Что такое квант и почему его так любят ?

ГАДАНИЯ ОНЛАЙН

Любим Ваши ЛАЙКИ!

30.06.2016 автор: администратор 8209 Просмотров

Что такое квант и почему его так любят ?

В зависимости от точки зрения квантовая теория — это либо свидетельство обширных успехов науки, либо символ ограниченности человеческой интуиции, которая вынуждена бороться со странностью субатомной сферы.

Для физика квантовая механика — одна из трех великих опор, на которых основано понимание природы (наряду с общей и специальной теориями относительности Эйнштейна). Для тех, кто всегда хотел хоть что-нибудь понять в фундаментальной модели устройства мира, объясняют ученые Брайан Кокс и Джефф Форшоу в своей книге «Квантовая вселенная». Публикуем небольшой отрывок о сути кванта и истоках теории.

kvant
Теории Эйнштейна имеют дело с природой пространства и времени и силой притяжения. Квантовая механика занимается всем остальным, и можно сказать, что, как бы она ни взывала к чувствам, сбивала столку или завораживала, это всего лишь физическая теория, описывающая то, как природа ведет себя в действительности.
 
Но даже если мерить ее по этому весьма прагматичному критерию, она поражает своей точностью и объяснительной силой. Есть один эксперимент из области квантовой электродинамики, старейшей и лучше всего осмысленной из современных квантовых теорий.
[ad2][/ad2]
 
В нем измеряется, как электрон ведет себя вблизи магнита. Физики-теоретики много лет упорно работали с ручкой и бумагой, а позже с компьютерами, чтобы предсказать, что именно покажут такие исследования. Практики придумывали и ставили эксперименты, чтобы выведать побольше подробностей у природы.
 
Оба лагеря независимо друг от друга выдавали результаты с точностью, подобной измерению расстояния между Манчестером и Нью-Йорком с погрешностью в несколько сантиметров. Примечательно, что цифры, получавшиеся у экспериментаторов, полностью соответствовали результатам вычислений теоретиков; измерения и вычисления полностью согласовывались.

Квантовая теория — возможно, наилучший пример, как бесконечно сложное для понимания большинства людей становится крайне полезным. Она сложна для понимания, поскольку описывает мир, в котором частица может реально находиться в нескольких местах одновременно и перемещается из одного места в другое, исследуя тем самым всю Вселенную. Она полезна, потому что понимание поведения малейших кирпичиков мироздания укрепляет понимание всего остального.

Она кладет предел нашему высокомерию, потому что мир намного сложнее и разнообразнее, чем казалось. Несмотря на всю эту сложность, мы обнаружили, что все состоит из множества мельчайших частиц, которые двигаются в соответствии с законами квантовой теории. Законы эти настолько просты, что их можно записать на обратной стороне конверта. А то, что для объяснения глубинной природы вещей не требуется целая библиотека, уже само по себе одна из величайших тайн мира.

Представьте мир вокруг нас. Скажем, вы держите в руках книгу, сделанную из бумаги — перемолотой древесной массы. Деревья — это машины, способные получать атомы и молекулы, расщеплять их и реорганизовывать в колонии, состоящие из миллиардов отдельных частей. Они делают это благодаря молекуле, известной под названием хлорофилл и состоящей из ста с лишним атомов углерода, водорода и кислорода, которые имеют изогнутую особым образом форму и скреплены еще с некоторым количеством атомов магния и водорода.

[ad2][/ad2]

Такое соединение частиц способно улавливать свет, пролетевший 150 000 000 км от нашей звезды — ядерного очага объемом в миллион таких планет, как Земля, — и переправлять эту энергию вглубь клеток, где с ее помощью создаются новые молекулы из двуокиси углерода и воды и выделяется дающий нам жизнь кислород.

Именно эти молекулярные цепи формируют суперструктуру, объединяющую и деревья, и бумагу в этой книге, и все живое. Вы способны читать книгу и понимать слова, потому что у вас есть глаза и они могут превращать рассеянный свет от страниц в электрические импульсы, интерпретируемые мозгом — самой сложной структурой Вселенной, о которой мы вообще знаем.

