Итальяндық физик біздің шындық «кванттық айналар ойыны» деп санайды

Мазмұны:

Итальяндық физик біздің шындық «кванттық айналар ойыны» деп санайды
Итальяндық физик біздің шындық «кванттық айналар ойыны» деп санайды
Anonim

Итальяндық теоретикалық физик, циклдық кванттық тартылыс теориясының негізін қалаушы Карло Ровелли өзінің «Гельголанд» кітабында ережелерге бағынатын фотондар, электрондар, атомдар мен молекулалар әлемін ескере отырып, кванттық механиканың ақылға сыймайтын күрделі теориясын түсіндіруге тырысады. олар біздің күнделікті физикалық шындыққа қайшы келеді. Еске салайық, кванттық теория Гейзенберг пен Эйнштейннің бұрынғы салыстырмалылық теориясының бақылауларынан пайда болды. Эйнштейнге дейін ғалымдар сағат механизмімен басқарылатын болжамды, детерминистік ғаламға сенді. Осылайша, Ньютондық Ғаламда айналып өтпейтін абсолютті «шынайы уақыт» идеясына Эйнштейннің «қазір» жоқ деген теориясы қарсы болды, керісінше «қазірдің» көптігі бар. Гейзенберг пен оның ізбасарлары біз әлемнің қазіргі жағдайын толық біле алмаймыз деп сенді. Бізге тек қана әлемді белгісіздік пен ықтималдық модельдерін қолдана отырып зерттеу рұқсат етілген.

«Кванттық теорияның жұмбағы сайып келгенде біздің Жердегі біздің түсінігімізден тыс болуы мүмкін. Бірақ Ньютон механикасы ескіргеннен алыс болса да, енді біз өмір сүріп жатқан әлемнің барлық аспектілерін түсіндіре алмайды», - деп жазады Ровелли.

Кванттық шындық

Кванттық теория бізді әлемді қарым -қатынастың алып мысық бесігі ретінде көруге шақырады, онда объектілер бір -бірімен қарым -қатынасы тұрғысынан ғана бар. Ровелли Гейзенберг теориясы заттардың бір -біріне қалай әсер ететіні туралы теория деп есептейді. Ол барлық заманауи технологиялардың тірегін құрайды - компьютерлерден атом энергиясына, лазерлерге, транзисторларға және МРТ сканерлеріне дейін.

Итальяндық физик өзінің өнертабысында кванттық теорияны әр түрлі философияға қолданады. Адамдар бір -бірімен үздіксіз қарым -қатынаста болғандықтан өмір сүреді; дәл осылай атомдар мен электрондарда болады.

Image
Image

Карло Ровелли Римдегі дәрісте / © Марко Тамбара / Уикипедия

Сонымен, А нүктесінде шығарылатын және В нүктесінде табылған электронды алайық. Электрон траектория бойынша жүреді деп болжауға болады (мысалы, А нүктесінен В нүктесіне дейінгі автомобиль сияқты), бірақ эксперименттік бақылауларды түсіндіру үшін Гейзенберг қабылдамады. электрондардың траекториясы туралы түсінік. Ал пайда болған кванттық теория ықтималдықтармен айналысады және В нүктесінде электронды табу ықтималдығын есептеуге мүмкіндік береді.

Сонымен бірге біз электронның жүретін жолы туралы ештеңе білмейміз. Қатаң түрде кванттық теория электронның кез келген ақиқатын ашқанға дейін мүлде жоққа шығарады (кейбіреулер саналы бақылаушы қандай да бір жолмен шындықты жасайды деген пікірге әкеледі).

Жасырын шындық

1950 жылдардан бастап ғалымдар кванттық теорияны классикалық физика талаптарына сәйкестендіруге тырысты, оның ішінде электрон шынымен траекториясы бар «жасырын» шындықты қорғады немесе электрон барлық мүмкін жолдармен жүреді деп болжайды, бірақ бұл жолдар әр түрлі әлемде пайда болады … Бірақ Ровелли бұл әрекеттерді қабылдамайды.

Оның орнына, физик өзінің жаңа кітабында (Гельголанд) электронды, айталық, басқа нәрсемен әрекеттескенде ғана қасиетке ие болатын «реляциялық» интерпретацияны түсіндіреді. Электрон өзара әрекеттеспегенде, ол физикалық қасиеттерден айырылады: позиция, жылдамдық, траектория жоқ.

Ровеллидің электронның қасиеттері басқа объектілерге емес, ол өзара әрекеттесетін объектіге ғана тән деген тұжырымы одан да радикалды. «Әлем көптеген көзқарастарға бөлініп жатыр, бұл біржақты жаһандық көзқарасқа жол бермейді», - деп жазады Ровелли.

Image
Image

Financial Times жазғандай, кванттық физиканы толық түсіну мүмкін емес, бірақ Ровелли мүмкіндігінше айқындықты қамтамасыз етеді.

Бізден және кез келген басқа объектілерден тәуелсіз объектілердің өзіндік тәуелсіз өмір сүруі болады деп күту - бұл әлем туралы біз жасаған терең болжам. Бұл болжам 17 ғасырдағы ғылыми төңкерістен бастау алады және біз механистік дүниетанымның бір бөлігі болып табылады. Бұл көзқарас бойынша, әлем алып сағат тәрізді, оның бөліктері белгіленген қозғалыс заңдарымен реттеледі - Карло Ровелли, Гельголанд.

