క్వాంటం మెకానిక్స్ అంటే ఏమిటో తిరిగి వెళ్దాము మరియు దానిని ఎలా ఉపయోగించాలో చూద్దాము.

అదృశ్య వీక్షణ

సరే, కాఫీని అనిపిస్తుంటే, మీరు దాదాపు మేలుకొని ఉంటారు. మీ కళ్ళు పగటి వెలుగులో సిద్ధంగా ఉన్నాయి, అవి మెరిసేవి మరియు కొంత కాంతి వస్తుంది. మీరు దాని గురించి ఆలోచించినప్పుడు, మీ ముఖం మరియు మీ కళ్లు ప్రవేశించే కాంతి కణాలు సూర్యుడి మధ్యలో ఒక మిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం తలెత్తాయి, మా పూర్వీకులు అగ్నిని ఉపయోగించడం ప్రారంభించారు. మా వాసన, క్వాంటం టన్నెలింగ్ యొక్క ప్రాతిపదికన అవి ఒకే దృగ్విషయం కోసం అవసరమయితే సూర్యుడు ఫోటాన్లుగా పిలువబడే రేణువులను కూడా పంపరు.

సుమారు లక్షల కిలోమీటర్ల కిలోమీటర్లు సూర్య మరియు భూమిని వేరు చేస్తాయి, ఈ దూరంను అధిగమించడానికి ఫోటాన్ కేవలం ఎనిమిది నిమిషాలు పడుతుంది. వారి ప్రయాణాలలో ఎక్కువ భాగం సూర్యుని లోపల జరుగుతాయి, అక్కడ ఒక సాధారణ ఫొటోన్ తప్పించుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తున్న లక్షలాది సంవత్సరాలు గడుపుతుంది. మాస్ అప్పుడు మా నక్షత్రాలు, పేరు హైడ్రోజన్ ప్రధాన కంటే గురించి 150 సార్లు దట్టంగా ఉంటుంది మధ్యలో ఉంచబడుతుంది, మరియు ఫోటాన్ల హరించడమే అప్పుడు సూర్యుడు, etc నుండి ప్రయాణం చేయడానికి ఒక ఫోటాన్ కాలుస్తుంది హైడ్రోజెన్ అయాన్లను ముందు రెండవ మాత్రమే అసంఖ్యాక చిన్న భిన్నం ప్రయాణించగలవు .. బిలియన్ ఆఫ్టర్ అట్లాంటి సంకర్షణలు చివరకు లక్షలాది సంవత్సరాలుగా మెరుస్తూ ఉన్న సూర్యుడి ఉపరితలం మీద ఫోటాన్ ఏర్పడతాయి.

క్వాంటం మెకానిక్స్ (© జే స్మిత్)

ఫోటాన్లు తలెత్తుతాయి ఎప్పటికీ, మరియు క్వాంటం టన్నెలింగ్ కానట్లయితే సూర్యుడు ప్రకాశిస్తుంది కాదు. సూర్యుడు మరియు అన్ని ఇతర నక్షత్రాలు అణు విచ్ఛిత్తి ద్వారా కాంతి సృష్టించడానికి, హైడ్రోజన్ అయాన్లు బద్దలు, మరియు శక్తి విడుదల ఒక ప్రక్రియ ద్వారా హీలియం సృష్టించడం. ప్రతి సెకను, సూర్యుడు సుమారు లక్షల టన్నుల టన్నులకి మారుతుంది. హైడ్రోజన్ అయాన్లు ఒకే ప్రొటాన్ల వలె, సానుకూల ఎలక్ట్రిక్ ఛార్జీలు కలిగి ఉంటాయి మరియు ఒకదానికి ఒకటి తిరస్కరించబడతాయి. కాబట్టి అవి ఒకదానితో ఒకటి ఎలా విలీనం చేయగలవు?
క్వాంటం టన్నెలింగ్లో ప్రొటాన్ల యొక్క అల స్వభావం వాటిని కొన్నిసార్లు చెరువు ఉపరితలంతో కలుపబడే తరంగాలుగా సులభంగా అధిగమిస్తుంది. అదనపు శక్తిని వంటి మాత్రమే చాలా చిన్న దూరాలు పనిచేస్తుందా ఒక బలమైన న్యూక్లియార్ శక్తికీ, అది రేణువులను విద్యుత్ వికర్షణ అధిగమించడానికి తద్వారా ఆ బిడ్డలు ప్రోటాన్ తరంగాలు దగ్గరి సరఫరా. ప్రోటాన్లు కూలిపోయి ఒక ఫొటోన్ను విడుదల చేస్తాయి.

