Mecanica cuantică reprezintă o adevărată descoperire în știință, permițând oamenilor de știință să explice multe fenomene la nivelul atomilor și particulelor subatomice. Și nu este deloc surprinzător faptul că un astfel de domeniu de cunoaștere dinamic a avut un impact imens asupra imaginii moderne a realității. Puteți verifica acest lucru privind 17 exemple despre modul în care mecanica cuantică s-a schimbat și continuă să ne schimbe viziunea asupra universului.
1. Universul poate fi o hologramă
Una dintre interpretările modelului lumii, condiționată de postulatele mecanicii cuantice, este ideea că universul nostru tridimensional este doar o hologramă. Cercetătorii de la Observatorul germano-britanic raportează probabil detectarea unor mici ondulări în spațiu-timp, ceea ce ar putea oferi dovezi pentru teoria pixelizării cuantice.
2. Pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește, inovația devine mai puțin precisă
Odată cu progresele din domeniul dezvoltării tehnologice, nevoia de acuratețe crește în mod natural. Eroarea diverselor dispozitive, cum ar fi ceasurile și termometrele, poate fi atribuită fenomenului zgomotului cuantic. Acest zgomot împiedică obținerea măsurătorilor perfecte. Cu toate acestea, eliminând această interferență, puteți crea o tehnică cu o precizie maximă a indicatorilor, similară cu ceasurile atomice sau cu termometrele cuantice.
Video promotional:
3. Lumina poate fi controlată și concentrată pentru a îndeplini diverse funcții
Ciudat, laserul, a cărui descoperire a devenit posibilă datorită mecanicii cuantice, a fost considerat cândva un subiect fără importanță practică. Cu toate acestea, contrar acestei credințe, dezvoltarea domeniului de aplicare a acestei tehnologii a asigurat apariția unei varietăți de invenții, de la CD player la sisteme de apărare împotriva rachetelor.
4. Randomitatea poate fi calculată și prevăzută
Potrivit oamenilor de știință, din punctul de vedere al mecanicii cuantice, nimic nu poate fi cu adevărat întâmplător. Având informații cuprinzătoare despre mișcarea zarurilor, aceștia vor fi capabili să simuleze cu precizie rostogolirea zarului și să prezică în avans rezultatul acesteia. Prin crearea zgomotului cuantic și măsurarea nivelurilor sale, se pot genera numere aleatorii care pot fi utilizate pentru criptarea datelor.
5. Obiectele se comportă diferit atunci când sunt măsurate
Interpretarea Copenhaga a mecanicii cuantice presupune că particulele își schimbă comportamentul în timpul actului de măsurare. Conform acestui concept, particulele au diferite stări, dar în momentul observării lor, sunt obligate să ia una dintre ele. Acest lucru poate părea ciudat, dar această interpretare este susținută de conceptul matematic al colapsului funcției de undă.
6. Există mai multe universuri
Conceptul multiversului sau existența unei multitudini de realități posibile este, de asemenea, produsul diferitelor interpretări ale fizicii cuantice. Acest lucru poate fi dovedit prin date de la observatoarele orbitante care observă fenomenele reziduale ale Big Bang-ului, precum și modele matematice care implică un univers ciclic.
7. Există multe alte dimensiuni
Teoria șirurilor, născută din mecanica cuantică, a dat naștere la speculații despre probabilitatea (sau lipsa acesteia) a dimensiunilor multiple. Potrivit cercetătorilor, Universul conține cel puțin 11 dimensiuni, care, aparent, par nu numai posibile, ci și o condiție necesară pentru funcționarea teoriei șirurilor.
8. Geometria unei bijuterii ca o privire nouă la conceptul fizicii cuantice
Fizicienii au descoperit un obiect geometric asemănător în formă cu o bijuterie cu mai multe fațete. Descoperirea simplifică dramatic calculele interacțiunilor de particule și provoacă înțelegerea științifică clasică a spațiului și a timpului ca componente principale ale realității.
