Как понять квантовую физику?

Как понять квантовую физику?
Атомный уровень открывает нам новые секреты...

Понять квантовую физику не так сложно, как вам кажется. Всего за пять минут, которые вы уделите, чтобы прочитать эту инструкцию, вы сможете понять основы квантовой физики! Жаль вот только, что для того, чтобы все это представить, может не хватить и жизни…

Итак, к делу. Квантовая физика базируется на трех принципах, которые я сейчас подробно вам объясню. Эти принципы (основы) – суперпозиция, запутывание и декогеренция. Также, в этой инструкции, я дам вам понятие о применении квантовой физики в современном мире и опишу опыт, который открыл квантовую физику. Начнем!

Инструкция

Уровень сложности: Несложно

Что вам понадобится:

  • Психическая устойчивость к потрясениям

1 шаг

Первый шаг: вы должны понять, что такое СУПЕРПОЗИЦИЯ.

Суперпозиция – такое состояние частицы, при котором она находится в двух и более состояниях одновременно. Представьте, что вы одновременно вдыхаете и выдыхаете, одновременно живы и мертвы, одновременно тянете и толкаете… Что, сложно? Еще бы. Именно поэтому квантовая физика и суперпозиция в частности собой опровергают классическую физику (с точки зрения последней суперпозиция ни в каких вариациях невозможна). Итак, вот у нас есть частица (возьмем для рассмотрения обычный электрон). У него может быть два состояния (по-научному – спИна), вроде двух состояний его вращения. Когда он находится в суперпозиции, он крутится и туда и обратно и как объект нашего мира просто не существует. Читайте следующий шаг, чтобы лучше понять суперпозицию.

2 шаг

Следующий шаг: понимание КВАНТОВОГО ЗАПУТЫВАНИЯ.

Квантовое запутывание тоже крайне удивительно. Оно, естественно, встречается на атомном-субатомном уровнях, но мы разберем более понятный пример на уровне нашего понимания.

Представьте, что рядом с вами лежит ваш телефон (этот телефон выпущен только белого и черного цвета), но вы его не видите. В соседнем доме (в Антарктиде, на другом конце Вселенной) лежит точно такой же телефон и его опять же, не наблюдают. Таково условие. Мы создаем между телефонами квантовое запутывание – особый тип связи, где от состояния одного объекта зависит состояние другого объекта. Пока ни вы, ни ваш сосед (или кто там обитает на другом конце Вселенной) не наблюдаете телефоны, они находятся в суперпозиции – одновременно и белые и черные (но никак не серые!) и запутывание сохраняется. Но стоит только вам взглянуть на телефон, он выбирает один из двух возможных вариантов – становится, к примеру, белым. В тот же миг телефон на столе у вашего соседа становится черным. Если ваш телефон становится черным, то другой телефон сразу становится белым! Запутывание разрушено.

Вот так же происходит и с частицами атомов – стоит одной принять какое-либо определенное состояние (выйти из суперпозиции), как тут же другая частица примет противоположное ей состояние. Эта связь квантового запутывания была названа сверхсветовой, потому что состояния меняются сразу же, без задержки. В этом удивительность запутывания – можно послать сообщение на другой конец Вселенной за мгновение.

3 шаг

И следующее явление, которое сложит ваше представление о квантовой физике в единое целое – ДЕКОГЕРЕНЦИЯ.

Декогеренция квантовых состояний в настоящий момент – серьезная проблема. Суть декогеренции в том, что стоит только повлиять на частицу, находящуюся в суперпозиции, как она сразу же принимает одно из состояний. Квантовые состояния разрушаются при измерениях частицы или даже просто при наблюдении ее! Защитить квантовые состояния от декогеренции – вот одна из приоритетных задач квантовой физики. Тогда станет возможным создавать сверхбыстрые системы связи (мгновенные), квантовые компьютеры (которые своим обычным процессором превзойдут по показателям огромные машины, занимающие комнаты), телевизоры (сверхвысокой четкости).

4 шаг

Последнее, что вы должны изучить – опыт, которым открыли квантовую физику. Сейчас я его вам подробно опишу.

Итак, есть электронная пушка. Она выпускает электрон в заданном направлении. Электрон, пролетев какое-то расстояние сталкивается с препятствием, имеющим две щели. Он может пройти только в одну из них. Далее он врезается в электроноуловительный экран, который покажет, в какую из щелей прошел электрон. Все вроде бы просто. Загвоздка лишь в том, что электрон, когда его не наблюдают и не ставят измерительного оборудования, проходит в обе щели! Это значит, что в момент, когда его не наблюдают, он находится в суперпозиции. Так и было положено начало квантовой физике.

5 шаг

Ну вот и все! Ничего особо заумного (наподобие сложных формул или теорем) тут нет. Теперь вы можете спокойно умничать на тему квантовой физики, так как вероятность встретить человека, хорошо знакомого с этой областью физики достаточно мала! И помните, что квантовая физика сейчас очень нуждается в светлых умах, здесь предстоит сделать еще непаханное поле открытий. Независимо от того, просто запомните ли вы эту инструкцию или же пойдете помогать этой науке, вы восхитительны!

Обсуждение

253_micro
Рейтинг
  1. +
  2. 0
Alvikot (11:23 15.03.2013)

Спасибо, теперь мне понятно, что в квантовой физике я никогда ничего не пойму, хотя ваше объяснение самое доходчивое из всех ранее встречавшихся мне.

Avatar_micro
Рейтинг
  1. +
  2. 0
philosopher676 (19:58 22.03.2013)

Спасибо))

А в принципе – кто может понять то, что с точки зрения нашего (довольно-таки ограниченного) мозга – невозможно? Боюсь, даже квантовые физики ничего не понимают – вот и повторяют одни и те же опыты по сто раз. А что им остается делать, если они зависли “меж двух миров”? Если ты знаешь, что классическая физика – неправильная модель мира, а другой у тебя нет… то соответственно, ты ничего и не знаешь, кроме того, что творится нечто странное в маленьком мире, из которого сделан и ты.

Получилось громоздко и опять-таки непонятно))

956_micro
Рейтинг
  1. +
  2. 0
mister_cat (01:27 29.07.2013)

Хм, спасибо, все вполне доходчиво. Летом, в свободное от учебы время, решила начать учить физику(в школе у нас ее вел сначала трудовик, а потом новенькая учительница, поэтому физику никто не знал и не понимал). А вот сейчас сижу, учу и понимаю, что это очень интересно, серьезно. Спасибо за Вашу инструкцию, теперь я точно буду продолжать учить)

Avatar_micro
Рейтинг
  1. +
  2. 0
philosopher676 (11:03 29.07.2013)

У нас в школе ее тоже никто не понимал, а уж квантовую физику… Ее очень сложно объяснить, потому что сначала мозг отказывается воспринимать, а потом все “квантово запутывается” в голове)) Думаю, хоть немного облегчил людям эту задачу – целые книги умещаются в один текст.

Ваш комментарий

Запросить инструкцию

Не нашли нужную пошаговую инструкцию?
Возможно, что кто-то из посетителей сайта сможет помочь. Оставьте запрос прямо сейчас, если Вы уверены, что эта тема ещё не освещена на нашем проекте!

Рейтинг
  1. +
  2. 0
4
7