Kuantum mekani?inin temelleri. Gecikmeli se?imli kuantum silgi. Heisenberg Belirsizlik ?lkesi kuantum fizi?inin temelidir


Bu d?nyada kimse ne oldu?unu anlam?yor kuantum mekani?i. Bu belki de onun hakk?nda bilmeniz gereken en ?nemli ?ey. Elbette bir?ok fizik?i kuantum hesaplamaya dayal? yasalar? kullanmay? ve hatta olaylar? tahmin etmeyi ??rendi. Ancak deneyi yapan g?zlemcinin neden sistemin davran???n? belirledi?i ve onu iki durumdan birini kabul etmeye zorlad??? hala belirsiz.

Burada, g?zlemcinin etkisi alt?nda ka??n?lmaz olarak de?i?ecek sonu?lara sahip birka? deney ?rne?i bulunmaktad?r. Kuantum mekani?inin pratikte bilin?li d???ncenin maddi ger?ekli?e m?dahalesiyle ilgilendi?ini g?steriyorlar.

Bug?n kuantum mekani?inin pek ?ok yorumu var ama Kopenhag yorumu belki de en ?nl?s?d?r. 1920'lerde genel ?nermeleri Niels Bohr ve Werner Heisenberg taraf?ndan form?le edildi.

Kopenhag yorumu dalga fonksiyonuna dayanmaktad?r. Bu, ayn? anda var oldu?u bir kuantum sisteminin t?m olas? durumlar? hakk?nda bilgi i?eren matematiksel bir fonksiyondur. Kopenhag Yorumuna g?re, bir sistemin durumu ve di?er durumlara g?re konumu ancak g?zlem yoluyla belirlenebilir (dalga fonksiyonu yaln?zca sistemin ?u veya bu durumda olma olas?l???n? matematiksel olarak hesaplamak i?in kullan?l?r).

G?zlemden sonra bir kuantum sisteminin klasik hale geldi?ini ve g?zlemlendi?i durum d???ndaki durumlarda varl???n?n an?nda sona erdi?ini s?yleyebiliriz. Bu sonu? rakiplerini buldu (Einstein'?n ?nl? "Tanr? zar atmaz" s?z?n? hat?rlay?n), ancak hesaplamalar?n ve tahminlerin do?rulu?u h?l? etkisini g?steriyordu.

Ancak Kopenhag Yorumunu destekleyenlerin say?s? azal?yor ve ana sebep bu gizemli bir ani ??k?? dalga fonksiyonu deney s?ras?nda. Erwin Schr?dinger'in zavall? kediyle ilgili ?nl? d???nce deneyi bu olgunun sa?mal???n? ortaya koymal?d?r. Detaylar? hat?rlayal?m.

Kara kutunun i?inde kara bir kedi, bir ?i?e zehir ve zehri rastgele salabilen bir mekanizma bulunur. ?rne?in radyoaktif bir atom bozunma s?ras?nda bir baloncu?u k?rabilir. Tam zaman atomik bozunma bilinmemektedir. Yaln?zca %50 olas?l?kla ??r?menin meydana geldi?i yar? ?m?r bilinmektedir.

D??ar?dan bakan bir g?zlemci i?in kutunun i?indeki kedinin iki durumda oldu?u a??kt?r: Her ?ey yolunda gittiyse ya diridir, ya da ??r?me meydana gelmi? ve ?i?e k?r?lm??sa ?l?d?r. Bu durumlar?n her ikisi de kedinin zamanla de?i?en dalga fonksiyonuyla tan?mlan?r.

Ne kadar zaman ge?erse, radyoaktif bozunman?n meydana gelme olas?l??? da o kadar artar. Ancak kutuyu a?t???m?z anda dalga fonksiyonu ??k?yor ve bu insanl?k d??? deneyin sonu?lar?n? hemen g?r?yoruz.

Asl?nda, g?zlemci kutuyu a?ana kadar, kedi sonsuza dek ya?amla ?l?m aras?nda gidip gelecektir ya da hem canl? hem ?l? olacakt?r. Kaderi yaln?zca g?zlemcinin eylemleriyle belirlenebilir. Schr?dinger bu sa?mal??a dikkat ?ekti.

The New York Times'?n ?nl? fizik?iler aras?nda yapt??? ara?t?rmaya g?re elektron k?r?n?m deneyi, bilim tarihindeki en ?a??rt?c? ?al??malardan biridir. Do?as? nedir? I???a duyarl? bir ekrana elektron ???n? yayan bir kaynak var. Ve bu elektronlar?n ?n?nde iki yar?kl? bir bak?r plaka olan bir engel vard?r.

E?er elektronlar bize genellikle k???k y?kl? toplar olarak g?r?n?yorsa, ekranda nas?l bir resim bekleyebiliriz? Bak?r plakadaki yuvalar?n kar??s?nda iki ?erit. Ancak asl?nda ekranda alternatif beyaz ve siyah ?eritlerden olu?an ?ok daha karma??k bir desen beliriyor. Bunun nedeni, elektronlar?n bir yar?ktan ge?erken sadece par?ac?k olarak de?il ayn? zamanda dalga olarak da davranmaya ba?lamas?d?r (fotonlar veya ayn? zamanda dalga olabilen di?er ???k par?ac?klar? da ayn? ?ekilde davran?r).

Bu dalgalar uzayda etkile?ime giriyor, ?arp???yor ve birbirlerini g??lendiriyor ve sonu? olarak, ekranda de?i?en a??k ve koyu ?eritlerden olu?an karma??k bir desen g?r?nt?leniyor. Ayn? zamanda elektronlar birbiri ard?na ge?se bile bu deneyin sonucu de?i?mez; tek bir par?ac?k bile dalga olabilir ve iki yar?ktan ayn? anda ge?ebilir. Bu varsay?m, par?ac?klar?n e?zamanl? olarak "s?radan" olduklar?n? g?sterebildi?i Kopenhag kuantum mekani?i yorumunun ana varsay?mlar?ndan biriydi. fiziksel ?zellikler ve dalga gibi egzotik ?zellikler.

Peki ya g?zlemci? Bu kafa kar??t?r?c? hikayeyi daha da kafa kar??t?r?c? hale getiren kendisidir. Benzer deneyler s?ras?nda fizik?iler, elektronun ger?ekte hangi yar?ktan ge?ti?ini belirlemek i?in aletler kullanmaya ?al??t?klar?nda, ekrandaki resim dramatik bir ?ekilde de?i?ti ve "klasik" bir hal ald?: herhangi bir alternatif ?erit olmaks?z?n yar?klar?n tam kar??s?nda iki ayd?nlat?lm?? b?l?m vard?.

Elektronlar dalga do?alar?n? g?zlemcilerin dikkatli g?zlerine a??klama konusunda isteksiz g?r?n?yordu. Karanl?kta gizlenmi? bir gizem gibi g?r?n?yor. Ancak daha basit bir a??klamas? var: Sistemin izlenmesi, olmadan ger?ekle?tirilemez. fiziksel etki ona. Bunu daha sonra tart??aca??z.

2. Is?t?lm?? fullerenler

Par?ac?k k?r?n?m? ?zerine deneyler sadece elektronlarla de?il, ayn? zamanda ?ok daha b?y?k nesnelerle de ger?ekle?tirildi. ?rne?in, birka? d?zine karbon atomundan olu?an b?y?k ve kapal? molek?ller olan fullerenler kullan?ld?. Son zamanlarda, Profes?r Zeilinger liderli?indeki Viyana ?niversitesi'nden bir grup bilim insan?, bu deneylere g?zlem unsurunu dahil etmeye ?al??t?. Bunu yapmak i?in hareketli fulleren molek?llerini lazer ???nlar?yla ???nlad?lar. Daha sonra ?s?t?l?r harici kaynak, molek?ller parlamaya ba?lad? ve ka??n?lmaz olarak varl?klar?n? g?zlemciye g?stermeye ba?lad?.

Bu yenilikle birlikte molek?llerin davran??lar? da de?i?ti. Bu kadar kapsaml? bir g?zlem ba?lamadan ?nce fullerenler, elektronlar?n ekrana ?arpmas?yla ilgili ?nceki ?rne?e benzer ?ekilde engellerden ka??nmada olduk?a ba?ar?l?yd? (dalga ?zellikleri sergiliyorlard?). Ancak bir g?zlemcinin varl???yla fullerenler tamamen yasalara uygun fiziksel par?ac?klar gibi davranmaya ba?lad?.

3. So?utma boyutu

Kuantum fizi?i d?nyas?n?n en ?nl? yasalar?ndan biri, bir kuantum nesnesinin h?z?n? ve konumunu ayn? anda belirlemenin imkans?z oldu?u Heisenberg belirsizlik ilkesidir. Bir par?ac???n momentumunu ne kadar do?ru ?l?ersek, konumunu da o kadar az do?ru ?l?ebiliriz. Ancak makroskobik ger?ek d?nyam?zda, k???k par?ac?klara etki eden kuantum yasalar?n?n ge?erlili?i genellikle g?zden ka?ar.

ABD'den Profes?r Schwab'?n son deneyleri bu alana ?ok de?erli katk?lar sa?l?yor. Bu deneylerdeki kuantum etkileri, elektronlar veya fulleren molek?lleri (yakla??k ?ap? 1 nm olan) d?zeyinde de?il, daha b?y?k nesneler, k???k bir al?minyum ?erit ?zerinde g?sterildi. Bu bant, ortas? as?l? kalacak ve alt?nda titre?ecek ?ekilde her iki tarafa sabitlendi. d?? etki. Ayr?ca yak?nlara band?n konumunu do?ru bir ?ekilde kaydedebilecek bir cihaz yerle?tirildi. Deney birka? ilgin? ?eyi ortaya ??kard?. ?ncelikle nesnenin konumuyla ilgili herhangi bir ?l??m ve band?n g?zlemlenmesi onu etkiledi; her ?l??mden sonra band?n konumu de?i?ti.

