Lumea conform conceptelor cuantice
Fiecare epocă creează propriile povești sau metafore despre nașterea și structura universului. Conform mitului antic indian, a fost creat universul, atunci când zeii au împărțit gigantul inițial Purusha, al cărui cap era cerul, picioarele - pământ, și suflarea - vântul. Potrivit lui Aristotel, universul este format din cincizeci și cinci de sfere de cristal concentrice, dintre care ultraperiferice este cerul, ce încadrează planeta Pământ de la elementele sale, și se termină cu întregul sistem de sfere de șapte cercuri ale iadului. Datorită lui Newton (cu formularea matematică precisă a legilor mișcării), descrierea universului sa schimbat din nou. Universul a început să arate ca un ceas gigant: după ce a fost lichidată și adus în starea inițială, ceasul ticăie universul de la un moment la altul cu o regularitate perfectă și predictibilitate.
Teoriile speciale și generale ale relativității au subliniat subtilitatea metaforei mecanismului ceasului: nu există un singur ceas universal; diferiții observatori nu sunt de acord între ei cu privire la simultaneitatea evenimentelor, au idei diferite despre ceea ce se întâmplă acum. Dar chiar și în aceste condiții, universul funcționează ca un ceas. Lăsați-l să fie ceasul și istoria universului din punctul dvs. de vedere, dar în această poveste universul se desfășoară cu aceeași regularitate și predictibilitate ca în sistemul Newtonian. Dacă în orice fel ați învățat starea universului acum - pentru a ști unde este fiecare particulă și la ce viteză și în ce direcție se mișcă - atunci, în principiu, folosind legile fizicii (și Newton și Einstein sunt de acord cu acest lucru) Puteți anticipa starea universului în măsura în care vă place în viitor sau puteți afla cât de departe a fost în trecut.
Mecanica cuantică întrerupe această tradiție. Nu putem cunoaște simultan poziția exactă și viteza exactă a unei singure particule. Nu putem cu toată încrederea să prezicăm rezultatul chiar celui mai simplu experiment, ca să nu mai vorbim de evoluția cosmosului în ansamblu. Mecanica cuantică arată că, în cel mai bun caz, putem prezice doar probabilitatea ca un experiment să conducă la un rezultat sau altul. Deoarece mecanica cuantică a fost testat timp de zeci de ani experimente extrem de precise, ceasul cosmic newtonian, chiar și modernizate Einstein, sunt metafora necorespunzătoare; lumea este clar diferită.
Fizicienii numesc această proprietate a Universului local. accentuând momentul în care puteți afecta direct numai ceea ce vă este aproape, adică local. Vrajitoria contrazice localitatea, deoarece permite ca anumite acțiuni aici să afecteze ceva acolo, fără a fi nevoie să călătorească ceva de aici, dar experiența de zi cu zi ne convinge că experimente verificabile și repetabile confirmă localitatea. Și, practic, este.
Cu toate acestea, o serie de experimente efectuate pe ultimii zeci de ani a arătat că ceva ce facem noi aici (cum ar fi măsurarea anumitor caracteristici ale particulei) poate fi întrețesută subtil cu ceva ce se întâmplă undeva acolo (cum ar fi rezultatul unei măsurări a anumitor caracteristici ale celeilalte particulă îndepărtată), fără a transfera nimic de aici. Acest fenomen poate duce la confuzie totală, dar este în concordanță cu legile mecanicii cuantice, și a fost prezis pe baza lungă ei înainte de progresul tehnologic a permis să efectueze experimente și a fost surprins să găsească în ele, că predicția este corectă. Miroase de vrăjitorie; Einstein, unul dintre primii fizicieni care au văzut (și brusc criticau) posibilitatea permisă de mecanica cuantică, a descris-o „coșmar“. Dar, după cum vom vedea, legăturile pe distanțe lungi, confirmate în aceste experimente, sunt extrem de subțiri și sunt, în sensul exact al cuvântului, fundamental dincolo de sfera controlului nostru.
Cu toate acestea, aceste rezultate, provenite atât din studii teoretice, cât și experimentale, arată în mod convingător că universul recunoaște interrelații nelocale. Ceva se întâmplă aici, poate fi întrețesută cu ceva se întâmplă acolo, chiar dacă nimic nu este trecut de aici până acolo - și chiar dacă nu aveți timp la nimic, inclusiv lumina, poate trece între evenimentele. Acest lucru înseamnă că spațiul nu poate fi considerat ca înainte: un spațiu intermediar, indiferent cât de mare este. nu garantează faptul că două obiecte sunt separate, deoarece mecanica cuantică permite entanglementarea - un anumit tip de conexiune care poate exista între ele. O particulă ca unul dintre nenumăratele numere din cele pe care dvs. sau eu le putem memora poate scăpa, dar nu se poate ascunde. Potrivit teoriei cuantice și a numeroaselor experimente care confirmă predicțiile sale, legăturile cuantice între două particule pot persista chiar dacă particulele se află la capetele opuse ale universului. Din punctul de vedere al împăcării lor, totul se întâmplă ca și cum ar fi foarte apropiați unul de celălalt, în ciuda multor trilioane de kilometri de spațiu între ele.
Fizica modernă ne schimbă fundamental ideile despre realitate; cu multe lovituri pe care le vom întâlni în următoarele capitole. Dar lovitura cea mai uimitoare de la numărul de verificat experimental, consider recenta realizare a faptului că universul nostru este non-local.
Roșu și albastru
- Ai primit pachetul învelit în hârtie roșie și albastră?
Scully inspectează toată corespondența, îngroșată într-o grămadă de la ușă și vede parcela. Mulder, te rog, nu m-am dus în iad ca să mă încurc cu un alt balon de materiale clasificate.
"Nu, pachetul nu este de la mine, am primit și unul, iar înăuntru sunt cutii mici de titan, cu număr de la 1 la 1000, iar în scrisoarea atașată se spune că vei primi același pachet".
- Da, și ce? - trage Scully, începând să se teamă că cutiile de titan își pot întrerupe vacanța.
"Ei bine", continuă Mulder, "scrisoarea mai spune că fiecare cutie de titan conține o minge de străini care va străluci roșu sau albastru atunci când capacul cutiei sale este deschis".
Mulder, crezi că sunt uimit?
„Stai, ascultă până la capăt. Scrisoarea a spus că înainte de a deschide orice cutii la minge situată în ea există o alegere de a ieși dacă lumina roșie sau albastră, iar el face selecția sa în mod aleatoriu la momentul deschiderii urnelor capacului. Dar ceea ce este ciudat. În scrisoarea precizează, de asemenea, că, deși sunt aranjate cutii exact la fel ca a mea (bilele din fiecare cutie de a alege în mod aleatoriu între roșu și albastru), dar cutiile noastre funcționează ca un concert, într-o pereche. scrisoarea spune că între casetele de acolo o legătură misterioasă, astfel încât, dacă văd o lumină albastră, când am deschis numărul căsuței 1, veți vedea, de asemenea, flash-ul albastru atunci când deschideți numărul său caseta 1, dacă văd o lumină roșie, când am deschis cutia 2, atunci tu vei vedea o minge roșie în numărul său cutie 2, etc. "
"Mulder, sunt foarte obosit, lasa trucurile de circ să aștepte întoarcerea mea".
Trimiteți-le prietenilor: