Zaktualizowano artykuł 6 kwietnia 2023
Czym jest fizyka kwantowa ? Mówiąc prościej, to fizyka wyjaśnia, jak wszystko działa: najlepszy opis natury cząstek tworzących materię i sił, z którymi oddziałują.
Fizyka kwantowa
Fizyka kwantowa leży u podstaw działania atomów, a więc dlaczego chemia i biologia działają tak, jak działają. Ty, ja i brama – przynajmniej na pewnym poziomie wszyscy tańczymy do melodii kwantowej. Jeśli chcesz wyjaśnić, jak elektrony przemieszczają się przez chip komputerowy, jak fotony światła zamieniają się w prąd elektryczny w panelu słonecznym lub wzmacniają się w laserze , a nawet jak słońce wciąż płonie, musisz użyć fizyki kwantowej .
Trudność – a dla fizyków zabawa – zaczyna się tutaj. Po pierwsze, nie ma jednej teorii kwantowej. Istnieje mechanika kwantowa, podstawowa struktura matematyczna, która stanowi podstawę tego wszystkiego. Po raz pierwszy opracowana w latach dwudziestych przez Nielsa Bohra, Wernera Heisenberga, Erwina Schrödingera i innych. Charakteryzuje proste rzeczy, takie jak zmiana położenia lub pędu pojedynczej cząstki lub grupy kilku cząstek w czasie.
Aby jednak zrozumieć, jak rzeczy działają w rzeczywistym świecie, mechanika kwantowa musi zostać połączona z innymi elementami fizyki. Przede wszystkim ze specjalną teorią względności Alberta Einsteina , która wyjaśnia, co się dzieje, gdy rzeczy poruszają się bardzo szybko. W celu stworzenia czegoś, co nazywamy kwantem. teorie pola.
Trzy różne teorie pola kwantowego zajmują się trzema z czterech podstawowych sił. Za pomocą których materia oddziałuje: elektromagnetyzmem, który wyjaśnia, jak atomy utrzymują się razem. Silne oddziaływanie jądrowe, które wyjaśnia stabilność jądra w sercu atomu. Oddziaływanie jądrowe, które wyjaśnia, dlaczego niektóre atomy ulegają rozpadowi radioaktywnemu.
W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat te trzy teorie zostały połączone w rozpadającą się koalicję. Znaną jako „model standardowy ” fizyki cząstek elementarnych. Mimo całego wrażenia, że ten model jest lekko „sklejony taśmą klejącą„. Jest to najdokładniej przetestowany obraz podstawowego działania materii, jaki kiedykolwiek wymyślono. Jego ukoronowanie nastąpiło w 2012 roku wraz z odkryciem bozonu Higgsa. Cząstki nadającej masę wszystkim innym podstawowym cząstkom, której istnienie przewidywano na podstawie kwantowych teorii pola już w 1964 roku.
Teorie kwantowe
Konwencjonalne teorie pola kwantowego sprawdzają się dobrze w opisywaniu wyników eksperymentów prowadzonych na wysokoenergetycznych rozbijaczach cząstek. Takich jak Wielki Zderzacz Hadronów w CERN , gdzie odkryto Higgsa, który bada materię w najmniejszych skalach. Jeśli chcesz zrozumieć, jak rzeczy działają w mniej ezoterycznych sytuacjach. Jak elektrony poruszają się lub nie poruszają się przez stały materiał. Więc sprawiają, że materiał jest na przykład metalem, izolatorem lub półprzewodnikiem – sprawy stają się jeszcze bardziej złożone.
Miliardy miliardów interakcji w tych zatłoczonych środowiskach wymagają opracowania „efektywnych teorii pola”, które przesłaniają niektóre krwawe szczegóły. Trudność w konstruowaniu takich teorii polega na tym, że wiele ważnych pytań w fizyce ciała stałego pozostaje nierozwiązanych – na przykład, dlaczego w niskich temperaturach niektóre materiały są nadprzewodnikami, które przepuszczają prąd bez oporu elektrycznego i dlaczego nie możemy uruchomić tej sztuczki w temperaturze pokojowej .
Ale pod wszystkimi tymi praktycznymi problemami kryje się ogromna tajemnica kwantowa. Na podstawowym poziomie fizyka kwantowa przewiduje bardzo dziwne rzeczy dotyczące działania materii, które są całkowicie sprzeczne z tym, jak rzeczy wydają się działać w prawdziwym świecie. Cząstki kwantowe mogą zachowywać się jak cząstki znajdujące się w jednym miejscu; lub mogą zachowywać się jak fale, rozrzucone po całej przestrzeni lub w kilku miejscach jednocześnie . Ich wygląd wydaje się zależeć od tego, jak zdecydujemy się je zmierzyć, a zanim zmierzymy, wydają się w ogóle nie mieć określonych właściwości – co prowadzi nas do fundamentalnej zagadki dotyczącej natury podstawowej rzeczywistości .
Ta nieostrość prowadzi do pozornych paradoksów, takich jak kot Schrödingera , w którym dzięki niepewnemu procesowi kwantowemu kot pozostaje martwy i żywy jednocześnie . Ale to nie wszystko. Wydaje się, że cząstki kwantowe są w stanie oddziaływać na siebie natychmiast, nawet gdy są daleko od siebie. To naprawdę szalone zjawisko znane jest jako splątanie lub, wedle wyrażenia ukutego przez Einsteina (wielkiego krytyka teorii kwantowej), „ upiorne działanie na odległość ”. Takie moce kwantowe są nam całkowicie obce, ale stanowią podstawę powstających technologii, takich jak ultrabezpieczna kryptografia kwantowa i ultra-potężne obliczenia kwantowe .
Fizyka kwantowa przyszłością nauki
Ale co to wszystko oznacza, nikt nie wie. Niektórzy uważają, że musimy po prostu zaakceptować fakt, że fizyka kwantowa wyjaśnia świat materialny w terminach które uważamy za niemożliwe do pogodzenia z naszym doświadczeniem w większym, „klasycznym” świecie. Inni uważają, że musi istnieć jakaś lepsza, bardziej intuicyjna teoria, której jeszcze nie odkryliśmy.
W tym wszystkim w pokoju jest kilka słoni. Po pierwsze, istnieje czwarta fundamentalna siła natury, której do tej pory teoria kwantowa nie była w stanie wyjaśnić. Grawitacja pozostaje obszarem ogólnej teorii względności Einsteina , zdecydowanie niekwantowej teorii, która nawet nie obejmuje cząstek. Intensywne wysiłki na przestrzeni dziesięcioleci, aby umieścić grawitację pod parasolem kwantowym, a tym samym wyjaśnić całą fundamentalną fizykę w ramach jednej „ teorii wszystkiego ”, spełzły na niczym.
Tymczasem pomiary kosmologiczne wskazują , że ponad 95 procent Wszechświata składa się z ciemnej materii i ciemnej energii , których nie mamy obecnie wytłumaczenia w modelu standardowym , oraz zagadek , takich jak zakres roli fizyki kwantowej w chaotycznym działaniu życie pozostaje niewyjaśnione. Świat jest na pewnym poziomie kwantowym – ale czy fizyka kwantowa jest ostatnim słowem o świecie, pozostaje kwestią otwartą.
Ormus i Fizyka kwantowa
Ormus to preparat który opisywany jest jako „Nektar Bogów” monoatomowe złoto. Wiele osób uważa że preparat zawiera w sobie m stan materii znany inaczej jako forma monoatomowa. Działanie preparatu naukowcy starają się połączyć z fizyką kwantową z nadprzewodnictwem oraz splataniem kwantowym. Polecamy artykuły działanie ormus oraz właściwości ormus.