Deneyciler band?n koordinatlar?n? y?ksek do?rulukla belirlediler ve b?ylece Heisenberg ilkesine uygun olarak h?z?n? ve dolay?s?yla sonraki konumunu de?i?tirdiler. ?kinci olarak ve olduk?a beklenmedik bir ?ekilde, baz? ?l??mler band?n so?umas?na yol a?t?. B?ylece bir g?zlemci, varl???yla nesnelerin fiziksel ?zelliklerini de?i?tirebilir.

4. Par?ac?klar?n dondurulmas?

Bilindi?i gibi karars?z radyoaktif par?ac?klar sadece kedilerle yap?lan deneylerde de?il, kendi ba?lar?na da bozunuyor. Her par?ac?k vard?r ortalama vade G?r?n??e g?re g?zlemcinin dikkatli g?z? alt?nda artabilen hayat. Bu kuantum etkisi 60'l? y?llarda tahmin edilmi?ti ve bunun parlak deneysel kan?t?, Massachusetts Teknoloji Enstit?s?'nden Nobel ?d?ll? fizik?i Wolfgang Ketterle liderli?indeki bir ekip taraf?ndan yay?nlanan bir makalede ortaya ??kt?.

Bu ?al??mada karars?z uyar?lm?? rubidyum atomlar?n?n bozunmas? incelenmi?tir. Sistemin haz?rlanmas?ndan hemen sonra atomlar bir lazer ???n? kullan?larak uyar?ld?. G?zlem iki modda ger?ekle?ti: s?rekli (sistem s?rekli olarak k???k ???k darbelerine maruz b?rak?ld?) ve darbeli (sistem zaman zaman daha g??l? darbelerle ???nland?).

Elde edilen sonu?lar teorik tahminlerle tamamen tutarl?yd?. D?? ???k etkileri par?ac?klar?n bozunmas?n? yava?lat?r, onlar? bozunma durumundan uzak olan orijinal durumuna d?nd?r?r. Bu etkinin b?y?kl??? de tahminlerle tutarl?yd?. Karars?z uyar?lm?? rubidyum atomlar?n?n maksimum ?mr? 30 kat artt?.

5. Kuantum mekani?i ve bilin?

Elektronlar ve fullerenler dalga ?zelliklerini g?stermeyi b?rak?r, al?minyum plakalar so?ur ve karars?z par?ac?klar bozunumlar?n? yava?lat?r. G?zlemcinin dikkatli g?z? kelimenin tam anlam?yla d?nyay? de?i?tirir. Bu neden zihinlerimizin d?nyan?n i?leyi?ine dahil oldu?unun kan?t? olmas?n? Belki de Carl Jung ve Wolfgang Pauli (Avusturyal? fizik?i, Nobel ?d?l? sahibi, kuantum mekani?inin ?nc?s?), fizik ve bilin? yasalar?n?n birbirini tamamlay?c? olarak g?r?lmesi gerekti?ini s?ylerken hakl?yd?lar?

Etraf?m?zdaki d?nyan?n sadece zihnimizin yan?lt?c? bir ?r?n? oldu?unu anlamaktan bir ad?m uzaktay?z. Fikir korkutucu ve ?ekici. Tekrar fizik?ilere d?nmeye ?al??al?m. ?zellikle son y?llar Gittik?e daha az insan kuantum mekani?inin gizemli dalga fonksiyonuyla Kopenhag yorumunun ??kt???ne ve daha s?radan ve g?venilir e?evresizli?e y?neldi?ine inan?yor.

Mesele ?u ki, t?m bu g?zlemsel deneylerde deneyi yapanlar ka??n?lmaz olarak sistemi etkilemi?tir. Lazerle yak?p yerle?tirdiler ?l??m aletleri. Onlar birle?mi?lerdi ?nemli prensip: Bir sistemi onunla etkile?ime girmeden g?zlemleyemez veya ?zelliklerini ?l?emezsiniz. Herhangi bir etkile?im, ?zelliklerin de?i?tirilmesi s?recidir. ?zellikle k???k bir kuantum sistemi devasa kuantum nesnelerine maruz kald???nda. Sonsuza kadar tarafs?z bir Budist g?zlemcinin olmas? prensipte imkans?zd?r. Termodinamik a??dan geri d?nd?r?lemez olan "e?evresizlik" teriminin devreye girdi?i yer buras?d?r: Bir sistemin kuantum ?zellikleri, ba?ka bir b?y?k sistemle etkile?ime girdi?inde de?i?ir.

Bu etkile?im s?ras?nda kuantum sistemi orijinal ?zelliklerini kaybeder ve adeta “itaat eder” gibi klasik hale gelir. b?y?k sistem. Bu Schr?dinger'in kedisi paradoksunu a??kl?yor: Bir kedi ?ok fazla b?y?k sistem dolay?s?yla d?nyan?n geri kalan?ndan izole edilemez. Bu d???nce deneyinin tasar?m? tamamen do?ru de?il.

Her durumda, bilin? yoluyla yaratma eyleminin ger?ekli?ini varsayarsak, e?evresizlik ?ok daha uygun bir yakla??m gibi g?r?nmektedir. Belki de ?ok uygun. Bu yakla??mla t?m klasik d?nya, tutars?zl???n b?y?k bir sonucu haline gelir. Ve bu alandaki en ?nl? kitaplardan birinin yazar?n?n belirtti?i gibi, bu yakla??m mant?ksal olarak "d?nyada par?ac?k yoktur" veya "temel d?zeyde zaman yoktur" gibi ifadelere yol a?maktad?r.

Ger?ek nedir: Yarat?c?-g?zlemci mi yoksa g??l? uyumsuzluk mu? ?ki k?t?l?k aras?nda se?im yapmam?z gerekiyor. Bununla birlikte bilim insanlar?, kuantum etkilerinin zihinsel s?re?lerimizin bir tezah?r? oldu?una giderek daha fazla ikna oluyor. Ve g?zlemin nerede bitip ger?ekli?in nerede ba?layaca?? her birimize ba?l?d?r.

Bu yaz?m?zda verece?iz yararl? ipu?lar? ders ?al???rken aptallar i?in kuantum fizi?i. Yakla??m ne olmal? sorusunun cevab?n? verelim. yeni ba?layanlar i?in kuantum fizi?ini ??renmek.

Kuantum fizi?i- Bu herkesin kolayl?kla ustala?amayaca?? olduk?a karma??k bir disiplindir. Bununla birlikte, fizik bir konu olarak ilgin? ve faydal?d?r; bu nedenle kuantum fizi?i (http://www.cyberforum.ru/quantum-physics/), onu incelemeye ve sonu?ta pratik faydalar elde etmeye haz?r hayranlar?n? buluyor. Materyali ??renmeyi kolayla?t?rmak i?in en ba?tan, yani yeni ba?layanlar i?in en basit kuantum fizi?i ders kitaplar?yla ba?laman?z gerekir. Bu, bilgi i?in iyi bir temel olu?turman?za ve ayn? zamanda bilginizi kafan?zda iyi bir ?ekilde yap?land?rman?za olanak tan?r.

Ba?la kendi kendine ?al??ma iyi edebiyata ihtiyac?n var. Bilgi edinme s?recinde belirleyici fakt?r olan ve kalitesini sa?layan edebiyatt?r. Kuantum mekani?i ?zellikle ilgi ?ekicidir ve ?o?u ki?i ?al??malar?na bununla ba?lar. Fizi?i herkesin bilmesi gerekir ??nk? bir?ok s?reci a??klayan ve ba?kalar?na anla??l?r k?lan ya?am bilimidir.

Kuantum fizi?ini incelemeye ba?lad???n?zda matematik ve fizik bilgisine sahip olman?z gerekti?ini l?tfen unutmay?n, ??nk? bunlar olmadan ba?a ??kamazs?n?z. Sorular?n?za cevap bulmak i?in ??retmeninizle ileti?ime ge?me f?rsat?n?z olursa iyi olur. Bu m?mk?n de?ilse, ?zel forumlarda durumu a??kl??a kavu?turmay? deneyebilirsiniz. Forumlar ??renmede de ?ok faydal? olabilir.

Bir ders kitab? se?imine karar verdi?inizde, olduk?a karma??k oldu?u ve onu sadece okumakla kalmay?p, i?inde yaz?l? olan her ?eyi derinlemesine incelemeniz gerekece?i ger?e?ine haz?rl?kl? olmal?s?n?z. E?itiminizin sonunda bunlar?n gereksiz bilgiler oldu?unu d???nmemeniz i?in her seferinde teori ile prati?i birle?tirmeye ?al???n. Edinilen bilginin yarars?zl???na dair d???ncelerin ortaya ??kmas?n? ?nlemek i?in kuantum fizi?ini ??renmeye ba?lad???n?z?n amac?n? ?nceden belirlemek de ?nemlidir. ?nsanlar iki kategoriye ayr?l?r: Kuantum fizi?ini ilgin? bulanlar ve yararl? ??e ve ?yle d???nmeyenler. Hangi kategoriye ait oldu?unuzu kendiniz se?in ve buna g?re kuantum fizi?inin hayat?n?zda yeri olup olmad???na karar verin. Kuantum fizi?i ?al??malar?nda her zaman ba?lang?? seviyesinde kalabilir veya ger?ek ba?ar?ya ula?abilirsiniz, her ?ey sizin elinizde.

