Theori clymu cwantwm, yr egwyddor effaith

disgleirio llachar dail yr hydref aur o goed. Mae pelydrau'r haul nos cyffwrdd ben y teneuo. Goleuwch ei ffordd drwy'r canghennau a gwneud yn olygfa o ffigurau rhyfedd fflachio ar wal prifysgol "kaptorki".

Syr Hamilton syllu pensive llithrodd yn araf, gwylio y ddrama o olau a chysgod. Ar ben y mathemategydd Gwyddelig oedd meddyliau toddi, syniadau a chasgliadau. Roedd yn gwybod bod yr esboniad o lawer o ffenomenau gyda chymorth mecaneg Newtonaidd, fel cysgod yn chwarae ar y wal, yn dwyllodrus o cydblethu siapiau ac yn gadael llawer o gwestiynau heb eu hateb. "Efallai ei bod yn don ... neu efallai ffrwd o ronynnau - meddwl gwyddonydd - neu olau yn amlygiad o'r ddau ffenomenau. Fel y ffigurau, gwehyddu o cysgod a golau. "

Dechrau'r ffiseg cwantwm

Mae'n ddiddorol i arsylwi ar y bobl wych ac yn ceisio deall sut mae syniadau yn cael eu geni mawr, newid cwrs esblygiad yr holl ddynoliaeth. Hamilton - un o'r rhai oedd yn sefyll ar enedigaeth ffiseg cwantwm. Hanner can mlynedd yn ddiweddarach, ar ddechrau'r ugeinfed ganrif, yr astudiaeth o ronynnau elfennol a astudiwyd gan lawer o wyddonwyr. Mae'r wybodaeth sy'n deillio wedi bod yn anghyson a heb fod yn llunio. Fodd bynnag, mae'r camau shaky cyntaf eu gwneud.

Deall y microphysics ar ddechrau'r ugeinfed ganrif

Yn 1901 cyflwynwyd y model cyntaf yr atom, ac yn dangos ei annigonolrwydd, o'r pwynt o electrodynamics cyffredin. Yn yr un cyfnod, a gyhoeddwyd Maks Plank a Niels Bohr llawer o weithiau am natur yr atom. Er gwaethaf eu gwaith caled, nid dealltwriaeth drylwyr o adeiledd atomig yn bodoli.

Ychydig flynyddoedd yn ddiweddarach, yn 1905, ychydig yn adnabyddus gwyddonydd Almaeneg Albert Einstein cyhoeddi adroddiad ar y posibilrwydd o fodolaeth quanta golau yn ddwy wladwriaeth - y don a corpuscular (gronynnau). Mae ei waith wedi cael ei dadlau, gan esbonio'r rheswm am model methiant. Fodd bynnag, mae gweledigaeth Einstein oedd dealltwriaeth gyfyngedig o'r hen fodel yr atom.

Ar ôl nifer o weithiau Niels Bohr a'i gydweithwyr yn 1925, ei eni i gyfeiriad newydd - rhyw fath o mecaneg cwantwm. Mae'r ymadrodd cyffredin - "mecaneg cwantwm" yn ymddangos ddeng mlynedd ar hugain yn ddiweddarach.

Yr hyn rydym yn ei wybod am quanta a'u quirks?

Ar hyn o bryd, ffiseg cwantwm wedi mynd yn ddigon pell. Agor llawer o wahanol ffenomenau. Ond beth ydym yn gwybod, mewn gwirionedd? Yr ateb yn cael ei gynrychioli gan ysgolhaig un o'n hamser. "Mewn ffiseg cwantwm, gallwch naill ai credwch neu ddim yn deall" - mae hyn yn y diffiniad o Richard Feynman. Meddyliwch am y peth eich hun. Digon yw sôn am y ffenomen o clymu cwantwm o ronynnau. Mae'r ffenomen wedi suddo yn y byd gwyddonol yn y ddarpariaeth o dryswch llwyr. Hyd yn oed yn fwy syfrdanol oedd y ffaith nad yw paradocs hwn yn gydnaws â deddfau Newton ac Einstein.

Am y tro cyntaf yr effaith o clymu cwantwm o ffotonau drafodwyd yn 1927 yn y bumed Gyngres Solvay. cododd dadl gynhesu rhwng Niels Bohr a Einstein. Y paradocs o sownd cwantwm wedi newid yn llwyr y dealltwriaeth o'r byd materol.

Mae'n hysbys bod pob corff yn cynnwys gronynnau elfennol. Yn unol â hynny, yr holl ffenomenau o mecaneg cwantwm yn cael eu hadlewyrchu yn y byd cyffredin. Dywedodd Niels Bohr, os nad ydym yn edrych ar y lleuad, yna nid yw'n bodoli. Einstein yn ystyried ei bod yn afresymol ac yn credu bod y gwrthrych yn bodoli yn annibynnol ar y sylwedydd.

Yn yr astudiaeth o broblemau o mecaneg cwantwm, deellir bod ei fecanweithiau a chyfreithiau yn gydberthynol ac nid ydynt yn ufuddhau i'r ffiseg clasurol. Gadewch i ni geisio datrys y maes mwyaf dadleuol - gronynnau sownd cwantwm.

