Wat weet jij over kwantumfysica? Zelfs een geesteswetenschappelijke student zoals ik begrijpt dat natuurkunde en kwantumfysica iets andere dingen bestuderen. Tegelijkertijd is de natuurkunde als geheel een natuurwetenschap, die bestudeert hoe de wereld werkt en hoe alle objecten en lichamen met elkaar omgaan. Als tak van de natuurkunde bestudeert de kwantummechanica onze wereld op het diepste niveau. Feit is dat alles om ons heen uit atomen bestaat. Ja, zelfs jij en ik zijn niets meer dan een ensemble van atomen dat is ontstaan in de kernen van supernovae. Bovendien is dit gebied van de natuurkunde zo complex dat veel wetenschappers toegeven dat ze het niet goed begrijpen. Gezien het groeiende aantal onbeantwoorde vragen en enkele overeenkomsten tussen kwantumfysica en magie, is het ongelooflijk aantrekkelijk, maar het kan misleidend zijn, zoals veel charlatans en pseudowetenschappers met succes doen. In dit artikel zullen we proberen te begrijpen waarom kwantumfysica zo veel op magie lijkt.
Vanuit het oogpunt van de kwantumfysica kan het bestaan van ons universum logisch zijn.
Niemand ter wereld begrijpt de kwantummechanica
We houden allemaal van goocheltrucs. Vooral die waarbij de goochelaar de ballen tussen omgekeerde cups kan laten "springen". In kwantumsystemen, waar de eigenschappen van een object, inclusief de locatie, kunnen variëren afhankelijk van hoe je het observeert, zouden dergelijke prestaties mogelijk moeten zijn zonder goochelarij. Het punt is dat, volgens de kwantumtheorie, een elementair deeltje pas op het moment van waarneming een bepaalde toestand krijgt. Het is moeilijk te geloven, maar uiteindelijk konden wetenschappers experimenteel bewijzen, met behulp van een enkel foton, dat het op drie plaatsen tegelijk bestaat. Maar hoe is dit mogelijk?
Opgemerkt moet worden dat Albert Einstein geïnteresseerd was in de successen van de kwantummechanica - met behulp waarvan men het gedrag van atomen en elementaire deeltjes nauwkeurig kan beschrijven. De briljante wetenschapper verzette zich echter tegen deze theorie en bespotte het concept dat eraan ten grondslag ligt - verwarring. In de kwantummechanica betekent verstrengeling dat de eigenschappen van het ene deeltje onmiddellijk de eigenschappen van een ander kunnen beïnvloeden, ongeacht de afstand ertussen.
Kwantumverstrengeling is een fenomeen waarbij de kwantumtoestanden van twee of meer objecten onderling afhankelijk zijn.
Vervolgens toonde een reeks uitgebreide experimenten aan dat Einstein ongelijk had: verstrengeling is echt en geen enkele andere theorie kan de vreemde effecten ervan verklaren. En toch, ondanks het vermogen van de kwantumtheorie om resultaten experimenteel te verklaren, erkennen veel wetenschappers dat de kwantumfysica zo complex is dat het nauwelijks mogelijk is om het te begrijpen.
Promotie video:
Verstrengeling is echter niet het enige fenomeen dat de kwantumtheorie onderscheidt van de klassieke theorie. Volgens sommige natuurkundigen is er nog een ander schokkend feit over de kwantumrealiteit dat vaak over het hoofd wordt gezien en dat bijdraagt aan de "magie" van dit gebied van de theoretische fysica. Volgens The New Scientist hebben Simon Cochen en Ernst Specker in 1967 wiskundig bewezen dat zelfs voor één kwantumobject, waar verstrengeling onmogelijk is, de waarden die je krijgt bij het meten van de eigenschappen ervan afhangen van de situatie waarin dat object zich bevindt. De waarde van eigenschap A hangt dus af van of u ervoor kiest om deze te meten met eigenschap B of met eigenschap C. In eenvoudige bewoordingen is er geen realiteit die onafhankelijk is van de keuze van de meting.