మా కళ్ళు ఫోటాన్లకు చాలా సున్నితంగా ఉంటాయి

ఈ ఫోటాన్లకు మా కళ్ళు బాగా సున్నితమైనవి. కొన్ని ప్రత్యేక ప్రయోగాలు మనకు వ్యక్తిగత ఫొటోలను కూడా గుర్తించగలవని చూపించాయి, ఇది ఒక ఆసక్తికరమైన ఎంపికను ఇస్తుంది: ప్రజలు క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క కొన్ని ప్రత్యేక సందర్భాలను గుర్తించగలరా? అంటే ఫోటాన్ లేదా ఒక ఎలక్ట్రాన్ లేదా స్క్రొడింగర్ యొక్క దురదృష్టకర పిల్లి వంటి మనిషి చనిపోయిన మరియు సజీవంగా ఉన్నాడు, అతను నేరుగా క్వాంటం ప్రపంచంలోనే నిమగ్నమైతే, ఇలాంటి అనుభవం ఎలా ఉంటుందో?

మానవ కన్ను

"ప్రయత్నించినప్పుడు చెయ్యబడిన ఎందుకంటే మేము తెలియదు," రెబెక్కా హోమ్స్, న్యూ మెక్సికో లో లాస్ అలామోస్ నేషనల్ లాబరేటరీ భౌతిక శాస్త్రవేత్త చెప్పారు. మూడు సంవత్సరాల క్రితం, అతను అర్బానా కాంపైన్ లోని ఇల్లినాయిస్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి పట్టభద్రుడయ్యాడు, హోమ్స్ ప్రజలు మూడు ఫోటాన్ల కలిగి, కాంతి చిన్న ఆవిర్లు గుర్తించగలదు చూపించాడు పాల్ Kwiat, నేతృత్వంలోని బృందం భాగంగా ఉంది. 2016 లో న్యూ యార్క్ లో రాక్ఫెల్లర్ విశ్వవిద్యాలయం వద్ద భౌతిక Alipas Vaziriovou నేతృత్వంలోని శాస్త్రవేత్తల పోటీ సమూహం ప్రజలు నిజానికి ఒకే ఫోటాన్లు చూడండి కనుగొన్నారు దొరకలేదు. అయితే మేము ఆ అనుభవాన్ని ఖచ్చితంగా వివరించలేము. వజీరి, ఆమె ఫోటాన్ ఫ్లేషెస్ చూడడానికి ప్రయత్నించింది మరియు నేచర్ పత్రికతో ఇలా చెప్పింది: "ఇది కాంతిని చూడటం మాదిరిగా కాదు. ఇది ఫాంటసీ ప్రారంభంలో ఒక భావన ఉంది. "

