Ce este mecanica cuantică?
Mecanica cuantică e interesantă pentru că pare să sfideze multe din regulile fizicii obişnuite. Însă nu există vreo contradicţie cu ce ştim noi: aceste legi ciudate, valabile la nivel microscopic, când sunt compuse la nivel macroscopic ne dau ceea ce putem observa şi noi.
Principiile de bază ale mecanicii cuantice sunt:
1. Totul e format din bucăţici fundamentale
Cuantizarea cantităţilor fizice ne spune că nimic nu e continuu, există câte o unitate fundamentală pentru orice, de la energie la timp şi spaţiu. Astfel orice distanţă este egală cu o valoare n înmulţit cu acea unitate minimă.
Totul e până la urmă format din bucăţi extrem de mici pe care nu are sens să le împarţi mai departe, pentru că oricum nu poţi măsura un timp/spaţiu mai mic decât acea valoare.
Percepţia noastră e, în mod evident, că totul e continuu, dar creierul nostru e adaptat pentru lumea macroscopică. Dacă atingem corpul cuiva, simţim cum este “plin”, “solid”, dar se ştie că 99.99% e format din spaţiu gol, între nucleele atomilor.
2. Totul e şi o undă şi o particulă
Referindu-se în special la lumină, dualitatea undă-particulă, poate fi aplicată la orice particulă. Profesorul meu de liceu amintea că dacă un foton îţi loveşte ochiul, se simte doar efectul undei, adică lumina vizibilă. Însă dacă o piatră te loveşte, se simte doar efectul particulei.
3. Nu poţi şti cu precizie şi unde te afli şi ce viteză ai
Principiul incertitudinii al Heisenberg ne spune că există o anumită incertitudine în determinarea locaţiei şi impulsului.
Cu alte cuvinte dacă afli cu precizie unde se află o particulă, nu poţi să afli impulsul sau viteza, aceasta nefiind din cauza modului în care măsurătoarea se realizează, ci incertitudinea este o lege a fizicii.
Asta a dus la bancul cu Heisenberg oprit de un poliţist, care-l întreabă dacă ştie unde se află, dar H. răspunde că nu ştie, însă ştie cu precizie unde se află.
4. Acţiune ciudată la distanţă
Porecla, dată de Einstein, se referă la “încurcarea/legarea cuantică” (Quantum entanglement), astfel că două particule, aflate la distanţă una de alta, pot fi legate între ele, şi întotdeauna să aibă aceeaşi stare.
Scriitorii de SF folosesc ideea asta pentru comunicaţie cu viteză mai mare decât cea a luminii: îi dai un bobârnac unei particule pe Pământ şi efectul va fi resimţit instantaneu la o altă particulă, la o distanţă de 10 ani-lumină.
Însă cercetătorii ne spun că aşa ceva nu se poate, iar informaţia se va transmite tot cu viteza luminii, iar legarea cuantică nu poate fi utilă la comunicaţii.
Interpretări
În timp ce ideile de bază şi experimentele sunt clare şi acceptate, interpretările sunt mai disputate şi mai ciudate decât experimentele.
Cele mai acceptate idei implică fie existenţa unei particule în mai multe locuri în acelaşi timp (dar cu diferite probabilităţi), fie existenţa unor universuri paralele.
Alte articole:
