Квантовата механика представлява истински пробив в науката, което позволява на учените да обясняват много явления на ниво атоми и субатомни частици. И изобщо не е изненадващо, че такова динамично развиващо се поле на знание е оказало огромно влияние върху съвременния образ на реалността. Можете да проверите това, като разгледате 17 примера за това как квантовата механика се е променила и продължава да променя представата ни за Вселената.
1. Вселената може да бъде холограма
Едно от тълкуванията на модела на света, обусловено от постулатите на квантовата механика, е идеята, че нашата триизмерна вселена е само холограма. Изследователи от немско-британската обсерватория докладват за вероятното откриване на малки пулсации в пространството и времето, което би могло да предостави доказателства за теорията на квантовата пикселизация.
2. Тъй като технологията се подобрява, иновациите стават все по-малко точни
Наред с напредъка в областта на технологичните разработки, естествено нараства и нуждата от тяхната точност. Грешката на различни устройства, като часовници и термометри, може да се дължи на явлението квантов шум. Този шум предотвратява получаването на перфектни измервания. Въпреки това, елиминирайки тази намеса, можете да създадете техника с максимална точност на индикаторите, подобна на атомните часовници или квантовите термометри.
Промоционално видео:
3. Светлината може да се контролира и концентрира, за да изпълнява различни функции
Колкото и да е странно, лазерът, чието откриване стана възможно благодарение на квантовата механика, някога беше считан за предмет без практическо значение. Въпреки това, противно на това убеждение, развитието на обхвата на тази технология гарантира появата на различни изобретения - от CD плейъра до противоракетните системи за противоракетна отбрана.
4. Случайността може да се изчисли и прогнозира
Според учените от гледна точка на квантовата механика нищо не може да бъде наистина случайно. Разполагайки с изчерпателна информация за движението на заровете, те биха могли да симулират точно ролката на матрицата и предварително да предскажат нейния резултат. Чрез създаване на квантов шум и измерване на нивата му могат да се генерират произволни числа, които могат да бъдат използвани за криптиране на данни.
5. Обектите се държат различно, когато се измерват
Копенхагенската интерпретация на квантовата механика предполага, че частиците променят поведението си по време на акта на измерване. Според тази концепция частиците имат различни състояния, но в момента на тяхното наблюдение те са принудени да вземат едно от тях. Това може да звучи странно, но тази интерпретация се подкрепя от математическата концепция за срив на вълновата функция.
6. Има повече от една вселена
Концепцията за мултивселената или съществуването на множество от всички възможни реалности също е продукт на различни интерпретации на квантовата физика. Това може да се докаже чрез данни от орбитални обсерватории, които наблюдават остатъчните явления на Големия взрив, както и математически модели, които предполагат циклична вселена.
7. Има много повече измерения
Теорията на струните, родена от квантовата механика, от своя страна породи спекулации за вероятността (или липсата й) на множество измерения. Според изследователите Вселената съдържа най-малко 11 измерения, които очевидно изглеждат не само възможни, но и необходимо условие за функционирането на теорията на струните.
8. Геометрията на един скъпоценен камък като нов поглед върху концепцията на квантовата физика
Физиците откриха геометричен обект, подобен по форма на многостранен скъпоценен камък. Находката драстично опростява изчисленията на взаимодействията между частиците и предизвиква класическото научно разбиране на пространството и времето като основни компоненти на реалността.
9. Може да се намерят революционни начини на транспорт
Това вече не е предмет на чисто научна фантастика: материята може да бъде разглобена на частици, които след транспортиране ще могат отново да възстановят предишния си вид. Това стана възможно при експерименти върху прехвърлянето на данни, както и на големи молекули, но прилагането на такава технология при хората в близко бъдеще все още не се разглежда. Днес е възможно да се сканира всяка молекула в човешкото тяло и да се сглоби на друго място, но според постулатите на квантовата физика обектът се променя под въздействието на подобни действия. По този начин не може да се възпроизведе точно копие на премествания обект.
10. Електричеството може да се използва в медицината
Наскоро учените откриха миниатюрни полупроводникови кристали, които могат да станат основа за пробив в областта на медицината в близко бъдеще. Смята се, че тези квантови точки светят, когато са изложени на ултравиолетово лъчение. Ако е така, те могат да бъдат прикрепени към раковите клетки, за да се локализират и унищожат последните.
11. Има частица, която придава маса дори на най-малките форми на материята
Учените смятат, че бозонът на Хигс, известен още като "божествена частица", е способен да придаде маса на някои основни частици като електрони и глуони. Чрез откриване и изолиране на бозона на Хигс, изследователите биха могли да разберат как материята може да бъде балансирана с антиматерия и какво всъщност се е случило с Вселената след Големия взрив.
12. Светлината може да помогне за разпознаване на хакерски дейности
За да защити чувствителната информация от заплахата от външни смущения, квантовата криптография е разработила метод за кодиране на данни в отделни частици светлина или фотони. Тайната на метода се крие в наличието на "ключ", състоящ се от нули и такива, което позволява на програмата да открие присъствието на хакера в реално време, докато той се опитва да разкрие класифицирани данни.
13. Компютрите могат да работят по-бързо от всяко цифрово устройство, което съществува в момента
Развитието на квантовите компютри е приложно поле на квантовата механика, което може да направи революция в изчислителната техника. В сравнение с цифровите компютри, които кодират данни в двоична система, квантовите компютри използват квантови свойства за съхранение на данни и извършване на операции, в резултат на което изчисленията и алгоритмите могат да се извършват много по-бързо.
14. Явлението квантово тунелиране може да се използва във връзка със съвременните джаджи
В квантовата механика квантовото тунелиране се описва като процес на частица, проникваща през бариера, която обикновено не е в състояние да преодолее. Това явление е от съществено значение за работата на различни устройства, като превключватели, чипове за флаш памет и USB устройства.
15. Течностите могат да се противопоставят на гравитацията
Някои големи системи са в състояние да проявят ефектите на квантовата механика, като явлението свръхтечност. Това е състояние на материята, при което тя действа като течност с нулев вискозитет, което й позволява да се самозадвижва независимо от гравитацията. В съвременните условия този ефект намери най-голямо приложение при създаването на съвременни хладилници и разработването на спектроскопия.
16. Въздушната турбулентност може да се регулира
Бразилски учени започнаха работа по създаване на квантова турбулентност при изключително студени условия вътре в лабораторна камера, пълна с газ. Изучаването на турбулентност в контролирана среда може в крайна сметка да доведе учените до начин за управление. По този начин проблемът с нестабилността на самолета по време на полет може да бъде решен.
17. Хората могат да пътуват напред и назад във времето
Изследванията в квантовата механика предоставиха условия за експерименти по отношение на възможността за пътуване от нашия свят в алтернативно време и пространство. Въз основа на резултатите от експерименти, проведени през 2010 г., учените успяха да определят как изолирано парче метал е в състояние да се движи и в същото време да стои. Това се дължи на способността на квантовите частици да се движат напред-назад през времевия континуум. Тази функция вероятно може да доведе до науката да създаде начини за пътуване във времето в близко бъдеще.
Автор: Катрин Страшевски
