קוואַנטום ענטאַנגלעמענט טעאָריע, דעם פּרינציפּ ווירקונג

ברייטלי שאָון גילדענע האַרבסט פאָליאַגע פון ביימער. די שטראַלן פון די אָוונט זון גערירט די טאַפּס פון די טינינג. ליכט זיין וועג דורך די צווייגן און געמאכט אַ ספּעקטאַקל פון טשודנע Figures פלאַשעד אויף די וואַנט פון אַ אוניווערסיטעט "קאַפּטאָרקי".

האר האַמילטאָן פאַרטראַכט אָנקוקן סליד סלאָולי, וואַטשינג די שפּילן פון ליכט און שאָטן. אין די קאָפּ פון די איריש מאַטעמאַטיקער איז געווען אַ מעלטינג געדאנקען, געדאנקען און קאַנקלוזשאַנז. ער געוואוסט אַז די דערקלערונג פון פילע דערשיינונגען מיט די הילף פון נעווטאָניאַן מאַקאַניקס, ווי אַ שאָטן שפּילן אויף דער וואַנט, דיסעפּטיוולי ינטערטווינינג שאַפּעס און געלאזן פילע אַנאַנסערד שאלות. "טאָמער עס איז אַ כוואַליע ... אָדער אפֿשר אַ טייַך פון פּאַרטיקאַלז - טראכטן געלערנטער - אָדער ליכט איז אַ מאַניפעסטאַטיאָן פון ביידע דערשיינונגען. ווי די Figures, וואָווען פון שאָטן און ליכט. "

די אָנהייב פון קוואַנטום פיזיק

עס איז טשיקאַווע צו אָבסערווירן די גרויס מענטשן און פּרובירן צו פֿאַרשטיין ווי געדאנקען זענען געבוירן גרויס, אָלטערינג די לויף פון עוואָלוציע פון אַלע מענטשהייַט. האַמילטאָן - איינער פון יענע וואס געשטאנען בייַ דער געבורט פון קוואַנטום פיזיק. פופציק יאר שפּעטער, אין די פרי twentieth יאָרהונדערט, די לערנען פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז געלערנט דורך פילע סייאַנטיס. די ריזאַלטינג וויסן האט שוין סתירה און ניט-קאָמפּילעד. אָבער, דער ערשטער שאַקי טריט זענען געמאכט.

שכל די מיקראָפיסיקס אין די פרי twentieth יאָרהונדערט

אין 1901 ער איז געווען דערלאנגט דער ערשטער מאָדעל פון די אַטאָם, און ווייזט זייַן ינאַדעקוואַסי, פֿון די פונט פון פּראָסט עלעקטראָדינאַמיקס. אין דער זעלביקער צייַט, מאַקס פּלאַנק און ניעלס באָהר ארויס פילע אַרבעט וועגן דער נאַטור פון די אַטאָם. טראָץ זייער שווער אַרבעט, אַ גרונטיק שכל פון אַטאָמישע סטרוקטור האט נישט עקסיסטירן.

א ביסל יאָרן שפּעטער, אין 1905, אַ ביסל-באקאנט דייַטש געלערנטער אַלבערט עינסטעין ארויס אַ מעלדונג אויף די מעגלעכקייט פון דער עקזיסטענץ פון ליכט קוואַנטאַ אין צוויי שטאַטן - די כוואַליע און קאָרפּוסקולאַר (פּאַרטאַקאַל). זיין אַרבעט האט שוין אַרגיוד, יקספּליינינג די סיבה פֿאַר דורכפאַל מאָדעל. אָבער, עינסטעין ס זעאונג איז געווען באגרענעצט שכל פון די אַלט מאָדעל פון די אַטאָם.

נאָך סך אַרבעט פון ניעלס באָהר און זיין חברים אין 1925, איז געווען געבוירן אַ נייַ ריכטונג - אַ מין פון קוואַנטום מאַקאַניקס. דער פּראָסט אויסדרוק - "קוואַנטום מאַקאַניקס" באוויזן דרייַסיק יאר שפּעטער.

וואָס מיר וויסן וועגן קוואַנטאַ און זייער קווערקס?