క్వాంటం మెకానిక్స్ - ప్రయోగాలు

సమీప భవిష్యత్తులో హోమ్స్ మరియు వజీరి ప్రయోగాలు ప్రత్యేక క్వాంటం స్టేట్స్ లోకి ఫోటాన్లు ఇన్సర్ట్ చేసినప్పుడు ప్రజలు ఏమనుకుంటున్నారో పరీక్షించాలని ఆశించారు. ఉదాహరణకు, భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు ఒకే ఫోటాన్ను వారు సూపర్పోసిషన్ అని పిలుస్తారు, వీటిలో ఫోటాన్లు ఏకకాలంలో రెండు వేర్వేరు ప్రదేశాలలో ఉంటాయి. హోమ్స్ మరియు ఆమె సహచరులు ప్రజలు ఫోటాన్ల సూపర్ ఆప్షన్ను ప్రత్యక్షంగా చూడగలరో లేదో పరీక్షించడానికి రెండు దృశ్యాలు ప్రమేయం ఉన్న ఒక ప్రయోగాన్ని సూచించారు. మొదటి దృష్టాంతంలో, ఒక ఫోటాన్ మానవ రెటీనా యొక్క ఎడమ లేదా కుడి వైపుకు చేరుకుంటుంది, మరియు ఒక ఫోటాన్ భావించిన రెటీనా యొక్క ఏ వైపున గమనించవచ్చు. రెండవ దృష్టాంతంలో, ఫొటోన్ క్వాంటం సూపర్ ఆప్షన్లో ఉంచబడుతుంది, ఇది అంతమయినట్లుగా చూపడం అసాధ్యం అనిపిస్తుంది - ఏకకాలంలో కంటి రెటీనా యొక్క కుడి మరియు ఎడమ భుజాల వైపుకు వెళ్లండి.

రెటీనా యొక్క ఇరుపక్షాలపై కాంతి కనిపించగలదా? లేదా కంటిలో ఫోటాన్ పరస్పర ప్రభావము కలుగజేయటానికి కారణం అవుతుంది? అలాగైతే, సిద్ధాంతం సూచిస్తున్నట్లుగా ఎడమవైపున తరచుగా కుడివైపున ఉందా?

రెబెక్కా హోమ్స్ ఇలా అన్నాడు:

"స్టాండర్డ్ క్వాంటం మెకానిక్స్ ఆధారంగా, సూపర్ మోషన్ ఫోటాన్ నిజానికి యాదృచ్ఛికంగా పంపిన ఫోటాన్ను ఎడమ లేదా కుడి వైపు కంటే భిన్నమైనది కాదు."

ప్రయోగాత్మక పాల్గొనేవారు కొంతమంది అదే సమయంలో రెండు సైట్లలో ఫోటాన్ను నిజంగా గ్రహించినట్లు తెలిస్తే, వ్యక్తి తనకు క్వాంటం స్థితిలో ఉన్నాడా?

రెబెక్కా హోమ్స్ అతను జతచేస్తుంది:

"పరిశీలకుడు కొంచెం అతి తక్కువ సమయం లో క్వాంటం సూపర్ హోప్ లో ఒంటరిగా ఉన్నాడని చెప్పవచ్చు, కానీ ఎవరూ దానిని ఇంకా ప్రయత్నించలేదు, కాబట్టి మేము నిజంగా తెలియదు. అటువంటి ప్రయోగం చేయగలదు. "

మీరు మీ స్వంత మార్గాన్ని గ్రహించండి

ఇప్పుడు, కప్పు కాఫీకి వెళ్దాం. మీరు మీ చేతి చర్మంతో సంబంధంలో దృఢమైన పదార్ధంగా కప్పును అనుభవిస్తారు. కానీ ఇది ఒక భ్రమ. మేము తాకిన రెండు ఘన పదార్ధాల అర్థంలోనూ కనీసం ఎటువంటి స్పర్శనూ తాకదు. ఒక పరమాణువులో 99,9999999999 కంటే ఎక్కువ శాతం ఖాళీ స్థలం ఉంటుంది, కోర్లో కేంద్రీకృతమయ్యే దాదాపు అన్ని మాస్ తో.

క్వాంటం మెకానిక్స్ (© జే స్మిత్)