Her ?eyden ?nce, ger?ekten ilgin? olan? se?in ve kaliteli malzemeler fizikte. Bunlardan baz?lar?n? a?a??daki ba?lant?lar? kullanarak bulabilirsiniz.
?imdilik bu kadar! Kuantum fizi?ini ilgin? bir ?ekilde inceleyin ve aptal olmay?n!

  • ?eviri

Oxford ?niversitesi'nden fizik?i Owen Maroney'e g?re kuantum teorisinin ortaya ??kt??? 1900'lerden bu yana herkes teorinin tuhafl???ndan bahsediyor. Par?ac?klar?n ve atomlar?n ayn? anda birden fazla y?nde hareket etmesine veya ayn? anda saat y?n?nde ve saat y?n?n?n tersine d?nmesine nas?l izin veriyor? Ama kelimeler hi?bir ?eyi kan?tlayamaz. Maroney, "Halka kuantum teorisinin ?ok tuhaf oldu?unu s?ylersek, bu ifadeyi deneysel olarak test etmemiz gerekir" diyor. "Aksi takdirde bilim yapm?yoruz, tahtadaki her t?rl? dalgal? ?izgiden bahsediyoruz."

Bu, Maroney ve meslekta?lar?na, dalga fonksiyonunun ?z?n?, yani kuantum tuhafl?klar?n?n alt?nda yatan gizemli varl??? ortaya ??karmak i?in yeni bir dizi deney geli?tirme fikrini veren ?eydi. Ka??t ?zerinde dalga fonksiyonu, psi (PS) harfi (bu dalgal? ?izgilerden biri) ile g?sterilen basit bir matematiksel nesnedir ve par?ac?klar?n kuantum davran???n? tan?mlamak i?in kullan?l?r. Deneye ba?l? olarak dalga fonksiyonu, bilim adamlar?n?n belirli bir konumda bir elektron g?rme olas?l???n? veya d?n???n?n yukar? veya a?a?? do?ru y?nelme olas?l???n? hesaplamas?na olanak tan?r. Ancak matematik size bir dalga fonksiyonunun ger?ekte ne oldu?unu s?ylemez. Fiziksel bir ?ey mi? Yoksa g?zlemcinin ger?ek d?nya hakk?ndaki bilgisizli?iyle ba?a ??kacak basit bir hesaplama arac? m??

Bu soruyu cevaplamak i?in kullan?lan testler ?ok incelikli ve hen?z kesin bir cevap ?retmi? de?il. Ancak ara?t?rmac?lar sonun yakla?t??? konusunda iyimser. Ve onlarca y?ld?r herkese eziyet eden sorular? nihayet cevaplayabilecekler. Bir par?ac?k ger?ekten ayn? anda bir?ok yerde olabilir mi? Evren s?rekli olarak her birinde bizimkinin var oldu?u paralel d?nyalara m? b?l?nm?? durumda? alternatif versiyon? “Nesnel ger?eklik” diye bir ?ey ger?ekten var m??

Queensland ?niversitesi'nden (Avustralya) fizik?i Alessandro Fedricci, "Herkesin er ya da ge? bu t?r sorular? olacakt?r" diyor. “Asl?nda ger?ek olan ne?”

Ger?ekli?in ?z?ne ili?kin tart??malar, fizik?iler dalga ve par?ac???n ayn? madalyonun iki y?z? oldu?unu ke?fettiklerinde bile ba?lad?. Klasik ?rnek– bireysel elektronlar?n iki yar?k bulunan bir bariyere f?rlat?ld??? ?ift yar?k deneyi: elektron sanki ayn? anda iki yar?ktan ge?iyormu? gibi davranarak di?er taraf?nda ?izgili bir giri?im deseni olu?turur. 1926 y?l?nda Avusturyal? fizik?i Erwin Schr?dinger bu davran??? a??klamak i?in bir dalga fonksiyonu ortaya att? ve her durum i?in hesaplanabilecek bir denklem t?retti. Ancak ne o ne de bir ba?kas? bu fonksiyonun mahiyeti hakk?nda bir ?ey s?yleyemedi.

Cehaletteki L?tuf

Pratik a??dan bak?ld???nda do?as? ?nemli de?ildir. 1920'lerde Niels Bohr ve Werner Heisenberg taraf?ndan olu?turulan kuantum teorisinin Kopenhag yorumu, dalga fonksiyonunu ger?ekte ne oldu?unu d???nmeye gerek kalmadan g?zlemlerin sonu?lar?n? tahmin etmek i?in bir ara? olarak kullan?r. "Fizik?iler bu 'kapa ?eneni ve say' davran???ndan dolay? su?lanamaz ??nk? bu n?kleer ve atom fizi?i, fizik alan?nda ?nemli at?l?mlara yol a?m??t?r. sa?lam ve fizik temel par?ac?klar"diyor Bel?ika'daki Katolik ?niversitesi'nde istatistiksel fizik uzman? Jean Bricmont. "Bu y?zden insanlara temel konular hakk?nda endi?elenmemeleri tavsiye ediliyor."

Ancak baz?lar? h?l? endi?eli. 1930'lara gelindi?inde Einstein, Kopenhag yorumunu reddetmi?ti; ?zellikle de iki par?ac???n dalga fonksiyonlar?n? dola?t?rmas?na izin vermesi ve bu yorumun, aralar?nda ?ok b?y?k mesafeler olsa bile birinin ?l??mlerinin an?nda di?erinin durumunu verebilece?i bir duruma yol a?mas? nedeniyle. mesafeler. Einstein, bu "uzaktan korkutucu etkile?im"le y?zle?memek i?in par?ac?klar?n dalga fonksiyonlar?n?n eksik oldu?una inanmay? tercih etti. Par?ac?klar?n, bir ?l??m?n sonucunu belirleyen, kuantum teorisinin fark etmedi?i baz? gizli de?i?kenlere sahip olmas?n?n m?mk?n oldu?unu s?yledi.

O zamandan bu yana yap?lan deneyler, gizli de?i?kenler kavram?n? reddeden, uzaktan korku dolu etkile?imin i?levselli?ini g?sterdi. ancak bu, di?er fizik?ilerin bunlar? kendi y?ntemleriyle yorumlamalar?na engel olmad?. Bu yorumlar iki kampa ayr?l?r. Baz?lar? dalga fonksiyonunun bilgisizli?imizi yans?tt??? konusunda Einstein'la ayn? fikirde. Bunlar filozoflar?n psi-epistemik modeller dedi?i ?eylerdir. Baz?lar? ise dalga fonksiyonunu ger?ek bir ?ey, yani psi-ontik modeller olarak g?r?yor.

Fark? anlamak i?in Schr?dinger'in 1935'te Einstein'a yazd??? bir mektupta anlatt??? d???nce deneyini hayal edelim. Kedi ?elik bir kutunun i?inde. Kutuda ?rnek bulunur radyoaktif malzeme 1 saat i?erisinde %50 oran?nda ??r?k ?r?n yayma ?ans?na sahip olan ve bu ?r?n?n tespit edilmesi halinde kediyi zehirleyen bir cihaz. Schr?dinger, radyoaktif bozunma kuantum d?zeyinde bir olay oldu?undan, kuantum teorisinin kurallar?n?n, saatin sonunda kutunun i?indeki dalga fonksiyonunun ?l? ve canl? bir kedinin kar???m? olmas? gerekti?ini s?yledi?ini yaz?yor.

"Kabaca konu?ursak," Fedricci bunu ?l?ml? bir ?ekilde ifade ediyor, "psi-epistemik modelde, kutudaki kedi ya canl? ya da ?l?d?r ve biz bunu bilmiyoruz ??nk? kutu kapal?d?r." Psiyonik modellerin ?o?unda Kopenhag yorumuyla bir uyum vard?r: G?zlemci kutuyu a?ana kadar kedi hem canl? hem de ?l? olacakt?r.

Ancak burada anla?mazl?k ??kmaza giriyor. Hangi yorum do?rudur? Bu soruyu deneysel olarak cevaplamak zordur ??nk? modeller aras?ndaki farklar ?ok incedir. Asl?nda bunlar?n ?ok ba?ar?l? Kopenhag yorumuyla ayn? kuantum olgusunu tahmin etmeleri gerekiyor. Queensland ?niversitesi'nden fizik?i Andrew White, kuantum teknolojisindeki 20 y?ll?k kariyeri boyunca "bu problem, yakla?amayaca??n?z hi?bir ??k?nt?s? olmayan devasa, p?r?zs?z bir da? gibiydi" diyor.

2011 y?l?nda “dalga fonksiyonu bilgisizli?i” yakla??m?n? ortadan kald?r?yor gibi g?r?nen kuantum ?l??m teoreminin yay?nlanmas?yla her ?ey de?i?ti. Ancak daha yak?ndan incelendi?inde bu teoremin onlara manevra i?in yeterli alan b?rakt??? ortaya ??kt?. Ancak fizik?ilere, dalga fonksiyonunun ger?ekli?ini test ederek bu anla?mazl??? ??zmenin yollar? ?zerinde ciddi ?ekilde d???nme konusunda ilham verdi. Maroney zaten prensipte i?e yarayan bir deney tasarlam??t? ve o ve meslekta?lar? ?ok ge?meden bunu pratikte i?e yarayacak bir yol buldular. Deney ge?en y?l Fedrici, White ve di?erleri taraf?ndan ger?ekle?tirildi.

