Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Vjačeslavs Kaščejevs: Kvantu fizika bez mistikas

5,023 views

Published on

Vārdi “kvantu fizika” daudziem asociējas ar kaut ko vienlaicīgi ļoti interesantu un bezcerīgi nesaprotamu. Tieši pateicoties kvantu fizikai, mūsu rīcībā ir IT un komunikāciju tehnoloģijas, kas ir pārmainījušas pasauli. Fizikas vēsturnieki un filosofi apgalvo, ka kvantu mehānika ir radikāli mainījusi mūsu priekšstatus par pasaules uzbūvi un fizikas likumu būtību. Ziņas par jaunākajiem mūsdienu zinātnes atklājumiem ir pilnas ar kvantu levitāciju, kvantu teleportāciju, kvantu komunikāciju un citiem terminiem no fantastikas romānu lappusēm. Ezotērikas grāmatas apgalvo, ka kvantu fizika beidzot pierādījusi to, ko viedie cilvēces skolotāji ir mācījuši kopš laika sākuma. Reiki kursos piedāvā veikt kvantu lēcienu. Kā nošķirt mītus no patiesības? Diskusijā centīsimies iezīmēt pamatkarti tam, ko kvantu fizika ir patiešām pierādījusi, par ko aicina aizdomāties, un kas kvantu fizika noteikti nav.

Published in: Education
  • Be the first to comment

Vjačeslavs Kaščejevs: Kvantu fizika bez mistikas

  1. 1. Vjačeslavs Kaščejevs, Ph.D.2012. gada 23.maijā
  2. 2.  Kā ir uzbūvēts atoms? Kā darbojas ķīmiskās saites? Kas ir metāli, pasvadītāji, supravadītāji? quantumlevitation.com Kā precīzi mērīt laiku un attālumus?
  3. 3. Kvantu mehānikas [Fizikas] interpretāticija filosofijaKvantu fizika Spekulācijas unTeorija Eksperiments pseidozinātne ℏ
  4. 4. Līdzības, analoģijas, tēli m v2 E m gh 2Matemātikasvaloda
  5. 5.  Nenoteiktība ◦ Heizenberga nenoteiktības princips Koherence ◦ Kvantu informācijas noteiktība* Nelokalitāte ◦ Daudzdaļiņu sapinums A. Zeilinger, R. Gähler, C.G. Shull, W. Treimer, and W. Mampe, Reviews of Modern Physics, Vol. 60, 1988. *unitārās laika evolūcijas determinisms un atgriezeniskums
  6. 6.  Kvantu mehānika ir kustības likumi ķermeņiem (daļiņām), kas ir pietiekami labi* izolētas no ārējo ķermeņu iedarbības * Jo lielāks ķermenis, jo labāk jāizolē Šī prasība nav sveša arī klasiskajā mehānikā Ņūtona mehānika pretstatā Aristoteļa teorijai
  7. 7.  Divspraugu eksperiments (ar elektroniem) Katra daļiņa nes sev līdzi “pulskteni”: φ1 |1> φ0 |0> |1> φ1 y y cos (φ0-φ1) http://www.hitachi.com/rd/research/em/doubleslit.html Interfences aina uz ekrāna “izmēra” pulksteņu starpību
  8. 8.  Kamēr sistēma ir labi izolēta, visu (kvantu) informāciju par tās stāvokli ietver sevī “viļņu funkcija” jeb “stāvokļa vektors” |Ψ> = φ0 |0> + φ1 |1> Kvantu fizikas pamalikums – Šrēdingera vienādojums - apraksta, kā stāvokļa vektors mainās laikā: Bet nevar taču palikt mūžīgi izolētam..
  9. 9.  Novērot īpašību (jeb izmērīt lielumu) nozīmē atstāt uz ārējiem ķermeņiem ietekmi, kas ir atkarīga no mērāmās vērtības. |0>  Ietekme ir abpusēja: |1> ! mērot vienu lielumu, būs cits – saistītais (complementary), kura vērtība tiks sabojāta cos (φ0-φ1) Pa kuru pusi izlido?
  10. 10. kvantu informācija klasiskā mērījums 0 vai 1 informācija |Ψ> = φ0 |0> + φ1 |1> + + ? troksnisKvantu pasaule: daļiņa (sistēma) Klasiskā pasaule: saplūdusi kopā ar izolēta no apkārtnes bazgala daudzām citām daļiņām  Heizenberga nenoteiktības princips: ◦ Noskaidrojot viena lieluma (piem., koordinātes x) vērtību, saistītā lieluma (piem., impusla p=mv) vērtība kļūst nejauša:
  11. 11.  Indeterminisms ◦ Kvantu teorija paredzējumi ir statistiski ◦ Laplasa dēmona nāve, brīvās gribas auģšamcelšanās? ◦ Brīnumi nav aizliegti  Ontoloģijas (kas eksistē?) un Epistemoloģijas(ko mēs varam zināt?) dilemmas: ◦ Kas notiek, kamēr neviens neskatās*? ◦ Vai vairākās trajektorijas “eksistē”, ja tās “interferē”? ◦ Ja eksistē, tad kur? “Parlēlajās pasaulēs”? *Jautājums pēc definīcijas nav no fizikas!
  12. 12.  Divas daļiņas (EPR pāris): dzimst kopā, bet katra aizlido uz savu pusi φ01 + φ10 Kvantu sapinums (entanglement) = ALICE vairāku daļiņu BOB kopīgie “pulksteņi”
  13. 13.  Einšteina-Rozena-Podoļska paradokss rodas, pieņemot, ka katrai daļiņai ir savas noteiktas īpašības (kuras vienkārši nevaram vienlaicīgi nomērīt – hidden variables). Bela nevienādības un to eksperimentālie testi padarījušas nelokalitāti izmēramu.
  14. 14.  “Īsto” nejaušo skaitļu ģeneratori ◦ Pretstatā pseido-nejaušībai, kas patiesībā ir determinēta Kvantu kriptogrāfijas sistēmas ◦ “Teleportē” kvantu informāciju no A uz B ◦ Jebkāda noklausīšanās izsauks detektējamu troksni “Kvantu-drošie” klasiskie kriptogrāfijas algoritmi Portāls “satori.lv”, 23.05.2012
  15. 15.  Nav empīriska pamatojuma kvantu parādību sasaistīšanai ar apziņu / saprātu / garīgo “Novērotāja efektam” kvantu mērījumos nav nekāda sakara ar novērotāja psihi Kvantu nelokalitātei nav sakara ar optiskā ieraksta nelokalitāti (hologrāfiju) Kvantu fizika nepierāda “paralēlās pasaules”
  16. 16.  Gaisma un citi elektromagnētiskie viļņi Supravadāmība (elektronu pāru kondensāts) ◦ “Kvantu levitācija” Bozē-Einšteina kondensāts
  17. 17.  Richad Feynman “QED - The Strange Theory of Light and Matter” Edgars Imants Siliņš “Lielo patiesību meklējumi”

×