381
Квантова механіка є дивним реальністю
Чи може дивна поведінка квантових частинок вказувати на існування інших паралельних Всесвітів? Це питання було запропоновано близько п'яти років тому Біллом Поір'є, професором хімії Університету Техасу. Який закон не усвідомився на той час, як він гасився в квантову механіку складних молекул, він знизився на отвір кролика і подивиться на докази інших паралельних світів, які можуть проявлятися власному на квантовому рівні.
Професор хімії та біохімії в Техасі Tech University розповідає квантові механіки – досить дивний реальність. На атомному і субатомічному рівні частинки можуть бути в двох місцях одночасно. Оскільки активність цих частинок настільки неоднорідна, вчені можуть описати те, що відбувається математично шляхом «фарбування» крихітного пейзажу ймовірної хвилі.
Хіміки, як поір'є фарба, ці пейзажі краще зрозуміти хімічні реакції. Незважаючи на «незначність» розташування частинок, квантова механіка хвиль дозволяє науковцям зробити точні прогнози. Добре відомі правила. Як мінімум вони були до того моменту, поки Поір'є знайшли абсолютно новий спосіб відображення квантових пейзажів. Замість хвиль його оточення стали паралельними Всесвітами.
Незважаючи на те, що його теорія, яку він назвав “людським взаємодіючим світами”, звучить як наукова фантастика, це математично досить стабільно. Опубліковано вперше в 2010 році, теорія призвело до низки запрошень, щоб прочитати звіт та публікації в фізичному огляді.
«Теорія привабила багато уваги в суспільстві фундаментальних механіків і популярної преси», – розповідає Бір'єр. На симпозіумі у Відні 2013, стоячи п'ять футів від відомого Нобелівського лауреата фізики, я зробив презентацію цієї роботи, сподіваючись тільки критики. На жаль, вона зовсім не була. Тим не менш, я хотів би бачити, що не було очевидних помилок у моїй математики. й
У своїй теорії Poirier пропонує, що невеликі частинки з багатьох світів дивляться через взаємодії з нашими, і ця взаємодія проявляється в дивних явищах квантової механіки. Це включає в себе частинки, які нібито знаходяться в багатьох місцях одночасно або можуть спілкуватися один з одним над тривалими дистанціями.
У своїй теорії немає вигадки. У будь-якій точці світу ми займаємося часткою. Однак ці позиції відрізняються від світу до світу, що пояснює, чому вони можуть проявлятися в декількох місцях. Так само квантова комунікація між віддаленими частинками — що Альберт Ейнштейн назвав «Скубока дія на дистанції» — за рахунок взаємодії сусідніх світів.
Не доведено, що квантові хвилі не існують чи є багато світів. У багатьох випадках і знаходиться експериментальне підтвердження.
"Наша теорія, використовуючи різну математику, робить однакові експериментальні прогнози", - каже він. Все, що ми зробили, це просто визнати можливість, що квантова хвиля не існує. Зараз він має стільки прав, скільки взаємодіє з світами, не менше і не менше. І це може бути найкращим поясненням питань, які найкращі розуми людства були бродіння на сто років. й
На нанометровому масштабі частинки не полягають як великі об'єкти, позиція яких добре відомі з часом, такі як літаючий літак або яблуко, що падає з дерева. замість того, як іноді частинки поводяться як фіксовані частинки і іноді люблять хвилі. Більш того, коли вчені дивляться на квантові частинки, вони полягають як частинки. І коли вони не, вони раптом стають хвилями.
Навіть Альберт Ейнштейн заявив, що він сумніває квантові ідеї, які частинки можуть існувати в декількох місцях і не дозволяти собі захоплювати хвіст. «Я люблю думати про місяць, навіть коли я не шукаю на ньому», - сказав Ейнштейн.
Вчені використовують рівняння Schrödinger, математичний опис винайдений в 20-х роках минулого століття, що демонструє франтичний рух хвилі частинок. Хоча б це сталося, поки Поір'є подивилися на хвилі з іншого боку і випитали цей аспект квантової теорії. Деякі фізики не можуть думати про квантові механіки без трохи філософії. Тим не менш, як хімік, Бір'є не особливо цікавиться філософією і більш зацікавлена у вирішенні хвиль Шредінгера, що допомагає йому зрозуміти хімічні реакції.
"У фізичному хімію ми зацікавлені у вирішенні проблем, пов'язаних з великими молекулами комплексів в найбільш точний спосіб", - каже він. Ми шукаємо на швидкості хімічної реакції, допускаються квантові стани молекул, а спектральні відбитки пальців, що молекула видає або поглинає. Є парадокс. Квантова механіка потрібна для відповіді на ці види точного питання, але розв’язання квантових механічних задач для великих систем (які мають більше трьох органів) є надзвичайно складним.
Хомісти використовують традиційні техніки на основі сітки для вирішення квантового рівняння хвилі. Тим не менш, більш складна молекула, більш складна розрахунок. З кожним додатковим атомом, необхідною обчислювальною потужністю збільшується близько 10000 разів. Щоб полегшити обчислювальне навантаження, хіміки скопіювали ідею, що дозволяє сітчастим точкам рухатися як рідина в квантовій хвилі. Переміщення, точки сітки траєкторій, як кульки. Якщо інженери використовують цю методику для імітації потоку рідини, хіміки використовують її для розрахунку руху квантової хвилі — захоплення терміну «кантум гідродинаміки». й
Поір'є чудеса, що буде відбуватися, якщо ви прибрали хвильові обчислення і зберігали роботу з квантовими траєкторями, буде просте чисельне моделювання?
"Я просто необхідний для розуміння того, що все, що потрібно було перемістити квантові траєкторії, - каже він. Щоб розповісти про те, як рухатися, вам не потрібно квантової хвилі. Самі траєкторії визначають це. Вам не потрібно хвилюватися. Відповідь на будь-яке наукове питання можна знайти, знаючи як руху хвилі, так і траєкторію. Хвиля стає зайвою і може бути повністю відхилена. й
Багатосвітня ідея далеко від нового. У «50-х рр. студент Княжтонського університету імені Гуга Еверетта III прийшло до того ж пояснення, намагаючись зрозуміти дивність квантової механіки. Поір'є каже, що багатосвітня теорія Everett базується на стандартній квантовій гетерології хвилі, тому незрозуміло, де ці світи надходять від або які їх визначають. Критика не погоджується з цією теорією з цієї причини, а також тому, що Всесвіти розбилися, коли вчені, скажуть, роблять виміри.
У багатосвітовому підході Бір’єра, ці світи будуються в математику з самого початку, тому вчені не повинні робити нічого особливого для їх визначення. Він працює, він каже, що на основі хвилі математика не використовується. Світи не розщеплюють і об’єднають, як Everett’s, так і не взаємодіють один з одним.
Теорія багатьох взаємодійних світів працює більше, ніж нескінченно розгалужена дерево.
Поір'є в порівнянні з будовою квантової механіки без хвильової функції для побудови лісів, потім спорудження будівлі зсередини, а потім усвідомлення того, що не потрібно лісів. З практичної точки зору, менші рухомі математичні частини будуть більш простою. Квантові траєкторії, у виді Поір'єра, можуть бути більш ніж просто обчислювальний інструмент. Вони можуть пояснити, що відбувається на квантовому рівні.
Уявіть два «заплутані» квантові частинки, А та Б. Вимірювання частинок А миттєво корелює з вимірюванням віддалених частинок B, що, здається, порушують релятивність. (Як сигнал B швидше, ніж швидкість світла?) Теорія Бір'я пояснює це наступним чином. Уявіть два чорних диски, що представляють частинки A та B в нашому світі. Є також сусідний світ, в якому А і Б також існує, але їх позиції дещо переміщені (переважні круги). Вони взаємодіють, бо вони близькі один одному, навіть якщо відокремлюються інші два.
"Для довгого часу люди дебатували філософське значення функції хвилі і як його слід інтерпретувати", - каже він. Тепер ми раптом зрозуміли, що ми можемо сформульувати аргумент невірно. Основна проблема повинна бути: Чи є функція хвилі на всіх, і якщо ні, що це місце? В даний час ми не можемо сказати, що функція хвилі не існує. Тільки те, що його існування непотрібне, оскільки вони знайшли ще один математичний метод, який надає нам однакову інформацію. І новий математичний метод витягує всі необхідні дані з паралельних Всесвітів. й
Поір'є пояснює, що в класичному фізичному світі, де люди працюють, все в певному стані по відношенню до швидкості і положення. Наприклад, однакові площини і падаючі яблука. Ми можемо розрахувати, де вони збираються.
