Quantum entanglement nadharia, athari kanuni

Uangavu aa dhahabu vuli majani ya miti. mionzi ya jua jioni kuguswa vilele vya kukonda. Angaza njia yake kupitia matawi na kufanya tamasha wa takwimu ya ajabu ulimwangazia juu ya ukuta wa chuo kikuu "kaptorki".

Sir Hamilton tandawaa macho slid polepole, kuangalia mchezo wa mwanga na kivuli. Mbele ya mwanahisabati Ireland ilikuwa ya kiwango mawazo, mawazo na hitimisho. Yeye alijua kwamba maelezo ya matukio mengi kwa msaada wa mechanics Newton, kama kivuli kucheza kwenye ukuta, deceptively yameungana maumbo na kuacha maswali mengi yasiyo na majibu. "Pengine ni wimbi ... au labda mkondo wa chembe - kufikiri mwanasayansi - au mwanga ni dhihirisho la matukio yote mawili. Kama ilivyo kwa, kusuka ya kivuli na mwanga. "

mwanzo wa quantum fizikia

Ni jambo la kuvutia kuona watu kubwa na kujaribu kuelewa jinsi mawazo wamezaliwa kubwa, kubadilisha mwendo wa mageuzi ya binadamu wote. Hamilton - moja ya wale ambao alisimama kuzaliwa kwa quantum fizikia. Miaka hamsini baadaye, mapema katika karne ya ishirini, utafiti wa chembechembe msingi alisoma na wanasayansi wengi. maarifa na kusababisha imekuwa haiendani na yasiyo ya ulioandaliwa. Hata hivyo, kwanza hatua shaky yalifanywa.

Uelewa microphysics mapema karne ya ishirini

1901 yeye iliwasilishwa mfano wa kwanza wa chembe, na yanaonekana upungufu wake, kutoka hatua ya electrodynamics kawaida. Katika kipindi hicho, Maks Plank na Niels Bohr kuchapishwa kazi nyingi juu ya asili ya chembe. Pamoja kazi zao ngumu, uelewa wa kina wa muundo atomiki haikuwepo.

miaka michache baadaye, mwaka 1905, kinachojulikana German mwanasayansi Albert Einstein ripoti iliyochapishwa juu ya uwezekano wa kuwepo kwa quanta mwanga katika nchi mbili - wimbi na corpuscular (chembe). Kazi yake imekuwa alisema, akielezea sababu ya kushindwa mfano. Hata hivyo, maono Einstein alikuwa na uelewa mdogo wa mfumo wa zamani wa chembe.

Baada ya kazi nyingi za Niels Bohr na wenzake mwaka 1925, alizaliwa mwezi mwelekeo - aina ya quantum mechanics. kawaida kujieleza - "quantum mechanics" alionekana miaka thelathini baadaye.

Nini sisi kujua kuhusu quanta na quirks yao?

Kwa sasa, quantum fizikia amekwenda mbali kutosha. Fungua matukio mbalimbali. Lakini je, sisi kujua, kwa kweli? jibu inawakilishwa na msomi mmoja wa wakati wetu. "Katika quantum fizikia, unaweza ama amini au hawaelewi" - hii ni ufafanuzi wa Richard Feynman. Fikiria kuhusu wewe mwenyewe. Inatosha kutaja uzushi wa quantum mtatizo ya chembe. jambo hili kutumbukia dunia ya kisayansi katika utoaji wa mauzauza kamili. Hata zaidi ya kutisha na ukweli kwamba PARADOX hii si sambamba na sheria Newton ya na Einstein.

Kwa mara ya kwanza athari za quantum mtatizo ya fotoni kujadiliwa kwa 1927 saa tano Solvay Congress. ugomvi mkali ulitokea kati ya Niels Bohr na Einstein. Kitendawili cha quantum mtatizo ina kabisa iliyopita kuelewa ulimwengu nyenzo.

Inajulikana kuwa kila miili unahusisha chembe ya msingi. Kwa hiyo, mambo yote ya quantum mechanics yanaonekana katika ulimwengu wa kawaida. Niels Bohr alisema kwamba kama hatuwezi kuangalia mwezi, basi haipo. Einstein waliona kuwa ni maana na imani kuwa kitu ipo bila kutegemea mtazamaji.

Katika utafiti wa matatizo ya quantum mechanics, ni kuelewa kuwa taratibu zake na sheria ni yanayohusiana na wala kutii fizikia classical. Hebu tujaribu kutatua eneo yenye utata - quantum mtatizo chembe.

nadharia ya quantum mtatizo

Kwanza, hebu kuelewa fizikia nini quantum ni kama shimo la kuzimu, ambapo unaweza kupata kitu chochote unataka. uzushi wa quantum mtatizo katika mwanzo wa karne iliyopita imekuwa utafiti na shirika Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck, na Fizikia mengine mengi. Katika karne ya ishirini dunia ni kikamilifu alisoma na majaribio na maelfu ya wanasayansi.

dunia ni chini ya sheria kali za fizikia

Kwa maslahi hayo katika paradoksia ya quantum mechanics? Ni rahisi sana: tunaishi katika kutii sheria fulani ya ulimwengu wa kimwili. uwezo wa "kupata" tangu asili kufungua mlango uchawi, zaidi ya ambayo kila kitu inakuwa iwezekanavyo. Kwa mfano, dhana ya "Cat wakamuomba achukue ya" inaongoza kwa kudhibiti suala hilo. Pia inawezekana teleportation ya habari ambayo ni quantum mtatizo. usambazaji wa habari itakuwa instantaneous, bila kujali umbali.
Suala hili bado ni chini ya masomo, lakini ina mwenendo chanya.

Mfano na uelewa

Ni nini kipekee quantum mtatizo, kama ni kueleweka na kinachoendelea kwa wakati mmoja? Jaribu kuelewa. Hii itahitaji aina ya majaribio walidhani. Fikiria kuwa wewe ni katika mikono ya masanduku mawili. Katika kila mmoja wao ni mpira moja kwa strip. Sasa tuna kurudi moja sanduku mwanaanga, na nzi kwa Mirihi. Mara baada ya kufungua sanduku na kuona kwamba band ni usawa juu ya mpira, basi mpira katika sanduku nyingine moja kwa moja na mstari wima. Hii ni quantum mtatizo walionyesha katika maneno rahisi: kitu kimoja huamua nafasi ya nyingine.

Hata hivyo, ni lazima ieleweke kwamba hii ni tu juu juu ya maelezo. Ili kupata quantum mtatizo, ni muhimu kwamba chembe na asili moja, kama mapacha. Ni muhimu kuelewa kwamba majaribio itakuwa lilizuiwa kama na wewe mtu na fursa ya kuona angalau moja ya vitu.

Ambapo machafuko quantum inaweza kutumika?

kanuni ya quantum mtatizo inaweza kutumika kwa kutangaza habari juu ya umbali mrefu mara mmoja. hitimisho hii inapingana nadharia Einstein ya relativity. Inasema kwamba kasi ya kiwango cha juu ya harakati ni asili pekee duniani - kilomita mia tatu elfu kwa sekunde. Kama uhamisho wa habari itawezesha kuwepo kwa teleportation kimwili.

Kila kitu katika dunia - habari, ikiwa ni pamoja na suala hilo. Hii ni mwisho wa quantum fizikia. Mwaka 2008, kwa misingi ya database ya kinadharia tuliweza kuona machafuko quantum kwa jicho uchi.

Hii mara nyingine tena inaonyesha kwamba sisi ni katika hatihati ya uvumbuzi mkubwa - hatua katika nafasi na muda. Muda katika ulimwengu ni za kipekee, hivyo instantaneous harakati vilivyo karibu kubwa inayowezesha kuanguka ndani ya msongamano mbalimbali ya muda (kwa misingi ya nadharia tete Einstein, Bora). Labda katika siku hii itakuwa ukweli kwa njia sawa na simu za mkononi ya leo.

Etherodynamics na quantum mtatizo

Kulingana na baadhi ya wanasayansi, kuchanganyikiwa quantum ni kuelezwa na ukweli kuwa nafasi ni kujazwa na aina ya ether - nguo nyeusi. Any chembe ya msingi, kama sisi kujua, ni katika mfumo wa mawimbi na corpuscles (chembe). Baadhi ya wanasayansi wanaamini kwamba chembe wote ni katika "mtandao" nguvu ya giza. Si rahisi kuelewa. Hebu jaribu kufikiri njia tofauti - kwa chama.

Fikiria mwenyewe katika pwani. breeze mwanga na breeze kukata tamaa. Unaweza kuona mawimbi? Na mahali fulani katika umbali, katika mwanga wa mionzi ya jua, inayoonekana mashua.
meli itakuwa chembe zetu msingi, na bahari - etha (giza nishati).
bahari inaweza kuwa katika mwendo kwa njia ya mawimbi ya vinavyoonekana na matone ya maji. Vile vile, chembe zote msingi inaweza kuwa na tu bahari (ni sehemu muhimu) au moja chembe - kushuka.