Testin fikrini anlamak i?in iki deste kart hayal edin. Birinde sadece k?rm?z?lar, di?erinde ise sadece aslar var. Ayn? ?niversiteden fizik?i Martin Ringbauer, "Size bir kart veriliyor ve bu kart?n hangi desteden geldi?ini belirlemeniz isteniyor" diyor. E?er k?rm?z? as ise, "bir ge?i? olacak ve bundan emin olamazs?n?z." Ancak her destede ka? kart oldu?unu biliyorsan?z bu belirsiz durumun ne s?kl?kta ortaya ??kaca??n? hesaplayabilirsiniz.

Fizik tehlikede

Ayn? belirsizlik kuantum sistemlerinde de ya?an?yor. ?rne?in bir fotonun ne kadar polarize oldu?unu tek bir ?l??mle bulmak her zaman m?mk?n de?ildir. White, "Ger?ek hayatta bat? ile bat?n?n hemen g?neyindeki y?n aras?nda ayr?m yapmak kolayd?r, ancak kuantum sistemlerinde bu o kadar kolay de?ildir" diyor. Standart Kopenhag yorumuna g?re, sorunun bir cevab? olmad??? i?in kutupla?ma hakk?nda soru sorman?n bir anlam? yok - ta ki bir ?l??m daha cevab? tam olarak belirleyene kadar. Ancak cehalet olarak dalga fonksiyonu modeline g?re soru mant?kl?d?r; sadece deney, t?pk? kart desteleri gibi, bilgiden yoksundur. Haritalarda oldu?u gibi, ne kadar belirsiz durumun bu cehaletle a??klanabilece?ini tahmin etmek ve bunlarla kar??la?t?rmak m?mk?nd?r. ?ok say?da Standart teori taraf?ndan ??z?len belirsiz durumlar.

Bu tam olarak Fedrici ve ekibinin test etti?i ?eydi. Ekip, foton ???n?ndaki polarizasyonu ve di?er ?zellikleri ?l?t? ve "cehalet" modelleriyle a??klanamayan kesi?me seviyelerini buldu. Sonu? alternatif bir teoriyi destekliyor; e?er nesnel ger?eklik varsa, o zaman dalga fonksiyonu da vard?r. "Ekibin bu sorunu ??zebilmesi etkileyici zor g?rev ne kadar basit bir deney” diyor Bonn ?niversitesi'nden (Almanya) fizik?i Andrea Alberti.

Sonu? hen?z kesinle?mi? de?il: Dedekt?rler testte kullan?lan fotonlar?n yaln?zca be?te birini yakalayabildi?inden, kay?p fotonlar?n da ayn? ?ekilde davrand???n? varsaymam?z gerekiyor. Bu g??l? bir varsay?m ve ekip ?u anda kay?plar? azaltmak ve daha kesin bir sonu? elde etmek i?in ?al???yor. Bu arada Maroney'nin Oxford'daki ekibi, deneyi takip edilmesi daha kolay iyonlarla tekrarlamak i?in Avustralya'daki New South Wales ?niversitesi ile birlikte ?al???yor. Maroney, "?n?m?zdeki alt? ay i?inde bu deneyin nihai versiyonunu elde edece?iz" diyor.

Ancak ba?ar?l? olsalar ve “ger?eklik olarak dalga fonksiyonu” modelleri kazansa bile, o zaman bu modeller de var. farkl? se?enekler. Deney yapanlar?n bunlardan birini se?mesi gerekecek.

?lk yorumlardan biri 1920'lerde Frans?z Louis de Broglie taraf?ndan yap?ld? ve 1950'lerde Amerikal? David Bohm taraf?ndan geni?letildi. Broglie-Bohm modellerine g?re par?ac?klar?n belirli bir konumu ve ?zellikleri vard?r ancak bunlar, dalga fonksiyonu olarak tan?mlanan belirli bir "pilot dalga" taraf?ndan y?nlendirilirler. Bu, iki yar?k deneyini a??kl?yor; ??nk? pilot dalga her iki yar?ktan da ge?ebilir ve bir giri?im deseni olu?turabilir, ancak onun taraf?ndan ?ekilen elektronun kendisi iki yar?ktan yaln?zca birinden ge?ebilir.

2005 y?l?nda bu model beklenmedik bir destek ald?. ?u anda Paris'teki Langevin Enstit?s?'nde bulunan fizik?i Emmanuel Fort ve Paris Diderot ?niversitesi'nden Yves Caudier, ??rencilere basit oldu?unu d???nd?kleri bir problem verdiler: Bir tepsiye d??en ya? damlac?klar?n?n, tepsinin titre?imleri nedeniyle birle?ece?i bir deney d?zenlediler. tepsi. Herkesi ?a??rtacak ?ekilde, tepsi belirli bir frekansta titre?ti?inden damlac?klar?n etraf?nda dalgalar olu?maya ba?lad?. Fort, "Damlac?klar kendi dalgalar? ?zerinde ba??ms?z olarak hareket etmeye ba?lad?" diyor. "Bu ikili bir nesneydi; bir dalga taraf?ndan ?ekilen bir par?ac?k."

Fort ve Caudier o zamandan beri bu t?r dalgalar?n ?ift yar?k deneyinde par?ac?klar?n? tam olarak pilot dalga teorisinin ?ng?rd??? gibi iletebildi?ini ve di?er kuantum etkilerini yeniden ?retebildi?ini g?sterdi. Ancak bu, kuantum d?nyas?nda pilot dalgalar?n varl???n? kan?tlamaz. Fort, "Bize klasik fizikte bu t?r etkilerin imkans?z oldu?u s?ylendi" diyor. "Ve burada neyin m?mk?n oldu?unu g?sterdik."

1980'lerde geli?tirilen bir ba?ka ger?ekli?e dayal? model seti, b?y?k ve k???k nesneler aras?ndaki ?zelliklerdeki b?y?k farkl?l?klar? a??klamaya ?al???yor. Trieste ?niversitesi'nden (?talya) fizik?i Angelo Basi, "Neden elektronlar ve atomlar ayn? anda iki yerde olabiliyor da masalar, sandalyeler, insanlar ve kediler yapam?yor" diyor. "??k?? modelleri" olarak bilinen bu teoriler, tek tek par?ac?klar?n dalga fonksiyonlar?n?n ger?ek oldu?unu ancak kuantum ?zelliklerini kaybedebilece?ini ve par?ac??? uzayda belirli bir konuma zorlayabilece?ini s?yl?yor. Modeller, tek bir par?ac?k i?in b?yle bir ??kme olas?l???n?n son derece k???k olaca?? ve b?ylece atom d?zeyinde kuantum etkilerinin hakim olaca?? ?ekilde tasarlanm??t?r. Ancak par?ac?klar birle?tik?e ??kme olas?l??? h?zla artar ve makroskobik nesneler kuantum ?zelliklerini tamamen kaybederek klasik fizik yasalar?na g?re davran?r.

Bunu test etmenin bir yolu b?y?k nesnelerdeki kuantum etkilerini aramakt?r. E?er standart kuantum teorisi do?ruysa, o zaman boyutta bir s?n?r yoktur. Ve fizik?iler zaten b?y?k molek?lleri kullanarak bir ?ift yar?k deneyi ger?ekle?tirdiler. Ancak ??kme modelleri do?ruysa belirli bir k?tlenin ?zerinde kuantum etkileri g?r?lmeyecektir. ?e?itli gruplar So?uk atomlar?, molek?lleri, metal k?melerini ve nanopartik?lleri kullanarak bu k?tleyi aramay? planl?yorlar. ?n?m?zdeki on y?l i?inde sonu?lar? ke?fetmeyi umuyorlar. Maroney, "Bu deneylerin g?zel taraf?, kuantum teorisini daha ?nce test edilmemi? yerlerde s?k? testlere tabi tutacak olmam?zd?r" diyor.

Paralel d?nyalar

Bir "ger?eklik olarak dalga fonksiyonu" modeli, bilim kurgu yazarlar? taraf?ndan zaten bilinmekte ve sevilmektedir. Bu, o zamanlar New Jersey'deki Princeton ?niversitesi'nde ??renci olan Hugh Everett taraf?ndan 1950'lerde geli?tirilen bir?ok d?nyalar yorumudur. Bu modelde, dalga fonksiyonu ger?ekli?in geli?imini o kadar g??l? bir ?ekilde belirliyor ki, her kuantum ?l??m?nde Evren paralel d?nyalara ayr?l?yor. Ba?ka bir deyi?le, kedili bir kutuyu a?t???m?zda, biri ?l? kedili, di?eri canl? olan iki Evren do?ururuz.

Bu yorumu standart kuantum teorisinden ay?rmak zordur ??nk? tahminleri ayn?d?r. Ancak ge?en y?l Brisbane'deki Griffith ?niversitesi'nden Howard Wiseman ve meslekta?lar? ?oklu evrenin test edilebilir bir modelini ?nerdiler. Modellerinde dalga fonksiyonu yoktur; par?ac?klar klasik fizi?e, Newton yasalar?na uyarlar. Ve kuantum d?nyas?n?n garip etkileri, paralel evrenlerdeki par?ac?klar ve onlar?n klonlar? aras?nda itici g??ler oldu?u i?in ortaya ??k?yor. Wiseman, "Aralar?ndaki itici g??, paralel d?nyalara yay?lan dalgalar yarat?yor" diyor.

41 evrenin etkile?ime girdi?i bir bilgisayar sim?lasyonu kullanarak, modelin, ?ift yar?k deneyindeki par?ac?klar?n y?r?ngeleri de dahil olmak ?zere ?e?itli kuantum etkilerini kabaca yeniden ?retti?ini g?sterdiler. D?nya say?s? artt?k?a giri?im deseni ger?ek olana do?ru y?nelir. Wiseman, teorinin tahminlerinin d?nya say?s?na ba?l? olarak de?i?iklik g?sterdi?inden, ?oklu evren modelinin do?ru olup olmad???n?, yani dalga fonksiyonunun olmad???n? ve ger?ekli?in klasik yasalara g?re i?leyip i?lemedi?ini test etmenin m?mk?n oldu?unu s?yl?yor.