У квантових механіках вчені не можуть це зробити. Вони знають, де відбувається частинка або де вона збирається, але не перший і другий одночасно. Класична траєкторія, з його добре вираженими властивостями частинок, замінюється квантовою імовірною хвилею, яка охоплює безліч одночасних можливостей. Але якщо ви описуєте квантові реалії, використовуючи квантові траєкторії, ви можете реконструювати деякі старі класичні концепції, говорить Бір'єр. За даними цього зображення, квантові частинки мають добре визначені атрибути і слідувати певним квантовим траєкторіям.
Зловживання є те, що багато взаємодійних світів повинні бути великими. Суть квантової поведінки можна побачити як прояв певних частинок з альтернативних Всесвітів, що проникають себе і викликаючи цей розмитий малюнок на квантовому рівні.
«Це найбільш радикальна і цікава частина цього підходу», - сказав він. Припустимо, що реальність в даний час описано кількома траєкторій, а не хвиль, ми повинні запитати, що ці траєкторії є фізично. Єдина розумна інтерпретація у світлі розуміння кожної траєкторії є представленням різних світів. У будь-якому світі немає нічого хвилювання або невизначеності. Все зрозуміло і добре визначено. Але є багато світів. При варіації цих світів підвищується до квантової невизначеності, або «приблизний» разом з рештою квантової поведінки.
Очевидно, що розмиття позицій частинок можна вважати проявом міжсвітової взаємодії. Поір'є каже, що в той час як рівень хвилі все ще працює, вчені більше не можуть вимагати, що це більш природне пояснення того, що відбувається на квантовому рівні, ніж ідея декількох альтернативних Всесвітів, що взаємодіють разом на квантовому рівні. Обидві теорії пропонують однаково дійсні тлумачення реальності, які відповідають сучасним експериментам. Як описувати те, що відбувається в паралельних Всесвітах, Поір'є каже, що буде неправильно.
"Ми не маємо доказів, що в альтернативному світі ви або я буду президентом", - сказав він. Я не можу сказати, що вони існують чи ні. Згідно з теорією, єдиними світами, з якими ми можемо взаємодіяти безпосередньо так близько до нашого світу, що ми навряд чи можемо назвати їх окремими, крім квантового рівня. Вентилятори наукової фантастики розчарують. З іншого боку, це можливо, що далекі світи будуть макроскопічно різні, звідки ми живемо. Ми не маємо ніяких прямих доказів, опублікованих
П.С. І пам'ятайте, що лише змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!
Джерело: hi-news.ru
Професор хімії та біохімії в Техасі Tech University розповідає квантові механіки – досить дивний реальність. На атомному і субатомічному рівні частинки можуть бути в двох місцях одночасно. Оскільки активність цих частинок настільки неоднорідна, вчені можуть описати те, що відбувається математично шляхом «фарбування» крихітного пейзажу ймовірної хвилі.
Хіміки, як поір'є фарба, ці пейзажі краще зрозуміти хімічні реакції. Незважаючи на «незначність» розташування частинок, квантова механіка хвиль дозволяє науковцям зробити точні прогнози. Добре відомі правила. Як мінімум вони були до того моменту, поки Поір'є знайшли абсолютно новий спосіб відображення квантових пейзажів. Замість хвиль його оточення стали паралельними Всесвітами.
Незважаючи на те, що його теорія, яку він назвав “людським взаємодіючим світами”, звучить як наукова фантастика, це математично досить стабільно. Опубліковано вперше в 2010 році, теорія призвело до низки запрошень, щоб прочитати звіт та публікації в фізичному огляді.
«Теорія привабила багато уваги в суспільстві фундаментальних механіків і популярної преси», – розповідає Бір'єр. На симпозіумі у Відні 2013, стоячи п'ять футів від відомого Нобелівського лауреата фізики, я зробив презентацію цієї роботи, сподіваючись тільки критики. На жаль, вона зовсім не була. Тим не менш, я хотів би бачити, що не було очевидних помилок у моїй математики. й
У своїй теорії Poirier пропонує, що невеликі частинки з багатьох світів дивляться через взаємодії з нашими, і ця взаємодія проявляється в дивних явищах квантової механіки. Це включає в себе частинки, які нібито знаходяться в багатьох місцях одночасно або можуть спілкуватися один з одним над тривалими дистанціями.
У своїй теорії немає вигадки. У будь-якій точці світу ми займаємося часткою. Однак ці позиції відрізняються від світу до світу, що пояснює, чому вони можуть проявлятися в декількох місцях. Так само квантова комунікація між віддаленими частинками — що Альберт Ейнштейн назвав «Скубока дія на дистанції» — за рахунок взаємодії сусідніх світів.
