Войти через:

Четыре факта о квантовой физике, о которых не рассказывают профессора

Dr. Vasserman Наука, Опубликовано 08.11.2015 Нет комментариев 624


Мы частенько говорим о квантовой физике, и многие из нас, если не все, в свое время напрягали мозги, силясь понять, что вообще происходит. Но что может быть еще более странным, чем эти странные и бесконечные интегралы вместе со сложнейшей математикой, которая развивалась десятилетиями?

Открытие уравнения Шредингера

Дифференциальное уравнение Шредингера хорошо известно молодым химикам и физикам всего мира. Вкратце, уравнение описало движение электронов вокруг ядра революционным образом и кардинально изменило взгляд научного сообщества на модель атома, а сам Шредингер удостоился Нобелевской премии за свое открытие.

Но история, стоящая за этим открытием, немного странная. На Рождество 1925 года Шредингер отправился в местечко под названием Ароза в небольшой отпуск. Его отношения с женой были на рекордно низком уровне, поэтому он решил пригласить старую подругу из Вены составить ему компанию. Также он взял с собой некоторые записи де Бройля. Когда он вернулся из отпуска 8 января 1926 года, то объявил об открытии волновой механики, теории, описывающей электрон как волну.

Когда его спросили, «как прошел ваш отпуск, профессор?», он ответил: «Меня отвлекали некоторые расчеты».

Оказывается, масса — совсем не то, что вы думали
Мы все думали, что масса — это количество вещества, которым обладает объект. Что ж, отчасти это правда. К сожалению, у механизма Хиггса другие мысли на этот счет. Он, на самом деле, переворачивает нашу логику. Механизм Хиггса интерпретирует массу частицы по тому, как сильно эта частица взаимодействует с определенным полем (полем Хиггса, конечно). Технически все в этом мире не имеет массы, пока не взаимодействует с этим странным полем. Именно по этой причине (а не по причине ее долгого отсутствия на мониторах), ученые называют бозон Хиггса «частицей бога».

Чтобы лучше объяснить эту теорию, Дэвид Миллер обратился к толпе политиков в очень простой аналогией:

«Представьте коктейльную вечеринку сотрудников политической партии, которые равномерно распределены по помещению и говорят с ближайшими коллегами. В комнату входит экс-премьер и движется по помещению. Все сотрудники рядом с ней притягиваются к ней и скапливаются вокруг нее. Поскольку вокруг нее всегда есть скопление людей, она набирает большую массу, чем обычно; то есть у нее больше импульса и та же скорость движения. Пока она движется, ей сложнее остановиться, а когда она остановилась, ей сложнее снова начать двигаться, поскольку нужно перезапускать процесс скопления. В трех измерениях, осложненных теорией относительности, это и есть механизм Хиггса».

Квантовая механика позволяет вам быть в двух местах одновременно
С одной оговоркой: если вы — квантовая частица. Принцип неопределенности Гейзенберга и двухщелевой эксперимент Юнга действительно предлагают нам представить новый мир; эти законы показали, что вместо того, чтобы пребывать в одном месте, что-то будет с определенной «вероятностью» находиться в известной (x, y, z) позиции. К сожалению, неопределенность в таких измерениях незначительно влияет на повседневные объекты, но когда дело доходит до электронов, например, ученые могут выделить области, в которых электроны могут быть обнаружены, но никак не указать точное положение электрона. Этот принцип также известен как квантовая суперпозиция.

Шредингер и его знаменитый кот

Эрвин Шредингер может быть известен среди квантовых химиков своим революционным уравнением, но его имя среди простых смертных чаще вызывает ассоциацию с котом. В ответ на так называемую проблему копенгагенской интерпретации квантовой механики, Шредингер пришел к странному, но весьма интересному мысленному эксперименту.

Он представил коробку, в которой находится живой кот, радиоактивный материал, молоток и едкая кислота. Если радиоактивный материал распадется, он приведет к тому, что молоток упадет на контейнер с кислотой и разобьет его, что, в свою очередь, приведет к смерти кота. Но Шредингер заявил, что шансы на распад радиоактивного материала спустя ровно час составляют 50%. Логично предположить, что через час кот будет либо жив, либо мертв, и мы не сможем определить это, пока не откроем ящик. Сам же Шредингер заключил, что согласно квантовой механике, кот одновременно жив и мертв до того момента, пока мы не откроем коробку и не узнаем его актуальное состояние.

Квантовая механика стала самой удивительной областью науки, которая буквально переворачивает наш взгляд на повседневные вещи. Хотя четыре примера выше кажутся интересными и понятными, одна маленькая цитата в исполнении Ричарда Фейнмана суммирует все, что нужно знать об этой науке: «Думаю, что могу смело сказать, что никто не понимает квантовую механику».

Теги

Нет комментариев

ВАШЕ МНЕНИЕ

Войти через: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подписка
Подпишись на самое лучшее и получи подарок
Поделиться с друзьями
Популярные статьи
futurejob

Новые профессии будущего — IT-генетики, строители роботов и «умных» дорог

Через каких-то 10-15 лет рынок ...

Мар 19, 2016 31447

5

Весёлое приложение MSQRD создаёт маскарад в телефоне

Мобильное приложение MSQRD от белорусских ...

Мар 03, 2016 26081

this-russian-folk-remedy-can-treat-over-12-diseases-here-is-how-to-make-it

11 необычных и малоизвестных средств домашней аптечки

Всего не предусмотришь, и необходимого ...

Фев 03, 2016 23072

236

35 коротких лайфхаков

Нет ничего лучше, чем короткие ...

Дек 16, 2015 19984

78

Как научиться засыпать в течение одной минуты?

Многие люди подолгу не могут ...

Сен 08, 2015 19150

158

Почему нельзя кипятить воду дважды?

Вода в прямом смысле является ...

Апр 28, 2014 18026

98

Как запоминать информацию из книг и статей?

Люди читают по двум причинам: ...

Авг 10, 2015 17705

144

Почему не стоит отчаиваться, если вы случайно удалили нужную информацию с флешки?

Наверное, многие из пользователей попадали ...

Ноя 08, 2015 17692

10

Как выучить 300 неправильных английских глаголов за день?

Все, кто учил английский, знают, ...

Дек 21, 2015 17298

136

Какими лайфхаками пользовались на Руси?

12 советов земли русской. Кто ...

Ноя 08, 2015 16991

Топ
photo_1

Первый музыкальный клип в невесомости

В свет вышел музыкальный клип, который снимался в невесомости. Это первый проект подобного рода, который удался группе OK GO и компании S7 Airlines. Хотите узнать, ...

Ниагарский Водопад

15 захватывающих веб камер мира

Хотите посетить интересные и увлекательные места, не вставая со стула? Сегодня, мы предлагаем вам посетить Океанариум и побывать на берегу Ниагарского водопада, прогуляться по Таймс-Сквер ...

© 2016 Facte.ru - познавательный журнал, интересные факты и научные статьи. 18+. Все права защищены.