Объектілердің өзара әрекеттесуі және уақыт-кеңістік

Сонымен, егер біз кеңістік пен уақытты әлемдегі барлық заттар мен оқиғалар арасындағы қашықтықтар мен ұзақтылықтардың жиынтығы ретінде қарастырсақ және Ғаламның мазмұнын теңдіктен алып тастасақ, онда біз автоматты түрде кеңістікті де, уақытты да «алып тастаймыз». Бұл кеңістік-уақытқа қатысты «реляциялық» көзқарас: олар тек заттар мен оқиғалар арасындағы кеңістіктік және уақыттық қатынастар. Кеңістік пен уақыт туралы реляциялық көзқарас Эйнштейннің жалпы салыстырмалықты дамытқан кезде негізгі шабыт көзі болды.

Image
Image

Біздің ғарыштық уақыт туралы түсінігімізді толық деп айту қиын.

Ровелли бұл идеяны кванттық механиканы түсіну үшін қолданады. Ол кванттық теорияның объектілері, мысалы, фотон, электрон немесе басқа да негізгі бөлшектер, олар басқа объектілермен өзара әрекеттескенде көрсететін қасиеттерден басқа ештеңе емес екенін айтады. Кванттық объектінің бұл қасиеттері эксперимент арқылы анықталады және объектінің орны, импульсі мен энергиясы сияқты нәрселерді қамтиды. Олар бірге объектінің күйін құрайды.

Ровеллидің реляциялық интерпретациясына сәйкес, бұл қасиеттер объектінің барлық қасиеттері болып табылады, демек, қасиеттері бар «жеке» субстанция жоқ.

Кванттық теорияны қалай түсінуге болады?

Ровелли The Conversation мақаласында Шредингер мысығының әйгілі кванттық басқатырғышына назар аударуды ұсынады. Біз мысықты кванттық процестен (мысалы, радиоактивті атомның ыдырауы) қоздыратын өлтіретін заты бар қорапқа саламыз (мысалы, улы газ бөтелкесі) және қақпағын жабамыз.

Кванттық процесс - кездейсоқ оқиға. Оны болжау мүмкін емес, бірақ біз белгілі бір уақыт ішінде атомның ыдырауының немесе оның болмауының әртүрлі мүмкіндіктерін анықтайтындай етіп не болғанын сипаттай аламыз. Қорапты ашқаннан кейін біз бөтелкеден газ шығарамыз, сондықтан мысықтың өлімі мен оның өмірі де кездейсоқ оқиға.

Image
Image

Кванттық теорияға сәйкес, біз қорапты ашып, жүйені бақыламайынша, мысық өлі де, тірі де емес. Егер мысық тірі де, өлі болмаса да өзін қалай сезінетіні жұмбақ күйінде қалады.

Бірақ реляциялық интерпретацияға сәйкес, кез келген жүйенің жағдайы әрқашан басқа жүйемен байланысты. Осылайша, қораптағы кванттық процестің бізге қатысты белгісіз нәтижесі болуы мүмкін, бірақ мысық үшін нақты нәтиже.

Мысық біз үшін тірі де, өлі де емес, бірақ сонымен бірге ол өлі де, тірі де болуы мүмкін. Біз үшін бұл оқиғаның барлығында бір факт - мысық үшін - бір шындық. Біз қорапты ашқанда, мысықтың жағдайы біз үшін белгілі болады, бірақ мысық ешқашан өзіне белгісіз күйде болған емес. Ғаламдық, «Божественное» көзқарастың реляциялық түсіндірмесінде е бар. Бірақ бұл шындықтың табиғаты туралы не айтады?

Image
Image

Сірә, біз кванттық шындық деген не деген сұрақтың жауабын ешқашан білмейміз. Бірақ тырысуға тұрарлық.

Ровелли біздің әлем түпкілікті кванттық болғандықтан, оның ұқсас қабылдауына назар аударған жөн деп санайды. Атап айтқанда, мысалы, сүйікті кітап сияқты объектілер басқа объектілерге, соның ішінде сізге ғана қатысты қасиеттерге ие бола алады. Бақытымызға орай, бұған смартфон немесе ас үй шкафы сияқты барлық басқа заттар кіреді. Бірақ көрінетін қарапайымдылығына қарамастан, әлемге мұндай көзқарас шындықтың табиғатын күрт қайта қарау болып табылады.

Осы тұрғыдан алғанда, әлем - бұл өзара байланыстардың күрделі желісі, сондықтан объектілер кванттық айналардың шексіз ойыны сияқты басқа объектілерден тәуелсіз өздерінің жеке тіршілігіне ие болмайды. Оның үстіне, бұл желінің негізінде біздің шындықты құрайтын тәуелсіз «метафизикалық» субстанция болмауы әбден мүмкін, деп жазады Ровелли.

Мүмкін (Ровеллидің өзі айтқандай) айналадағы шындық, соның ішінде өзіміз де жұқа және нәзік пердеден басқа ештеңе жоқ, оның артында … ештеңе жоқ. Ал егер біз бұған сананың табиғатының жұмбағын қоссақ, онда бәрі одан да күрделене түседі.

Ұсынылған: