Обектите могат да бъдат на две места едновременно, Слънцето нямаше да свети: умопомрачителни положения в квантовата физика

"Кръстник" на квантовата физика е Макс Планк. За да обясни спектрите на излъчване на абсолютно черно тяло, немският физик допуска през 1900 г., че електромагнитната енергия, в това число и светлината, се излъчва на части, наречени по-късно кванти. Планк изказва предположението, че енергията - Е, на един квант е пропорционална на честотата ν (ни) на електромагнитното лъчение. Според хипотезата, не може да се излъчи енергия, по-малка от тази на един квант.

Излиза, че квантовата физика е неизменно свързана с вероятностите. Можем да кажем в какво състояние е най-вероятно да се намира даден обект само след като го огледаме. Тези шансове са капсулирани в математическа единица, наречена вълнова функция. Твърди се, че извършването на наблюдение „свива“ вълновата функция, като това на свой ред унищожава суперпозицията и "принуждава" обекта да влезе само в едно от многото си възможни състояния.

Без квантовата физика, Слънцето нямаше да свети

Забавно, но в действителност можем да направим близко сравнение между квантовия свят и обувките.

Интересно положение в квантовата физика е, че един обект може да бъде на две места едновременно.

Кара черните дупки да се "изпарят"

Квантовата физика може да ни отведе към мултивселена

Мислете за тях като за вълни, и това вече е друга история. Когато гребенът на вълната достигне стената, водещият ръб вече е преминал. Височината на вълната показва къде е най-вероятно да бъде протонът. Така че, въпреки че е малко вероятно да е там, където е водещият ръб, той понякога е там. Сякаш протонът е ровил през бариерата и се получава синтез. Физиците наричат ​​този ефект "квантово тунелиране".

Суперпозицията и наблюдението: Суперпозицията е фундаментален принцип на квантовата механика, който позволява на квантовите системи да съществуват в множество състояния едновременно. Парадоксът на Шрьодингер илюстрира колко странно и нелогично може да бъде това явление, когато се приложи към обекти от нашия ежедневен живот. Важното тук е да разберем, че когато се извърши наблюдение върху квантова система, суперпозицията колабира, и системата приема само едно от възможните безброй състояния. В случая с котката на Шрьодингер, когато отворим кутията и наблюдаваме котката, тя вече е или жива, или мъртва, но не и двете едновременно.

В съвременната физика, както и в дискусии навлизащи в методологията и филосфията ѝ, идеята е дискусионна. Както отбелязва космологът Джордж Елис, с нея "почти всичко може да бъде обяснено и нищо специфично не може съответно да бъде предсказано – всяко наблюдение може да се съгласува с някакъв вариант мултивселена.

Вместо това, що се отнася до квантовата частица, има само една много странна реалност, състояща се от много заплетени слоеве. Докато намаляваме мащаба към по-големите мащаби, които изпитваме всеки ден, тези слоеве се разплитат в световете на теорията за многото светове. Физиците наричат ​​този процес декохерентност.

Двойствеността вълна-частица е пример за суперпозиция. Тоест, квантов обект, съществуващ в множество състояния едновременно. Един електрон, например, е и „тук“, и „там“ едновременно. Разбираме това, след като проведем експеримент.

Именно тази идея е в основата на световноизвестния мисловен експеримент - "Котката на Шрьодингер". Той олицетворява несигурността на т.нар. "реалност" и "мистерията на квантовия свят".

Квантовото правило, наречено принцип на неопределеността на Хайзенберг, гласи, че е невъзможно да се познават съвършено две свойства на една система едновременно. Колкото по-точно познавате едното, толкова по-малко точно познавате другото. Това се отнася за импулса и позицията и отделно за енергията и времето.

Котката на Шрьодингер е един от най-забележителните и обсъждани парадокси в областта на квантовата механика. Този теоретичен експеримент, предложен от австрийския физик Ервин Шрьодингер през 1935 година, илюстрира проблемите, свързани със суперпозицията на квантовите състояния и наблюдението на квантови системи.

Мултивселена (също така мегавселена; multiverse) е хипотетичното множество от всички възможни паралелни вселени (включително и нашата), които взети заедно, съдържат всичко, което съществува – пространство, време, всички форми на материя, енергия, импулс и физичните закони и константи, които са в сила в тях.

Не можете просто да отидете да си купите маратонки, създадени специално за вашето ходило. Вместо това, се съобразявате с вече предварително определените размери, които се предлагат в магазините. Подобен е и субатомният свят.

Представете си го по следния начин: протоните са две частици, които се “сблъскват” със “стената” и се отблъскват. Няма синтез, няма слънчева светлина.

Слънцето произвежда енергията си чрез процес, наречен ядрен синтез. Това включва два протона – положително заредените частици в атома – които се съединяват. Едноименните им заряди, обаче, се отблъскват, точно като два северни магнитни полюса. Физиците наричат това "бариера на Кулон". Тя представлява нещо подобно на "стена" между двата протона.

Стивън Хокинг си представя, че този процес се случва на границата на черна дупка, където една частица излиза (като радиация на Хокинг), но другата се поглъща. С течение на времето, черната дупка бавно се изпарява, тъй като не връща цялата сума, която е взела назаем, пише space.com.

Това е малко като тегленето на заем. Можете да заемете много пари за кратко време или малко пари за по-дълго. Това ни води до виртуалните частици. Ако достатъчно енергия е „взета назаем“ от природата, тогава двойка частици могат мимолетно да се появят, преди бързо да изчезнат, за да не "просрочат заема".