Mida sa tead kvantfüüsikast? Isegi minusugused humanitaarüliõpilased saavad aru, et füüsika ja kvantfüüsika õpivad pisut erinevaid asju. Samal ajal on füüsika tervikuna loodusteadus, mis uurib, kuidas maailm töötab ja kuidas kõik objektid ja keha omavahel suhestuvad. Füüsikaharuna uurib kvantmehaanika meie maailma kõige sügavamal tasemel. Fakt on see, et kõik, mis meid ümbritseb, koosneb aatomitest. Miks isegi sina ja mina pole midagi muud kui supernoovade tuumadest alguse saanud aatomite ansambel. Pealegi on see füüsika valdkond nii keeruline, et paljud teadlased tunnistavad, et nad ei saa sellest hästi aru. Arvestades kasvavat vastamata küsimuste arvu ja teatavaid sarnasusi kvantfüüsika ja maagia vahel, on see uskumatult atraktiivne, kuid võib olla eksitav, kuna paljud šarlatanid ja pseudoteadlased seda edukalt teevad. Selles artiklis proovime mõista, miks kvantfüüsika on maagiaga nii sarnane.
Kvantfüüsika seisukohast on meie universumi olemasolul mõtet.
Keegi maailmas ei mõista kvantmehaanikat
Me kõik armastame võlukunsti. Eriti need, mille ajal mustkunstnik saab panna pallid "hüppama" ümberpööratud tasside vahel. Kvantsüsteemides, kus objekti omadused, sealhulgas selle asukoht, võivad varieeruda sõltuvalt sellest, kuidas te seda vaatlete, peaksid sellised võimed olema võimalikud ilma käega valvamata. Asi on selles, et kvantteooria kohaselt omandab elementosake teatud oleku alles vaatluse hetkel. Seda on raske uskuda, kuid lõpuks suutsid teadlased ühe footoni abil eksperimentaalselt tõestada, et see eksisteerib korraga kolmes kohas. Aga kuidas see võimalik on?
Peab märkima, et Albert Einstein oli huvitatud kvantmehaanika õnnestumistest - nende abil saab täpselt kirjeldada aatomite ja elementaarosakeste käitumist. Kuid geniaalne teadlane oli selle teooria vastu ja naeruvääristas selle aluseks olevat kontseptsiooni - segadust. Kvantmehaanikas tähendab takerdumine, et ühe osakese omadused võivad kohe mõjutada teise osakese omadusi, sõltumata nendevahelisest kaugusest.
Kvantide takerdumine on nähtus, kus kahe või enama objekti kvantseisundid on teineteisest sõltuvad.
Seejärel näitasid mitmed keerulised katsed, et Einstein eksis: takerdumine on tõeline ja ükski teine teooria ei suuda selle kummalisi mõjusid seletada. Ja vaatamata kvantteooria võimele tulemusi eksperimentaalselt selgitada, tunnistavad paljud teadlased, et kvantfüüsika on nii keeruline, et seda on vaevalt võimalik mõista.
Reklaamvideo:
Kuid takerdumine pole ainus nähtus, mis eraldab kvantteooriat klassikalisest teooriast. Mõnede füüsikute sõnul on kvantreaalsuse kohta veel üks šokeeriv fakt, mida sageli kahe silma vahele jäetakse ja mis lisab selle teoreetilise füüsika piirkonna "maagiat". The New Scientist väitel tõestasid Simon Cochen ja Ernst Specker 1967. aastal matemaatiliselt, et isegi ühe kvantobjekti puhul, kus takerdumine on võimatu, sõltuvad selle omaduste mõõtmisel saadud väärtused olukorrast, milles see objekt asub. Seega sõltub omaduse A väärtus sellest, kas otsustate seda mõõta omadusega B või omadusega C. Lihtsustatult öeldes pole olemas mõõtmise valikust sõltumatut tegelikkust.