9. Modurile de transport revoluționare pot fi găsite
Acesta nu mai este subiectul pur ficțiunii științifice: materia poate fi dezasamblată în particule care, după ce vor fi transportate, vor putea să-și refacă din nou aspectul anterior. Acest lucru a devenit posibil în experimentele privind transferul de date, precum și în molecule mari, dar aplicarea unei astfel de tehnologii la oameni în viitorul apropiat nu este încă luată în considerare. Astăzi este posibil să scanezi fiecare moleculă din corpul uman și să o asamblezi într-un alt loc, dar, conform postulatelor fizicii cuantice, obiectul se schimbă sub influența unor astfel de acțiuni. Astfel, o copie exactă a obiectului mutat nu poate fi reprodusă.
10. Electricitatea poate fi folosită în medicină
Oamenii de știință au descoperit recent mici cristale de semiconductor care ar putea deveni baza unui progres în domeniul medicinii în viitorul apropiat. Se crede că aceste puncte cuantice strălucesc atunci când sunt expuse radiațiilor ultraviolete. Dacă da, acestea pot fi atașate de celulele canceroase pentru a localiza și distruge acestea din urmă.
11. Există o particulă care dă masă chiar și celor mai mici forme de materie
Oamenii de știință cred că bosonul Higgs, cunoscut și sub numele de „particula divină”, este capabil să transmită masă unor particule fundamentale, cum ar fi electronii și gluonii. Descoperind și izolând bosonul Higgs, cercetătorii ar putea înțelege cum materia poate fi echilibrată cu antimateria și ce s-a întâmplat de fapt cu universul după Big Bang.
12. Lumina poate ajuta la recunoașterea activităților hackerilor
Pentru a proteja informațiile sensibile de amenințarea interferențelor exterioare, criptografia cuantică a dezvoltat o metodă de codificare a datelor în particule individuale de lumină sau fotoni. Secretul metodei constă în prezența unei „chei” formată din zerouri și altele, care permite programului să detecteze prezența hackerului în timp real, în timp ce încearcă să dezvăluie date clasificate.
13. Calculatoarele pot rula mai repede decât orice dispozitiv digital existent în prezent
Dezvoltarea computerelor cuantice este un câmp aplicat al mecanicii cuantice care poate revoluționa calcularea. În comparație cu computerele digitale care codifică datele într-un sistem binar, computerele cuantice folosesc proprietăți cuantice pentru stocarea datelor și efectuarea operațiunilor, cu rezultatul că calculele și algoritmii pot fi efectuate mult mai rapid.
14. Fenomenul tunelării cuantice poate fi utilizat în raport cu gadgeturile moderne
În mecanica cuantică, tunelarea cuantică este descrisă ca procesul unei particule care pătrunde printr-o barieră pe care în mod normal nu este în măsură să o depășească. Acest fenomen este esențial pentru funcționarea diferitelor dispozitive, cum ar fi comutatoarele, cipurile de memorie flash și unitățile USB.
15. Lichidele pot sfida gravitația
Unele sisteme mari sunt capabile să prezinte efectele mecanicii cuantice, cum ar fi fenomenul de superfluiditate. Este o stare în care acționează ca un lichid cu vâscozitate zero, ceea ce îi permite să se autopropulseze indiferent de gravitate. În condițiile actuale, acest efect a găsit cea mai mare aplicație în crearea frigiderelor moderne și în dezvoltarea spectroscopiei.
16. Turbulența aerului poate fi reglată
Oamenii de știință brazilieni au început lucrările pentru crearea turbulenței cuantice în condiții extrem de reci în interiorul unei camere de laborator pline cu gaz. Studierea turbulenței într-un mediu controlat poate duce în cele din urmă oamenii de știință la o modalitate de gestionare a acesteia. Astfel, problema instabilității aeronavei în timpul zborului poate fi rezolvată.
17. Oamenii pot călători înapoi și înapoi în timp
Cercetările în mecanica cuantică au oferit condițiile pentru experimente privind posibilitatea de a călători din lumea noastră în timp și spațiu alternativ. Pe baza rezultatelor experimentelor efectuate în 2010, oamenii de știință au putut determina modul în care o piesă de metal izolată se poate mișca și în același timp să stea. Acest lucru se datorează capacității particulelor cuantice de a se deplasa înainte și înapoi în continuul timpului. Această caracteristică poate duce probabil știința să creeze modalități de călătorie în timp în viitorul apropiat.
Autor: Katrin Straszewski
