АБСУРДНОСТЬ квантовой механики в БОЛЬШИХ МАСШТАБАХ!
Arvin Ash
0:00 / 0:00
АБСУРДНОСТЬ квантовой механики в БОЛЬШИХ МАСШТАБАХ!
206 035 просмотров · 3 года назад
Arvin Ash
1,13 млн подписчиков
206 035 просмотров · 3 года назад
Воспользуйтесь СПЕЦИАЛЬНЫМ ПРЕДЛОЖЕНИЕМ для MagellanTV здесь: https://try.magellantv.com/arvinash Начните бесплатную пробную версию СЕГОДНЯ, чтобы посмотреть «Виртуальную Вселенную» о компьютерном моделировании Вселенной и остальную научную коллекцию MagellanTV: https://www.magellantv.com/series/cos...
ССЫЛКИ
Квантовое туннелирование: • How Quantum Tunneling Works. It's the Reas...
Сверхпроводимость: • How do Superconductors work at the Quantum...
Квантовая запутанность: • Quantum Entanglement Explained - How does ...
Объяснение квантовой механики: • What is Quantum Mechanics Really Trying to...
Фрустрированное полное внутреннее отражение: https://tinyurl.com/2myks7ow
РАЗДЕЛЫ
0:00 Магия нереальна, я полагаю
1:33 Мое вдохновение
2:40 Суперпозиция
4:20 Квантовое туннелирование
5:37 Принцип неопределенности Гейзенберга
7:54 Эксперимент с двойной щелью
9:40 Почему мы не наблюдаем квантового поведения на макроуровне?
10:45 Что такое декогеренция?
11:20 Реальные примеры макроскопической квантовой физики
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Что если бы наша повседневная жизнь основывалась на квантовой механике? Что если бы макрообъекты вели себя как квантовые объекты?
Если вы находитесь в классе с четырьмя стульями, то для второго ученика вы будете казаться сидящим на всех стульях одновременно. Но как только он коснется одного из стульев, вы окажетесь на одном из стульев, сидящим отдельно. И он сможет занять место. Вы находились в суперпозиции, то есть способности квантового объекта, такого как фотон, электрон, атом или что-либо достаточно изолированное, находиться в нескольких положениях одновременно, пока это не будет измерено.
Это следует из уравнения Шрёдингера, которое содержит член, называемый волновой функцией. Волновая функция объекта содержит всю информацию, описывающую квантовый объект, такую как его положение, спин, импульс и т. д. Объект может принимать практически любое значение в соответствии с волновой функцией до измерения. Волновая функция лишь показывает вероятность. Но как только измерение произведено, свойства частицы фиксируются только в одном из возможных состояний. Следует отметить, что измерение — это любое взаимодействие и физический процесс, не требующий измерения.
Предположим, вы ударили мяч для сквоша о стену перед собой. Мяч исчезает и появляется по другую сторону. Это явление известно как квантовое туннелирование. В квантовой механике, когда квантовый объект, такой как электрон, сталкивается с энергетическим барьером, например, со стеной, существует ненулевая вероятность того, что он окажется по другую сторону стены. Это происходит потому, что его волновая функция распространяется на всё пространство-время, а это значит, что в принципе он может оказаться где угодно, включая другую сторону стены.
Но может ли любой игрок вообще ударить по мячу для сквоша? Если мяч для сквоша является квантовым объектом, на него распространяется принцип неопределенности. Этот принцип гласит, что существует фундаментальный предел точности определения определенных комбинаций свойств частицы, таких как ее положение и импульс. Таким образом, если игрок знает, где находится мяч, он не будет знать, с какой скоростью он движется. А если он знает, с какой скоростью он движется, мы не будем знать, где он находится. Поэтому, делая замах, он может не попасть по мячу. Это не связано с эффектом наблюдателя. Это не ограничение того, что мы можем измерить. Это ограничение того, что мы можем знать.
Если автомат для подачи мячей для сквоша создает и запускает мячи на стену для тренировок, вы на самом деле не увидите, как мячи вылетают из автомата. Вы увидите только мячи, отскакивающие от стены перед вами. Происходит то, что мячи, вылетающие из автомата, находятся в состоянии суперпозиции. Они становятся локализованными и видимыми только после взаимодействия со стеной перед вами. До этого момента их местоположение может быть любым в пределах корта. Различные местоположения будут иметь связанную с ними вероятность. Они могут даже находиться за пределами корта из-за квантового туннелирования.
Почему мы не видим этого в нашей повседневной жизни? Почему эти квантовые явления не проявляются в нашем макромире? Действуют ли законы квантовой механики только на микромасштабах? Нет, законы квантовой механики применимы ко всему. Но эффекты квантовой механики слишком малы, чтобы их можно было заметить.
Объекты субатомного и атомного масштаба ведут себя как волны и, следовательно, как квантовые объекты. Но большие объекты состоят из огромного количества отдельных волн, поскольку мяч для сквоша состоит почти из 10¹⁵ атомов. Все эти волны атомов действуют неорганизованно и случайным образом. Их отдельные волны интерферируют друг с другом и усредняются до нуля. Это неорганизованное волнообразное поведение называется в физике «декогеренцией». И это в совокупности приводит к классическому поведению. Для того чтобы макрообъект вел себя как квантовый объект, нам потребовалось бы, чтобы все его квадриллионы отдельных волн были когерентными и вели себя как одна большая волна. Обычно это невозможно.
#квантоваямех...