Квантово заплитане: теория, принцип, ефект

Златната есенна листа на дърветата блестеше ярко. Лъчите на вечерното слънце докоснаха изтънените върхове. Светлината проби път през клоните и подрежда изпълнения на странни фигури, които трептяха по стената на университета "kapterka".

Замисленият поглед на сър Хамилтън бавно се плъзна, наблюдавайки играта на свещеник. В главата на ирландския математик имаше истински топене на мисли, идеи и изводи. Разбираше, че обяснението на много явления с помощта на Нютоновата механика е като игра на сенки на стената, измамно тъкане на фигури и оставяне на много въпроси без отговор. - Може би това е вълна от хелийси - може би поток от частици - отвърна учените, - или светлината е проява на двата феномена. Като фигури, изтъкани от сянка и светлина. "

Началото на квантовата физика

Интересно е да наблюдавате великите хора и да се опитате да разберете колко велики идеи се раждат, които променят хода на еволюцията на цялото човечество. Хамилтън е един от онези, които са стояли в началото на раждането на квантовата физика. Петдесет години по-късно, в началото на ХХ век, много учени учеха изследването на елементарните частици. Полученото знание е противоречиво и некомплектовано. Въпреки това бяха предприети първите странни стъпки.

Разбиране на микрокосмоса в началото на двадесети век

През 1901 г. е представен първият модел на атома и неговата непоследователност е показана от гледна точка на конвенционалната електродинамика. В същия период Макс Планк и Нилс Бор публикуват много произведения за естеството на атома. Въпреки усилената им работа, не е имало пълно разбиране за структурата на атома.

Няколко години по-късно, през 1905 г. малко известният германски учен Алберт Айнщайн публикува доклад за възможното съществуване на квантова светлина в две състояния - вълни и частици (частици). В работата му бяха дадени аргументи, обясняващи причината за несъстоятелността на модела. Визията на Айнщайн обаче е ограничена до старото разбиране за модела на атома.

След многобройните творби на Нилс Бор и колегите му през 1925 г. възниква нова посока - нещо като квантова механика. Широко разпространен израз - "квантова механика" се появява след тридесет години.

Какво знаем за квантите и техните странности?

Към днешна дата квантовата физика е отишла достатъчно далеч. Много различни явления са отворени. Но какво наистина знаем? Отговорът е представен от един съвременен учен. "Квантовата физика може да се вярва или не може да бъде разбрана", е определението Ричард Файнман. Помислете за себе си. Достатъчно е да спомена феномена на квантовото заплитане на частиците. Този феномен потъна научния свят в състояние на пълна обърканост. Друг голям шок е, че възникващият парадокс е несъвместим с Законите на Нютон и Айнщайн.

Ефектът от квантовото заплитане на фотоните беше обсъден за първи път през 1927 г. на Петия Конгрес на Солвей. Между Нилс Бор и Айнщайн възникна спорния спор. Парадоксът на квантовото объркване напълно промени разбирането за същността на материалния свят.

Известно е, че всички тела се състоят от елементарни частици. Съответно всички явления на квантовата механика се отразяват в обикновения свят. Нилс Бор каза, че ако не погледнем Луната, то не съществува. Айнщайн смята, че това е неразумно и вярва, че обектът съществува независимо от наблюдателя.

Когато изучаваме проблемите на квантовата механика, трябва да разберем, че нейните механизми и закони са взаимосвързани и не се подчиняват на класическата физика. Нека се опитаме да разберем най-противоречивата област - квантовото заплитане на частиците.

Теорията за квантовото заплитане

На първо място, струва си да се разбере, че квантовата физика е като бездънно кладенец, в който всичко може да се намери. Феноменът на квантовото заплитане в началото на миналия век е изследван от Айнщайн, Бор, Максуел, Бойл, Бел, Планк и много други физици. През двадесети век по света, активно изучава и експериментира хиляди учени.

Светът е обект на строгите закони на физиката

Защо такъв интерес към парадоксите на квантовата механика? Това е много просто: живеем, като се подчиняваме на определени закони на физическия свят. Способността да "заобикаля" предопределението отваря магическата врата, отвъд която всичко става възможно. Например понятието "котка Шрьодингер" води до управлението на материята. Също така ще бъде възможно да се телепортира информация, която предизвиква квантово заплитане. Предаването на информация ще бъде незабавно, независимо от разстоянието.
Този въпрос все още се проучва, но има положителна тенденция.

Аналогия и разбирателство

Какво е уникално за квантовото заплитане, как да го разберем и какво се случва, когато се случи? Нека се опитаме да разберем. За да направите това, трябва да проведете някакъв умствен експеримент. Представете си, че имате две кутии в ръцете си. Във всяка от тях лежи една топка с лента. Сега даваме една кутия на космонавта и той лети на Марс. След като отворите кутията и видите, че ивицата на топката е хоризонтална, в другата кутия топката автоматично ще има вертикална лента. Това ще бъде квантово заплитане в прости думи, изразени: единият обект предопределя позицията на другия.

Трябва обаче да се разбере, че това е само повърхностно обяснение. За да се получи квантово заплитане, е необходимо частиците да имат един и същ произход, като близнаци. Много е важно да разберете, че експериментът ще бъде осуетено, ако преди вас някой имаше възможност да погледне поне на един от обектите.

Къде може да се използва квантово объркване?

Принципът на квантовото заплитане може да се използва за незабавно предаване на информация на дълги разстояния. Такова заключение противоречи на теорията на относителността на Айнщайн. Той казва, че максималната скорост на изместване е присъща само на светлината - триста хиляди километра в секунда. Такова предаване на информация позволява съществуването на физически телепортиране.

Всичко в света е информация, включително и материя. Това заключение беше постигнато от квантовите физици. През 2008 г., въз основа на теоретична база данни, е възможно да се види квантово объркване с невъоръжено око.

Това отново показва, че сме на ръба на големи открития - движещи се в космоса и във времето. Време във Вселената е дискретно, така мигновено движение през огромни разстояния прави възможно да попаднат в различна плътност от време (на основата на хипотезата на Айнщайн, Бора). Може би в бъдеще ще бъде реалност точно като мобилен телефон днес.

Етердинамика и квантово заплитане

Според някои водещи учени, квантовото объркване се обяснява с факта, че пространството е изпълнено с определена етерно-черна материя. Всяка елементарна частица, както знаем, се намира под формата на вълна и корпус (частица). Някои учени вярват, че всички частици са на "платното" на тъмната енергия. Не е лесно да се разбере. Нека се опитаме да разберем друг начин - методът на асоцииране.

Представете си себе си на плажа. Лек бриз и слаб вятър. Виждате ли вълните? А някъде в далечината, в отразяването на лъчите на слънцето, се вижда платноходка.
Корабът ще бъде нашата елементарна частица, а морето ще бъде етер (тъмна енергия).
Морето може да се движи под формата на видими вълни и капки вода. По същия начин, всички елементарни частици могат да бъдат просто море (съставната му съставна част) или отделна частица - капка.

Това е опростен пример, всичко е малко по-сложно. Частиците без присъствието на наблюдател са под формата на вълна и нямат определено местоположение.

Бялата платноходка е избран обект, тя се различава от гладката повърхност и структурата на морската вода. По същия начин в океана на енергия има "върхове", които ние можем да възприемем като проява на силите, които са известни на нас, които формират материалната част на света.

Microworld живее със собствените си закони

Принципът на квантовото заплитане може да бъде разбран, ако се вземе предвид факта, че елементарните частици са под формата на вълни. Без да има определено местоположение и характеристики, двете частици са в океана на енергията. В момента на появата на наблюдателя вълната "се превръща" в достъпен обект. Втората частица, наблюдаваща равновесната система, придобива противоположни свойства.

Статията не е насочена към обширните научни описания на квантовия свят. Възможността за разбиране на обикновен човек се основава на наличието на разбиране за представения материал.

Физиката на елементарните частици изследва заплитането на квантовите състояния въз основа на въртенето (въртенето) на елементарна частица.

Научен език (опростен) - квантовото объркване се определя от различните завъртания. В процеса на наблюдение на обектите, учените виждат, че могат да съществуват само две завъртания - отвъд и отвъд. Странно, както изглежда, в други позиции частиците не се "поставят" от наблюдателя.

Нова хипотеза е нова представа за света

Изучаването на микрокосмоса - пространството на елементарните частици - е довело до много хипотези и допускания. Ефектът от квантовото заплитане е принудил учените да мислят за съществуването на квантова микро-решетка. Според тях във всеки възел - точка на пресичане - има квант. Цялата енергия е пълна мрежа, а проявлението и движението на частиците е възможно само чрез решетъчните обекти.

Размерът на "прозореца" на такава решетка е доста малък и измерването с модерно оборудване е невъзможно. За да потвърдят или опровергаят тази хипотеза обаче, учените решиха да проучат движението на фотоните в пространствена квантова решетка. Долната линия е, че фотонът може да се движи или директно, или зигзагообразно - по диагонала на решетката. Във втория случай, след като е преодолял голямо разстояние, той ще изразходва повече енергия. Съответно тя ще бъде различна от фотона, движеща се в права линия.

Може би с времето ще научим, че живеем в пространствена квантова решетка. Или това предположение може да е неправилно. Въпреки това, принципът на квантовото заплитане показва съществуването на решетка.

С прости думи, в хипотетичен пространствен "куб" определението за едно лице носи със себе си ясно противоположно значение на другото. Това е принципът на запазване на пространствено-времевата структура.

епилог

За да разберете магическия и загадъчен свят на квантовата физика, струва си да погледнете внимателно развитието на науката през последните петстотин години. Смяташе се, че Земята има плоска форма, а не сферична форма. Причината е очевидна: ако вземете кръгла форма, то водата и хората не могат да се въздържат.

Както виждаме, проблемът съществува в отсъствието на пълна визия за всички действащи сили. Възможно е съвременната наука да няма достатъчно представа за всички квантови сили да разберат квантовата физика. Пропуските във видението създават система от противоречия и парадокси. Вероятно магическият свят на квантовата механика държи отговор на поставените въпроси.