Mecanica cuantică

Poezia realității
Ştiinţă
Icon science.svg
Trebuie să știm.
Noi vom sti.
  • Biologie
  • Chimie
  • Fizică
O vedere din
umerii uriașilor.
Cred că pot spune în siguranță că nimeni nu înțelege mecanica cuantică.
- Richard Feynman ,Caracterul legii fizice(1965)

Mecanica cuantică (QM) este o ramură afizicădezvoltat pentru a face față comportamentuluiatomi,molecule, șiparticule subatomice. Majoritatea bazelor QM au fost puse în primele trei decenii ale secolului XX. De atunci, a fost utilizat pe scară largă în studiulchimieși materiale, inclusivbiologiccercetare și încosmologie,astrofizicășiastronomie.

Cuprins

Ce explică mecanica cuantică

Una dintre primele idei care a declanșat dezvoltarea mecanicii cuantice se datorează lui Max Planck în 1900. El a propus că energia unei unde de lumină este multiplul întreg al unei constante (numită h-bar) și că aceasta poate crește sau scădea doar cu această constantă, și anume că spectrul energetic al luminii este discret - de aici ia și numele mecanicii cuantice, „cuantică” însemnând „venind în pachete discrete”. Propunerea a fost făcută pentru a ajuta la explicarea spectrului de radiații ale corpului negru, pe care mecanica clasică nu a reușit să o explice.

Mecanica cuantică, împreună cu teoria cuantică a câmpului (care este un upgrade modern la vechea mecanică cuantică), explică sau prezice o serie de alte fenomene, cum ar fi superconductivitatea (utilizată înRMNmașini și unele trenuri de mare viteză),Radiații Hawking(teoretic emis de găuri negre ), cum funcționează magneții, proprietățile biochimice aleproteine, de ce conducta metalelor și plasticul nu, și multe altele. De asemenea, explică multe lucruri de zi cu zi, cum ar fi de ce sticla este atât reflexivă, cât și transparentă;ușoarăare oprobabilitatede a trece prin sticlă și o probabilitate de a fi reflectat înapoi. Ipotezele matematice și fizice ale teoriei câmpului cuantic sunt combinate cu dovezi experimentale care au creat un cadru pentru a descrie modul în care funcționează toate particulele fundamentale cunoscute și modul în care interacționează între ele. Acest cadru se numește model standard și validitatea acestuia este testată de acceleratoare de particule precum LHC din Geneva, Elveția.

Pe scurt, Mecanica cuantică este în esență o versiune mai precisă a mecanicii clasice, care poate prezice în mod semnificativ fenomenele care se întâmplă la scări mici. Cu toate acestea, la scară largă, Mecanica clasică este o mare aproximare pentru multitudinea de mici efecte cuantice subiacente.

Cu toate acestea, are încă unele limitări. În timp ce fizicienii înțeleg modul în care trei din cele patru forțe fundamentale, adică electromagnetismul și interacțiunile slabe și puternice, funcționează la scări mici, nimeni nu înțelege încă cum acționează gravitația la scări foarte mici.materie întunecată,energie întunecatășineutrinofizica rămâne slab înțeleasă, la fel și originea și soarta Univers .

