РЕАЛЕН ЛИ МИР? КВАНТОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ (АВГУСТ’ 23)

«Истина заключается в том, что никакой ложки нет»

Неизвестный автор о квантовой механике

Предупреждение: Уважаемый читатель сего труда, прежде чем сломать свой мозг окончательно и бесповоротно, советую хорошенько подумать, стоит ли продолжать чтение. Взять с наскока квантовую механику не получится. Даже чемодан набитый долларами или слитками золота не поможет вам купить драгоценные знания. Поэтому прежде чем перейти к статье, советую ознакомиться с основами физики: классическая механика (Ньютон), специальная теория относительности, общая теория относительности и наконец сама квантовая механика вкупе с теорией струн. В прошлой статье я выкладывал крайне лаконичный ликбез современной науки в статье – свобода выбора: детерминирован мир или индетерминирован. В статье о детерминированности или индетерминированности мира я так же мимоходом резанул лезвием по квантовой механике, но это была лишь верхушка айсберга. Здесь будет все гораздо серьезнее и сложнее. Ты еще здесь? Ну, что ж, смельчак, тогда вперед и с песней.

Вступление. Квантовая механика.

Квантовая механика стала мемом в среде фриков и 95% простого народа, строящих на этой теории ложные представления о мире, приплетая сюда эсхатологию, астрологию, материальность мыслей и прочую пургу современной псевдонауки. Это как в свое время приставка нанотехнологии, применявшаяся в каждой глянцевой рекламе и бизнес тренингах, обещавшая что-то сверхъестественное и технологичное. Если ваши ожидания строились на подобных домыслах, то вы попали не в ту дверь. Та дверь, в которую веду я, откроет перед вашим взором только чистую физику и современные знания гениальных людей. Единственная разница заключается в том, что я перенесу поведение неделимых, элементарных частиц с микромира в макромир. И обещаю, что это будет увлекательным и завораживающим путешествием, построенной не на фантастике, а на экспериментальной науке, ведущей к ошеломляющим выводам. Стоит добавить, что на сегодняшний день квантовая механика одна из точнейших теорий за все время существования фундаментальной физики. Злые языки поговаривают, что квантовая механика в среде ученых уже вытеснила общую теорию относительности, отобрав у нее все трофеи и былые заслуги. Однако, это не значит что теория относительности не верна, она работает прекрасно на уровне больших величин, но квантовая механика более точна в расчетах и более применима в микромире из которой состоит вся наша вселенная.

История квантовой механики началась 14 декабря 1900 года (начало 19 века!), когда М. Планк зачитал свою историческую статью  «К теории распределения энергии, излучения в нормальном спектре» в которой он ввел постоянную h (6,626 068 96(33)×10−34 Дж*с). Гипотеза Планка состояла в том, что для элементарных частиц, любая энергия поглощается или испускается только дискретными порциями (квантами). А добрый дядька Эйнштейн в 1905 году для объяснения фотоэффекта, применив свой еврейский характер, использовал квантовую гипотезу Планка, предположив, что свет состоит из квантов. Позже кванты получили новое название – фотоны. В 1925-1926 годах были заложены основы квантовой теории в виде квантмеха, содержащей новые фундаментальные законы кинематики и динамики. 1925 год ознаменовал собой звездный день рождения нерелятивистской квантовой механики и начало мозголомки ученых покуривавших “травку”, дабы окончательно не сойти с ума от наблюдаемых эффектов.

Если обобщить все знания квантовой механики, то ученые футорологи ожидают от новой теории: сверхпроводимости, сверхтекучести, сверхтеплопроводности и других полезных явлений. Переводя на русский язык, человечество сможет овладеть подобием телепортации (квантовая запутанность), антигравитации (поднимать тяжелые ракеты с минимальным количеством топлива или без оного в области гравитации), лазерные мечи (рассекающие врага как кисель), модификаторы ЦНС реализующие фантастические эффекты и другие, доселе неизвестные технологии будущего. Но все это детские забавы по сравнению с тем, что можно вывести из квантовой механики говоря о видимой реальности и дополнительных измерениях в пространстве времени. Одно дело новые технологии, другое самоосознание и понимание жизни без искажений, обходя предохранитель в нашем мозгу. Чувственный опыт это лживая система сенсорных чувств, построенная слепой эволюцией показывающая нам ту действительность, которая, по сути ей не является. Эксперименты квантовой механики показывают совсем иную природу вселенной и ставят под сомнение всю реальность видимого 4-х мерного измерения (4-е измерение абстрактное время). Реален ли мир? Об этом все последующее повествование.

Корпускулярно-волновой дуализм

Еще в 16 веке великий Ньютон предложил рассматривать свет состоящим из потока частиц. Другой физик Х. Гюйгенс оппонировал ему, утверждая, что свет это волна. В начале девятнадцатого века эксперименты Томаса Юнга показали, что Ньютон был не прав и свет таки волна.

Казалось бы, эксперимент Томаса Юнга должен был поставить жирную точку в этой непростой дилемме. Но, как бы не так! Эйнштейн преподнес очередной сюрприз со своим фотоэффектом и фотонами – кварками. И, действительно, опыты А. Эйнштейна показывали нечто странное и непонятное для классической физики. Одни эксперименты показывали, что мир сделан из отдельных шариков частиц, а те же инструменты, но расположенные по другому, что мир состоит из энергетических волн. Любой здравомыслящий человек должен был сказать, что X должен быть либо волной, либо частицей, независимо от того, как мы смотрим на злободневный X. От глубокого отчаяния физики первое время называли это волночастицами.