మీరు మీ చేతులతో ఒక కప్పును పట్టుకున్నప్పుడు, అది అతనిని తెలుస్తుంది కప్ మరియు చేతిలో ఎలక్ట్రాన్ల నిరోధకత నుండి బలం వస్తుంది. ఎలెక్ట్రాన్లు తమకు ఏమాత్రం వాల్యూమ్ లేవు, ఇవి ప్రతికూల ఎలెక్ట్రిక్ చార్జ్ ఫీల్డ్ యొక్క సున్నా పరిమాణాలు, క్లౌడ్ వంటి పరమాణువులు మరియు పరమాణువులు చుట్టూ మాత్రమే ఉంటాయి. క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క చట్టాలు అణువులు మరియు అణువుల చుట్టూ నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయిలకు మాత్రమే పరిమితం చేయబడ్డాయి. చేతితో కప్పును పట్టుకుంటూ, ఒక లెవెల్ నుండి మరోవైపు ఎలక్ట్రాన్లను నెట్టివేస్తుంది, మరియు మెదడు శక్తిని తాకినప్పుడు, మెదడు ప్రతిఘటనగా అంచనా వేస్తున్న కండరాల శక్తి అవసరం.

టచ్ మా భావన మా శరీరం అణువులు మరియు మేము తాకడం వస్తువుల అణువులు చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్లు మధ్య చాలా క్లిష్టమైన సంకర్షణ ఆధారంగా. ఈ సమాచారం నుండి, మా మెదడు మనకు ఘనమైన శరీరాన్ని కలిగి ఉన్న భ్రమను సృష్టిస్తుంది, ఇది ఇతర ఘన వస్తువులతో నిండిన ప్రపంచం చుట్టూ కదులుతుంది. వారితో సంప్రదించడం మాకు వాస్తవికత యొక్క ఖచ్చితమైన భావాన్ని ఇవ్వదు. మన అవగాహనలలో ఏదీ నిజంగా ఏమి జరుగుతుందో దానికి అనుగుణంగా లేదు. ఇర్విన్, కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయంలోని కాగ్నిటివ్ న్యూరాలజిస్ట్ డొనాల్డ్ హాఫ్మన్, మన ఇంద్రియాలు మరియు మెదళ్ళు వాస్తవికత యొక్క నిజమైన స్వభావాన్ని అస్పష్టం చేయడానికి పరిణామం చెందాయని, దానిని బహిర్గతం చేయవద్దని అభిప్రాయపడ్డారు.

"నా ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, ఇది ఏది సంక్లిష్టంగా ఉందో, అది ప్రాసెస్ చేయడానికి చాలా సమయం మరియు శక్తిని తీసుకుంటుంది."

కంప్యూటర్లో గ్రాఫికల్ ఇంటర్ఫేస్తో మెదడులోని ప్రపంచ చిత్రణ పోలిక

మా మెదడులో కంప్యూటర్ నిర్మాణంపై గ్రాఫికల్ ఇంటర్ఫేస్తో ప్రపంచ నిర్మాణాన్ని ప్రతిబింబించే హాఫ్మాన్ పోల్చారు. బుల్లెట్, మౌస్ పాయింటర్ మరియు ఫైల్ ఫోల్డర్ వంటి స్క్రీన్పై ఉన్న అన్ని రంగు చిహ్నాలు, కంప్యూటర్లోనే ఏమి జరుగుతుందో దానికి సంబంధించినవి కావు. వారు సంక్లిష్ట ఎలక్ట్రానిక్స్తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి అనుమతించే సరళమైనవి, సులభతరాలు.

హాఫ్మన్ అభిప్రాయం ప్రకారం, పరిణామం మన మెదడును ఒక విశ్వసనీయంగా ప్రపంచాన్ని ఉత్పత్తి చేయని గ్రాఫికల్ ఇంటర్ఫేస్ వలె పనిచేయడానికి మార్చబడింది. పరిణామం ఖచ్చితమైన అవగాహన అభివృద్ధికి మద్దతు ఇవ్వదు, మనుగడ కోసం మాత్రమే ఇది ఉపయోగపడుతుంది.

హాఫ్మాన్ చెప్పినట్లుగా:

"ఫారం రియాలిటీ ప్రబలంగా."

హాఫ్మ్యాన్ మరియు అతని పోస్ట్ గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థులు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో వందల వేల కంప్యూటర్ నమూనాలను పరీక్షించారు, పరిమిత వనరులను పోటీచేసే కృత్రిమ జీవన రూపాల యొక్క అనుకరణల్లో వారి ఆలోచనలను పరీక్షించడానికి. ఏ సందర్భంలోనైనా, భౌతిక దృఢత్వానికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వటానికి జీవులు ప్రోగ్రాం చేయబడతాయి, వాస్తవాలు ఖచ్చితమైన అవగాహన కోసం తయారు చేయబడిన వాటికి సమానంగా లేనప్పుడు.