Huu ni mfano rahisi, kila zaidi ngumu. Chembe bila kuwepo kwa waangalizi ni kwa namna wimbi na kuwa eneo fulani.

White mashua - kuchaguliwa kitu, ni tofauti na uso wa bahari na muundo wa maji. Vile vile, kuna "peaks" katika bahari ya nishati tuweze kuonekana kama udhihirisho wa vikosi vya inajulikana kwamba umbo vitu sehemu ya dunia.

Microcosm anaishi na sheria yake mwenyewe

kanuni ya quantum mtatizo yanaweza kueleweka kama sisi kuzingatia ukweli kwamba chembe ya msingi ni kwa namna ya mawimbi. Kukosa eneo maalum na sifa, chembe mbili katika bahari ya nishati. Wakati wa tukio la waangalizi wimbi "zamu" katika Available haptic kitu. chembe ya pili, kuchunguza mfumo msawazo, inakuwa mali kinyume.

Makala juu hauna lengo la maelezo ya kisayansi succinct duniani quantum. Uwezo wa mawazo ya kawaida ni kwa kuzingatia upatikanaji wa ufahamu wa binadamu wa vifaa yaliyotangulia.

Elementary chembe fizikia masomo mtatizo ya nchi quantum kwa misingi ya spin (mzunguko) ya chembe ya msingi.

lugha ya kisayansi (kilichorahisishwa) - machafuko quantum hufafanuliwa tofauti nyuma. Wakati wa uchunguzi wa vitu wanasayansi iligundua kuwa kunaweza kuwa nyuma mbili tu - juu na chini. Oddly kutosha, katika masharti mengine ya chembe waangalizi haina "kusababisha".

New nadharia - mtazamo mpya wa dunia

Utafiti microcosm - nafasi chembe ya msingi - unasababishwa mawazo mengi na nadharia tete. athari za quantum mtatizo ilisababisha wanasayansi kufikiria kuhusu kuwepo kwa baadhi ya quantum mikroreshotki. Kulingana na wao, katika kila nodi - hatua ya makutano - ni quantum. All nishati - grille jumuishi, lakini onyesho na mwendo wa chembe inawezekana tu kwa njia ya maeneo ya kimiani.

"Window" ukubwa wa kimiani ni ndogo, na kipimo haiwezekani na vifaa vya kisasa. Hata hivyo, ili kuthibitisha au kukanusha nadharia hii, watafiti waliamua kujifunza mwendo wa fotoni katika anga kimiani quantum. msingi ni kwamba photon unaweza kusafiri moja kwa moja au zigzag - katika kimiani diagonal. Katika kesi ya pili, baada ya kushinda umbali mkubwa, yeye kutumia nguvu zaidi. Kwa hiyo, itakuwa tofauti na photon kusonga katika mstari moja kwa moja.

Labda sisi kujifunza juu ya muda ambayo sisi kuishi katika muda wa quantum kimiani. Au, dhana hii inaweza kuwa sahihi. Hata hivyo, ni kanuni ya quantum mtatizo inaonyesha kuwepo uwezekano wa kimiani.

Kwa maneno rahisi, katika nadharia pande tatu "mchemraba" ufafanuzi wa uso moja huzaa kinyume wazi kwa thamani ya mwingine. Hii ni kanuni ya uhifadhi wa muundo wa nafasi - wakati.

epilogue

Ili kuelewa uchawi na siri ya ulimwengu wa quantum fizikia, tunapaswa kuchukua kuangalia karibu katika maendeleo ya sayansi katika miaka mia iliyopita. Hapo awali ilidhaniwa kwamba dunia ni tambarare, badala ya mviringo. Sababu ni wazi: kama wewe kuchukua sura yake pande zote, maji na watu hawezi kupinga.

Kama tunaweza kuona, tatizo kuwepo kutokana na kukosekana kwa dira kamili wa vikosi vyote husika. Inawezekana kwamba sayansi ya kisasa kwa ajili ya uelewa wa quantum fizikia haina maono ya vikosi kaimu. Mapungufu ya mfumo maono kuzalisha utata na paradoksia. Labda ulimwengu wa kichawi wa quantum mechanics inaweka majibu ya maswali haya.