Все жанры Все авторы
Шесть невозможностей. Загадки квантового мира - Джон Гриббин

Шесть невозможностей. Загадки квантового мира

Страниц

25

Год

2021

Квантовая физика – это настолько необычная и загадочная область науки, что ее основные принципы могут показаться невероятными для обычного человека. Одна из самых замечательных особенностей квантовой физики заключается в том, что частица может находиться в двух разных местах одновременно. И это еще не все, ведь частица может проявлять себя также как волна. Казалось бы, как такое может быть возможно? Ответ на этот вопрос лежит в удивительном взаимодействии волн, или, если вам так угодно, взаимодействии частиц.

Ученые начали изучение квантовой физики еще в 1920-х годах, и со временем было предложено множество интерпретаций этой теории. Одна из наиболее известных и дискуссионных интерпретаций – копенгагенская интерпретация. Она предлагает своеобразное объяснение квантовых явлений, но не является единственной. В современной науке также появилась идея множественности миров, которая позволяет представить квантовый мир как набор параллельных вселенных.

Кажется, что все эти интерпретации сходят на ум и выглядят безумно, но важно помнить, что безумие в квантовом мире – это не то же самое, что ошибочность. Более того, быть самым безумным не обязательно означает быть наиболее неправильным.

Книга «Шесть невозможностей» Джона Гриббина – это прекрасный путеводитель по удивительному миру квантовой физики. В ней автор объясняет основные принципы и интерпретации квантовой теории в доступной форме. Книга сохранена в формате PDF A4 с издательским дизайном, что позволяет насладиться ее содержанием в удобной и привлекательной форме.

Читать бесплатно онлайн Шесть невозможностей. Загадки квантового мира - Джон Гриббин

John Gribbin

SIX IMPOSSIBLE THINGS

The ‘Quanta of Solace’ and the Mysteries of the Subatomic World


Переводчик Наталья Лисова

Научный редактор Игорь Лисов

Редактор Владимир Потапов


© John and Mary Gribbin, 2019

© Издание на русском языке, перевод. ООО «Альпина нон-фикшн», 2021

Об авторе

В длинный список бестселлеров автора входят такие книги, как «В поисках кота Шрёдингера», «Биография Вселенной», «13,8. Поиск истинного возраста Вселенной и теория всего», а также «Из тени гиганта: как Ньютон стоял на плечах Гука и Галлея». Гриббин – приглашенный профессор Университета Сассекса. Журнал The Spectator назвал его «одним из лучших и самых плодовитых современных авторов научно-популярной литературы».

Предисловие

В чем дело, Альфи? Нужда в квантовом утешении

Квантовая физика – странная штука. По крайней мере, странная для нас, потому что правила квантового мира, управляющие тем, как этот мир работает на уровне атомов и элементарных частиц (управляющие поведением света и вещества, как сформулировал это Ричард Фейнман), не совпадают со знакомыми нам правилами – правилами того, что мы называем здравым смыслом.

Квантовые правила как будто говорят нам, что некий кот может быть живым и мертвым одновременно, а частица может находиться сразу в двух местах. Мало того, они гласят, что любая частица есть также волна и всё в квантовом мире может быть описано исключительно в терминах волн – или же исключительно в терминах частиц, если вам там больше нравится. Эрвин Шрёдингер нашел уравнения, описывающие квантовый мир волн, Вернер Гейзенберг – уравнения, описывающие квантовый мир частиц, а Поль Дирак доказал, что эти два варианта реальности в точности эквивалентны друг другу и описывают один и тот же квантовый мир. Все это было ясно уже к концу 1920-х гг. Но, к большому разочарованию многих физиков, не говоря уже о простых смертных, никто (ни тогда, ни позже) не мог предложить разумного с точки зрения здравого смысла объяснения происходящего.

Конечно, можно просто игнорировать эту проблему в надежде, что когда-нибудь она исчезнет сама. Уравнения (в том варианте, который вы предпочитаете) прекрасно работают, если вам нужно, к примеру, спроектировать лазер, объяснить структуру ДНК или построить квантовый компьютер. Так оно и было: целые поколения студентов не получали других указаний, кроме указания «заткнуться и считать», то есть не спрашивать, что эти уравнения означают, а просто подставлять в них числа. Это примерно соответствует указанию заткнуть пальцами уши и напевать при этом «ля-ля-ля, я тебя не слышу». Более вдумчивые физики все же ищут утешения и покоя. Они уже предложили немало более или менее отчаянных средств для объяснения того, что происходит в квантовом мире.

Эти средства – «кванты утешения» – называются интерпретациями. На уровне уравнений ни одна из этих интерпретаций не имеет преимущества перед другими, хотя сами интерпретаторы и их последователи, конечно, скажут вам, что свет истинной веры несет их любимая интерпретация, а те, кто придерживается иных вероучений, – еретики. С другой стороны, в математическом отношении ни одна из интерпретаций ни в чем не уступает остальным. Скорее всего, это означает, что мы упускаем что-то серьезное. Когда-нибудь, возможно, будет открыто великолепное новое описание мира, способное делать все те же предсказания, что и современная квантовая теория, но при этом осмысленное. По крайней мере, можно на это надеяться.

Вам может понравиться: