Моддын намрын алтан навчис тод гэрэлтэв. Оройн нарны туяа нарийссан оройд хүрэв. Гэрэл мөчрүүдийг нэвтлэн "каптерка" их сургуулийн ханан дээр хачин жигтэй дүрсүүдийг анивчуулан үзүүлэв.
Сэр Хэмилтоны бодлогоширсон харц аажуухан гулсаж, хиароскурогийн тоглолтыг харлаа. Ирландын математикчийн толгойд бодол, санаа, дүгнэлтийн жинхэнэ хайлсан тогоо байсан. Ньютоны механикийн тусламжтайгаар олон үзэгдлийг тайлбарлах нь ханан дээрх сүүдрийн тоглоом шиг дүрсүүдийг хуурч мэхэлж, олон асуултыг хариултгүй үлдээдэг гэдгийг тэр сайн мэдэж байсан. "Магадгүй энэ долгион … эсвэл бөөмсийн урсгал ч байж магадгүй" гэж эрдэмтэн "эсвэл гэрэл бол хоёр үзэгдлийн нэг илрэл юм." Сүүдэр, гэрлээс сүлжсэн дүрс шиг."
Квантын физикийн эхлэл
Агуу хүмүүсийг харж, бүх хүн төрөлхтний хувьслын замыг өөрчилдөг агуу санаанууд хэрхэн төрдөгийг ойлгохыг хичээх нь сонирхолтой юм. Хамилтон бол квант физикийн гарал үүслийн үндэс дээр зогсож байсан хүмүүсийн нэг юм. 50 жилийн дараа буюу 20-р зууны эхэн үед олон эрдэмтэд энгийн бөөмсийг судлах чиглэлээр ажиллаж байв. Олж авсан мэдлэг нь уялдаа холбоогүй, эмхэтгэлгүй байсан. Гэсэн хэдий ч эхний ганхсан алхмуудыг хийсэн.
20-р зууны эхэн үеийн бичил ертөнцийн тухай ойлголт
1901 онд атомын анхны загварыг танилцуулж, түүний эвдрэлийг энгийн электродинамикийн үүднээс харуулсан. Мөн энэ хугацаанд Макс Планк, Нильс Бор нар атомын мөн чанарын тухай олон бүтээл хэвлүүлсэн. Тэдний шаргуу хөдөлмөрийг үл харгалзан атомын бүтцийн талаар бүрэн ойлголт байгаагүй.
Хэдэн жилийн дараа буюу 1905 онд Германы үл таних эрдэмтэн Альберт Эйнштейн гэрлийн квант долгион ба корпускул (бөөмс) гэсэн хоёр төлөвт орших боломжийн тухай илтгэл нийтлэв. Түүний ажилд загвар бүтэлгүйтсэн шалтгааныг тайлбарласан аргументуудыг өгсөн. Гэсэн хэдий ч Эйнштейний алсын хараа нь атомын загварын талаарх хуучин ойлголтоор хязгаарлагдаж байсан.
1925 онд Нильс Бор болон түүний хамтран ажиллагсдын олон тооны бүтээл туурвисны дараа нэгэн төрлийн квант механик хэмээх шинэ чиглэл гарч ирэв. Нийтлэг хэллэг болох "квант механик" гучин жилийн дараа гарч ирэв.
Бид квант ба тэдгээрийн өвөрмөц байдлын талаар юу мэдэх вэ?
Өнөөдөр квант физик хангалттай хол явж байна. Олон янзын үзэгдлийг илрүүлсэн. Гэхдээ бид үнэхээр юу мэддэг вэ? Хариултыг орчин үеийн нэг эрдэмтэн танилцуулав. "Хүн квант физикт итгэж болно, эсвэл үүнийг ойлгохгүй байж болно" гэж Ричард Фейнман тодорхойлсон байдаг. Өөрөө бодоод үз дээ. Бөөмүүдийн квант орооцолдол гэх мэт үзэгдлийг дурдахад хангалттай. Энэ үзэгдэл шинжлэх ухааны ертөнцийг бүрэн эргэлзсэн байдалд оруулав. Бүр илүү шокҮүний үр дүнд үүссэн парадокс нь Ньютон, Эйнштейний хуультай нийцэхгүй байна.