Мы обнаружили, что все вещи в мире — не более чем скопища атомов, а широчайшее многообразие атомов состоит всего из трех частиц — электронов, протонов и нейтронов.

Мы знаем также, что сами протоны и нейтроны состоят из более мелких сущностей, именуемых кварками, и на них уже все заканчивается — по крайней мере, так мы думаем сейчас. Основанием для всего этого служит квантовая теория.

Таким образом, картину Вселенной, в которой обитаем мы, современная физика рисует с исключительной простотой; элегантные явления происходят где-то там, где их нельзя увидеть, порождая разнообразие макромира. Возможно, это самое выдающееся достижение современной науки — сведение невероятной сложности мира, включая и самих людей, к описанию поведения горстки мельчайших субатомных частиц и четырех сил, действующих между ними.

Лучшие описания трех из четырех этих сил — сильного и слабого ядерных взаимодействий, существующих внутри атомного ядра, и электромагнитного взаимодействия, которое склеивает атомы и молекулы, — предоставляет квантовая теория. Лишь сила тяжести — самая слабая, но, возможно, самая знакомая нам сила из всех — в настоящий момент не имеет удовлетворительного квантового описания.

Стоит признать, что квантовая теория имеет несколько странную репутацию, и ее именем прикрывается множество настоящей ахинеи. Коты могут быть одновременно живыми и мертвыми; частицы находятся в двух местах одновременно; Гейзенберг утверждает, что все неопределенно.

[ad2][/ad2]

Все это действительно верно, но выводы, которые часто из этого следуют — раз в микромире происходит нечто странное, то мы окутаны дымкой тумана, — точно неверны. Экстрасенсорное восприятие, мистические исцеления, вибрирующие браслеты, которые защищают от радиации, и черт знает что еще регулярно прокрадывается в пантеон возможного под личиной слова «квант».

Эту чепуху порождают неумение ясно мыслить, самообман, подлинное или притворное недопонимание либо какая-то особенно неудачная комбинация всего вышеперечисленного.

Квантовая теория точно описывает мир с помощью математических законов, на столько же конкретных, как и те, что использовали Ньютон или Галилей. Вот почему мы можем с невероятной точностью рассчитать магнитное поле электрона.

Квантовая теория предлагает такое описание природы, которое, как мы узнаем, имеет огромную предсказательную и объяснительную силу и распространяется на множество явлений — от кремниевых микросхем до звезд.

Как часто бывает, появление квантовой теории спровоцировали открытия природных явлений, которые нельзя было описать научными парадигмами того времени. Для квантовой теории таких открытий было много, притом разнообразного характера. Ряд необъяснимых результатов порождал ажиотаж и смятение и в итоге вызвал период экспериментальных и теоретических инноваций, который действительно заслуживает расхожего определения «золотой век».

Имена главных героев навсегда укоренились в сознании любого студента-физика и чаще других упоминаются в университетских курсах и посей день: Резерфорд, Бор, Планк, Эйнштейн, Паули, Гейзенберг, Шредингер, Дирак. Возможно, в истории больше не случится периода, когда столько имен будут ассоциироваться с величием науки при движении к единой цели — созданию новой теории атомов и сил, управляющих физическим миром.

В 1924 году, оглядываясь на предшествующие десятилетия квантовой теории, Эрнест Резерфорд, физик новозеландского происхождения, открывший атомное ядро, писал:

«1896 год… ознаменовал начало того, что было довольно точно названо героическим веком физической науки. Никогда до этого в истории физики не наблюдалось такого периода лихорадочной активности, в течение которого одни фундаментально значимые открытия с бешеной скоростью сменяли другие.».

Термин «квант» появился в физике в 1900 году благодаря работам Макса Планка. Он пытался теоретически описать излучение, испускаемое нагретыми телами, — так называемое «излучение абсолютно черного тела». Кстати, ученого наняла для этой цели компания, занимавшаяся электрическим освещением: так двери Вселенной порой открываются по самым прозаическим причинам.