Не доведено, що квантові хвилі не існують чи є багато світів. У багатьох випадках і знаходиться експериментальне підтвердження.
"Наша теорія, використовуючи різну математику, робить однакові експериментальні прогнози", - каже він. Все, що ми зробили, це просто визнати можливість, що квантова хвиля не існує. Зараз він має стільки прав, скільки взаємодіє з світами, не менше і не менше. І це може бути найкращим поясненням питань, які найкращі розуми людства були бродіння на сто років. й
На нанометровому масштабі частинки не полягають як великі об'єкти, позиція яких добре відомі з часом, такі як літаючий літак або яблуко, що падає з дерева. замість того, як іноді частинки поводяться як фіксовані частинки і іноді люблять хвилі. Більш того, коли вчені дивляться на квантові частинки, вони полягають як частинки. І коли вони не, вони раптом стають хвилями.
Навіть Альберт Ейнштейн заявив, що він сумніває квантові ідеї, які частинки можуть існувати в декількох місцях і не дозволяти собі захоплювати хвіст. «Я люблю думати про місяць, навіть коли я не шукаю на ньому», - сказав Ейнштейн.
Вчені використовують рівняння Schrödinger, математичний опис винайдений в 20-х роках минулого століття, що демонструє франтичний рух хвилі частинок. Хоча б це сталося, поки Поір'є подивилися на хвилі з іншого боку і випитали цей аспект квантової теорії. Деякі фізики не можуть думати про квантові механіки без трохи філософії. Тим не менш, як хімік, Бір'є не особливо цікавиться філософією і більш зацікавлена у вирішенні хвиль Шредінгера, що допомагає йому зрозуміти хімічні реакції.
"У фізичному хімію ми зацікавлені у вирішенні проблем, пов'язаних з великими молекулами комплексів в найбільш точний спосіб", - каже він. Ми шукаємо на швидкості хімічної реакції, допускаються квантові стани молекул, а спектральні відбитки пальців, що молекула видає або поглинає. Є парадокс. Квантова механіка потрібна для відповіді на ці види точного питання, але розв’язання квантових механічних задач для великих систем (які мають більше трьох органів) є надзвичайно складним.
Хомісти використовують традиційні техніки на основі сітки для вирішення квантового рівняння хвилі. Тим не менш, більш складна молекула, більш складна розрахунок. З кожним додатковим атомом, необхідною обчислювальною потужністю збільшується близько 10000 разів. Щоб полегшити обчислювальне навантаження, хіміки скопіювали ідею, що дозволяє сітчастим точкам рухатися як рідина в квантовій хвилі. Переміщення, точки сітки траєкторій, як кульки. Якщо інженери використовують цю методику для імітації потоку рідини, хіміки використовують її для розрахунку руху квантової хвилі — захоплення терміну «кантум гідродинаміки». й
Поір'є чудеса, що буде відбуватися, якщо ви прибрали хвильові обчислення і зберігали роботу з квантовими траєкторями, буде просте чисельне моделювання?
"Я просто необхідний для розуміння того, що все, що потрібно було перемістити квантові траєкторії, - каже він. Щоб розповісти про те, як рухатися, вам не потрібно квантової хвилі. Самі траєкторії визначають це. Вам не потрібно хвилюватися. Відповідь на будь-яке наукове питання можна знайти, знаючи як руху хвилі, так і траєкторію. Хвиля стає зайвою і може бути повністю відхилена. й
Багатосвітня ідея далеко від нового. У «50-х рр. студент Княжтонського університету імені Гуга Еверетта III прийшло до того ж пояснення, намагаючись зрозуміти дивність квантової механіки. Поір'є каже, що багатосвітня теорія Everett базується на стандартній квантовій гетерології хвилі, тому незрозуміло, де ці світи надходять від або які їх визначають. Критика не погоджується з цією теорією з цієї причини, а також тому, що Всесвіти розбилися, коли вчені, скажуть, роблять виміри.
У багатосвітовому підході Бір’єра, ці світи будуються в математику з самого початку, тому вчені не повинні робити нічого особливого для їх визначення. Він працює, він каже, що на основі хвилі математика не використовується. Світи не розщеплюють і об’єднають, як Everett’s, так і не взаємодіють один з одним.
Теорія багатьох взаємодійних світів працює більше, ніж нескінченно розгалужена дерево.