Фотоны квант орооцолдлын нөлөөг анх удаа 1927 онд Солвэйгийн тавдугаар их хурал дээр хэлэлцсэн. Нильс Бор, Эйнштейн хоёрын хооронд ширүүн маргаан үүссэн. Квант орооцолдох парадокс материаллаг ертөнцийн мөн чанарын талаарх ойлголтыг бүрэн өөрчилсөн.
Бүх бие нь энгийн бөөмсөөс тогтдог нь мэдэгдэж байна. Үүний дагуу квант механикийн бүх үзэгдлүүд энгийн ертөнцөд тусгагдсан байдаг. Нильс Бор хэрэв бид сарыг харахгүй бол тэр байхгүй гэсэн үг. Эйнштейн үүнийг үндэслэлгүй гэж үзээд объект нь ажиглагчаас үл хамааран оршин байдаг гэж үзсэн.
Квант механикийн асуудлыг судлахдаа түүний механизм, хууль нь хоорондоо холбоотой бөгөөд сонгодог физикт захирагддаггүй гэдгийг ойлгох хэрэгтэй. Хамгийн маргаантай хэсгийг ойлгохыг хичээцгээе - бөөмсийн квант орооцолдол.
Квантын орооцолдох онол
Эхлэхдээ квант физик бол юуг ч олж болох ёроолгүй худагтай адил гэдгийг ойлгох нь зүйтэй. Өнгөрсөн зууны эхэн үеийн квант орооцолдох үзэгдлийг Эйнштейн, Бор, Максвелл, Бойл, Белл, Планк болон бусад олон физикчид судалжээ. Хорьдугаар зууны турш дэлхийн олон мянган эрдэмтэд үүнийг идэвхтэй судалж, туршилт хийсэн.
Дэлхий ертөнц физикийн хатуу хуулиудад захирагддаг
Яагаад квант механикийн парадоксуудыг ийм их сонирхдог юм бэ? Бүх зүйл маш энгийн: бид физик ертөнцийн тодорхой хуулийг дагаж амьдардаг. Урьдчилан таамаглалыг "тойрч гарах" чадвар нь ид шидийн хаалгыг нээж өгдөгбүх зүйл боломжтой болох газар. Жишээлбэл, "Шредингерийн муур" гэсэн ойлголт нь материйг хянахад хүргэдэг. Мөн квантын орооцолдолд хүргэдэг мэдээллийг дамжуулах боломжтой болно. Мэдээлэл дамжуулах нь зайнаас үл хамааран агшин зуурт шилжих болно. Энэ асуудлыг судалж байгаа ч эерэг хандлагатай байна.
Анологи ба ойлголт
Квантын орооцолдолын өвөрмөц чанар юу вэ, түүнийг хэрхэн ойлгох вэ, түүнтэй юу тохиолддог вэ? Үүнийг ойлгохыг хичээцгээе. Энэ нь бодлын туршилт хийх шаардлагатай болно. Таны гарт хоёр хайрцаг байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Тэд тус бүр нь судалтай нэг бөмбөг агуулдаг. Одоо бид сансрын нисэгчид нэг хайрцгийг өгч, тэр Ангараг руу нисэв. Хайрцагыг онгойлгоод бөмбөгөн дээрх зураас хэвтээ байгааг хармагц нөгөө хайрцагт бөмбөг автоматаар босоо судалтай болно. Энэ нь энгийн үгээр илэрхийлэгдэх квант орооцолдох болно: нэг объект нөгөө объектын байрлалыг урьдчилан тодорхойлдог.
Гэхдээ энэ нь зөвхөн өнгөц тайлбар гэдгийг ойлгох хэрэгтэй. Квантын орооцолдолд орохын тулд бөөмс ихрүүд шиг ижил гарал үүсэлтэй байх шаардлагатай.
