj?rnor, best?r av atomer, visar det sig att allt materiellt i sj?lva verket best?r av mer ?n 99 procent av tomhet. Denna teori verkar helt otrolig, och dess f?rfattare ?r ?tminstone en vilseledd person, eftersom de saker som finns runt omkring har en solid konsistens, har tyngd och kan k?nnas. Hur kan det best? av tomhet? Har ett misstag smugit sig in i denna teori om materiens struktur? Men det ?r inget fel h?r.

Alla materiella ting verkar t?ta endast p? grund av interaktionen mellan atomer. Saker har en solid och t?t konsistens endast p? grund av attraktion eller repulsion mellan atomer. Detta s?kerst?ller t?theten och h?rdheten hos kristallgittret av kemikalier, som allt material best?r av. Men, en intressant punkt, n?r, till exempel, temperaturf?rh?llandena i milj?n f?r?ndras, kan bindningarna mellan atomer, det vill s?ga deras attraktion och avst?tning, f?rsvagas, vilket leder till en f?rsvagning av kristallgittret och till och med till dess f?rst?relse. Detta f?rklarar f?r?ndringen i ?mnens fysikaliska egenskaper n?r de v?rms upp. Till exempel, n?r j?rn v?rms upp blir det flytande och kan formas till vilken form som helst. Och n?r is sm?lter leder f?rst?relsen av kristallgittret till en f?r?ndring i materiens tillst?nd, och det ?verg?r fr?n fast till flytande. Dessa ?r tydliga exempel p? f?rsvagning av bindningar mellan atomer och, som ett resultat, f?rsvagning eller f?rst?relse av kristallgittret, och l?ter ?mnet bli amorft. Och anledningen till s?dana mystiska metamorfoser ?r just att ?mnen best?r av t?t materia endast med en tiotusendel, och allt annat ?r tomhet.

Och ?mnen verkar vara fasta bara p? grund av de starka bindningarna mellan atomer, vars f?rsvagning f?r?ndras. S?ledes till?ter kvantteorin om atomens struktur oss att ta en helt annan titt p? v?rlden omkring oss.

Grundaren av teorin om atomen, Niels Bohr, lade fram ett intressant koncept att elektronerna i atomen inte utstr?lar energi konstant, utan bara i ?verg?ngs?gonblicket mellan banorna f?r deras r?relse. Bohrs teori hj?lpte till att f?rklara m?nga intraatom?ra processer och gjorde ocks? ett genombrott inom kemivetenskapen och f?rklarade gr?nsen f?r tabellen skapad av Mendeleev. Enligt , det sista elementet som kan existera i tid och rum har serienumret hundra trettiosju, och element som b?rjar fr?n en hundra och trettio?ttonde kan inte existera, eftersom deras existens strider mot relativitetsteorin. Bohrs teori f?rklarade ocks? karakt?ren av ett s?dant fysiskt fenomen som atomspektra.

Dessa ?r interaktionsspektra f?r fria atomer som uppst?r n?r energi emitteras mellan dem. S?dana fenomen ?r typiska f?r gasformiga, ?ngformiga ?mnen och ?mnen i plasmatillst?nd. Kvantteorin gjorde s?ledes en revolution i fysikens v?rld och gjorde det m?jligt f?r forskare att avancera inte bara inom denna vetenskap, utan ocks? inom m?nga relaterade vetenskaper: kemi, termodynamik, optik och filosofi. Och till?t ocks? m?nskligheten att tr?nga in i sakernas naturs hemligheter.

Det finns fortfarande mycket att g?ra av m?nskligheten i dess medvetande f?r att inse atomernas natur, f?r att f?rst? principerna f?r deras beteende och interaktion. Efter att ha f?rst?tt detta kommer vi att kunna f?rst? naturen hos v?rlden omkring oss, eftersom allt som omger oss, b?rjar med dammpartiklar och slutar med solen sj?lv, och vi sj?lva - allt best?r av atomer, vars natur ?r mystisk och fantastiska och fyllda med m?nga hemligheter.