Bu modelde dalga fonksiyonuna ihtiya? duyulmad???ndan, gelecekteki deneyler "cehalet" modellerini d??lasa bile, bu model ge?erli kalacakt?r. Bunun yan? s?ra ba?ka modeller de varl???n? s?rd?recek; ?rne?in Kopenhag yorumu. nesnel ger?eklik, ancak yaln?zca hesaplamalar var.

Ancak daha sonra White, bu sorunun ?al??man?n nesnesi haline gelece?ini s?yl?yor. Hen?z kimse bunun nas?l yap?laca??n? bilmese de "ger?ekten ilgin? olan ?ey, nesnel bir ger?ekli?e sahip olup olmad???m?z? test edecek bir test geli?tirmek olurdu."

Muhtemelen bunu bir?ok kez duymu?sunuzdur kuantum fizi?i ve kuantum mekani?inin a??klanamayan gizemleri hakk?nda. Yasalar? mistisizmi b?y?l?yor ve fizik?iler bile bunlar? tam olarak anlamad?klar?n? itiraf ediyorlar. Bir yandan bu yasalar? anlamak ilgin? ama di?er yandan fizik ?zerine ?ok ciltli ve karma??k kitaplar? okumaya zaman yok. Seni ?ok anl?yorum ??nk? ben de bilgiyi ve ger?e?i aramay? seviyorum ama t?m kitaplara ne yaz?k ki yeterli zaman yok. Yaln?z de?ilsiniz, pek ?ok merakl? ki?i arama ?ubu?una ?unu yaz?yor: “aptallar i?in kuantum fizi?i, aptallar i?in kuantum mekani?i, yeni ba?layanlar i?in kuantum fizi?i, yeni ba?layanlar i?in kuantum mekani?i, kuantum fizi?inin temelleri, kuantum mekani?inin temelleri, ?ocuklar i?in kuantum fizi?i, kuantum mekani?i nedir"..

Bu yay?n tam size g?re

  • Kuantum fizi?i ve kuantum mekani?i nedir?
  • Giri?im nedir?
  • Kuantum dola??kl??? nedir (veya Kuantum ???nlanma aptallar i?in)? (makaleye bak?n)
  • Schr?dinger'in Kedisi d???nce deneyi nedir? (makaleye bak?n)

Kuantum mekani?i kuantum fizi?inin bir par?as?d?r.

Bu bilimleri anlamak neden bu kadar zor? Cevap basit: Kuantum fizi?i ve kuantum mekani?i (kuantum fizi?inin bir par?as?) mikro d?nyan?n yasalar?n? inceliyor. Ve bu yasalar makrokozmomuzun yasalar?ndan kesinlikle farkl?d?r. Bu nedenle mikrokozmostaki elektronlara ve fotonlara ne olaca??n? hayal etmek bizim i?in zor.

Makro ve mikro d?nyalar?n yasalar? aras?ndaki farka bir ?rnek: Makro d?nyam?zda, 2 kutudan birine bir top koyarsan?z, bunlardan biri bo?, di?erinde top olacakt?r. Ancak mikrokozmosta (top yerine atom varsa) bir atom ayn? anda iki kutuda bulunabilir. Bu deneysel olarak bir?ok kez do?ruland?. Bunu kafana takmak zor de?il mi? Ama ger?ekleri tart??amazs?n?z.

Ba?ka bir ?rnek. H?zl? yar??an k?rm?z? bir spor araban?n foto?raf?n? ?ektiniz ve bulan?k bir g?r?nt? g?rd?n?z. yatay ?erit sanki foto?raf?n ?ekildi?i s?rada araba uzay?n ?e?itli noktalar?ndan geliyormu? gibi. Foto?rafta g?rd???n?ze ra?men hala araban?n oldu?undan eminsiniz. uzayda belirli bir yerde. Mikro d?nyada her ?ey farkl?d?r. Atomun ?ekirde?i etraf?nda d?nen elektron asl?nda d?nmez, fakat k?renin her noktas?nda ayn? anda bulunur Bir atomun ?ekirde?inin etraf?nda. Gev?ek bir ?ekilde sar?lm?? kabar?k y?n topu gibi. Fizikte bu kavrama denir "elektronik bulut" .

Tarihe k?sa bir gezi. Bilim adamlar? kuantum d?nyas? hakk?nda ilk kez 1900 y?l?nda Alman fizik?i Max Planck'?n metallerin ?s?t?ld???nda neden renk de?i?tirdi?ini anlamaya ?al??t???nda d???nd?ler. Kuantum kavram?n? ortaya atan oydu. O zamana kadar bilim insanlar? ?????n s?rekli hareket etti?ini d???n?yorlard?. Planck'?n ke?fini ciddiye alan ilk ki?i, o zamanlar pek bilinmeyen Albert Einstein'd?. I????n sadece bir dalga olmad???n? fark etti. Bazen bir par?ac?k gibi davran?r. Einstein'?n ald??? Nobel ?d?l? I????n par?alar halinde, yani kuantumlar halinde yay?ld???n? ke?fetti?i i?in. I????n kuantumuna foton denir ( foton, Vikipedi) .

Kuantum yasalar?n? anlamay? kolayla?t?rmak i?in fizik?iler Ve mekanik (Wikipedia) Bir anlamda klasik fizik yasalar?ndan a?ina oldu?umuz yasalardan soyutlamam?z gerekiyor. Ve Alice gibi tav?an deli?ine, Harikalar Diyar?na dald???n?z? hayal edin.

Ve i?te ?ocuklar ve yeti?kinler i?in bir ?izgi film. Kuantum mekani?inin 2 yar?k ve bir g?zlemci ile yap?lan temel deneyini anlat?r. Sadece 5 dakika s?rer. Kuantum fizi?inin temel sorular?na ve kavramlar?na dalmadan ?nce onu izleyin.

Aptallar i?in kuantum fizi?i videosu. Karikat?rde g?zlemcinin “g?z?ne” dikkat edin. Fizik?iler i?in ciddi bir gizem haline geldi.

Giri?im nedir?

Karikat?r?n ba?lang?c?nda, bir s?v? ?rne?ini kullanarak dalgalar?n nas?l davrand??? g?sterildi - yar?kl? bir plakan?n arkas?ndaki ekranda alternatif koyu ve a??k dikey ?eritler beliriyor. Ve ayr? par?ac?klar?n (?rne?in ?ak?l ta?lar?) plakaya "f?rlat?lmas?" durumunda, 2 yar?ktan u?arlar ve yar?klar?n tam kar??s?ndaki ekrana inerler. Ve ekranda yaln?zca 2 dikey ?erit “?iziyorlar”.

I??k giri?imi- Bu, ekranda bir?ok alternatif parlak ve karanl?k dikey ?erit g?r?nt?lendi?inde ?????n "dalga" davran???d?r. Ayr?ca bu dikey ?eritler giri?im deseni denir.

Makrokozmosumuzda ?????n dalga gibi davrand???n? s?kl?kla g?zlemliyoruz. Elinizi bir mumun ?n?ne koyarsan?z, duvarda elinizin net bir g?lgesi de?il, bulan?k konturlar? olacakt?r.

Yani her ?ey o kadar da karma??k de?il! I????n dalga do?as?na sahip oldu?u art?k bizim i?in olduk?a a??k ve e?er 2 yar?k ???kla ayd?nlat?l?rsa arkalar?ndaki ekranda bir giri?im deseni g?rece?iz. ?imdi 2. deneye bakal?m. Bu?nl? deney

Stern-Gerlach (ge?en y?zy?l?n 20'li y?llar?nda ger?ekle?tirildi). Karikat?rde anlat?lan enstalasyon ???kla parlat?lmad?, elektronlarla (bireysel par?ac?klar halinde) “vuruldu”. Daha sonra, ge?en y?zy?l?n ba??nda, d?nyan?n d?rt bir yan?ndaki fizik?iler, elektronlar?n maddenin temel par?ac?klar? oldu?una ve dalga do?as?na sahip olmamas?, ?ak?l ta?lar? ile ayn? olmas? gerekti?ine inan?yorlard?. Sonu?ta elektronlar maddenin temel par?ac?klar?d?r, de?il mi? Yani, onlar? ?ak?l ta?lar? gibi 2 yar??a “atarsan?z”, yar?klar?n arkas?ndaki ekranda 2 tane g?rmeliyiz..

dikey ?izgiler Ama... Sonu? ?arp?c?yd?. Bilim adamlar? bir giri?im deseni g?rd?ler; bir?ok dikey ?erit. Yani elektronlar da ???k gibi dalga yap?s?na sahip olabilir ve giri?imde bulunabilir. ?te yandan, ?????n sadece bir dalga de?il ayn? zamanda k???k bir par?ac?k, bir foton oldu?u da ortaya ??kt?. tarihsel bilgi

Yaz?n?n ba??nda Einstein'?n bu ke?finden dolay? Nobel ?d?l?'n? ald???n? ??renmi?tik). Belki hat?rlars?n?z, okulda bize fizik dersinde ?unlar s?ylenmi?ti:"dalga-par?ac?k ikili?i" ? Bu, mikrokozmosun ?ok k???k par?ac?klar?ndan (atomlar, elektronlar) bahsetti?imizde, o zaman

Bug?n sen ve ben ?ok ak?ll?y?z ve yukar?da anlat?lan 2 deneyin (elektronlarla ?ekim yapmak ve yar?klar? ???kla ayd?nlatmak) ayn? ?ey oldu?unu anl?yoruz. ??nk? kuantum par?ac?klar?n? yar?klara f?rlat?yoruz. Art?k hem ?????n hem de elektronlar?n kuantum yap?s?nda oldu?unu, ayn? anda hem dalga hem de par?ac?k olduklar?n? biliyoruz. Ve 20. y?zy?l?n ba??nda bu deneyin sonu?lar? sansasyon yaratt?.