Танаас өмнө хэн нэгэнд дор хаяж нэг объектыг харах боломж олдвол туршилт тасалдана гэдгийг ойлгох нь маш чухал.
Квантын орооцолдолтыг хаана ашиглаж болох вэ?
Квант орооцолдох зарчмыг хол зайд мэдээлэл дамжуулахад ашиглаж болнотэр даруй. Ийм дүгнэлт Эйнштейний харьцангуйн онолтой зөрчилдөж байна. Хөдөлгөөний хамгийн дээд хурд нь зөвхөн гэрэлд л байдаг - секундэд гурван зуун мянган км. Мэдээллийн ийм дамжуулалт нь биет телепортыг бий болгох боломжтой болгодог.
Дэлхий дээрх бүх зүйл мэдээлэл, тэр дундаа матери юм. Квантын физикчид ийм дүгнэлтэд хүрсэн. 2008 онд онолын мэдээллийн санд үндэслэн квантын орооцолдолтыг энгийн нүдээр харах боломжтой болсон.
Энэ нь бид агуу нээлтүүдийн ирмэг дээр байгааг дахин харуулж байна - орон зай, цаг хугацаанд шилжих. Орчлон ертөнц дэх цаг хугацаа нь салангид байдаг тул асар хол зайд агшин зуурын хөдөлгөөн нь өөр өөр цаг хугацааны нягтралд орох боломжийг олгодог (Эйнштейн, Бор нарын таамаглал дээр үндэслэсэн). Магадгүй ирээдүйд энэ нь яг өнөөдрийн гар утас шиг бодит байдал болох байх.
Этердинамик ба квант орооцолдол
Зарим тэргүүлэх эрдэмтдийн үзэж байгаагаар квант орооцолдох нь орон зайг нэг төрлийн эфир буюу хар бодисоор дүүргэдэгтэй холбон тайлбарладаг. Бидний мэдэж байгаагаар аливаа энгийн бөөмс нь долгион ба корпускул (бөөм) хэлбэрээр байдаг. Зарим эрдэмтэд бүх тоосонцор харанхуй энергийн "зотон" дээр байдаг гэж үздэг. Үүнийг ойлгоход амаргүй. Үүнийг өөр аргаар-холбооны аргаар олохыг хичээцгээе.
Далайн эрэг дээр өөрийгөө төсөөлөөд үз дээ. Хөнгөн сэвшээ салхи, бага зэрэг сэвшээ салхи. Долгионыг харж байна уу? Мөн алсад хаа нэгтээ нарны тусгалд далбаат завь харагдана.
Хөлөг онгоц нь бидний энгийн бөөмс, тэнгис нь эфир (харанхуй) болно.эрчим хүч). Далай нь харагдахуйц долгион болон усны дусал хэлбэрээр хөдөлгөөнд орж болно. Үүнтэй адил бүх энгийн бөөмс нь зөвхөн далай (түүний салшгүй хэсэг) эсвэл тусдаа бөөмс болох дусал байж болно.
Энэ бол хялбаршуулсан жишээ, бүх зүйл арай илүү төвөгтэй. Ажиглагчгүй бөөмс нь долгион хэлбэртэй бөгөөд тогтсон байршилгүй.
Цагаан дарвуулт завь нь далайн гадарга болон усны бүтэцээс ялгаатай өвөрмөц биет юм. Үүний нэгэн адил энергийн далайд дэлхийн материаллаг хэсгийг бүрдүүлсэн бидний мэддэг хүчний илрэл гэж ойлгож болох "оргилууд" бий.
Бичил ертөнц өөрийн хуулиар амьдардаг
Эгэл бөөмс долгион хэлбэртэй байдгийг тооцвол квант орооцолдох зарчмыг ойлгож болно. Тодорхой байршил, шинж чанаргүй бол хоёр бөөмс нь энергийн далайд байдаг. Ажиглагч гарч ирэх үед долгион нь хүрч болохуйц объект болж хувирдаг. Хоёр дахь бөөмс тэнцвэрийн системийг ажиглаж, эсрэг шинж чанарыг олж авдаг.