Modelul standard

Vezi articolul principal pe acest subiect:Model standard

De când s-a finalizat mecanica cuantică modernă, în jurul anului 1927, fizicienii au căutat să construiască teorii cuantice care să descrie forțele fundamentale ale naturii - și anumegravitatie, electromagnetismul și forțele nucleare puternice și slabe - luând în considerarerelativitatea specială. În anii 1930,Enrico Fermia fost capabil să caracterizeze forța nucleară slabă, de care este responsabildezintegrarea radioactivă. În anii 1940, Richard Feynman , Julian Schwinger și Sin-Itiro Tomogana au dezvoltat generalizarea mecanică cuantică a ecuațiilor lui Maxwell,electrodinamica cuantică. În curând, fizicienii au reușit să demonstreze că, în interacțiunile cu energie ridicată, interacțiunile electromagnetice și cele slabe sunt același lucru, de unde și forța electrolabă. Bazându-se pe aceste succese încurajatoare, fizicienii și-au văzut forța nucleară puternică. În anii 1970,cromodinamica cuantică- rețineți că nu are nimic de-a face cu culoarea în sensul obișnuit - a apărut ca cea mai bună descriere a interacțiunilor puternice disponibile. Apoi a devenit clar că comportamentul particulelor elementare poate fi descris cu un grad foarte ridicat de acuratețe dacă se posedă teorii cuantice ale electromagnetismului și ale forțelor nucleare. Gravitația a fost invariabil neglijată deoarece (1) este o forță cu adevărat slabă și (2) nimeni nu a fost vreodată capabil să forgeze o teorie cuantică a gravitației utilizabilă. Teoriile cuantice ale interacțiunilor non-gravitaționale sunt acum cunoscute sub numele de Model standard și sunt considerate a fi cea mai exactă teorie fizică creată vreodată. În 4 iulie 2012, Modelul Standard a ajuns în presa populară atunci când Collider mare de hadroni la CERN, Geneva,Elveţia, realizatsemnificativ din punct de vedere statisticobservații și măsurători ale unei particule al cărei comportament este în concordanță cu așa-numitul Bosonul Higgs , gândit să interacționeze cu alte particule și să dea masa. Este important să rețineți că acest lucru nua confirmaexistența bosonului Higgs; este nevoie de observație independentă.



Impreuna curelativitatea generală, teoria noastră modernă a gravitației, Modelul standard descrie în detaliu rafinat tot ceea ce fizicienii cred că știu cu certitudine despre Univers. Dar, desigur, la fel ca toate teoriile științei de până acum, există lucruri care nu au fost visate în această teorie. Pe lângă faptul că nu poate încorpora cu succes gravitația, are foarte puțin de spus despre fizica neutrinilor și, într-adevăr, nimic de spus despre materia întunecată și energia întunecată, care dovezi empirice sugerează că ar cuprinde majoritatea covârșitoare a Universului nostru.

Ciudat și înfricoșător

Unele dintre fenomenele mecanicii cuantice, cum ar fiîncâlcireau fost descrise de Albert Einstein ca „înfricoșător”, deoarece, la nivel sub-atomic, fizica așa cum credem că știm că se descompune și devine aproape de neînțeles.

Principii fundamentale

Există câteva principii de bază de bază pentru înțelegerea mecanicii cuantice și a ciudății presupuse înfricoșătoare care se întâmplă la nivelul atomilor. Este foarte important să ne amintim un lucru cheie: mecanica cuantică nu este mecanica clasică. Teoria cuantică este în mare parte o descriere matematică a modului în care funcționează lumea la nivel atomic pe baza unor dovezi foarte bune. A lua oricare dintre interpretări prea literal ar fi o greșeală.

Cuantificarea energiei

Înainte de teoria cuantică, energia era considerată ca fiind în mod necesar analogică; luând orice valoare fără discriminare și acționând ca o tranziție lină. În lumea macroscopică, această observație rămâne destul de adevărată. Ca un furtun care poate livra orice cantitate de apă îți place rotind robinetul în cantități mici.

Pentru sistemele legate la nivelul cuantic, cum ar fi electronii legați de atomi, energia poate lua anumite valori discrete. Acest lucru este similar cu o mașină care poatenumaicălătoriți cu 10, 20, 30 sau 40 (și așa mai departe) de mile pe oră, mai degrabă decât o creștere lină și uniformă a vitezei. Dacă nu îi dați suficientă energie pentru a face tranziția între 20 mph și 30 mph, va rămâne la 20 mph. Aceasta stă la bazaspectroscopie- și fără această cuantificare a energiei, astfel de instrumente analitice ar fi imposibile.

Pentru a încurca și mai mult apele, particulele nu trebuie să fie deloc într-o singură stare de energie, ci ar putea fi în ceea ce se numește o „suprapunere de stări”. Folosind mașina anterioară ca exemplu, aceasta este similară cu mașina care călătorește cu 20, 30 și 50 mph dintr-o dată. O particulă în această stare nici măcar nu se poate spune cu adevărataveao energie, deși se poate spune că are o energie medie în funcție de cât de mult este în fiecare stare.

Această suprapunere a stărilor este fundamentală pentru ideea de „colaps al funcției de undă” din interpretarea de la Copenhaga, care afirmă că o observare a energiei forțează o particulă care se afla într-o stare de suprapunere într-una dintre stările din care este compusă, cu probabilități variate în funcție de specificul superpoziției. Deci, o măsurare a mașinii cuantice într-o suprapunere de 20, 30 și 50 mph va arăta viteza ca 20, 30,sau50 mph, iar după măsurare mașina va fi în starea de energie unică corespunzătoare oricărei viteze pe care ați măsurat-o.