Dikkat! ?imdi daha incelikli bir konuya ge?elim.

Yar?klar?m?za bir foton (elektron) ak??? g?ndeririz ve ekrandaki yar?klar?n arkas?nda bir giri?im deseni (dikey ?eritler) g?r?r?z. Bu ?ok a??k. Ama biz elektronlar?n her birinin yar?ktan nas?l u?tu?unu g?rmekle ilgileniyoruz.

Muhtemelen bir elektron sol yuvaya, di?eri sa? yuvaya u?uyor. Ancak daha sonra ekranda yuvalar?n tam kar??s?nda 2 dikey ?erit g?r?nmelidir. Neden bir giri?im deseni olu?uyor? Belki elektronlar yar?klardan u?tuktan sonra ekranda zaten bir ?ekilde birbirleriyle etkile?ime giriyordur. Ve sonu? bunun gibi bir dalga modelidir. Bunu nas?l takip edebiliriz?

Elektronlar? bir ???n halinde de?il, teker teker ataca??z. Atal?m, bekleyelim, bir sonrakini atal?m. Elektron art?k tek ba??na u?tu?u i?in ekrandaki di?er elektronlarla etkile?ime giremeyecektir. At??tan sonra her elektronu ekrana kaydedece?iz. Elbette bir veya iki tanesi bizim i?in net bir tabloyu “boyamayacak”. Ancak bunlar?n ?o?unu yar?klara teker teker g?nderdi?imizde, ?unu fark edece?iz... ah, deh?et - yine bir giri?im dalgas? modeli "?izdiler"!

Yava? yava? delirmeye ba?l?yoruz. Sonu?ta yuvalar?n kar??s?nda 2 dikey ?erit olmas?n? bekliyorduk! Fotonlar? teker teker f?rlatt???m?zda, her birinin sanki ayn? anda 2 yar?ktan ge?ip kendi kendine m?dahale etti?i ortaya ??kt?.

Fantastik! Bir sonraki b?l?mde bu olguyu a??klamaya d?nelim.

Spin ve s?perpozisyon nedir?

Art?k m?dahalenin ne oldu?unu biliyoruz. Bu, mikro par?ac?klar?n (fotonlar, elektronlar, di?er mikro par?ac?klar) dalga davran???d?r (basitlik a??s?ndan bunlara bundan sonra foton diyelim).

Deney sonucunda 1 fotonu 2 yar??a f?rlatt???m?zda sanki iki yar?ktan ayn? anda u?uyor gibi oldu?unu fark ettik. Aksi halde ekrandaki giri?im desenini nas?l a??klayabiliriz?

  • Peki bir fotonun iki yar?ktan ayn? anda u?tu?unu nas?l hayal edebiliriz? 2 se?enek var. 1. se?enek:
  • bir dalga gibi (su gibi) bir foton ayn? anda 2 yar?ktan "y?zer" 2. se?enek:

Prensip olarak bu ifadeler e?de?erdir. “Yol integraline” ula?t?k. Bu Richard Feynman'?n kuantum mekani?i form?lasyonudur.

Bu arada, tam olarak Richard Feynman ait ?nl? ifade, Ne Hi? kimsenin kuantum mekani?ini anlamad???n? rahatl?kla s?yleyebiliriz.

Ancak onun bu ifadesi y?zy?l?n ba??nda i?e yarad?. Ama art?k ak?ll?y?z ve bir fotonun hem par?ac?k hem de dalga gibi davranabilece?ini biliyoruz. Bizim i?in anla??lmaz bir ?ekilde ayn? anda 2 yar?ktan u?abiliyor. Dolay?s?yla kuantum mekani?inin ?u ?nemli ifadesini anlamam?z kolay olacakt?r:

Kesin olarak konu?ursak, kuantum mekani?i bize bu foton davran???n?n istisna de?il, kural oldu?unu s?yl?yor. Herhangi bir kuantum par?ac???, kural olarak, ayn? anda birden fazla durumda veya uzayda birka? noktada bulunur.

Makro d?nyan?n nesneleri yaln?zca belirli bir yerde ve belirli bir durumda olabilir. Ancak bir kuantum par?ac??? kendi yasalar?na g?re var olur. Ve onlar? anlamamam?z? umursam?yor bile. ?nemli olan bu.

Bir aksiyom olarak, bir kuantum nesnesinin "s?perpozisyonunun", onun ayn? anda 2 veya daha fazla y?r?ngede, ayn? anda 2 veya daha fazla noktada olabilece?i anlam?na geldi?ini kabul etmemiz gerekiyor.

Ayn? ?ey ba?ka bir foton parametresi olan spin (kendi a??sal momentumu) i?in de ge?erlidir. Spin bir vekt?rd?r. Kuantum nesnesi mikroskobik bir m?knat?s olarak d???n?lebilir. M?knat?s vekt?r?n?n (spin) yukar?ya veya a?a??ya do?ru y?nlendirildi?i ger?e?ine al??k?n?z. Ama elektron ya da foton bize yine ?unu s?yl?yor: "Arkada?lar, neye al??t???n?z umurumuzda de?il, ayn? anda her iki d?n?? durumunda da olabiliriz (vekt?r yukar?, vekt?r a?a??), t?pk? ayn? anda 2 y?r?ngede olabilece?imiz gibi. ayn? anda veya ayn? anda 2 noktada!

"?l??m" veya "dalga fonksiyonu ??k???" nedir?

“?l??m”?n ne oldu?unu, “dalga fonksiyonu ??k???n?n” ne oldu?unu anlamam?za ?ok az ?ey kald?.

Dalga fonksiyonu bir kuantum nesnesinin (fotonumuz veya elektronumuz) durumunun bir a??klamas?d?r.

Diyelim ki bir elektronumuz var, kendi kendine u?uyor belirsiz bir durumda, d?n??? ayn? anda hem yukar?ya hem de a?a??ya do?ru y?nlendirilir. Durumunu ?l?memiz gerekiyor.

kullanarak ?l?elim manyetik alan: spini alan y?n?nde y?nlendirilen elektronlar bir y?nde sapacak ve spini alana kar?? y?nlendirilen elektronlar di?er y?nde sapacakt?r. Polarizasyon filtresine daha fazla foton y?nlendirilebilir. Fotonun spini (polarizasyonu) +1 ise filtreden ge?er, -1 ise ge?emez.

Durmak! Burada ka??n?lmaz olarak bir soruyla kar??la?acaks?n?z:?l??mden ?nce elektronun belirli bir d?n?? y?n? yoktu, de?il mi? Ayn? anda t?m eyaletlerdeydi, de?il mi?

Bu kuantum mekani?inin hilesi ve hissi. Bir kuantum nesnesinin durumunu ?l?medi?iniz s?rece, herhangi bir y?nde d?nebilir (kendi a??sal momentum vekt?r?n?n herhangi bir y?n?ne sahip olabilir - spin). Ancak ?u anda onun durumunu ?l?t???n?zde, hangi spin vekt?r?n? kabul edece?ine karar veriyor gibi g?r?n?yor.

Bu kuantum nesnesi o kadar harika ki, durumu hakk?nda kararlar veriyor. Ve ?l?t???m?z manyetik alana u?tu?unda nas?l bir karar verece?ini ?nceden tahmin edemeyiz. Bir spin vekt?r?n?n "yukar?" veya "a?a??" olmas?na karar verme olas?l??? %50 ila 50'dir. Ancak karar verir vermez, belirli bir d?n?? y?n?ne sahip, belirli bir duruma gelir. Karar?n?n nedeni “boyutumuz”!

Buna " denir dalga fonksiyonunun ??k???". ?l??mden ?nceki dalga fonksiyonu belirsizdi; Elektron spin vekt?r? ayn? anda t?m y?nlerdeydi; ?l??mden sonra elektron, spin vekt?r?n?n belirli bir y?n?n? kaydetti.

Dikkat! Anlamak i?in m?kemmel bir ?rnek, makrokozmostan gelen bir ili?kidir:

Masan?n ?zerinde topa? gibi bir bozuk para d?nd?r?n. Madeni para d?nerken belirli bir anlam? yoktur; yaz? veya tura. Ancak bu de?eri "?l?meye" karar verdi?inizde ve paray? elinizle vurdu?unuzda, i?te o zaman paran?n spesifik durumunu (tura veya yaz?) elde edersiniz. ?imdi bu madalyonun size hangi de?eri "g?sterece?ine" karar verdi?ini hayal edin: yaz? m? yoksa tura m?? Elektron yakla??k olarak ayn? ?ekilde davran?r.

?imdi karikat?r?n sonunda g?sterilen deneyi hat?rlay?n. Fotonlar yar?klardan ge?erken dalga gibi davrand?lar ve ekranda giri?im deseni g?sterdiler. Ve bilim insanlar? fotonlar?n yar?ktan u?ma an?n? kaydetmek (?l?mek) istediklerinde ve ekran?n arkas?na bir "g?zlemci" yerle?tirdiklerinde, fotonlar dalga gibi de?il par?ac?k gibi davranmaya ba?lad?. Ve ekrana 2 dikey ?erit “?izdiler”. Onlar. ?l??m veya g?zlem an?nda kuantum nesnelerinin kendisi hangi durumda olmas? gerekti?ini se?er.