[ad2][/ad2]

Планк выяснил, что свойства излучения абсолютно черного тела можно объяснить, только если предположить, что свет испускается небольшими порциями энергии, которые он и назвал квантами. Само это слово означает «пакеты», или «дискретные». Изначально он считал, что это лишь математическая уловка, но вышедшая в 1905 году работа Альберта Эйнштейна о фотоэлектрическом эффекте поддержала квантовую гипотезу. Результаты были убедительными, потому что небольшие порции энергии могли быть синонимичны частицам.

Идея того, что свет состоит из потока маленьких пулек, имеет долгую и славную историю, начавшуюся с Исаака Ньютона и рождения современной физики. Однако в 1864 году шотландский физик Джеймс Кларк Максвелл, казалось, окончательно рассеял все существовавшие сомнения в ряде работ, которые Альберт Эйнштейн позднее охарактеризовал как «самые глубокие и плодотворные из всех, что знала физика со времен Ньютона».

Максвелл показал, что свет — это электромагнитная волна, распространяющаяся в пространстве, так что идея света как волны имела безукоризненное и, казалось бы, неоспоримое происхождение. Однако в серии экспериментов, которые Артур Комптон и его коллеги провели в Университете Вашингтона в Сент-Луисе, им удалось отделить световые кванты от электронов.

Те и другие вели себя скорее как бильярдные шары, что явно подтвердило: теоретические предположения Планка имели прочное основание в реальном мире. В 1926 году световые кванты получили название фотонов. Свидетельство было неопровержимым: свет ведет себя одновременно как волна и как частица. Это означало конец классической физики — и завершение периода становления квантовой теории.


 

Материалы по теме:

Лунный календарь стрижек на 2018 год
Лунный календарь стрижек на 2018 год Посетив данную страницу нашего сайта, наши милые дамы точно будут знать, в какие дни, согласно лунному календарю стрижек 2018 лучше ...
Гороскоп на 2017 год для каждого знака
Гороскоп на 2017 год для каждого знака Гороскоп на 2017 год для каждого знака 2017-й год принесет вам новые деловые и личные связи, справедливое ...
Переход на квантовое время! ЭТО ПЕРЕВЕРНЕТ ВАШЕ СОЗНАНИЕ
Переход на квантовое время! ЭТО ПЕРЕВЕРНЕТ ВАШЕ СОЗНАНИЕ Все системы знаний, системы мер и исчислений все фальсифицированы, довольно тщательно и аккуратно. Ключи к фальсификациям были найдены. Для всех ...
Вскрытие матрицы сознания
Вскрытие матрицы сознания Вскрытие матрицы сознания Матрица для подключения к ней сознания каждого человека, то, что сейчас называют системой, была создана очень давно, ...
Таро прогноз на 2017 год: замыслы, реальность, любовь и отношения, финансы, итоги года
Таро прогноз на 2017 год: замыслы, реальность, любовь и отношения, финансы, итоги года Таро прогноз на 2017 год замыслы, реальность, любовь и ...
7 неизвестных фактов о Плутоне
7 неизвестных фактов о Плутоне Плутон - девятая планета «классической» солнечной системы. Правда, в 2006 году её лишили звания планеты и причислили к карликам. До 2015 ...
Святое воспламенение: восход Восходящих Солнц — Звездные Врата 3Д/ 3:3
Святое воспламенение: восход Восходящих Солнц - Звездные Врата 3Д/ 3:3 По мере того как мы заканчиваем последнюю из наших чисток Эпохи Рыб, мощные энергии марта продолжают ...
Cамоизоляция, чем заняться?!
Cамоизоляция, чем заняться?! 50 ВЕЩЕЙ, КОТОРЫМИ МОЖНО ЗАНЯТЬСЯ В САМОИЗОЛЯЦИИ Простите, но я искренне не понимаю, как может быть скучно в четырех стенах. Быть может, всё дело ...