В 1923 году французский аристократ, князь Луи Де Бройль предположил что корпускулярно-волновой дуализм свойственен не только фотонам, но и любой элементарной частице. И оказался совершенно прав, за что и получил свою заслуженную Нобелевскую премию. Таким образом, выяснилось, что масса должна иметь волновое воплощение, соответственно окружающая нас материя это и волны и частицы одновременно. Вы спросите как так? В этом и заключается весь “цимес” квантовой механики и ее экспериментов. Физики, почесав свои уставшие головы от умственного истощения, тоже задавались этим вопросом, но так и не пришли к единому мнению.

Реальность оказалась сложнее, чем мы предполагали и попытка описать мир с помощью волн и частиц, является лишь математическим приближением и не более того. К сожалению, никто не может сказать толком, что на самом деле нас окружает и в каком мире мы живем. Дабы окончательно не свихнуться и не уйти в астрал, можно считать так:

• Пока свет летит в пространстве, он ведет себя как волна. Подвергается интерференции, имеет поляризацию, дифракцию и другие свойства волны.
• Однако когда свет взаимодействует с веществом, поглощается или излучается, его приходится считать потоком частиц и квантовые эффекты выпячивают свое зловонное нутро.

Запомните эти два положения, далее в статье мы разберемся с волной и частицами более основательно.

Принцип неопределенности Гейзенберга

В обычном мире, измеряя скорость и положение тела в пространстве, мы на него практически не воздействуем. Это значит, что мы можем одновременно измерить и скорость и координаты объекта абсолютно точно. В мире квантов ситуация кардинально отличается от обычной. Любое измерение воздействует на систему, так как измерение происходит также при помощи квантов, взаимодействующих с измеряемой частицей. Получается что сам факт проведения измерения, например скорость частицы, приводит к ее изменению положения, причем непредсказуемому. Тот же самый эффект работает в обратную сторону.

В мире квантов, если удастся с нулевой погрешностью (точно) определить одну из измеряемых величин, неопределенность другой величины будет равняться бесконечности и о ней не будет известно ничего. Переводя на простой русский язык, это звучит так, если бы нам абсолютно точно удалось установить скорость квантовой частицы, мы бы не смогли измерить ее местоположение и наоборот.

Опыт Юнга с двумя щелями

Возьмем простую элементарную, неделимую частицу – электрон.

Можно взять и фотон, но для наглядности я хочу показать, что любая элементарная частица (шарик), не имеющая отношения к свету, ведет себя как волна. Итак, для начала нам нужно создать условия для эксперимента. Для этого нам нужно установить одну перегородку с двумя щелями и вторую для отображения того, как будет вести себя элементарная частица, ударяясь об экран. Добавляем сюда “пушку” для запуска электронов и можно производить наш опыт.

Условия эксперимента № 1. Детекторы, засекающие поведение элементарных частиц не установлены.

Запускаем один, неделимый электрон посредством “пушки” через любую щель. Что ты должен увидеть мой юный друг? Правильно, что один электрон пролетит в одну из щелей и на второй перегородке мы увидим один отпечаток. А теперь внимание, единый и неделимый электрон (шарик!) как бы пролетает через обе щели и интерферирует (перераспределяет свет) на экране сам с собой.

Условия эксперимента № 2. Установлены два детектора частиц возле двух щелей.

Что будет, если мы установим по обе стороны детекторы частиц и попробуем поймать куски электрона при прохождении через две щели? В этом случае электрон будет пойман в одной из щелей, но никогда из обеих. Именно так себя и должен вести электрон, ведь он неделим по определению. При этом исчезает интерференционная картина, заменяясь на нормальное распределение.

Условия эксперимента № 3. Установлен один детектор частиц возле одной щели.

Но это еще не все мой товарищ. Что будет, если мы установим один детектор возле одной из щелей? А происходит то, что даже если электрон не был пойман детектором (пролетел через другую щель), интерференция на экране все равно исчезает. Получается, что электрон узнал, что за ним наблюдают у другой щели и отказался интерферировать, показывая лукаво язык, поведя себя как частица, а не как волна.

Условия эксперимента № 4. Установлены детекторы возле второго экрана.

Ты думал это все? Нет дружище, я таки добью твой мозг до невменяемости. Если провести наблюдение, когда электрон уже прошел через щели, но еще не попал на второй экран, коварный электрон опят как при запуске становится частицей. Электрон ведет себя так, как будто вернулся в прошлое и прошел не через две щели, а только через одну, как будто никогда и не проявлял свойств волны (вспомните 1 эксперимент).

Вы спросите ну и что? Какие-то электроны, фотоны, интерференции, дифракции, волны, частицы и другая научная чушь. Я мол живу себе и в ус не дую. Но, постой, товарищ возражающий, ведь мы сами состоим из элементарных частиц. Вся материя вселенной состоит из них. А это значит… Проецируя жизнь элементарных частиц на макро уровень мы можем узнать довольно необычные вещи. И эти вещи настолько странные и загадочные, что с трудом верится в их существование. Была бы это простая бульварная фантастика, я бы прошел мимо и ничему не удивился, но это выводится из законов природы, экспериментально подтверждая другую реальность. Все, что мы воспринимаем посредством интегрированных биологических чувств в какой-то мере обманчиво (так по крайней мере говорит квантовая механика). Тот мир, который мы наблюдаем посредством зрительной системы, выглядит не совсем тем, что из себя представляет. Вернее, выглядит то он реально, но не для субъекта с ограниченным набором сенсорных чувств и мозгом искажающим реальность всего видимого. А наука, по сути, ликвидирует недостаток сенсорной системы любого биологического объекта, дополняя ее вспомогательными “органами чувств” – детекторами. Что же говорят наши железные братья “приборы” о вселенной? Какова реальность? Чего не может воспринять человеческий глаз? Об этом читайте далее.

(продолжение следует)

Источник: https://adrenalinicsilence.kz/creative_notes/realen-li-mir-kvantovaya-realnost/