יצט, קוואַנטום פיזיק האט ניטאָ ווייַט גענוג. עפענען פילע פאַרשידענע דערשיינונגען. אבער וואָס טאָן מיר וויסן, טאַקע? די ענטפער איז רעפּריזענטיד דורך אַ איין געלערנטער פון אונדזער צייַט. "אין קוואַנטום פיזיק, איר קענען אָדער גלויבן עס אָדער טאָן ניט פֿאַרשטיין" - דעם איז דער דעפֿיניציע פון ריטשארד פיינמאַן. טראַכטן וועגן עס זיך. קלעקן עס צו דערמאָנען די דערשיינונג פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט פון פּאַרטיקאַלז. דאס דערשיינונג האט פּלאַנדזשד די SCIENTIFIC וועלט אין די טנייַ פון גאַנץ ביווילדערמאַנט. אַפֿילו מער שאַקינג איז געווען דער פאַקט אַז דעם פּאַראַדאָקס איז נישט קאַמפּאַטאַבאַל מיט נוטאַן ס געזעצן און עינסטעין.

פֿאַר די ערשטער מאָל די ווירקונג פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט פון פאָטאָנס דיסקאַסט אין 1927 בייַ די פינפט Solvay קאנגרעס. העאַטעד אַרגומענט איז אויפֿגעשטאַנען צווישן ניעלס באָהר און עינסטעין. די פּאַראַדאָקס פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט האט גאָר געביטן דעם שכל פון די מאַטעריאַל וועלט.

עס איז באקאנט אַז אַלע ללבער צונויפשטעלנ זיך פון עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז. אַקקאָרדינגלי, אַלע די דערשיינונגען פון קוואַנטום מאַקאַניקס זענען רעפלעקטעד אין דער פּראָסט וועלט. ניעלס באָהר האט געזאגט אַז אויב מיר טאָן נישט קוקן אין די לבנה, דעמאָלט עס טוט נישט עקסיסטירן. עינסטעין באטראכט עס קרום און געגלויבט אַז די כייפעץ יגזיסץ ינדיפּענדאַנטלי פון די אַבזערווער.

אין דעם לערנען פון פּראָבלעמס פון קוואַנטום מאַקאַניקס, עס איז פֿאַרשטאַנען אַז זייַן מעקאַניזאַמז און געזעצן זענען ינטעררילייטיד און טאָן ניט פאָלגן די קלאסישע פיזיק. זאל ס פּרובירן צו סאָרט אויס די מערסט קאָנטראָווערסיאַל געגנט - קוואַנטום ענטאַנגלעמענט פּאַרטיקאַלז.

די טעאָריע פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט

ערשטער, לאָזן ס פֿאַרשטיין וואָס קוואַנטום פיזיק איז ווי אַ אָנ אַ דנאָ גרוב, ווו איר קענען געפינען עפּעס איר ווילן. די דערשיינונג פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט אין די אָנהייב פון די לעצטע יאָרהונדערט האט שוין געלערנט דורך עינסטעין, באָהר, מאַקסוועל, בוילע, בעל, Planck, און פילע אנדערע פיסיסיסץ. איבער די twentieth יאָרהונדערט די וועלט איז אַקטיוולי געלערנט און יקספּעראַמאַנטאַד מיט טויזנטער פון סייאַנטיס.

די וועלט איז סאַבאָרדאַנייט צו שטרענג געזעצן פון פיזיק

וואָס אַזאַ אינטערעס אין די פּאַראַדאָקסעס פון קוואַנטום מאַקאַניקס? עס ס זייער פּשוט: מיר לעבן אין פאָלגעוודיקייַט צו זיכער געזעצן פון די גשמיות וועלט. די פיייקייַט צו "באַקומען" פּרעדעסטינעד אָפּענס די מאַגיש טיר, ווייַטער פון וואָס אַלץ ווערט מעגלעך. למשל, דער באַגריף פון "סטשרöדינגער ס קאַט" לידז צו קאָנטראָלירן דעם ענין. עס וועט אויך זייַן מעגלעך טעלעפּאָרטאַטיאָן פון אינפֿאָרמאַציע וואָס איז קוואַנטום ענטאַנגלעמענט. די טראַנסמיסיע פון אינפֿאָרמאַציע וואָלט זיין ינסטאַנטאַניאַס, ראַגאַרדלאַס פון דיסטאַנסע.
דעם אַרויסגעבן איז נאָך אונטער לערנען, אָבער האט אַ positive גאַנג.

אַנאַלאַדזשי און שכל

וואָס איז יינציק קוואַנטום ענטאַנגלעמענט, ווי עס איז פֿאַרשטאַנען און וואָס איז געשעעניש אין דער זעלביקער צייַט? פּרובירן צו פֿאַרשטיין. דאס וועט דאַרפן אַ מין פון געדאַנק עקספּערימענט. ימאַדזשאַן אַז איר זענט אין די הענט פון צוויי באָקסעס. אין יעדער פון זיי איז איינער פּילקע מיט די פּאַס. איצט מיר צוריקקומען איין קעסטל אַסטראָנאַווט, און ער פליעס צו מאַרס. ווי באַלד ווי איר עפענען דעם קעסטל און זען אַז די באַנד איז האָריזאָנטאַל אויף די פּילקע, דעמאָלט דער פּילקע אין די אנדערע קעסטל וועט אויטאָמאַטיש האָבן אַ ווערטיקאַל פּאַס. דאס איז קוואַנטום ענטאַנגלעמענט אויסגעדריקט אין פּשוט ווערטער: איינער כייפעץ דאַטערמאַנז די שטעלע פון די אנדערע.

אָבער, עס זאָל זיין פֿאַרשטיין אַז דאָס איז נאָר אַ סופּערפיסיאַל דערקלערונג. אין סדר צו קריגן קוואַנטום ענטאַנגלעמענט, עס איז נייטיק אַז די פּאַרטיקאַלז האָבן די זעלבע אָנהייב, ווי צווילינג. עס איז וויכטיק צו פֿאַרשטיין אַז די עקספּערימענט וועט זיין טוואָרטיד אויב צו איר עמעצער האט די געלעגנהייט צו זען אין מינדסטער איינער פון די אַבדזשעקס.

ווו די קוואַנטום צעמישונג קענען ווערן געניצט?

דער פּרינציפּ פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט קענען ווערן געניצט צו יבערשיקן אינפֿאָרמאַציע איבער לאַנג דיסטאַנסאַז ינסטאַנטאַניאַסלי. דאס מסקנא קאַנטראַדיקץ עינסטעין ס טעאָריע פון רעלאַטיוויטי. עס שטאַטן אַז די מאַקסימום גיכקייַט פון באַוועגונג איז טאָכיק בלויז אין דער וועלט - דריי הונדערט טויזנט קילאָמעטערס פּער סעקונדע. אַזאַ אַריבערפירן פון אינפֿאָרמאַציע ענייבאַלז די עקזיסטענץ פון גשמיות טעלעפּאָרטאַטיאָן.

אַלץ אין דער וועלט - אינפֿאָרמאַציע, כולל דעם ענין. דאס איז די מסקנא פון קוואַנטום פיזיק. אין 2008, אויף דער באזע פון טעאָרעטיש דייטאַבייס מיר זענען געווען ביכולת צו זען די קוואַנטום צעמישונג מיט די נאַקעט אויג.

דעם אַמאָל ווידער ווייזט אַז מיר זענען אויף דער גרענעץ פון גרויס דיסקאַוועריז - מאַך אין פּלאַץ און צייַט. צייט אין די אַלוועלט איז דיסקרעטע, אַזוי ינסטאַנטאַניאַס באַוועגונג אַריבער וואַסט דיסטאַנסאַז מאכט עס מעגלעך צו פאַלן אין אַ אַנדערש געדיכטקייַט פון צייַט (אויף דער באזע פון עינסטעין ס כייפּאַטאַסאַס, Bora). טאָמער אין דער צוקונפֿט דעם וועט זיין אַ פאַקט אין דער זעלביקער וועג ווי אַ רירעוודיק טעלעפאָנירן הייַנט.

עטהעראָדינאַמיקס און קוואַנטום ענטאַנגלעמענט

לויט צו עטלעכע לידינג סייאַנטיס, קוואַנטום צעמישונג איז דערקלערט דורך די פאַקט אַז די פּלאַץ איז אָנגעפילט מיט אַ מין פון יטער - אַ שוואַרץ שטאָף. קיין עלעמענטאַר פּאַרטאַקאַל, ווי מיר וויסן, איז אין די פאָרעם פון כוואליעס און קאָרפּוסקלעס (פּאַרטיקאַלז). עטלעכע סייאַנטיס גלויבן אַז אַלע פּאַרטיקאַלז זענען אין דער "וועב" טונקל ענערגיע. עס איז נישט גרינג צו פֿאַרשטיין. זאל ס פּרובירן צו רעכענען אויס אַ אַנדערש וועג - דורך פאַרבאַנד.

ימאַדזשאַן זיך אויף דעם ברעג. א ליכט ווינטל און די שוואַך ווינטל. איר זען כוואליעס? און ערגעץ אין די דיסטאַנסע, אין די שייַנען פון די זון ס שטראַלן, קענטיק זעגלשיף.
דער שיף וועט זייַן אונדזער עלעמענטאַר פּאַרטאַקאַל, און די ים - יטער (פינצטער ענערגיע).
די ים זאל זיין אין באַוועגונג אין די פאָרעם פון קענטיק כוואליעס און וואַסער דראָפּס. סימילאַרלי, אַלע עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז קען זיין פּונקט דער ים (עס איז אַ ינטאַגראַל טייל) אָדער אַ איין פּאַרטאַקאַל - קאַפּ.

דאס איז אַ Simplified לעמאָשל, אַלע די מער קאָמפּליצירט. פּאַרטיקאַלז אָן די בייַזייַן פון די אַבזערווער זענען אין פאָכן פאָרעם און האָבן אַ זיכער אָרט.

ווייַס זעגלשיף - אַ אויסגעקליבן כייפעץ, עס דיפפערס פֿון די ייבערפלאַך פון דער ים און די וואַסער סטרוקטור. סימילאַרלי, עס זענען "פּיקס" אין די אקעאן פון ענערגיע אַז מיר קענען זיין געזען ווי אַ מאַניפעסטאַטיאָן פון די באקאנט פאָרסעס אַז שייפּט די מאַטעריאַל טייל פון דער וועלט.

מייקראַקאַזאַם לעבן דורך זייַן אייגן געזעצן

דער פּרינציפּ פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט קענען זיין פֿאַרשטאַנען אויב מיר נעמען אין חשבון פון די פאַקט אַז די עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז זענען אין די פאָרעם פון כוואליעס. פעלנדיק אַ ספּעציפיש אָרט און טשאַראַקטעריסטיקס, די צוויי פּאַרטיקאַלז זענען אין די אקעאן פון ענערגיע. אין דער צייַט פון פּאַסירונג פון אַן אָבסערווער כוואַליע "טורנס" אין בנימצא האַפּטיק כייפעץ. די רגע פּאַרטאַקאַל, אַבזערווינג די יקוואַליבריאַם סיסטעם, ווערט די פאַרקערט פּראַפּערטיז.

די אויבן אַרטיקל איז ניט אַימעד בייַ SCIENTIFIC סוקסינקט באַשרייַבונג פון די קוואַנטום וועלט. פיייקייַט צו קאַנווענשאַנאַל טראכטן איז באזירט אויף די אַוויילאַבילאַטי פון מענטשלעך שכל פון די פאָרעגאָינג מאַטעריאַל.

עלעמענטאַר פּאַרטאַקאַל פיזיק שטודיום ענטאַנגלעמענט פון קוואַנטום שטאַטן אויף דער באזע פון ומדריי (ראָוטיישאַן) פון די עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז.

SCIENTIFIC שפּראַך (Simplified) - קוואַנטום צעמישונג איז Defined אנדערש צוריק. בעשאַס דער אָבסערוואַציע פון די אַבדזשעקס די סייאַנטיס געפֿונען אַז עס קענען זיין נאָר צוויי צוריק - אַרויף און אַראָפּ. אַדלי גענוג, אין אנדערע פּראַוויזשאַנז פון די פּאַרטיקאַלז אַבזערווער טוט ניט "פּאָזע".