Fantastik! Bu do?ru de?il mi?

Ama hepsi bu de?il. Sonunda biz En ilgin? k?sma geldik.

Ama... bana ?yle geliyor ki a??r? bilgi y?k? olacak, bu y?zden bu 2 kavram? ayr? yaz?larda ele alaca??z:

  • Ne oldu ?
  • D???nce deneyi nedir?

?imdi bilgilerin d?zenlenmesini istiyor musunuz? Kanada Teorik Fizik Enstit?s? taraf?ndan haz?rlanan belgeseli izleyin. 20 dakika i?inde ?ok k?sa ve kronolojik s?ra Planck'?n 1900'deki ke?finden ba?layarak kuantum fizi?inin t?m ke?ifleri size anlat?lacak. Ve sonra size ?u anda kuantum fizi?indeki bilgilere dayanarak hangi pratik geli?melerin ger?ekle?tirildi?ini anlatacaklar: en do?ru atom saatlerinden kuantum bilgisayar?n?n s?per h?zl? hesaplamalar?na kadar. Bu filmi izlemenizi ?iddetle tavsiye ederim.

G?r???r?z!

Herkese t?m planlar? ve projeleri i?in ilham diliyorum!

P.S.2 Sorular?n?z? ve d???ncelerinizi yorumlara yaz?n. Kuantum fizi?i ile ilgili ba?ka hangi sorularla ilgileniyorsunuz?

P.S.3 Bloga abone olun - abonelik formu makalenin alt?ndad?r.

Kuantum mekani?inin icad?ndan ?nce var olan klasik fizik, do?ay? s?radan (makroskobik) bir ?l?ekte anlat?r. Klasik fizikteki teorilerin ?o?u, bildi?imiz ?l?eklerde i?leyen yakla??kla?t?rmalar olarak t?retilebilir. Kuantum fizi?i (kuantum mekani?i olarak da bilinir), enerji, momentum, a??sal momentum ve di?er niceliklerle klasik bilimden farkl?d?r. ba?l? sistem ayr?k de?erlerle s?n?rl?d?r (kuantizasyon). Nesnelerin hem par?ac?k hem de dalga (dalga par?ac?k ikili?i) olarak ?zel ?zellikleri vard?r. Ayr?ca bu bilimde niceliklerin ?l??lebilece?i do?rulu?un s?n?rlar? vard?r (belirsizlik ilkesi).

Kuantum fizi?inin ortaya ??k???ndan sonra kesin bilimlerde, daha ?nce de?i?mez ger?ekler olarak kabul edilen t?m eski yasalar?n yeniden d???n?lmesini ve analiz edilmesini m?mk?n k?lan bir t?r devrimin ger?ekle?ti?ini s?yleyebiliriz. Bu iyi mi k?t? m?? Belki de iyidir ??nk? ger?ek bilim asla yerinde durmamal?d?r.

Ancak "kuantum devrimi", daha ?nce inand?klar? ?eylerin acilen g?zden ge?irilmesi gereken bir dizi hatal? ve arkaik teori oldu?u ger?e?iyle y?zle?mek zorunda kalan eski tip fizik?iler i?in bir t?r darbe oldu. adaptasyon yeni ger?eklik. ?o?u fizik?i, iyi bilinen bir bilim hakk?ndaki bu yeni fikirleri co?kuyla kabul etti ve bu bilimin incelenmesine, geli?tirilmesine ve uygulanmas?na katk?da bulundu. Bug?n kuantum fizi?i bir b?t?n olarak t?m bilimin dinamiklerini belirliyor. Geli?mi? deneysel projeler (B?y?k Hadron ?arp??t?r?c?s? gibi) tam olarak onun sayesinde ortaya ??kt?.

A??l??

Kuantum fizi?inin temelleri hakk?nda ne s?ylenebilir? Max Planck'?n 1900'deki ??z?m? ve bir?ok ki?inin radyasyon sorununa yakla??m? gibi, klasik fizikle ba?da?t?r?lamayan olgular? a??klamak i?in tasarlanan ?e?itli teorilerden yava? yava? ortaya ??kt?. bilimsel problemler Albert Einstein'?n 1905'te fotoelektrik etkileri a??klayan makalesindeki enerji ve frekans aras?ndaki yaz??man?n yan? s?ra. Kuantum fizi?inin ilk teorisi, 1920'lerin ortas?nda Werner Heisenberg, Max Born ve di?erleri taraf?ndan kapsaml? bir ?ekilde revize edildi. Modern teori?zel olarak geli?tirilmi? ?e?itli matematiksel kavramlarla form?le edilmi?tir. Bunlardan birinde aritmetik fonksiyon (veya dalga fonksiyonu) bize darbenin konumunun olas?l???n?n genli?i hakk?nda kapsaml? bilgi verir.

Ara?t?rma I????n dalga ?z?, 200 y?ldan fazla bir s?re ?nce, o zaman?n b?y?k ve tan?nm?? bilim adamlar?n?n kendi deneysel g?zlemlerine dayanarak ???k teorisini ?nermeleri, geli?tirmeleri ve kan?tlamalar?yla ba?lad?. Buna dalga dediler.

1803 y?l?nda ?nl? ?ngiliz bilim adam? Thomas Young ?nl? ?ifte deneyini ger?ekle?tirdi ve bunun sonucunda bu tan?d?k fenomenler hakk?nda modern fikirlerin olu?umunda b?y?k rol oynayan ?nl? "I??k ve Rengin Do?as? ?zerine" adl? eserini yazd?. hepimize. Bu deney, bu teorinin genel kabul g?rmesinde hayati bir rol oynad?.

Bu t?r deneyler genellikle ?e?itli kitaplarda anlat?l?r, ?rne?in "Yeni Ba?layanlar i?in Kuantum Fizi?inin Temelleri". Temel par?ac?klar?n h?zland?r?lmas?yla ilgili modern deneyler, ?rne?in B?y?k Hadron ?arp??t?r?c?s?nda (LHC olarak k?salt?l?r) Higgs bozonunun ara?t?r?lmas?, tamamen teorik bir?ok kuantum teorisinin pratik onay?n? bulmak i?in tam olarak ger?ekle?tirilir.

Hikaye

1838'de Michael Faraday, t?m d?nyay? sevindiren katot ???nlar?n? ke?fetti. Bu sansasyonel ?al??malar?, Gustav Kirchhoff taraf?ndan "kara cisim" radyasyonu (1859) ad? verilen problem hakk?nda yap?lan bir a??klama ve Ludwig Boltzmann'?n herhangi bir fiziksel sistemin enerji durumlar?n?n da ayr?k olabilece?i y?n?ndeki ?nl? varsay?m? takip etti. (1877). Ancak o zaman Max Planck (1900) taraf?ndan geli?tirilen kuantum hipotezi ortaya ??kt?. Kuantum fizi?inin temellerinden biri olarak kabul edilir. Enerjinin ayr?k "kuantumlarda" (veya enerji paketlerinde) hem yay?labilece?i hem de emilebilece?i y?n?ndeki cesur fikir, kara cisim radyasyonunun g?zlemlenen modelleriyle tam olarak e?le?iyor.

D?nyaca ?nl? Albert Einstein kuantum fizi?ine b?y?k katk? sa?lad?. Kuantum teorilerinden etkilenerek kendi teorisini geli?tirdi. Genel g?relilik teorisi buna denir. Kuantum fizi?indeki ke?ifler de geli?imi etkiledi ?zel teori g?relilik. Ge?en y?zy?l?n ilk yar?s?nda pek ?ok bilim adam?, Einstein'?n ?nerisi ?zerine bu bilimi incelemeye ba?lad?. O zamanlar ilerlemi?ti, herkes onu seviyordu, herkes onunla ilgileniyordu. Klasik anlamda pek ?ok “deli?i” kapatt??? i?in ?a??rt?c? de?il. fizik bilimi(yenilerini de yaratmas?na ra?men) zamanda yolculuk, telekinezi, telepati ve paralel d?nyalar i?in bilimsel bir temel sunuyordu.

G?zlemcinin rol?

Herhangi bir olay veya durum do?rudan g?zlemciye ba?l?d?r. Kesin bilimlerden uzak ki?ilere genellikle kuantum fizi?inin temelleri k?saca bu ?ekilde anlat?l?r. Ancak ger?ekte her ?ey ?ok daha karma??kt?r.

Bu, ?ok eski zamanlardan beri insanlar?n etraflar?ndaki olaylar? etkileme yetene?inde ?srar eden bir?ok ok?lt ve dini gelene?e m?kemmel bir ?ekilde uyuyor. Baz? a??lardan bu ayn? zamanda temeldir. bilimsel a??klama duyu d??? alg?, ??nk? art?k bir ki?inin (g?zlemcinin) fiziksel olaylar? d???nce g?c?yle etkileyebildi?i ifadesi sa?ma g?r?nm?yor.

G?zlemlenen bir olay?n veya nesnenin her ?z durumu, g?zlemcinin bir ?zvekt?r?ne kar??l?k gelir. Operat?r?n (g?zlemcinin) spektrumu ayr?ksa, g?zlenen nesne yaln?zca ayr?k ?zde?erlere ula?abilir. Yani g?zlem nesnesi ve ?zellikleri tamamen bu operat?r taraf?ndan belirlenir.

Geleneksel klasik mekani?in (veya fizi?in) aksine, konum ve momentum gibi e?lenik de?i?kenlerin e?zamanl? tahminleri yap?lamaz. ?rne?in, elektronlar (belirli bir olas?l?kla) yakla??k olarak uzay?n belirli bir b?lgesinde konumlanm?? olabilir, ancak matematiksel olarak kesin konumlar? asl?nda bilinmemektedir.

