Četiri činjenice o kvantnoj fizici o kojima profesori ne govore
Često govorimo o kvantnoj fizici, a mnogi od nas, ako ne svi, napregli su mozak u svoje vrijeme, pokušavajući shvatiti što se događa. Ali ono što bi moglo biti još čudnije od ovih čudnih i beskonačnih integrala, zajedno s najsloženijom matematikom, koja se razvija već desetljećima?
Otkriće Schrödingerove jednadžbe
Schrödingerova diferencijalna jednadžba dobro je poznata mladim kemičarima i fizičarima širom svijeta. Ukratko, jednadžba je opisala kretanje elektrona oko jezgre na revolucionaran način i radikalno promijenila pogled na znanstvenu zajednicu na atomski model, a sam Schrödinger je dobio Nobelovu nagradu za svoje otkriće..
Ali priča iza ovog otkrića je pomalo čudna. Na Božić 1925. godine, Schrödinger je otišao na malo mjesto Arosa na odmor. Njegov odnos sa suprugom bio je na najnižoj razini, pa je odlučio pozvati staru djevojku iz Beča da mu se pridruži. Također je uzeo neke de Broglieove zapise s njim. Kad se vratio s dopusta 8. siječnja 1926., najavio je otkriće valne mehanike, teorije koja opisuje elektron kao val..
Na pitanje: "Kako je prošao vaš odmor, profesore?", Odgovorio je: "Bio sam ometen nekim proračunima".
Ispada da masa uopće nije ono što ste mislili.
Svi smo mislili da je masa količina tvari koju objekt posjeduje. To je djelomično točno. Nažalost, Higgsov mehanizam ima i druge misli o tome. On zapravo preokreće našu logiku. Higgsov mehanizam tumači masu čestice prema snazi ove čestice u interakciji s određenim poljem (naravno, Higsovom polju). Tehnički gledano, sve u ovom svijetu nema mase, sve dok ne stupi u interakciju s ovim čudnim poljem. Zbog toga (a ne zbog svoje duge odsutnosti na monitorima) znanstvenici Higsov bozon nazivaju "Božjom česticom".
Da bi bolje objasnio ovu teoriju, David Miller se obratio mnoštvu političara u vrlo jednostavnoj analogiji:
"Zamislite koktel za zaposlene u političkim strankama koji su ravnomjerno raspoređeni po sobi i razgovaraju sa svojim najbližim kolegama. Bivši premijer ulazi u sobu i kreće se po sobi. Svo osoblje pored njega se privlači i skuplja se oko njega. ona dobiva na težini više nego inače, to jest, ima više zamaha i istu brzinu kretanja. Dok se ona kreće, teže joj je zaustaviti se, a kad prestane, teže je ponovno početi se kretati, jer ezapuskat proces akumulacije. U tri dimenzije, komplicirane teorije relativnosti, to je Higgsov mehanizam ".
Kvantna mehanika vam omogućuje da budete na dva mjesta odjednom.
S jednim upozorenjem: ako ste kvantna čestica. Heisenbergov princip nesigurnosti i Jungov dvostruki probojni eksperiment sugeriraju da predstavljamo novi svijet; ovi su zakoni pokazali da bi umjesto da se nalazi na jednom mjestu, nešto bilo u određenom (x, y, z) položaju s određenom "vjerojatnošću". Nažalost, nesigurnost u takvim mjerenjima ima mali učinak na svakodnevne objekte, ali kada su u pitanju elektroni, znanstvenici mogu identificirati područja u kojima se elektroni mogu detektirati, ali ne i točan položaj elektrona. Ovaj princip je također poznat kao kvantna superpozicija..
Schrödinger i njegova slavna mačka
Erwin Schrödinger je među kvantnim kemičarima poznat po svojoj revolucionarnoj jednadžbi, ali njegovo ime među običnim smrtnicima često je povezano s mačkom. Kao odgovor na tzv. Problem Kopenhaške interpretacije kvantne mehanike, Schrödinger je došao do čudnog, ali vrlo zanimljivog, mentalnog eksperimenta..
Predstavio je kutiju s živom mačkom, radioaktivnim materijalom, čekićem i kaustičnom kiselinom. Ako se radioaktivni materijal raspada, čekić će pasti na posudu s kiselinom i slomiti ga, što će dovesti do smrti mačke. No, Schrödinger je rekao da su šanse za raspad radioaktivnog materijala nakon točno jednog sata 50%. Logično je pretpostaviti da će za sat vremena mačka biti ili živa ili mrtva, a to nećemo moći odrediti dok ne otvorimo kutiju. Sam Schrödinger je zaključio da je prema kvantnoj mehanici mačka i živa i mrtva dok ne otvorimo kutiju i otkrijemo njeno trenutno stanje..
Kvantna mehanika postala je najnevjerojatnije područje znanosti, koje doslovno okreće naš pogled na svakodnevne stvari. Iako četiri gore navedena primjera djeluju zanimljivo i razumljivo, jedan mali citat Richarda Feynmana sažima sve što trebate znati o ovoj znanosti: "Mislim da mogu sa sigurnošću reći da nitko ne razumije kvantnu mehaniku".