Efectul fotoelectric

La sfârșitul secolului al XIX-lea, James Clerk Maxwell a formulat o teorie a electromagnetismului care descria o gamă largă de fenomene electrice și, în special, descria lumina ca o undă electromagnetică. În ciuda succesului acestei teorii, la începutul secolului al XX-lea, nu a putut descrie anumite aspecte ale efectului fotoelectric.

Când sunt expuse la lumină, anumite materiale se elibereazăelectroni. Studiind acest efect, cercetătorii au descoperit că, pentru o frecvență fixă ​​a luminii, rata de emisie a electronilor este direct proporțională cu intensitatea luminii incidente indecente, dar dacă frecvența luminii ar fi sub un anumit prag, nu ar fi emis niciun electron. oricât de intensă a fost lumina. Nu mai era o chestiune de cât de multă putere era conferită materialului fotoelectric - o sursă de putere foarte mare, dar de frecvență joasă era incapabilă să elibereze electroni, în timp ce o sursă cu putere de ieșire semnificativ mai mică la o frecvență mai mare ar elibera electroni.

Acest efect a fost explicat prin descrierea luminii ca un flux de particule, numit „fotoni'. Fiecare foton are o cantitate mică de energie, care este proporțională cu frecvența sa. Lumina mai intensă are mai mulți fotoni, dar fiecare foton are aceeași energie. Electronii din materialul fotoelectric interacționează doar cu un foton la un moment dat, deci dacă un singur foton nu are suficientă energie pentru a elibera un electron, niciun electron nu va fi eliberat, indiferent de cât de mulți fotoni pe secundă interacționează cu materialul.

Inutil să spun că această descriere a luminii ca o serie de particule, deși cele cu o „frecvență” asociată acestora, a intrat în conflict cu descrierea lui Maxwell.

Dualitatea undă particule

Mecanica clasică tratează particulele și undele ca lucruri diferite. O particulă este un punct, o pată cu masă și o locație exactă. O undă este puțin mai abstractă, dar are lungime de undă - este răspândită, cu frecvență și viteză. În mecanica cuantică nu există nicio distincție. Particulele pot fi unde și undele pot fi particule - deși sunt cu adevărat altceva în întregime cu unele, dar nu cu toate, dinproprietățidin ambele. Am evoluat într-o lume macroscopică în care putem vedea o distincție, dar aceasta este lumea cuantică, copilule.

Dovezile pentru acest lucru provin din două experimente. În mod clasic, lumina a fost tratată ca o undă - nu existau cuante sau un concept de particule individuale, ci doar unde de energie. Acest lucru a explicat Isaac Newton optica destul de bine. Cu toate acestea, s-a lucrat la ceva numit efect fotoelectric, care Albert Einstein a castigatPremiul Nobelcăci a distrus această interpretare. Einstein a remarcat faptul că detaliile efectului fotoelectric - în cazul în care un metal degajă electroni atunci când este expus la lumina cu energie cinetică discretă - ar putea fi explicate numai dacă lumina era o particulă. Dacă lumina ar consta în particule, atunci s-ar explica de ce efectul a fost instantaneu (undele ar lua timp să se absoarbă, deoarece undele de lumină sunt de sute de ori mai mari decât atomii), energia emanată a fost proporțională cu frecvența și a existat un punct de întrerupere unde efectul nu s-a produs sub o anumită frecvență. Fiecare foton transporta o cantitate discretă de energie, proporțională cu frecvența sa, și o livra la metal. Inutil să spun că începutul de a descrie lumina ca o particulă a cauzat serios probleme cu optica și conceptul de frecvență; undele pot avea o frecvență, dar particulele nu.

Simularea unei funcții de undă a particulelor: experiment cu dublă fantă

După aceasta, însă, a venit experimentul cu dublă fantă. Acest experiment a tras electroni prin două fante. În cadrul mecanicii clasice, electronul era o particulă. Ultimul lucru pe care l-ați aștepta de la o particulă aruncată prin două fante ar fi un model de interferență, dar acest lucru a fost observat. Electronii prezentau interferențe, o proprietate a undelor. Partea suplimentară „înfricoșătoare” a fost aceea că atunci când electronii erau reduși până la punctul în care doar unul ar curge prin fante la un moment dat, modelul era încă văzut; nu numai că valul electronului a interferat cu alți electroni, ci a interferat cu el însuși.