Mae damcaniaeth sownd cwantwm

Yn gyntaf, gadewch i ni ddeall beth ffiseg cwantwm yn debyg i bwll diwaelod, lle y gallwch ddod o hyd i unrhyw beth yr hoffech. Y ffenomen o entanglement cwantwm yn y ddechrau'r ganrif ddiwethaf wedi cael ei hastudio gan Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck, a llawer o ffisegwyr eraill. Drwy gydol yr ugeinfed ganrif y byd yn cael ei hastudio yn weithredol ac yn arbrofi gyda miloedd o wyddonwyr.

Mae'r byd yn eilradd i'r deddfau llym o ffiseg

Pam cymaint o ddiddordeb yn y baradocsau o mecaneg cwantwm? Mae'n syml iawn: yr ydym yn byw mewn ufudd-dod i rai deddfau y byd ffisegol. Mae'r gallu i "gael" predestined agor y drws hud, y tu hwnt mae popeth yn dod yn bosibl. Er enghraifft, y cysyniad o "Cat Schrödinger yn" arwain at reoli'r mater. Bydd hefyd yn bosib teleportation gwybodaeth sy'n mynd yn sownd cwantwm. Byddai trosglwyddo gwybodaeth yn instantaneous, waeth beth yw pellter.
Mae'r mater hwn yn dal i gael ei astudio, ond mae tuedd gadarnhaol.

Cydweddiad a dealltwriaeth

Beth yw clymu cwantwm yn unigryw, gan ei fod yn cael ei ddeall a beth sy'n digwydd ar yr un pryd? Ceisiwch ddeall. Bydd hyn yn gofyn am fath o feddwl arbrawf. Dychmygwch eich bod yn nwylo dau flwch. Ym mhob un ohonynt yn un bêl gyda'r stribed. Nawr rydym yn dychwelyd un gofodwr blwch, ac mae'n hedfan i'r blaned Mawrth. Cyn gynted ag y byddwch yn agor y blwch a gweld bod y band yn llorweddol ar y bêl, yna bydd y bêl yn y blwch arall yn awtomatig yn cael streipen fertigol. Mae hyn yn mynd yn sownd cwantwm a fynegir mewn geiriau syml: un gwrthrych yn penderfynu lleoliad y llall.

Fodd bynnag, dylid deall mai dim ond esboniad arwynebol yw hyn. Er mwyn cael clymu cwantwm, mae'n angenrheidiol bod y gronynnau yn cael yr un tarddiad, fel efeilliaid. Mae'n bwysig deall y bydd yr arbrawf yn cael ei rwystro pe bai'n rhaid i chi rywun y cyfle i weld o leiaf un o'r gwrthrychau.

Ble gall y dryswch cwantwm yn cael ei ddefnyddio?

Gall Mae'r egwyddor o sownd cwantwm yn cael ei ddefnyddio i drosglwyddo gwybodaeth dros bellteroedd maith ar unwaith. Mae'r casgliad yn gwrth-ddweud damcaniaeth Einstein perthynoledd. Mae'n nodi bod y cyflymder uchaf o symudiad yn rhan annatod yn unig yn y byd - dri chan mil o gilomedrau yr eiliad. trosglwyddiad o'r fath o wybodaeth yn galluogi bodolaeth teleportation corfforol.

Mae popeth yn y byd - gwybodaeth, gan gynnwys y mater. Mae hyn yn y casgliad o ffiseg cwantwm. Yn 2008, ar sail y gronfa ddata ddamcaniaethol roeddem yn gallu gweld y dryswch cwantwm gyda'r llygad noeth.

Mae hyn unwaith eto yn dangos ein bod ar fin darganfyddiadau mawr - symud yn y gofod ac amser. Amser yn y bydysawd yn arwahanol, felly symudiad instantaneous draws pellteroedd enfawr yn ei gwneud yn bosibl i syrthio i ddwysedd gwahanol o amser (ar sail y ddamcaniaeth Einstein, Bora). Efallai yn y dyfodol, bydd hyn yn realiti yn yr un ffordd ag y ffôn symudol heddiw.

Etherodynamics a clymu cwantwm

Yn ôl rhai gwyddonwyr blaenllaw, dryswch cwantwm ei egluro gan y ffaith bod y gofod yn cael ei lenwi gyda rhyw fath o ether - brethyn du. Unrhyw gronynnau elfennol, fel y gwyddom, yn y ffurf tonnau a corpuscles (gronynnau). Mae rhai gwyddonwyr yn credu bod yr holl gronynnau yn y "we" ynni tywyll. Nid yw'n hawdd ei ddeall. Gadewch i ni geisio chyfrif i maes ffordd wahanol - drwy gysylltiad.