Genellikle "bulutlar" olarak adland?r?lan sabit olas?l?k yo?unluk konturlar?, bir elektronun nerede bulunaca??n? kavramsalla?t?rmak i?in bir atom ?ekirde?inin etraf?na ?izilebilir. Heisenberg Belirsizlik ?lkesi, e?lenik momentumu g?z ?n?ne al?nd???nda bir par?ac???n konumunun do?ru bir ?ekilde belirlenemedi?ini kan?tl?yor. Bu teorideki baz? modeller tamamen soyut hesaplama niteli?indedir ve pratik bir anlam ifade etmez. Ancak s?kl?kla di?er ince konular d?zeyindeki karma??k etkile?imleri hesaplamak i?in kullan?l?rlar. Ayr?ca fizi?in bu dal?, bilim adamlar?n?n bir?ok d?nyan?n ger?ek varl???n?n olas?l???n? varsaymalar?na olanak tan?d?. Belki yak?nda onlar? da g?rebiliriz.

Dalga fonksiyonlar?

Kuantum fizi?inin yasalar? ?ok kapsaml? ve ?e?itlidir. Dalga fonksiyonlar? fikriyle ?rt???yorlar. Baz? ?zel olanlar, do?as? gere?i sabit veya zamandan ba??ms?z bir olas?l?k da??l?m? yarat?r; ?rne?in, enerjinin dura?an bir konumunda zaman?n dalga fonksiyonuna g?re kayboluyor gibi g?r?nmesi gibi. Bu, kuantum fizi?inin temelini olu?turan etkilerinden biridir. ?lgin? bir ger?ek, zaman olgusunun bu ola?and??? bilimde k?kten revize edilmi? olmas?d?r.

Pert?rbasyon teorisi

Ancak kuantum fizi?indeki form?ller ve teorilerle ?al??mak i?in gereken ??z?mleri geli?tirmenin birka? g?venilir yolu vard?r. Yayg?n olarak "pert?rbasyon teorisi" olarak bilinen b?yle bir y?ntem, temel bir kuantum mekaniksel model i?in analitik bir sonu? kullan?r. Daha basit bir modelle ili?kili daha da karma??k bir model geli?tirmek i?in yap?lan deneylerden sonu? elde etmek amac?yla olu?turulmu?tur. ?zyineleme bu ?ekilde ortaya ??k?yor.

Bu yakla??m, ?e?itli olaylar?n mikroskobik ger?eklikte ele al?nmas?nda son derece pop?ler olan kuantum kaos teorisinde ?zellikle ?nemlidir.

Kurallar ve kanunlar

Kuantum mekani?inin kurallar? temeldir. Bir sistemin da??t?m alan?n?n kesinlikle temel oldu?unu (bir nokta ?arp?m?na sahip oldu?unu) savunuyorlar. Di?er bir ifade ise bu sistem taraf?ndan g?zlemlenen etkilerin ayn? zamanda bu ortamdaki vekt?rleri etkileyen benzersiz operat?rler oldu?udur. Ancak bize hangi Hilbert uzay?n?n veya hangi operat?rlerin mevcut oldu?unu s?ylemiyorlar. Kuantum sisteminin niceliksel bir tan?m?n? elde etmek i?in uygun ?ekilde se?ilebilirler.

Anlam ve etki

Bu al???lmad?k bilimin ba?lang?c?ndan bu yana, kuantum mekani?i ?al??malar?n?n sezgilere ayk?r? pek ?ok y?n? ve sonu?lar?, bir?ok felsefi tart??maya ve bir?ok yoruma yol a?t?. ?e?itli genliklerin ve olas?l?k da??l?mlar?n?n hesaplanmas?na ili?kin kurallar gibi temel sorular bile kamuoyunun ve bir?ok ?nde gelen bilim insan?n?n sayg?s?n? hak ediyor.

?rne?in, bir keresinde herhangi bir bilim insan?n?n kuantum mekani?ini anlad???ndan bile emin olmad???n? ?z?lerek belirtmi?ti. Steven Weinberg'e g?re ?u anda kuantum mekani?inin herkese uyacak bir yorumu yok. Bu durum, bilim adamlar?n?n varl???n? tam olarak anlayamad?klar? ve a??klayamad?klar? bir “canavar” yaratt?klar?n? akla getiriyor. Ancak bu, bu bilimin alaka d?zeyine ve pop?laritesine hi?bir ?ekilde zarar vermez, ancak ger?ekten karma??k ve anla??lmaz sorunlar? ??zmek isteyen gen? uzmanlar? ona ?eker.

Ayr?ca kuantum mekani?i bizi objektifli?i tamamen yeniden d???nmeye zorlad?. fiziksel yasalar Sevinmekten ba?ka bir ?ey yapamayan Evren.

Kopenhag yorumu

Bu yoruma g?re nedenselli?in klasik fizikten bildi?imiz standart tan?m?na art?k ihtiya? kalmam??t?r. Kuantum teorilerine g?re bizim al???lagelmi? anlay???m?zda nedensellik hi?bir ?ekilde mevcut de?ildir. T?m fiziksel olaylar, en k???k temel par?ac?klar?n atom alt? seviyedeki etkile?imi a??s?ndan a??klanmaktad?r. Bu alan, g?r?n?rdeki olas?l?k d???l???na ra?men son derece umut vericidir.

Kuantum psikolojisi

Kuantum fizi?i ile insan bilinci aras?ndaki ili?ki hakk?nda ne s?ylenebilir? Robert Anton Wilson'un 1990'da yazd??? Kuantum Psikolojisi adl? kitapta bu konu ?ok g?zel anlat?l?yor.

Kitapta ana hatlar?yla anlat?lan teoriye g?re beynimizde meydana gelen t?m s?re?ler, bu makalede anlat?lan yasalarla belirlenmektedir. Yani bu bir nevi kuantum fizi?i teorisini psikolojiye uyarlama giri?imidir. Bu teori parabilimsel olarak kabul edilir ve akademik topluluk taraf?ndan tan?nmaz.

Wilson'?n kitab?, hipotezini bir dereceye kadar kan?tlayan bir dizi ?e?itli teknik ve uygulama sunmas? a??s?ndan dikkate de?erdir. ?yle ya da b?yle, okuyucu, matematiksel ve fiziksel modelleri be?eri bilimlere uygulama y?n?ndeki bu t?r giri?imlerin ge?erlili?ine inan?p inanmad???na kendisi karar vermelidir.

Wilson'?n kitab? baz?lar? taraf?ndan mistik d???nceyi hakl? ??karma ve onu bilimsel olarak kan?tlanm?? yeni ??km?? fizik form?lasyonlar?na ba?lama giri?imi olarak g?r?ld?. Bu ?ok ?nemsiz ve m?kemmel ?al??ma 100 y?ldan fazla bir s?redir talep g?rmeye devam ediyor. Kitap d?nyan?n her yerinde bas?l?yor, terc?me ediliyor ve okunuyor. Kim bilir belki de kuantum mekani?inin geli?mesiyle bu tutum de?i?ir bilimsel topluluk kuantum psikolojisine.

??z?m

K?sa s?rede ortaya ??kan bu harika teori sayesinde ayr? bilim, ?evredeki ger?ekli?i atom alt? par?ac?klar d?zeyinde ke?fetme f?rsat? bulduk. Bu, alg?m?z i?in tamamen eri?ilemez olan, m?mk?n olan en k???k seviyedir. Fizik?ilerin d?nyam?z hakk?nda ?nceden bildiklerinin acilen g?zden ge?irilmesi gerekiyor. Kesinlikle herkes bu konuda hemfikirdir. Farkl? par?ac?klar?n birbirleriyle tamamen hayal edilemeyecek mesafelerde etkile?ime girebilece?i ve bunu yaln?zca karma??k matematiksel form?ller kullanarak ?l?ebildi?imiz ortaya ??kt?.

Ek olarak, kuantum mekani?i (ve kuantum fizi?i), ?oklu paralel ger?ekliklerin, zaman yolculu?unun ve tarih boyunca yaln?zca bilim kurgunun konusu olarak kabul edilen di?er ?eylerin olas?l???n? kan?tlam??t?r. Bu ??phesiz sadece bilime de?il, insanl???n gelece?ine de ?ok b?y?k bir katk?d?r.

A??klar i?in bilimsel resim Bu bilim, d?nyan?n hem dostu hem de d??man? olabilir. Ger?ek ?u ki, kuantum teorisi, alternatif teorilerden biri ?rne?inde de g?sterildi?i gibi, parabilimsel konulardaki ?e?itli spek?lasyonlar i?in geni? olas?l?klar a??yor. psikolojik teoriler. Baz? modern ok?ltistler, ezoterik?iler ve alternatif dini ve manevi hareketlerin destek?ileri (?o?unlukla psikok?ltler), kendi teorilerinin rasyonelli?ini ve do?rulu?unu kan?tlamak i?in bu bilimin teorik yap?lar?na y?nelirler. mistik teoriler, inan?lar ve uygulamalar.

Bu, teorisyenlerin basit spek?lasyonlar?n?n ve soyut matematiksel form?llerin ger?e?e yol a?t??? e?i benzeri g?r?lmemi? bir durumdur. bilimsel devrim ve daha ?nce bilinen her ?eyin ?st?n? ?izen yeni bir bilim yaratt?. Kuantum fizi?i, Aristoteles mant???n?n yasalar?n? bir dereceye kadar ??r?tt? ??nk? “ya o ya da” se?ene?ini se?erken bir (ve muhtemelen birka?) alternatif se?ene?in daha oldu?unu g?sterdi.