ఉదాహరణకు, ఒక జీవి నిర్మించారు, ఖచ్చితంగా, ఉదాహరణకు వాతావరణంలో అవగతం, నీటి మొత్తం, మరియు సరళమైన ఏదో సజీవంగా ఉండడానికి అవసరమైన నీటి ఉదా: సరైన మొత్తంలో అంటుంది శృతి ఇది ఒక జీవి లోకి నడుస్తుంది. కాబట్టి ఒక జీవి మరింత ఖచ్చితమైన వాస్తవికతను సృష్టించగలదు, ఈ ఆస్తి దాని మనుగడ సామర్ధ్యాన్ని పెంచుకోదు. హాఫ్మన్ యొక్క అధ్యయనం అతనిని ఒక అద్భుతమైన ముగింపుకు దారితీసింది:

"మనం జీవితాన్ని నిలబెట్టుకోవటానికి మనం కట్టుబడి ఉన్నాము, మేము వాస్తవానికి అనుగుణంగా ఉండము. మేము చేయలేము. "

క్వాంటం సిద్ధాంతం

తన ఆలోచనలు కొంతమంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు క్వాంటం థియరీ యొక్క ముఖ్య ఉద్దేశ్యంతో ఏకీభవిస్తుంటాయి - రియాలిటీ యొక్క అవగాహన పూర్తిగా లక్ష్యంగా లేదు, మేము గమనించిన ప్రపంచం నుండి వేరుచేయలేము.

హాఫ్మన్ ఈ వీక్షణను పూర్తిగా చూస్తుంది:

"స్పేస్ కేవలం ఒక డేటా నిర్మాణం, మరియు భౌతిక వస్తువులు తాము విమానంలో సృష్టించే డేటా నిర్మాణాలు ఉన్నాయి. నేను ఒక కొండపై చూసినప్పుడు, ఈ డేటా నిర్మాణాన్ని నేను సృష్టించాను. అప్పుడు నేను మరెక్కడా చూసి, ఈ డేటా నిర్మాణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేస్తాను ఎందుకంటే నేను ఇకపై ఇది అవసరం లేదు. "

హాఫ్మన్ రచన చూపినట్లుగా, క్వాంటం సిద్ధాంతం యొక్క పూర్తి అర్ధాన్ని మరియు వాస్తవికత యొక్క స్వభావం గురించి అది ఏమి చెబుతుందో మేము ఇంకా పరిగణించలేదు. తన జీవితంలో ఎక్కువ భాగం, ప్లాంక్ తాను సృష్టించడానికి సహాయం చేసిన సిద్ధాంతాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నించాడు మరియు మన నుండి స్వతంత్రంగా ఉన్న విశ్వం యొక్క ఆబ్జెక్టివ్ అవగాహనను అతను ఎప్పుడూ విశ్వసించాడు.

అతను ఒకసారి తన గురువు సలహా వ్యతిరేకంగా, భౌతిక తనను అంకితం నిర్ణయించుకుంది ఎందుకు గురించి రాశాడు:

"బయటి ప్రపంచం మానవుడికి స్వతంత్రమైనది, ఇది సంపూర్ణమైనది, మరియు దీనికి వర్తించే చట్టాల కోసం అన్వేషణ అనేది నాకు అత్యంత ఉన్నతమైన శాస్త్రీయ అనుభవంగా అనిపిస్తోంది."

భౌతికశాస్త్రంలో మరొక విప్లవం రావడానికి ముందు మరో శతాబ్దం పట్టవచ్చు, అతను తనకు తప్పు లేదా తప్పుగా ఉన్నాడా అని, తన ప్రొఫెసర్ ఫిలిప్ వాన్ జాలీ లాగా ఉన్నాడా అని రుజువు చేస్తాడు.