Чому квантова фізика схоже магії?

Що ви знаєте про квантової фізики? Навіть гуманітарію зразок мене зрозуміло, що фізика і квантова фізика вивчають трохи різні речі. При цьому фізика в цілому – це наука про природу, яка вивчає те, як влаштований світ і як усі об'єкти і тіла взаємодіють один з одним. Будучи розділом фізики, квантова механіка вивчає наш світ на самому глибинному рівні. Справа в тому, що все, що нас оточує, складається з атомів. Та що там, навіть ми з вами – це ні що інше як ансамбль з атомів, які зародилися в ядрах наднових зірок. Більше того, ця галузь фізики настільки складна, що багато вчених визнають, що погано її розуміють. Враховуючи зростаючу кількість питань, на які сьогодні немає відповідей і якусь схожість квантової фізики з магією, вона неймовірно приваблива, але може ввести в оману, як це успішно роблять багато шарлатани і лжеученые. У цій статті ми спробуємо зрозуміти чому квантова фізика так схожа на чари.

Ніхто в світі не розуміє квантову механіку

Всі ми любимо фокуси. Особливо ті, під час яких фокусник може змусити кулі "стрибати" між перевернутими чашками. В квантових системах, де властивості об'єкта, включаючи його місце розташування, можуть варіюватися в залежності від того, як ви спостерігаєте за ним, такі подвиги повинні бути можливі без спритності рук. Справа в тому, що згідно квантової теорії, елементарна частинка набуває певний стан лише в момент спостереження. У це складно повірити, але в результаті ученим вдалося експериментально довести, використовуючи один-єдиний фотон, що він існує в трьох місцях одночасно. Але як таке можливо?

Необхідно відзначити, що успіхами квантової механіки – з допомогою якої можна точно описати поведінку атомів і елементарних частинок – цікавився Альберт Ейнштейн. Однак геніальний вчений виступав проти цієї теорії і висміював поняття, яке лежить в її основі – заплутаність. У квантовій механіці заплутаність означає, що властивості однієї частинки можуть негайно впливати на властивості інший, незалежно від відстані між ними.

Квантова заплутаність – це явище, при якому квантові стани двох або більше об'єктів виявляються взаємозалежними

Згодом, серія ретельно розроблених експериментів показала, що і ніякі інші теорії не можуть пояснити її дивні ефекти. І все ж, незважаючи на здатність квантової теорії пояснювати результати експериментальним шляхом, багато вчених визнають, що квантова фізика настільки складна, що пізнати її навряд чи вдасться.

Однак заплутаність – не єдине явище, яке відокремлює квантову теорію від класичної. На думку деяких фізиків, є ще один шокуючий факт про квантової реальності, який часто упускають з вигляду і який додає "чарівництва" цієї галузі теоретичної фізики. Як пише видання , В 1967 році Саймон Кочен і Ернст Шпекерових математично довели, що навіть для одного квантового об'єкта, де заплутаність неможлива, значення, які ви отримуєте при вимірюванні його властивостей, залежать від ситуації, в якій цей об'єкт знаходиться. Таким чином, цінність властивості А залежить від того, вирішили ви виміряти його властивості або за допомогою властивості С. Кажучи простими словами, не існує реальності, незалежної від вибору вимірювання.

Магія реальності

Погодьтеся, все це як мінімум дивно і змушує мозок буквально тріщати по швах. Адже виходить, що присутність спостерігача визначає долю системи і змушує її зробити вибір на користь одного стану. Але хіба це не втручання свідомості в матеріальну реальність? А якщо врахувати, що фотон світла може одночасно бути і часткою і хвилею і знаходитися відразу в трьох місцях, те в якому світі ми взагалі живемо? Є це доказом існування з однаковими законами фізики?

Квантову фізику, ймовірно, можна вписати практично в будь-яку вигадану історію

І це лише частина питань, на які у сучасної фізики немає відповідей. Поки що. Проте все невідоме здавна опудало людини. Іноді люди готові повірити у що завгодно, лише б був хоча б один – і вже не важливо який – відповідь. З цієї причини зовсім не дивно, що всякого роду шарлатани і лжеученые так люблять квантову фізику. Якщо заради інтересу включити РЕН ТВ, то можна натрапити на одну з передач про потойбічному світі, в якому, в ролі експерта, виступає черговий лжеученый. У 99 випадках із 100, його помилкове пояснення світоустрою буде включати в себе хоча б одне згадування квантової фізики. При цьому будь лжеученый жваво бравує такими науковими термінами як електрон, фотон і заплутаність, щоб в очах недосвідченого глядача знайти більш-менш достовірний вигляд.

Іноді мені навіть здається, що просто зобов'язаний мати у своєму репертуарі спіч про таємниці квантовоїфізики. Адже вченим практично нічого заперечити їх твердженнями про те, що квантова механіка – загадка для вчених. Правда зручно? Результатом популяризації таких ідей може стати неправильне уявлення про світ для великої кількості людей. Подібні ідеї також сприяють схильності до альтернативної медицини і лікування небезпечних захворювань накладенням рук. Так, з екранів телевізорів езотерики з піною біля рота доводять, що думка матеріальна тому що квантова фізика ось, а доморощені біологи приплітають квантову фізику в свої необгрунтовані ідеї про хвильовому геномі і. т. д. Все це сприяє розвитку магічного мислення, і зростання міфів і міфів про світ, в якому ми живемо.

Згідно теорії Едвіна кіт Шредінгера в коробці може бути і живий, і мертвий одночасно

Між тим, квантова фізика – це справжня магія. Магія реальності. Так, ми багато не розуміємо і не знаємо відповідей на питання, які породжує квантова заплутаність і результати численних експериментів, у тому числі і кота Шредінгера, про яку раніше писав . При цьому реальність набагато цікавіше вигадки, адже ми стільки про неї не знаємо: наша Всесвіт на 95% складається з таємничої темної матерії, а ще є темна енергія, яка отвественна за прискорення розширення Всесвіту. Більш того, на самому глибинному рівні наш світ складається з найдрібніших частинок, які можуть знаходитися в декількох місцях одночасно і поводять себе по-різному в залежності від того, спостерігаємо ми за ними чи ні. Якщо це не магія реальності, то що є реальність?.

У той же час наука вже дала безліч відповідей на найважливіші питання про нашому світі. Так чи інакше, я думаю, що немає нічого поганого в тому, щоб не знати чого-то і не розуміти квантову фізику. Головне – це наша здатність пізнавати якомога більше, пізнавати Всесвіт. Яка, швидше за все, теж пізнає себе через нас.

З точки зору квантової фізики в існування нашого Всесвіту може бути сенс