A klasszikus fizika, amely a kvantummechanika feltalálása előtt létezett, a természetet közönséges (makroszkópikus) léptékben írja le. A klasszikus fizika elméleteinek többsége az általunk megszokott skálákon működő közelítésként levezethető. A kvantumfizika (egyben kvantummechanika) abban különbözik a klasszikus tudománytól, hogy egy összekapcsolt rendszer energiája, impulzusa, szögimpulzusa és egyéb mennyiségei diszkrét értékekre korlátozódnak (kvantálás). Az objektumok sajátos jellemzőkkel rendelkeznek mind részecskék, mind hullámok formájában (hullámrészecskék kettőssége). Ebben a tudományban is vannak határok a mennyiségek mérési pontosságának (bizonytalansági elve).
Elmondható, hogy a kvantumfizika megjelenése után az egzakt tudományokban egyfajta forradalom következett be, amely lehetővé tette az összes korábban vitathatatlan igazságnak számító régi törvény újragondolását, elemzését. Ez jó vagy rossz? Talán jó dolog, mert az igazi tudománynak soha nem szabad megállnia.
A "kvantumforradalom" azonban lettegyfajta csapás a régi iskola fizikusai számára, akiknek meg kellett nyugodniuk, hogy amiben korábban hittek, az csak hibás és archaikus elméletek halmazának bizonyult, amelyek sürgős felülvizsgálatra és az új valósághoz való alkalmazkodásra szorulnak.. A legtöbb fizikus lelkesen fogadta ezeket az új elképzeléseket egy jól ismert tudományról, hozzájárulva annak tanulmányozásához, fejlesztéséhez és megvalósításához. Ma a kvantumfizika határozza meg az egész tudomány dinamikáját. Neki köszönhető, hogy élvonalbeli kísérleti projektek (például a Large Hadron Collider) születtek.
Nyitás
Mit lehet mondani a kvantumfizika alapjairól? Fokozatosan alakult ki a klasszikus fizikával össze nem egyeztethető jelenségek magyarázatára szolgáló különféle elméletekből, mint például Max Planck 1900-as megoldása és számos tudományos probléma sugárzási problémájának megközelítése, valamint az energia és a frekvencia összefüggése egy 1905-ös tanulmányban. Albert Einsteintől, amely a fotoelektromos hatásokat magyarázta. A kvantumfizika korai elméletét az 1920-as évek közepén alaposan felülvizsgálták Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born és mások. A modern elmélet különféle speciálisan kidolgozott matematikai fogalmakban van megfogalmazva. Az egyikben az aritmetikai függvény (vagy hullámfüggvény) átfogó információt ad az impulzus helyének valószínűségének amplitúdójáról.
A kvantumfizika alapjai bábuk számára
A hullám tudományos vizsgálataA fény esszenciája több mint 200 évvel ezelőtt kezdődött, amikor az akkori nagy és elismert tudósok saját kísérleti megfigyeléseik alapján javasolták, kidolgozták és bebizonyították a fényelméletet. Hullámnak hívták.
1803-ban a híres angol tudós, Thomas Young elvégezte híres kettős kísérletét, melynek eredményeként megírta a "A fény és szín természetéről" című híres munkát, amely óriási szerepet játszott a modern elképzelések formálásában. ezeket az ismerős jelenségeket. Ez a kísérlet nagy szerepet játszott ennek az elméletnek az általános elfogadásában.
Az ilyen kísérleteket gyakran leírják különböző könyvek, például „A kvantumfizika alapjai bábuknak”. Az elemi részecskék gyorsításával kapcsolatos modern kísérleteket, például a Higgs-bozon keresését a Large Hadron Collidernél (röviden LHC) pontosan azért végzik, hogy gyakorlati megerősítést találjanak számos tisztán elméleti kvantumelméletnek.
Előzmények
1838-ban Michael Faraday az egész világ legnagyobb örömére felfedezte a katódsugarakat. Ezeket a szenzációs tanulmányokat követte Gustav Kirchhoff kijelentése a sugárzás problémájáról, az úgynevezett "fekete testről" (1859), valamint Ludwig Boltzmann híres feltételezése, miszerint bármely fizikai rendszer energiaállapotai legyen diszkrét (1877).). Később megjelent a Max Planck (1900) által kidolgozott kvantumhipotézis. A kvantumfizika egyik alapjaként tartják számon. Planck merész hipotézise, miszerint az energia diszkrét "kvantumokban" kibocsátható és elnyelhető(vagy energiacsomagok) pontosan megfelel a feketetest-sugárzás megfigyelt mintáinak.
A világhírű Albert Einstein nagyban hozzájárult a kvantumfizikához. A kvantumelméletek lenyűgözve kidolgozta a sajátját. Az általános relativitáselmélet – így hívják. A kvantumfizika felfedezései befolyásolták a speciális relativitáselmélet kialakulását is. A múlt század első felében sok tudós Einstein javaslatára kezdte tanulmányozni ezt a tudományt. Akkoriban az élen járt, mindenki kedvelte, mindenki érdeklődött iránta. Nem csoda, mert annyi "lyukat" zárt be a klasszikus fizikai tudományban (azonban újakat is teremtett), tudományos igazolást kínált az időutazásra, a telekinézisre, a telepátiára és a párhuzamos világokra.
A megfigyelő szerepe
Bármely esemény vagy állapot közvetlenül a megfigyelőtől függ. Általában így magyarázzák el röviden a kvantumfizika alapjait az egzakt tudományoktól távol álló embereknek. A valóság azonban sokkal bonyolultabb.
Ez tökéletesen illeszkedik számos okkult és vallási hagyományhoz, amelyek évszázadok óta ragaszkodnak ahhoz, hogy az emberek képesek legyenek befolyásolni a körülöttük zajló eseményeket. Valamilyen szempontból ez az extraszenzoros észlelés tudományos magyarázatának is az alapja, mert ma már nem tűnik abszurdnak az a kijelentés, hogy egy személy (megfigyelő) képes a gondolat erejével befolyásolni a fizikai eseményeket.
Egy megfigyelt esemény vagy objektum minden sajátállapota megfelela megfigyelő sajátvektora. Ha az operátor (megfigyelő) spektruma diszkrét, akkor a megfigyelt objektum csak diszkrét sajátértékeket érhet el. Vagyis a megfigyelés tárgyát, valamint annak jellemzőit teljesen ez az operátor határozza meg.
A kvantumfizika alapjai összetett szavakban
A hagyományos klasszikus mechanikával (vagy fizikával) ellentétben nem lehet egyidejűleg előre jelezni a konjugált változókat, például a helyzetet és a lendületet. Például az elektronok (bizonyos valószínűséggel) megközelítőleg elhelyezkedhetnek a tér egy bizonyos régiójában, de matematikai pontos helyzetük valójában ismeretlen.
Állandó valószínűségű sűrűségű körvonalak, amelyeket gyakran "felhőknek" neveznek, megrajzolhatók az atommag körül, hogy meghatározzuk, hol helyezkedik el a legvalószínűbb az elektron. A Heisenberg-féle bizonytalansági elv azt bizonyítja, hogy képtelenség pontosan meghatározni egy részecskét annak konjugált lendülete miatt. Ebben az elméletben egyes modellek tisztán absztrakt számítási jellegűek, és nem tartalmaznak alkalmazott értéket. Azonban gyakran használják bonyolult kölcsönhatások kiszámítására szubatomi részecskék és más finom dolgok szintjén. Ezenkívül a fizika ezen ága lehetővé tette a tudósok számára, hogy feltételezzék számos világ valódi létezésének lehetőségét. Talán hamarosan láthatjuk őket.
Hullámfüggvények
A kvantumfizika törvényei nagyon terjedelmesek és változatosak. metszik egymásthullámfüggvények fogalma. Egyes speciális hullámfüggvények olyan valószínűség-szórást hoznak létre, amely eredendően állandó vagy független az időtől, például stacionárius energiaállapotban az idő eltűnni látszik a hullámfüggvényhez képest. Ez a kvantumfizika egyik hatása, ami alapvetően fontos számára. A furcsa tény az, hogy az idő jelenségét radikálisan felülvizsgálták ebben a szokatlan tudományban.
Perturbációelmélet
Azonban számos megbízható módszer létezik a kvantumfizikai képletekkel és elméletekkel való munkához szükséges megoldások kifejlesztésére. Az egyik ilyen módszer, közismert nevén „perturbációelmélet”, egy elemi kvantummechanikai modell elemzési eredményét használja fel. Azért hozták létre, hogy kísérletekből származó eredményeket hozzanak létre egy még összetettebb modell kidolgozásához, amely egy egyszerűbb modellhez kapcsolódik. Így alakul a rekurzió.
Ez a megközelítés különösen fontos a kvantumkáosz elméletében, amely rendkívül népszerű a mikroszkopikus valóság különböző eseményeinek értelmezésében.
Szabályok és törvények
A kvantummechanika szabályai alapvetőek. Azt állítják, hogy egy rendszer telepítési tere abszolút alapvető (pontterméke van). Egy másik állítás az, hogy a rendszer által megfigyelt hatások egyúttal sajátos operátorok is, amelyek éppen ebben a közegben hatnak vektorokra. Azt azonban nem árulják el, hogy melyik Hilbert-térben vagy melyik operátorban léteznekEbben a pillanatban. Megfelelően kiválaszthatók egy kvantumrendszer mennyiségi leírásához.
Jelentés és hatás
E szokatlan tudomány kezdetétől fogva a kvantummechanika tanulmányozásának számos anti-intuitív vonatkozása és eredménye hangos filozófiai vitákat és számos értelmezést váltott ki. Még az alapvető kérdések, például a különféle amplitúdók és valószínűségi eloszlások kiszámításának szabályai is tiszteletet érdemelnek a közvélemény és számos vezető tudós részéről.
Richard Feynman például egyszer szomorúan megjegyezte, hogy egyáltalán nem biztos abban, hogy a tudósok közül bármelyik is érti a kvantummechanikát. Steven Weinberg szerint jelenleg nincs egyetlen olyan értelmezése a kvantummechanikának, amely mindenkinek megfelelne. Ez arra utal, hogy a tudósok létrehoztak egy „szörnyet”, hogy teljesen megértsék és megmagyarázzák a létezését, amelynek létezését ők maguk sem képesek. Ez azonban semmilyen módon nem rontja e tudomány relevanciáját és népszerűségét, hanem vonzza a fiatal szakembereket, akik igazán összetett és érthetetlen problémákat akarnak megoldani.
Emellett a kvantummechanika kikényszerítette az Univerzum objektív fizikai törvényeinek teljes felülvizsgálatát, ami jó hír.
koppenhágai értelmezés
E értelmezés szerint az okságnak a klasszikus fizikából általunk ismert standard definíciójára már nincs szükség. A kvantumelméletek szerint a számunkra megszokott értelemben vett ok-okozati összefüggés egyáltalán nem létezik. A bennük lévő összes fizikai jelenséget a legkisebb elemi kölcsönhatás szempontjából magyarázzákrészecskék szubatomi szinten. Ez a terület a látszólagos valószínűtlenség ellenére rendkívül ígéretes.
Kvantumpszichológia
Mit lehet mondani a kvantumfizika és az emberi tudat kapcsolatáról? Ez gyönyörűen meg van írva egy könyvben, amelyet Robert Anton Wilson írt 1990-ben, Quantum Psychology címmel.
A könyvben kifejtett elmélet szerint az agyunkban lezajló összes folyamat a jelen cikkben leírt törvényszerűségeknek köszönhető. Vagyis ez egyfajta kísérlet a kvantumfizika elméletének a pszichológiához való adaptálására. Ezt az elméletet paratudományosnak tekintik, és az akadémiai közösség nem ismeri el.
Wilson könyve arról nevezetes, hogy különféle technikákat és gyakorlatokat kínál benne, amelyek többé-kevésbé igazolják hipotézisét. Így vagy úgy, az olvasónak magának kell eldöntenie, hogy elhiszi-e a matematikai és fizikai modellek bölcsészettudományi alkalmazására tett kísérletek életképességét.
Wilson könyvét egyesek a misztikus gondolkodás igazolására irányuló kísérletnek tekintették, és tudományosan bizonyított, újszerű fizikai megfogalmazásokhoz kötik. Erre a rendkívül nem triviális és feltűnő műre több mint 100 éve van kereslet. A könyvet a világ minden táján kiadják, lefordítják és olvassák. Ki tudja, talán a kvantummechanika fejlődésével a tudományos közösség kvantumpszichológiához való hozzáállása is megváltozik.
Következtetés
Ennek a figyelemre méltó elméletnek köszönhetően, amely hamarosan külön tudománnyá vált, felfedezhettük a környezetetvalóság a szubatomi részecskék szintjén. Ez a lehető legkisebb szint, felfogásunk számára teljesen elérhetetlen. Amit a fizikusok korábban a világunkról tudtak, sürgősen felül kell vizsgálni. Ezzel abszolút mindenki egyetért. Nyilvánvalóvá vált, hogy a különböző részecskék teljesen elképzelhetetlen távolságban kölcsönhatásba léphetnek egymással, amit csak összetett matematikai képletekkel tudunk mérni.
Továbbá a kvantummechanika (és a kvantumfizika) bebizonyította számos párhuzamos valóság lehetőségét, az időutazást és más olyan dolgokat, amelyeket a történelem során csak a sci-fi dolgainak tekintettek. Ez kétségtelenül hatalmas hozzájárulás nemcsak a tudományhoz, hanem az emberiség jövőjéhez is.
A tudományos világkép szerelmesei számára ez a tudomány barát és ellenség is lehet. A tény az, hogy a kvantumelmélet tág lehetőségeket nyit meg különféle spekulációk előtt egy paratudományos témában, amint azt már az egyik alternatív pszichológiai elmélet példája is bemutatta. Egyes modern okkultisták, ezoterikusok és az alternatív vallási és spirituális mozgalmak (leggyakrabban pszichokultuszok) támogatói e tudomány elméleti konstrukcióihoz fordulnak, hogy alátámasszák misztikus elméleteik, hiedelmeik és gyakorlataik racionalitását és igazságát.
Példátlan esetről van szó, amikor a teoretikusok egyszerű sejtései és az elvont matematikai képletek valódi tudományos forradalomhoz vezettek, és egy új tudományt hoztak létre, amely áthúzott mindent, ami korábban ismert volt. Néhányfokon a kvantumfizika megcáfolta az arisztotelészi logika törvényeit, mivel kimutatta, hogy a „vagy-vagy” választásánál van még egy (és talán több) alternatíva.