Din aceste observații s-a născut dualitatea particule-undă. La nivel cuantic, nu există o distincție clară între unde și particule. Au fost propuse diverse interpretări pentru a explica acest lucru într-un mod care „are sens” - cu toate acestea, toți suferă de faptul că încearcă să interpretezecuanticmecanici caclasicmecanica.

Incertitudine

' Fanul Star Trek: 'Cum funcționează compensatoarele Heisenberg?'
Gene Roddenberry:Funcționează foarte bine, mulțumesc.'
'

Odată cu stabilirea naturii asemănătoare undelor mecanicii cuantice, au început să apară probleme în stabilirea localizării particulelor. Valurile nu au o locație specifică; sunt răspândite pe o zonă și nu sunt descrise la fel ca particulele. Astfel a fost stabilit „principiul incertitudinii”; pe scurt, înseamnă că nu puteți cunoaște locația și impulsul unei particule la același grad de acuratețe. Aceasta nu este o limită a instrumentelor științifice, ci un aspect fundamental al fizicii. Chiar dumnezeu nu pot cunoaște locația și viteza particulelor în același timp. Este o imposibilitate fizică.

Acest efect apare din faptul că există o serie de stări ale unei particule care au un impuls definit și o serie de stări care au o poziție definită, dar acele două serii de stări nu sunt aceleași. O stare cu un impuls definit este o suprapunere de stări cu poziție definită și invers. Principiul incertitudinii arată că o particulă poate fi într-o stare care este o suprapunere a unui interval mic de momente și o suprapunere a unui interval mic de poziții simultan, dar micimea unuia dintre aceste intervale nu poate fi micșorată fără a face cealaltă gamă mai mare.

Teorii relativiste ale câmpului cuantic

Electrodinamica cuantică

Electrodinamica cuantică, prescurtată QED, este o teorie relativistă a câmpului cuantic care apare atunci când aplicăm principiilemecanica cuanticăla electromagnetism și electrodinamică. QED acoperă orice interacțiune posibilă între unelectron(sau un pozitron) și afoton.

O modalitate ondulată de a imagina cum funcționează QED este de a imagina câmpuri electromagnetice reduse la o rețea, iar apoi forțele asupra particulelor încărcate electric sunt descrise în termeni de schimb defotoniîntre particule (fotonul este purtătorul forței electromagnetice). În timp ce matematica QED, la fel ca toate teoriile câmpului cuantic, sunt destul de ezoterice, interacțiunile care implică QED pot fi înțelese convenabil și relativ nedureroase prin utilizarea Diagramele Feynman , care arată ca genul de lucruri pe care le mâzgăli în timp ce vorbești la telefon.

Cromodinamica cuantică

Animația mecanismului forței nucleare, care arată schimbul de gluoni și modificări de culoare.

Cromodinamica cuantică, prescurtată „QCD”, este orelativist cuanticteoria câmpului care descrie o forță nucleară puternică .

Fundamental,barionic conteazăeste fabricat din quarks care se leagă împreună pentru a forma particule mai familiare, cum ar fiprotonișineutroni. Cuarcii, la fel ca protonii, au o încărcare electrică, dar se bucură de privilegiul suplimentar al unui încărcarea culorii . Se poate considera că încărcarea culorilor este analogă sarcinii electrice, dar în loc de două posibile încărcări (pozitive și negative) are trei: roșu, verde și albastru. Sarcina de culoare a unui quark determină modul în care acționează forța nucleară puternică asupra acestuia.

Purtătorii forței forței puternice sunt numite particule fără masă gluoni , care sunt analoage cufotoniînQED. Cu toate acestea, în timp ce fotonii nu au încărcare electrică,gluoni doau o încărcare de culoare; astfel, gluonii pot interacționa cu alți gluoni.

Descrierea matematică a tuturor acestor interacțiuni intră sub umbrela QCD.

Haters

Jack Chick se pare că respinge ideea de QCD sau cel puțin ideea că gluonii există. Citește-i fascinantele lucrări, apoi hotărăște-te singur. „Desigur, o lectură a acelei bijuterii pune sub semnul întrebării înțelegerea sa a termenului, deoarece spune lucruri precum„ forța obligatorie a unuiatomeste gluoni! ' este asemănător cu a spune „forța care îmi ține magnetul în frigider este fotonii!” Este semi-clar ce încearcă să spună, dar formularea sa nu este tocmai precisă. Oh, apoi există faptul că ignoră faptul că știm de ce nucleul atomic rămâne împreună: forța puternică este de multe ori mai puternică decât forța electromagnetică pe distanțe comparabile cu dimensiunea nucleelor.

Interpretări

Dacă aș fi forțat să rezum într-o singură propoziție ceea ce îmi spune interpretarea de la Copenhaga, ar fi Taci și calculează!
—David Mermin, profesor de fizică emerită la Universitatea Cornell

Interpretările mecanicii cuantice încearcă să explice ceea ce spune formalismul matematic despre lume și obiectele din ea.

Interpretarea de la Copenhaga

Interpretarea de la Copenhaga este un termen liber care descrie o colecție de opinii conexe care s-au format la Copenhaga din discuțiile dintre primii pionieri ai mecanicii cuantice. Această colecție de opinii despre mecanica cuantică poate fi împărțită în două grupuri aproximative.

Ceea ce s-ar putea numi Interpretarea Dirac – von Neumann ținută în mod surprinzător de Dirac și von Neumann, de exemplu. Se preconizează că comportamentul probabilistic de undă al particulelor „se prăbușește” la observare. Propune ca suprapunerile stărilor să fie luate extrem de literal și că o funcție de undă nu este altceva decât un concept abstract care reflectă doar incertitudinea și lipsa de cunoștințe anterioare unei observații. Este ilustrat cel mai bine prin experimente de gândire precum Pisica lui Schrödinger , prin care se crede că este o pisicăambiimort și viu în același timp până la observare (deși Schrödinger a propus inițial experimentul pentru a arăta absurditatea extrapolării interpretării de la Copenhaga la obiecte macroscopice, oamenii încă o iau literalmente și asta aparent a inclusNobellaureatEugene Wigner).

Există, de asemenea, Interpretarea complementară a lui Niels Bohr și Wolfgang Pauli, de exemplu. În această perspectivă, mecanica cuantică descrie pur și simplu rezultatele așteptate ale unui experiment dat care sondează scările microscopice. Lumea pe această scară este considerată de natură de nedescris în termeni fizici, în afară de conceptul clasic unic implicat într-un experiment dat. Experimentul poate fi văzut ca acordând licență pentru extinderea conceptului clasic la scara subatomică. Astfel, în experimente precum cele care implică fotodetectorul, este permisă utilizarea conceptelor clasice ale unei particule cu o poziție pentru a explica semnele de pe fotodetector. Cu toate acestea, în afara acestui context experimental, referințele la poziția unui foton sau chiar fotonul în sine nu au sens. Trebuie remarcat faptul că, în special, la sfârșitul anilor 1940, Bohr a mers mai departe spunând că „fotonul” era în cele din urmă doar un tip de semn pe un dispozitiv macroscopic și poziția nu era altceva decât semnul de pe ecran, nu se puteau atribui niciodată proprietăți tărâmul subatomic în sine. Mecanica cuantică nu descrie sistemele subatomice întrucât sunt cu adevărat independente de intervenția unui agent macroscopic. Deși experimentul poate acorda licență pentru utilizarea unui concept clasic, nu se poate ști ce valoare va lua acest concept, adică unde se va dezvolta marca pe ecranul fotografic. Acesta este elementul probabilistic al teoriei cuantice. „Prăbușirea” funcției de undă nu este altceva decât un agent care își actualizează cunoștințele în lumina învățării rezultatului, nu un proces fizic.

Multe lumi care interacționează

În ciuda asemănării în nume cu Interpretarea Many Worlds, ele sunt extrem de diferite. Conform MIW, funcția de undă nu este un lucru real din punct de vedere fizic (spre deosebire de MWI). Lumile paralele nu se ramifică din cauza evenimentelor cuantice din MIW, dar există de la început. Conform acestei noi teorii, mecanica cuantică există datorită interacțiunii multor lumi. (În MWI, totuși, ramura multiversului în evenimentele cuantice și, astfel, multiversul este un rezultat al mecanicii cuantice.) Această teorie postulează, de asemenea, interacțiunea dintre aceste lumi, care ar putea produce predicții.