De magie van de werkelijkheid
Mee eens, dit alles is op zijn minst vreemd en zorgt ervoor dat de hersenen letterlijk uit hun voegen barsten. Het blijkt immers dat de aanwezigheid van een waarnemer het lot van het systeem bepaalt en het dwingt een keuze te maken ten gunste van één staat. Maar is dit niet een inmenging van het bewustzijn in de materiële werkelijkheid? En als we bedenken dat een foton van licht tegelijkertijd zowel een deeltje als een golf kan zijn en zich op drie plaatsen tegelijk kan bevinden, in welke wereld leven we dan überhaupt? Is dit een bewijs van het bestaan van parallelle werkelijkheden met dezelfde natuurkundige wetten?
En dit is slechts een deel van de vragen waarop de moderne natuurkunde geen antwoord heeft. Tot. Al het onbekende uit de oudheid maakte de mens echter bang. Soms zijn mensen bereid alles te geloven, zolang er maar één antwoord is - en het maakt niet uit welk antwoord. Om deze reden is het helemaal niet verwonderlijk dat allerlei soorten charlatans en pseudowetenschappers zo dol zijn op kwantumfysica. Als u, omwille van de interesse, REN TV aanzet, dan kunt u een van de programma's over de andere wereld tegenkomen, waarin een andere pseudo-wetenschapper als expert optreedt. In 99 van de 100 gevallen zal zijn valse verklaring van de wereldorde minstens één vermelding van de kwantumfysica bevatten. Tegelijkertijd pronkt elke pseudowetenschapper levendig met wetenschappelijke termen als elektron, foton en verstrengeling om een min of meer betrouwbare verschijning te krijgen in de ogen van een onervaren kijker.
Soms lijkt het me zelfs dat elke zichzelf respecterende charlatan gewoon een toespraak moet houden over de geheimen van de kwantumfysica in zijn repertoire. Wetenschappers hebben tenslotte praktisch niets te betwisten met hun bewering dat de kwantummechanica een mysterie is voor wetenschappers. Is het niet handig? Popularisering van dergelijke ideeën kan voor een groot aantal mensen resulteren in een verkeerde kijk op de wereld. Dergelijke ideeën dragen ook bij aan de hang naar alternatieve geneeswijzen en het opleggen van handen voor gevaarlijke ziekten. Dus op tv-schermen bewijzen esoterici met schuim bij de mond dat denken materieel is omdat de kwantumfysica hier is, en biologen van eigen bodem verweven kwantumfysica in hun ongegronde ideeën over het golfgenoom, enz. Dit alles draagt bij aan de ontwikkeling van magisch denken en de groei van mythen en misvattingen over de wereld waarin we leven.
Volgens de theorie van Edwin Schrödinger kan de kat in de bak tegelijkertijd levend en dood zijn.
Ondertussen is de kwantumfysica de echte magie. De magie van de werkelijkheid. Ja, we begrijpen niet veel en weten niet de antwoorden op de vragen die worden gegenereerd door kwantumverstrengeling en de resultaten van talrijke experimenten, waaronder de kat van Schrödinger, waarover mijn collega Nikolai Khizhnyak eerder schreef. Tegelijkertijd is de werkelijkheid veel interessanter dan fictie, omdat we er niet zo veel van weten: ons universum bestaat voor 95% uit mysterieuze donkere materie, en er is ook donkere energie, die verantwoordelijk is voor de versnelling van de uitdijing van het universum. Bovendien bestaat onze wereld op het diepste niveau uit de kleinste deeltjes die zich op verschillende plaatsen tegelijk kunnen bevinden en zich anders gedragen, afhankelijk van of we ze bekijken of niet. Als dit niet de magie van de werkelijkheid is, wat is dan de werkelijkheid?
Tegelijkertijd heeft de wetenschap al veel antwoorden gegeven op de belangrijkste vragen over onze wereld. Hoe dan ook, ik denk dat er niets mis is iets niet te weten en de kwantumfysica niet te begrijpen. Het belangrijkste is ons vermogen om zoveel mogelijk te weten, om het universum te kennen. Die zich hoogstwaarschijnlijk ook via ons kent.
Lyubov Sokovikova