Dychmygwch eich hun ar y traeth. Mae awel ysgafn a'r awel llewygu. Byddwch yn gweld tonnau? Ac yn rhywle yn y pellter, yn y glow o belydrau'r haul, sailboat gweladwy.
Bydd y llong yn ein gronynnau elfennol, a'r môr - ether (ynni tywyll).
Efallai y bydd y môr yn cynnig ar ffurf tonnau gweladwy a diferion dŵr. Yn yr un modd, gall pob gronynnau elfennol fod yr un y môr (ei bod yn rhan annatod) neu gronyn sengl - galw heibio.

Mae hon yn enghraifft syml, yn fwy cymhleth. Gronynnau heb bresenoldeb yr arsylwr yn ffurf tonnau ac mae ganddynt leoliad penodol.

sailboat Gwyn - gwrthrych a ddewisir, mae'n wahanol i'r wyneb y môr a'r strwythur dŵr. Yn yr un modd, mae "copaon" yn y môr o ynni y gallwn ei weld fel amlygiad o'r lluoedd hysbys bod siâp y rhan berthnasol o'r byd.

Microcosm yn byw gan ei deddfau ei hun

Gall Mae'r egwyddor o sownd cwantwm ei ddeall os byddwn yn cymryd i ystyriaeth y ffaith bod y gronynnau elfennol yn y ffurf tonnau. Diffyg lleoliad a nodweddion penodol, y ddau gronynnau yn y môr o ynni. Ar adeg pryd mae ton sylwedydd "troi" yn wrthrych cyffyrddiadol ar Gael. Mae'r ail gronynnau, arsylwi ar y system cydbwysedd, yn dod yn eiddo gyferbyn.

Nid yw'r erthygl uchod wedi ei anelu at ddisgrifiad cryno gwyddonol o'r byd cwantwm. Y gallu i feddwl yn gonfensiynol yn seiliedig ar argaeledd dealltwriaeth ddynol o'r deunydd uchod.

gronynnau elfennol astudiaethau ffiseg mynd yn sownd o wladwriaethau cwantwm ar sail sbin (cylchdro) y gronynnau elfennol.

iaith wyddonol (symleiddio) - dryswch cwantwm yn cael ei ddiffinio yn wahanol yn ôl. Yn ystod yr arsylwi o'r gwrthrychau o hyd i'r gwyddonwyr y gall fod dim ond dau gefn - i fyny ac i lawr. Yn rhyfedd ddigon, nid mewn darpariaethau eraill y sylwedydd gronynnau yn "peri".

ddamcaniaeth newydd - golwg newydd ar y byd

Astudiaeth microcosm - gofod gronynnau elfennol - achosi llawer o dybiaethau a rhagdybiaethau. Effaith mynd yn sownd cwantwm ysgogodd gwyddonwyr i feddwl am fodolaeth mikroreshotki cwantwm penodol. Yn ôl iddynt, ym mhob nod - y pwynt croestoriad - yw'r cwantwm. Pob ynni - sef gril integredig, ond yn amlygiad a mudiant y gronynnau yn bosib dim ond drwy'r safleoedd dellt.

"Ffenestr" maint y dellten yn fach, ac mae'r mesur yn amhosibl gydag offer modern. Fodd bynnag, er i gadarnhau neu wrthbrofi ddamcaniaeth hon, penderfynodd yr ymchwilwyr i astudio y cynnig o ffotonau mewn cwantwm dellten gofodol. Mae'r llinell waelod yw y gall y ffoton teithio naill ai'n uniongyrchol neu'n igam-ogam - ar dellten lletraws. Yn yr ail achos, ar ôl goresgyn pellter mawr, bydd yn treulio mwy o ynni. Yn unol â hynny, bydd yn wahanol i ffoton symud mewn llinell syth.

Efallai y byddwn yn dysgu dros gyfnod o amser ein bod yn byw yn y gofod o dellt cwantwm. Neu, efallai y rhagdybiaeth hon yn anghywir. Fodd bynnag, mae'n yr egwyddor o sownd cwantwm yn dangos bodolaeth posibl y dellt.

Yn syml, mewn damcaniaethol tri dimensiwn "ciwb" diffiniad o un wyneb yn dwyn gyferbyn clir i werth un arall. Mae hyn yn egwyddor cadwraeth strwythur gofod - amser.

epilogue

Er mwyn deall y byd hudolus a dirgel o ffiseg cwantwm, dylem gymryd edrych yn fanwl ar y cynnydd o wyddoniaeth yn y can mlynedd diwethaf. Yn flaenorol roedd yn credu bod y Ddaear yn wastad, yn hytrach na spherical. Y rheswm yn amlwg: os ydych yn cymryd ei siâp crwn, ni all y dŵr a'r bobl wrthsefyll.

Fel y gwelwn, y broblem yn bodoli yn absenoldeb gweledigaeth gyflawn o'r holl luoedd gweithredol. Mae'n bosibl bod gwyddoniaeth fodern ar gyfer deall ffiseg cwantwm mae diffyg gweledigaeth o'r lluoedd actio. Bylchau system gweledigaeth cynhyrchu gwrthddywediadau a baradocsau. Efallai y byd hud a lledrith o mecaneg cwantwm yn cadw'r atebion i'r cwestiynau hyn.