Hazelhard: Czy światem rządzi przypadek?

laboratorium2016-10-11.

Kiedy upuszczamy piłkę na podłogę z pewnej wysokości, ona zawsze odbije się do góry. Nigdy nie przeleci przez sufit do pomieszczenia poniżej. Przyzwyczailiśmy się do tego, że znając warunki początkowe, potrafimy wyliczyć, co będzie w przyszłości. Nawet biorąc za przykład pogodę, wszyscy zgadzamy się, że nieudane prognozy są wynikiem zbyt małej ilości danych początkowych (temperatury, skład chemiczny atmosfery i ciśnienia w różnych miejscach globu) i zbyt małej zdolności obliczeniowej komputerów, a nie jakiejś wewnętrznej cechy atmosfery ziemskiej, która uniemożliwia przewidzenie pogody.

W świecie nano mamy do czynienia ze zjawiskami, o których nie śniło się filozofom. Puszczamy identyczne fotony na płytkę półprzepuszczalną: jeden foton się odbija, drugi przechodzi. Kierujemy wiązkę identycznych elektronów na kryształ krzemu: jeden się odbija w lewo, drugi w prawo, trzeci przechodzi na wprost, czwarty przechodzi, ale leci w lewo, piąty w prawo. Mamy identyczne atomy promieniotwórcze: jeden rozpada się po sekundzie, drugi po tygodniu, a trzeci po roku.

Ktoś mógłby powiedzieć, że te fotony wcale nie są identyczne, że te elektrony i atomy takoż. Można tak powiedzieć, ale dopóki się nie udowodni, że tak jest w istocie, nie możemy takiego twierdzenia używać. „Identyczne” znaczy identyczne, jeżeli nie możemy żadnej różnicy znaleźć.

Zjawiska nanoświata opisuje fizyka kwantowa, o której Einstein wypowiadał się, że to „spooky physics”. Richard Feynman mówił, że tak naprawdę nikt nie rozumie fizyki kwantowej, a Niels Bohr wcześniej stwierdził, że jeżeli ktoś nie jest zaszokowany fizyką kwantową, to jej nie rozumie.

Dla poprawy nastroju, możemy postawić się w rzędzie z tymi trzema Geniuszami Fizyki, i stwierdzić, że też nie rozumiemy, jak to się dzieje, że jeden foton się odbija, a drugi przechodzi przez płytkę.

Prawdziwa dziwność fizyki kwantowej nie polega jednak na tym, że możemy jedynie mówić o prawdopodobieństwie jak się nanoobiekt zachowa. Dziwność polega na tym, że atom promieniotwórczy jest jednocześnie rozpadnięty i nierozpadnięty — dopóki nie stwierdzimy, czy kot Schroedingera zamknięty z tym atomem żyje, czy nie żyje. Podobnie elektron przechodzi przez dwie szczeliny jednocześnie jeżeli nie próbujemy zmierzyć, którą szczeliną przeszedł…

Badania nanoobiektów możemy robić za pomocą mikroskopów, dyfraktometrów, spektrometrów, kota Schroedingera, ale na końcu „łańcucha” badawczego jest zawsze mózg człowieka. Jednak jego funkcjonowanie też polega na przemieszczaniu się elektronów, które też powinny działać na zasadzie przypadku.

Czy świat działa na zasadzie przypadku? Czy nasze myślenie rządzi się przypadkiem?

Wielu wielkich fizyków próbuje na te pytania odpowiedzieć. Może kiedyś ktoś coś wymyśli, ale tymczasem fizyka kwantowa jest fantastycznym narzędziem przy konstrukcji tranzystorów, laserów, lekarstw, farb, zegarów atomowych w systemach GPS, czy paneli fotowoltaicznych.

Doświadczamy teraz reformy polskiej edukacji. Powyższą notkę napisałem właśnie dlatego, ponieważ chciałbym pani Minister Zalewskiej zaproponować, żeby Fizyka Kwantowa stała się podstawą programową nowej szkoły podstawowej, liceum, uczelni, a także telewizji publicznej. Pomyślność i przyszłość Polski zależą od tego, ilu z nas będzie szukało odpowiedzi na frapujące zagadki fizyki kwantowej, bo:

NIKT, KTO INTERESUJE SIĘ FIZYKA KWANTOWĄ, NIE WYPOWIE ZDANIA, KTÓRE POWTARZAJĄ Z LUBOŚCIĄ POLITYCY I DZIENNIKARZE „NIE ULEGA WĄTPLIWOŚCI, ŻE…”

Hazelhard

Print Friendly, PDF & Email

12 komentarzy

  1. j.Luk 2016-10-11
  2. PK 2016-10-11
  3. PJD 2016-10-11
    • PK 2016-10-12
  4. hazelhard 2016-10-11
  5. Corvallis 2016-10-12
  6. PK 2016-10-13
  7. hazelhard 2016-10-13
  8. PK 2016-10-13
  9. j.Luk 2016-10-14
  10. PK 2016-10-14
  11. Momus 2016-10-21
WP Twitter Auto Publish Powered By : XYZScripts.com