Retrocauzală

Aceste opinii încearcă să explice teoria cuantică ca rezultat al influențelor din viitor care afectează prezentul. Aspectul probabilistic al teoriei intră din lipsa de cunoștințe pe care observatorul în prezent o are despre viitorul din care emană aceste influențe.

Observare conștientă

Vezi articolul principal pe acest subiect: Efect de observator

„Observarea”, în sensul interpretării de la Copenhaga, este într-adevăr o scurtă mână pentru orice formă de interacțiune cu un sistem cuantic. Cu toate acestea, există unele care par să considere că necesită observație conștientă, adică observarea de către o minte umană. Acest lucru este evidențiat în absurditatea intenționată a experimentului pisicii lui Schrödinger, undepisicăiar detectorul în sine acționează ca „observatori”. Există întrebări suplimentare pentru cei care iau observatorul conștient la propriu, oamenii de știință serioși au cel puțin tendința de a nu subscrie la ideea de observator conștient, dar există / au existat câteva excepții precum Wigner.

  1. De ce ar trebui un observator conștient să fie semnificativ?
  2. Cum poate conștiința să aibă efecte de care lipsesc procesele fizice inconștiente?

Există o paralelă aici cu afirmațiile lui psihokineză :

  1. Psihochineza presupune că ființele conștiente provoacă modificări fizice prindispusei să se întâmple.
  2. Interpretarea de la Copenhaga presupune că ființele conștiente provoacă schimbări fizice prinobservândei să se întâmple.

Ideea că conștiința este cumva specială îi atrage pe uniireligiiși, de asemenea, furnizorilor unor tipuri de ca și noi . În contrastp-zombi materialisti nu le place ideea că există ceva mai mult în conștiință decât procesele fizice în interiorul creier și materialistii din secolul al XIX-lea sunt inconfortabili cu interpretarea de la Copenhaga.

Acest grup de interpretări este cunoscut sub numele de interpretări de colaps subiectiv, deoarece susțin că funcția de undă și colapsul ei sunt fenomene reale și că colapsul este declanșat de mintea non-materială conștientă (ca în dualism ). Cea mai notabilă interpretare subiectivă a colapsului este interpretarea von Neumann-Wigner.

Fizician cunoscut șiateuautor / apologetVictor Stengera argumentat împotriva interpretării de la Copenhaga în cartea saCuantul inconștient.

Multe lumi

Interpretarea multor lumi afirmă că aparentulaleatoriușistatisticnatura mecanicii cuantice este cauzată, literalmente, de divizarea Universului în secțiuni diferite de fiecare dată când se face o observație. Această interpretare respinge funcția de undă „prăbușirea” interpretării de la Copenhaga. Hugh Everett a sugerat pentru prima dată multe lumi în 1954, dar abia la începutul anilor 1970, când Bryce DeWitt (care a inventat termenul „multe lumi”) a devenit un susținător al interpretării, ideile lui Everett au început să prindă.

Este probabil ca oamenii religioși să nu se simtă confortabil cu multe lumi (așa cum mulți ar fi, de asemenea, cu interpretarea de la Copenhaga datorită excluderii saleomniscientdumnezeu). Este supărător pentru cei care cred în suflete pentru că atunci când lumile se ramifică sau se despart, sufletele trebuie să se ramifice cu lumile.

Nu este greu de văzut de ce atât de mulți oameni consideră că aceste idei sunt deranjante. Căci dacă sunt corecte, au implicații profunde pentru înțelegerea noastră a naturii Sufletului, deoarece Sufletul (dacă există așa ceva) trebuie să se ramifice împreună cu lumile care îl conțin. S-ar părea că scrierile pe care se bazează multe religii contemporane nu menționează o astfel de idee.

Ca orice subiect legat de conștiința umană, multe lumi sunt o sursă fructuoasă dewhaargarbl filozofic.