ניו כייפּאַטאַסאַס - אַ נייַ קוק אין די וועלט

לערנען מייקראַקאַזאַם - פּלאַץ עלעמענטאַר פּאַרטיקאַלז - געפֿירט פילע אַסאַמפּשאַנז און היפּאָטהעסעס. די ווירקונג פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט פּראַמפּטיד סייאַנטיס צו טראַכטן וועגן דער עקזיסטענץ פון אַ זיכער קוואַנטום מיקראָרעשאָטקי. לויט צו זיי, אין יעדער נאָדע - די פונט פון ינטערסעקשאַן - איז קוואַנטום. אַלע ענערגיע - אַ ינאַגרייטיד גריל, אָבער אַ מאַניפעסטאַטיאָן און באַוועגונג פון די פּאַרטיקאַלז איז מעגלעך בלויז דורך די לאַטאַס זייטלעך.

"פֿענצטער" גרייס פון אַ לאַטאַס איז קליין, און די מעזשערמאַנט איז אוממעגלעך מיט מאָדערן עקוויפּמענט. אבער, אין סדר צו באַשטעטיקן אָדער רעפוטע דעם כייפּאַטאַסאַס, די ריסערטשערז באַשלאָסן צו לערנען די באַוועגונג פון פאָטאָנס אין אַ ספּיישאַל לאַטאַס קוואַנטום. די דנאָ שורה איז אַז די Photon קענען אַרומפאָרן אָדער גלייַך אָדער זיגזאַג - אויף אַ דיאַגאָנאַל לאַטאַס. אין די רגע פאַל, ווייל באַקומען אַ גרויס דיסטאַנסע, ער וועט פאַרברענגען מער ענערגיע. אַקקאָרדינגלי, עס וועט אַנדערש זייַן פון Photon מאָווינג אין אַ גלייַך שורה.

טאָמער מיר וועלן לערנען איבער צייַט אַז מיר לעבן אין די פּלאַץ פון קוואַנטום לאַטאַס. אָדער, דעם האַשאָרע זאל זיין פאַלש. אָבער, עס איז דער פּרינציפּ פון קוואַנטום ענטאַנגלעמענט ינדיקייץ די מעגלעך עקזיסטענץ פון די לאַטאַס.

אין פּשוט ווערטער, אין אַ כייפּאַטעטיקאַל דרייַ-דימענשאַנאַל "קוב" דעפֿיניציע פון איין פּנים טראגט אַ קלאָר פאַרקערט צו די ווערט פון אן אנדער. דעם איז דער פּרינציפּ פון קאַנסערוויישאַן פון די ביניען פון פּלאַץ - צייַט.

עפּילאָג

צו פֿאַרשטיין די מאַדזשיקאַל און מיסטעריעז וועלט פון קוואַנטום פיזיק, מיר זאָל נעמען אַ נאָענט קוק בייַ די פּראָגרעס פון וויסנשאַפֿט אין די לעצטע הונדערט יאר. ביז אַהער עס איז געווען געדאַנק אַז די ערד איז פלאַך, אלא ווי ספעריש. די סיבה איז קלאָר ווי דער טאָג: אויב איר נעמען איר קייַלעכיק פאָרעם, די וואַסער און מענטשן קענען ניט אַנטקעגנשטעלנ זיך.

ווי מיר קענען זען, די פּראָבלעם עקסיסטירט אין דער אַוועק פון אַ גאַנץ זעאונג פון אַלע די אַקטיוו פאָרסעס. עס איז מעגלעך אַז מאָדערן וויסנשאַפֿט פֿאַר די שכל פון קוואַנטום פיזיק לאַקס אַ זעאונג פון די אַקטינג פאָרסעס. גאַפּס זעאונג סיסטעם דזשענערייט קאַנטראַדיקשאַנז און פּאַראַדאָקסעס. טאָמער די מאַדזשיקאַל וועלט פון קוואַנטום מאַקאַניקס האלט די ענטפֿערס צו די שאלות.