Reaalsuse maagia
Nõus, kõik see on vähemalt kummaline ja paneb aju sõna otseses mõttes õmblustesse purskama. Lõppude lõpuks selgub, et vaatleja kohalolek määrab süsteemi saatuse ja sunnib teda tegema valiku ühe riigi kasuks. Kuid kas see pole teadvuse sekkumine materiaalsesse reaalsusesse? Ja kui arvestada, et valguse footon võib samaaegselt olla nii osake kui ka laine ja asuda korraga kolmes kohas, siis millises maailmas me üldse elame? Kas see tõendab samade füüsikaseadustega paralleelsete reaalsuste olemasolu?
Ja see on vaid osa küsimustele, millele tänapäeva füüsikal pole vastuseid. Kuni. Ent kõik ammustest aegadest tundmatu ehmatas inimest. Mõnikord on inimesed valmis midagi uskuma, kui on vähemalt üks - ja pole vahet, kumb - vastab. Sel põhjusel pole sugugi üllatav, et kõikvõimalikud šarlatanid ja pseudoteadlased on kvantfüüsikast nii kiindunud. Kui lülitate huvides REN-teleri sisse, võite komistada ühe teise maailma saateid, kus teine pseudoteadlane tegutseb eksperdina. 99-l juhul 100-st sisaldab tema vale seletus maailmakorra kohta vähemalt ühte kvantfüüsika mainimist. Samal ajal lehvitab iga pseudoteadlane teravalt selliseid teaduslikke termineid nagu elektron, footon ja takerdumine, et saada kogenematu vaataja silmis enam-vähem usaldusväärne väljanägemine.
Mõnikord tundub mulle isegi, et igal endast lugupidaval šarlatanil peab oma repertuaaris olema lihtsalt kõne kvantfüüsika saladustest. Lõppude lõpuks pole teadlastel praktiliselt midagi vaielda nende väidetega, et kvantmehaanika on teadlaste jaoks mõistatus. Kas pole mugav? Selliste ideede populariseerimine võib suure hulga inimeste jaoks põhjustada vale maailmavaate. Sellised ideed aitavad kaasa ka alternatiivmeditsiini meelsusele ja ohtlike haiguste käte panemisele. Nii et teleriekraanidelt tõestavad suu kaudu vahuga esoteerikud, et mõte on oluline, kuna siin on kvantfüüsika ja kodus kasvavad bioloogid kuduvad kvantfüüsikat oma alusetutesse ideedesse lainegenoomi kohta jne. Kõik see aitab kaasa maagilise mõtlemise arengule ning müütide ja väärarusaamade kasvule maailmas, milles me elame.
Edwin Schrödingeri teooria kohaselt võib kastis olev kass olla korraga elus ja surnud.
Samal ajal on kvantfüüsika tõeline maagia. Reaalsuse maagia. Jah, me ei saa palju aru ega tea vastuseid küsimustele, mis tekivad kvantitegimisega, ja arvukate katsete tulemusi, sealhulgas Schrödingeri kass, mille kohta mu kolleeg Nikolai Khizhnyak varem kirjutas. Samas on reaalsus palju huvitavam kui väljamõeldis, sest me ei tea sellest nii palju: meie Universum koosneb 95% ulatuses salapärasest tumedast ainest ja seal on ka tume energia, mis vastutab Universumi paisumise kiirendamise eest. Veelgi enam, kõige sügavamal tasemel koosneb meie maailm väikseimatest osakestest, mis võivad olla korraga mitmes kohas ja käituvad erinevalt sõltuvalt sellest, kas me neid jälgime või mitte. Kui see pole reaalsuse võlu, siis mis on tegelikkus?
Samal ajal on teadus juba andnud palju vastuseid meie maailma kõige olulisematele küsimustele. Igatahes arvan, et midagi teadmata ja kvantfüüsikast mitte mõistmist pole midagi halba. Peaasi, et me suudaksime võimalikult palju teada, tunda universumit. Mis teab tõenäoliselt ka meie kaudu.
Lyubov Sokovikova