Susținătorii interpretării multor lumi spun că rezultă din luarea în serios a ecuațiilor mecanicii cuantice. Presupune că spațiul de configurare este realitate, unde fizica se întâmplă de fapt, iar spațiul fizic este un fel de lume umbră. Mulți împotrivesc această noțiune. Mecanica cuantică nu este încă o teorie a totul și, prin urmare, ecuațiile sale nu pot fi o descriere completă a universului. De exemplu, interpretarea multor lumi se bazează pe noțiunea de evoluție unitară a unei funcții de undă care se comportă liniar. Cu toate acestea, dacă, așa cum au subliniat unii teoreticieni precum T. P. Singh, gravitația atunci când este cuantificată trebuie să se comporte neliniar, una dintre ipotezele cruciale ale interpretării multor lumi - liniaritatea - se descompune. Acesta este unul dintre mijloacele prin care colapsul funcției de undă ar putea intra din nou în imagine ca un fenomen real, explicabil dinamic. Este nevoie de mult mai multe cercetări în unificarea mecanicii cuantice și a gravitației și în problema interpretării mecanicii cuantice, înainte ca un verdict să poată fi ajuns.

Susținătorii susțin adesea că întrebarea este deja esențial soluționată și că multe lumi vor prevala în curând, dar de fapt, interpretarea rămâne o poziție minoritară în rândul fizicienilor. Este dificil să înțelegem exact cât de mulți experți acceptă interpretarea, dar, ca exemplu, un sondaj al participanților, în special fizicieni, la o conferință despre „Fizica cuantică și natura realității” a avut doar 18% alegând multe lumi ca interpretarea lor preferată.

Alții

  • Interpretarea valului pilot
  • Istorii consistente
  • Darwinismul cuantic
  • Interpretarea Penrose Gravity

Probleme cu interpretările

Deși interesante, interpretările sunt pustiul unuifilosofia științeicunoscut ca instrumentalism , care afirmă că teoriile trebuie judecate în totalitate în funcție de calitățile predictive, nu de capacitatea lor de a da sens creierului nostru particular. Practic, tăiați-l cu vizualizările - nu fac nicio diferență predictivă - și faceți doar numerele.

Cu privire la vai

Vezi articolul principal pe acest subiect: Cu privire la vai

Fizica cuantică este un subiect dificil și rareori se așteaptă ca oamenii fără studii să o înțeleagă - chiar și pe aceiacude obicei, se așteaptă ca diplomele să aibă cunoștințe practice și nu o apreciere deplină a fiecărui aspect al acestuia. Dificultatea sa este sporită și de faptul că, în multe cazuri, nu există cu adevărat explicații decente laice despre modul în care funcționează, așa că lipsesc explicații mai precise și mai nuanțate știință populară . Având în vedere nivelul atât de complexitate, cât și de natura contra-intuitivă a teoriei cuantice (și poate din cauza bazei cuantice tehnobabble angajat frecvent în operă științifico-fantastică caStar Trek) woo-meisters pot numi întotdeauna produsele lor „cuantice” ceva sau altceva și oamenii sunt probabil să se aștepte la asta. Apoi, oamenii obișnuiți reacționează uneori cu „Ei bine, nu are sens pentru mine, dar presupun că oamenii de știință o înțeleg”. Există unele dovezi psihologice care sugerează că este mai probabil ca oamenii să creadă explicații care sunt greșite dacă sunt îmbrăcați în termeni de natură științifică - într-adevăr, agenții de publicitate au exploatat acest lucru de mulți ani, în special reclamele la produse cosmetice care se învecinează cu auto-parodia. Toate acestea se combină pentru a face cuantul să curgă o pseudoștiință foarte atractivă pentru care oamenii să se angajeze.

Conștiința cuantică

Vezi articolul principal pe acest subiect: Conștiința cuantică

Oamenii de știință au o înțelegere parțială a fizicii cuantice, dar deseori nu sunt de acord unul cu celălalt, în timp ce oamenii obișnuiți sunt în mod regulat mistificați. În mod similar, motivul conștiinței este, având în vedere cunoștințele științifice actuale, imposibil de înțeles. (Bineînțeles că diverse religii și susținătorii îi conving pe acolitii lor înșelători că știu răspunsul la conștiință.) Raționamentul său este următorul:

  • Mecanica cuantică este ciudată, înfricoșătoare și nu o pot înțelege.
  • Conștiința este ciudată, înfricoșătoare și nu pot înțelege ce o provoacă.
  • Prin urmare poate cele două sunt conectate.

Conștiința cuantică este doar un exemplu în care woo-meisterii pot face acest lucru.

Facebook   twitter