Тайлбарласан нийтлэл нь квант ертөнцийг шинжлэх ухааны багтаамжтай тайлбарлахад чиглээгүй болно. Энгийн хүний ойлгох чадвар нь танилцуулсан материалыг ойлгох боломж дээр суурилдаг.
Бөөмийн физик нь энгийн бөөмийн эргэлт (эргэлт) дээр үндэслэн квант төлөвүүдийн орооцолдолтыг судалдаг.
Шинжлэх ухааны хэл (хялбаршуулсан) - квант орооцолдох нь янз бүрийн эргэлтээр тодорхойлогддог. ATОбъектуудыг ажиглах явцад эрдэмтэд зөвхөн хоёр эргэлт байж болно гэдгийг олж харсан - дагуу болон хөндлөн. Хачирхалтай нь, бусад байрлалд бөөмс нь ажиглагчид "байхгүй".
Шинэ таамаглал - ертөнцийг үзэх шинэ үзэл
Бичил сансар огторгуй буюу энгийн бөөмсийн орон зайг судалснаар олон таамаглал, таамаглал бий болсон. Квантын орооцолдлын нөлөө нь эрдэмтдийг ямар нэгэн квантын микролаттик оршин тогтнох талаар бодоход хүргэв. Тэдний бодлоор зангилаа бүр дээр - огтлолцох цэг - квант байдаг. Бүх энерги нь салшгүй сүлжээ бөгөөд бөөмсийн илрэл, хөдөлгөөн нь зөвхөн торны зангилаагаар дамжин боломжтой байдаг.
Ийм сараалжны "цонхны" хэмжээ нь нэлээд жижиг бөгөөд орчин үеийн тоног төхөөрөмжийг хэмжих боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч энэ таамаглалыг батлах эсвэл үгүйсгэхийн тулд эрдэмтэд орон зайн квант тор дахь фотонуудын хөдөлгөөнийг судлахаар шийджээ. Хамгийн гол нь фотон нь торны диагональ дагуу шулуун эсвэл зигзаг хэлбэрээр хөдөлж болно. Хоёр дахь тохиолдолд, илүү их зайг даван туулж, тэр илүү их энерги зарцуулах болно. Үүний дагуу энэ нь шулуун шугамаар хөдөлж буй фотоноос ялгаатай байх болно.
Магадгүй цаг хугацаа өнгөрөхөд бид орон зайн квант сүлжээнд амьдардаг гэдгээ мэдэх болно. Эсвэл энэ таамаг буруу байж магадгүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь торны оршин тогтнох боломжийг харуулсан квант орооцолдох зарчим юм.
Энгийн үгээр хэлбэл, таамагласан орон зайн "шоо"-д нэг нүүрний тодорхойлолт нь нөгөөгийнхөө эсрэг тодорхой утгыг агуулна. Энэ бол орон зайн бүтцийг хадгалах зарчим юм.цаг.
Эпилог
Квантын физикийн ид шидийн, нууцлаг ертөнцийг ойлгохын тулд сүүлийн таван зуун жилийн шинжлэх ухааны үйл явцыг анхааралтай ажиглах нь зүйтэй. Өмнө нь дэлхий бөмбөрцөг биш хавтгай хэлбэртэй байсан. Шалтгаан нь ойлгомжтой: Хэрэв та дугуй хэлбэртэй байвал ус, хүмүүс эсэргүүцэх чадваргүй болно.
Бидний харж байгаагаар, бүх үүрэг гүйцэтгэгч хүчнийг бүрэн хараагүй үед асуудал үүссэн. Орчин үеийн шинжлэх ухаанд квантын физикийг ойлгоход нөлөөлж буй бүх хүчний алсын хараа дутагдаж магадгүй юм. Алсын харааны цоорхой нь зөрчилдөөн, парадоксуудын тогтолцоог бий болгодог. Магадгүй квант механикийн ид шидийн ертөнц эдгээр асуултын хариултыг агуулж байгаа байх.