Поір'є в порівнянні з будовою квантової механіки без хвильової функції для побудови лісів, потім спорудження будівлі зсередини, а потім усвідомлення того, що не потрібно лісів. З практичної точки зору, менші рухомі математичні частини будуть більш простою. Квантові траєкторії, у виді Поір'єра, можуть бути більш ніж просто обчислювальний інструмент. Вони можуть пояснити, що відбувається на квантовому рівні.
Уявіть два «заплутані» квантові частинки, А та Б. Вимірювання частинок А миттєво корелює з вимірюванням віддалених частинок B, що, здається, порушують релятивність. (Як сигнал B швидше, ніж швидкість світла?) Теорія Бір'я пояснює це наступним чином. Уявіть два чорних диски, що представляють частинки A та B в нашому світі. Є також сусідний світ, в якому А і Б також існує, але їх позиції дещо переміщені (переважні круги). Вони взаємодіють, бо вони близькі один одному, навіть якщо відокремлюються інші два.
"Для довгого часу люди дебатували філософське значення функції хвилі і як його слід інтерпретувати", - каже він. Тепер ми раптом зрозуміли, що ми можемо сформульувати аргумент невірно. Основна проблема повинна бути: Чи є функція хвилі на всіх, і якщо ні, що це місце? В даний час ми не можемо сказати, що функція хвилі не існує. Тільки те, що його існування непотрібне, оскільки вони знайшли ще один математичний метод, який надає нам однакову інформацію. І новий математичний метод витягує всі необхідні дані з паралельних Всесвітів. й
Поір'є пояснює, що в класичному фізичному світі, де люди працюють, все в певному стані по відношенню до швидкості і положення. Наприклад, однакові площини і падаючі яблука. Ми можемо розрахувати, де вони збираються.
У квантових механіках вчені не можуть це зробити. Вони знають, де відбувається частинка або де вона збирається, але не перший і другий одночасно. Класична траєкторія, з його добре вираженими властивостями частинок, замінюється квантовою імовірною хвилею, яка охоплює безліч одночасних можливостей. Але якщо ви описуєте квантові реалії, використовуючи квантові траєкторії, ви можете реконструювати деякі старі класичні концепції, говорить Бір'єр. За даними цього зображення, квантові частинки мають добре визначені атрибути і слідувати певним квантовим траєкторіям.
Зловживання є те, що багато взаємодійних світів повинні бути великими. Суть квантової поведінки можна побачити як прояв певних частинок з альтернативних Всесвітів, що проникають себе і викликаючи цей розмитий малюнок на квантовому рівні.
«Це найбільш радикальна і цікава частина цього підходу», - сказав він. Припустимо, що реальність в даний час описано кількома траєкторій, а не хвиль, ми повинні запитати, що ці траєкторії є фізично. Єдина розумна інтерпретація у світлі розуміння кожної траєкторії є представленням різних світів. У будь-якому світі немає нічого хвилювання або невизначеності. Все зрозуміло і добре визначено. Але є багато світів. При варіації цих світів підвищується до квантової невизначеності, або «приблизний» разом з рештою квантової поведінки.
Очевидно, що розмиття позицій частинок можна вважати проявом міжсвітової взаємодії. Поір'є каже, що в той час як рівень хвилі все ще працює, вчені більше не можуть вимагати, що це більш природне пояснення того, що відбувається на квантовому рівні, ніж ідея декількох альтернативних Всесвітів, що взаємодіють разом на квантовому рівні. Обидві теорії пропонують однаково дійсні тлумачення реальності, які відповідають сучасним експериментам. Як описувати те, що відбувається в паралельних Всесвітах, Поір'є каже, що буде неправильно.
"Ми не маємо доказів, що в альтернативному світі ви або я буду президентом", - сказав він. Я не можу сказати, що вони існують чи ні. Згідно з теорією, єдиними світами, з якими ми можемо взаємодіяти безпосередньо так близько до нашого світу, що ми навряд чи можемо назвати їх окремими, крім квантового рівня. Вентилятори наукової фантастики розчарують. З іншого боку, це можливо, що далекі світи будуть макроскопічно різні, звідки ми живемо. Ми не маємо ніяких прямих доказів, опублікованих
П.С. І пам'ятайте, що лише змінивши вашу свідомість – разом ми змінюємо світ!
Джерело: hi-news.ru
Сонячний імпульс: Чи можна літати по всьому світу без палива?
Зрозуміло не сниться: як сниться допомогти розуму працювати