Свежие статьи:

Исмаель Перез о событиях в Иране. Антихристова сила и разделение измерений
Альтернативные знания Вселенная Высшее знание Каталог статей Наша реальность Психология 5-го измерения ТКП

Исмаель Перез о событиях в Иране. Антихристова сила и разделение измерений

Исмаель Перез о событиях в Иране. Антихристова сила и разделение измерений 00:01 Введение • Приветствие зрителей и благодарность новым подписчикам....
Читать далее
Прогноз 2025: Кризис, Война или Спасение? Солнцестояние 2025. Надежда Королева
Каталог статей Наша реальность Прогнозы

Прогноз 2025: Кризис, Война или Спасение? Солнцестояние 2025. Надежда Королева

Прогноз 2025: Кризис, Война или Спасение? Солнцестояние 2025. Надежда Королева • Ведущая обещает ответить на вопросы и подготовиться к солнцестоянию....
Читать далее
Исмаэль Перез о Золотом куполе, глобальной перезагрузке, мега-вспышке и много другом
Каталог статей Наша реальность Новости Перехода Телепортация (перемещение) Тесла Николя ТКП

Исмаэль Перез о Золотом куполе, глобальной перезагрузке, мега-вспышке и много другом

Исмаэль Перез о Золотом куполе, глобальной перезагрузке, мега-вспышке и много другом 00:00 Величайшее открытие • Человечество стоит на пороге величайшего...
Читать далее
Телепатия, 12 нитей ДНК, сверх возможности и будущее человечества
Каталог статей Наша реальность Скрытые возможности Телепортация (перемещение) Техники Трансформации ТКП

Телепатия, 12 нитей ДНК, сверх возможности и будущее человечества

Телепатия, 12 нитей ДНК, сверх возможности и будущее человечества 00:00 Введение • Брэд Олсон имеет 30-летний опыт в метафизике и внутреннем развитии....
Читать далее
Алекс Кольер о поездке Трампа на Ближний Восток в мае 2025 году
Каталог статей Наша реальность

Алекс Кольер о поездке Трампа на Ближний Восток в мае 2025 году

Алекс Кольер о поездке Трампа на Ближний Восток в мае 2025 году 00:00 Визит Трампа на Ближний Восток • Обсуждение...
Читать далее
Вибрационный перелом затронет Карму России. Кто сможет объединиться?
Каталог статей Наша реальность

Вибрационный перелом затронет Карму России. Кто сможет объединиться?

Вибрационный перелом затронет Карму России. Кто сможет объединиться? Мы к этому еще не готовы! Вибрационный перелом затронет Карму России. Кто...
Читать далее
Какая жизнь после смерти?
Высшее знание Выход из матрицы Каталог статей

Какая жизнь после смерти?

Какая жизнь после смерти? 00:03 Сознание после смерти • Сознание не умирает после смерти физического тела, а переносится в астральное...
Читать далее
Гороскоп на май 2025 год для каждого знака Зодиака
Гилка И.Н. Гороскоп на месяц Гороскопы

Гороскоп на май 2025 год для каждого знака Зодиака

Гороскоп на май 2025 год для каждого знака Зодиака Овен: Май 2025 года принесет Овнам заряд энергии и вдохновения. В...
Читать далее
Тайны ледяных стен Рейха. Купол существует. Карта Земли и Запределья
Вселенная Высшее знание Выход из матрицы Каталог статей

Тайны ледяных стен Рейха. Купол существует. Карта Земли и Запределья

Тайны ледяных стен Рейха. Купол существует. Карта Земли и Запределья часть 1 00:08 Введение • Обсуждение дня космонавтики и его эмоционального...
Читать далее
Имбирь уничтожает стволовые клетки рака груди — в 10 000 раз сильнее химиотерапии
Живем без лекарств Каталог статей

Имбирь уничтожает стволовые клетки рака груди — в 10 000 раз сильнее химиотерапии

Имбирь уничтожает стволовые клетки рака груди — в 10 000 раз сильнее химиотерапии Кошмар Большой Фармы только что раскрылся. Установлено,...
Читать далее

Sorry, the comment form is closed at this time.

Sorry, the comment form is closed at this time.

  • ПОИСК по сайту: