El dorado follaje otoñal de los árboles brillaba intensamente. Los rayos del sol vespertino tocaron las copas adelgazadas. La luz atravesó las ramas y montó un espectáculo de extrañas figuras que parpadeaban en la pared de la "kapterka" universitaria.
La mirada pensativa de Sir Hamilton se deslizó lentamente, observando el juego de claroscuro. En la cabeza del matemático irlandés había un auténtico crisol de pensamientos, ideas y conclusiones. Era muy consciente de que la explicación de muchos fenómenos con la ayuda de la mecánica newtoniana es como el juego de sombras en la pared, entrelazando figuras engañosamente y dejando muchas preguntas sin respuesta. “Tal vez sea una onda… o tal vez sea una corriente de partículas”, reflexionó el científico, “o la luz es una manifestación de ambos fenómenos. Como figuras tejidas con sombra y luz.”
El comienzo de la física cuántica
Es interesante observar a grandes personas y tratar de entender cómo nacen grandes ideas que cambian el curso de la evolución de toda la humanidad. Hamilton es uno de los que se situó en los orígenes de la física cuántica. Cincuenta años después, a principios del siglo XX, muchos científicos se dedicaron al estudio de las partículas elementales. El conocimiento adquirido fue inconsistente y sin compilar. Sin embargo, se dieron los primeros pasos inestables.
Comprender el micromundo a principios del siglo XX
En 1901 se presentó el primer modelo del átomo y se demostró su falla, desde el punto de vista de la electrodinámica ordinaria. Durante el mismo período, Max Planck y Niels Bohr publicaron muchos trabajos sobre la naturaleza del átomo. A pesar de su arduo trabajo, no había una comprensión completa de la estructura del átomo.
Unos años más tarde, en 1905, un científico alemán poco conocido, Albert Einstein, publicó un informe sobre la posibilidad de la existencia de un cuanto de luz en dos estados: onda y corpuscular (partículas). En su obra se daban argumentos que explicaban el porqué del fracaso del modelo. Sin embargo, la visión de Einstein estaba limitada por la antigua comprensión del modelo del átomo.
Después de numerosos trabajos de Niels Bohr y sus colegas en 1925, nació una nueva dirección: una especie de mecánica cuántica. Una expresión común - "mecánica cuántica" apareció treinta años después.
¿Qué sabemos sobre los cuantos y sus peculiaridades?
Hoy, la física cuántica ha ido lo suficientemente lejos. Se han descubierto muchos fenómenos diferentes. Pero, ¿qué sabemos realmente? La respuesta es presentada por un científico moderno. “Uno puede creer en la física cuántica o no entenderla”, es la definición de Richard Feynman. Piénselo usted mismo. Bastará con mencionar un fenómeno como el entrelazamiento cuántico de partículas. Este fenómeno ha sumido al mundo científico en una posición de completo desconcierto. Aún más conmociónfue que la paradoja resultante es incompatible con las leyes de Newton y Einstein.
Por primera vez, el efecto del entrelazamiento cuántico de fotones se discutió en 1927 en el quinto Congreso Solvay. Surgió una acalorada discusión entre Niels Bohr y Einstein. La paradoja del entrelazamiento cuántico ha cambiado por completo la comprensión de la esencia del mundo material.
Se sabe que todos los cuerpos están formados por partículas elementales. En consecuencia, todos los fenómenos de la mecánica cuántica se reflejan en el mundo ordinario. Niels Bohr dijo que si no miramos la luna, entonces no existe. Einstein consideró que esto no era razonable y creía que el objeto existe independientemente del observador.
Al estudiar los problemas de la mecánica cuántica, uno debe entender que sus mecanismos y leyes están interconectados y no obedecen a la física clásica. Intentemos comprender el área más controvertida: el entrelazamiento cuántico de partículas.
Teoría del entrelazamiento cuántico
Para empezar, vale la pena entender que la física cuántica es como un pozo sin fondo en el que se puede encontrar cualquier cosa. El fenómeno del entrelazamiento cuántico a principios del siglo pasado fue estudiado por Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck y muchos otros físicos. A lo largo del siglo XX, miles de científicos de todo el mundo lo estudiaron y experimentaron activamente.
El mundo está sujeto a las estrictas leyes de la física
¿Por qué hay tanto interés en las paradojas de la mecánica cuántica? Todo es muy simple: vivimos, obedeciendo ciertas leyes del mundo físico. La capacidad de "pasar por alto" la predestinación abre una puerta mágica, más alládonde todo se hace posible. Por ejemplo, el concepto de "Gato de Schrödinger" conduce al control de la materia. También será posible teletransportar información, lo que provoca un entrelazamiento cuántico. La transmisión de información será instantánea, independientemente de la distancia. Este tema aún está en estudio, pero tiene una tendencia positiva.
Analogía y comprensión
¿Cuál es la singularidad del entrelazamiento cuántico, cómo entenderlo y qué sucede con él? Intentemos resolverlo. Esto requerirá un experimento mental. Imagina que tienes dos cajas en tus manos. Cada uno de ellos contiene una bola con una raya. Ahora le damos una caja al astronauta y él vuela a Marte. Tan pronto como abra la caja y vea que la raya en la pelota es horizontal, entonces en la otra caja la pelota automáticamente tendrá una raya vertical. Este será un entrelazamiento cuántico expresado en palabras simples: un objeto predetermina la posición de otro.
Sin embargo, debe entenderse que esta es solo una explicación superficial. Para lograr el entrelazamiento cuántico, es necesario que las partículas tengan el mismo origen, como gemelas.
Es muy importante comprender que el experimento se interrumpirá si alguien antes que usted tuvo la oportunidad de mirar al menos uno de los objetos.
¿Dónde se puede usar el entrelazamiento cuántico?
El principio del entrelazamiento cuántico se puede utilizar para transmitir información a largas distanciasinstantáneamente. Tal conclusión contradice la teoría de la relatividad de Einstein. Dice que la velocidad máxima de movimiento es inherente solo a la luz: trescientos mil kilómetros por segundo. Esta transferencia de información hace posible que exista la teletransportación física.
Todo en el mundo es información, incluida la materia. Los físicos cuánticos llegaron a esta conclusión. En 2008, con base en una base de datos teórica, fue posible ver el entrelazamiento cuántico a simple vista.
Esto sugiere una vez más que estamos al borde de grandes descubrimientos: movernos en el espacio y el tiempo. El tiempo en el Universo es discreto, por lo que el movimiento instantáneo en grandes distancias permite entrar en diferentes densidades de tiempo (basado en las hipótesis de Einstein, Bohr). Quizás en el futuro sea una realidad como lo es hoy el teléfono móvil.
Eterdinámica y entrelazamiento cuántico
Según algunos científicos destacados, el entrelazamiento cuántico se explica por el hecho de que el espacio está lleno de una especie de éter: materia negra. Toda partícula elemental, como sabemos, existe en forma de onda y de corpúsculo (partícula). Algunos científicos creen que todas las partículas están en el "lienzo" de la energía oscura. Esto no es fácil de entender. Intentemos resolverlo de otra manera: el método de asociación.
Imagínate en la playa. Brisa ligera y una brisa ligera. ¿Ves las olas? Y en algún lugar a lo lejos, en los reflejos de los rayos del sol, se ve un velero.
El barco será nuestra partícula elemental, y el mar será éter (oscuroenergía). El mar puede estar en movimiento en forma de olas visibles y gotas de agua. De la misma manera, todas las partículas elementales pueden ser solo un mar (su parte integral) o una partícula separada: una gota.
Este es un ejemplo simplificado, todo es un poco más complicado. Las partículas sin la presencia de un observador tienen forma de onda y no tienen una ubicación fija.
El velero blanco es un objeto distinguido, se diferencia de la superficie y estructura del agua del mar. De la misma manera, hay "picos" en el océano de energía que podemos percibir como manifestaciones de fuerzas conocidas por nosotros que han dado forma a la parte material del mundo.
El micromundo vive según sus propias leyes
El principio del entrelazamiento cuántico se puede entender si tenemos en cuenta el hecho de que las partículas elementales están en forma de ondas. Sin una ubicación y características específicas, ambas partículas se encuentran en un océano de energía. En el momento en que aparece el observador, la ola se “convierte” en un objeto accesible al tacto. La segunda partícula, observando el sistema de equilibrio, adquiere propiedades opuestas.
El artículo descrito no está dirigido a amplias descripciones científicas del mundo cuántico. La capacidad de comprensión de una persona común se basa en la disponibilidad para comprender el material presentado.
La física de partículas estudia el entrelazamiento de estados cuánticos en función del espín (rotación) de una partícula elemental.
Lenguaje científico (simplificado): el entrelazamiento cuántico se define mediante diferentes espines. ENEn el proceso de observación de objetos, los científicos vieron que solo puede haber dos giros: a lo largo y a lo ancho. Por extraño que parezca, en otras posiciones, las partículas no "posan" para el observador.
Nueva hipótesis: una nueva visión del mundo
El estudio del microcosmos, el espacio de las partículas elementales, dio lugar a muchas hipótesis y suposiciones. El efecto del entrelazamiento cuántico llevó a los científicos a pensar en la existencia de algún tipo de microred cuántica. En su opinión, en cada nodo, el punto de intersección, hay un cuanto. Toda la energía es una red integral, y la manifestación y el movimiento de las partículas solo es posible a través de los nodos de la red.
El tamaño de la "ventana" de dicha rejilla es bastante pequeño, y la medición de los equipos modernos es imposible. Sin embargo, para confirmar o refutar esta hipótesis, los científicos decidieron estudiar el movimiento de los fotones en una red cuántica espacial. La conclusión es que un fotón puede moverse en línea recta o en zigzag, a lo largo de la diagonal de la red. En el segundo caso, habiendo superado una distancia mayor, gastará más energía. En consecuencia, será diferente de un fotón que se mueve en línea recta.
Quizás con el tiempo aprendamos que vivimos en una cuadrícula cuántica espacial. O esta suposición puede estar equivocada. Sin embargo, es el principio del entrelazamiento cuántico el que indica la posibilidad de la existencia de una red.
En términos simples, en un "cubo" espacial hipotético, la definición de una cara tiene un significado claramente opuesto a la otra. Este es el principio de preservar la estructura del espacio:hora.
Epílogo
Para entender el mundo mágico y misterioso de la física cuántica, vale la pena mirar de cerca el curso de la ciencia en los últimos quinientos años. Solía ser que la Tierra era plana, no esférica. La razón es obvia: si tomas su forma redonda, el agua y la gente no podrán resistir.
Como vemos, el problema existía en ausencia de una visión completa de todas las fuerzas actuantes. Es posible que la ciencia moderna carezca de una visión de todas las fuerzas que actúan para comprender la física cuántica. Los vacíos de visión dan lugar a un sistema de contradicciones y paradojas. Quizás el mundo mágico de la mecánica cuántica tenga las respuestas a estas preguntas.
