Trong Vật Lý Lượng Tử, Người Ta Nên Nói Như Vậy. Có Một ...

Một thí nghiệm mới có thể làm sáng tỏ cơ học ẩn đáng ngạc nhiên của các chất chồng lượng tử.

Chồng chất- khái niệm cho rằng các vật thể nhỏ bé có thể tồn tại ở một số địa điểm hoặc trạng thái cùng một lúc - là nền tảng của vật lý lượng tử. Một thí nghiệm mới đang cố gắng làm sáng tỏ hiện tượng bí ẩn này.

Câu hỏi chính trong cơ học lượng tử, mà không ai biết câu trả lời: điều gì thực sự xảy ra trong chất chồng chất - một dạng trạng thái mà các hạt ở hai hoặc nhiều vị trí hoặc trạng thái cùng một lúc? Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Israel và Nhật Bản đã đề xuất một thí nghiệm cuối cùng sẽ cho phép chúng ta biết một điều gì đó chính xác về bản chất của hiện tượng bí ẩn này.

Thí nghiệm của họ, mà các nhà nghiên cứu nói có thể được thực hiện trong vòng vài tháng, sẽ cho phép các nhà khoa học hiểu được vị trí của một vật thể - trong trường hợp cụ thể là một hạt ánh sáng gọi là photon - thực sự nằm ở đâu khi nó ở trạng thái chồng chất. Và các nhà nghiên cứu dự đoán rằng câu trả lời sẽ còn kỳ lạ và gây sốc hơn là "hai nơi cùng một lúc."

Một ví dụ cổ điển về sự chồng chất liên quan đến việc bắn các photon qua hai khe song song trong một vật chắn. Một trong những khía cạnh cơ bản của cơ học lượng tử là các hạt cực nhỏ có thể hoạt động giống như sóng, do đó những hạt đi qua một khe này "giao thoa" với những cái đi qua khe khác, những gợn sóng nhấp nhô của chúng, phóng đại hoặc thay đổi lẫn nhau, tạo ra một cấu trúc đặc trưng trên máy dò. màn hình. Tuy nhiên, điều kỳ lạ là sự giao thoa này xảy ra ngay cả khi chỉ có một hạt được bắn ra tại một thời điểm. Hạt dường như đi qua cả hai khe cùng một lúc. Đây là sự chồng chất.

Và điều này rất kỳ lạ: việc đo khe nào mà một hạt đi qua luôn chỉ ra rằng nó chỉ đi qua một khe, và trong trường hợp này, giao thoa sóng (“lượng tử”, nếu bạn muốn) biến mất. Chính hành động đo lường dường như "phá hủy" sự chồng chất. " Chúng tôi biết có điều gì đó kỳ lạ xảy ra trong sự chồng chất Nhà vật lý Avshalom Elitzer thuộc Viện Nghiên cứu Cao cấp Israel cho biết. “Nhưng bạn không thể đo lường nó. Đây là điều khiến cơ học lượng tử trở nên bí ẩn ”.

Trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu đã bị đình trệ trước sự bế tắc rõ ràng này. Họ không thể nói chính xác chồng chất là gì nếu không quan sát nó; nhưng nếu họ cố gắng nhìn vào nó, nó sẽ biến mất. Một giải pháp khả thi, được phát triển bởi cố vấn cũ của Elitzur, nhà vật lý người Israel Yakir Aaharonov tại Đại học Chapman và các cộng sự của ông, gợi ý một cách để tìm hiểu điều gì đó về các hạt lượng tử trước khi đo lường. Cách tiếp cận Aharonian được gọi là thuyết hình thức hai trạng thái (TSVF) của cơ học lượng tử, và các định đề về các sự kiện lượng tử theo nghĩa được xác định bởi các trạng thái lượng tử không chỉ trong quá khứ mà còn trong tương lai. Nghĩa là, TSVF giả định rằng cơ học lượng tử hoạt động theo cùng một cách cả về phía trước và phía sau theo thời gian. Theo quan điểm này, các nguyên nhân dường như có thể lan truyền ngược thời gian, xuất hiện sau các tác động.

Nhưng khái niệm kỳ lạ này không nên được hiểu theo nghĩa đen. Rất có thể, trong TSVF, người ta có thể có được kiến ​​thức hồi tưởng về những gì đã xảy ra trong một hệ lượng tử: thay vì chỉ đơn giản đo nơi hạt kết thúc, nhà nghiên cứu chọn một nơi cụ thể để xem xét. Đây được gọi là lựa chọn sau và nó cung cấp nhiều thông tin hơn bất kỳ chế độ xem kết quả nào vô điều kiện. Điều này là do trạng thái của hạt tại bất kỳ thời điểm nào đều được đánh giá hồi cứu trong toàn bộ lịch sử của nó cho đến khi thực hiện phép đo, bao gồm cả phép đo. Nó chỉ ra rằng nhà nghiên cứu - chỉ bằng cách chọn một kết quả cụ thể cho việc tìm kiếm - sau đó đi đến kết luận rằng kết quả đó sẽ xảy ra. Nó hơi giống như nếu bạn bật TV vào thời điểm chương trình yêu thích của bạn sẽ được phát sóng, nhưng chính hành động của bạn khiến chương trình đó được phát sóng vào chính thời điểm đó. David Wallace, nhà triết học khoa học tại Đại học Nam California, người chuyên về giải thích cơ học lượng tử cho biết: “Người ta thường chấp nhận rằng TSVF về mặt toán học tương đương với cơ học lượng tử tiêu chuẩn. "Nhưng nó dẫn đến một số thứ không được nhìn nhận khác đi."

Lấy ví dụ, một biến thể của thử nghiệm hai giây được phát triển bởi Aharonov và cộng tác viên Lev Vaidman vào năm 2003, mà họ đã diễn giải bằng TSVF. Cặp đôi này đã mô tả (nhưng không xây dựng) một hệ thống quang học trong đó một photon hoạt động như một "màn trập" đóng khe, khiến một photon khác "thăm dò" tiếp cận khe bị phản xạ như khi nó xuất hiện. Sau khi đo photon thăm dò, như được hiển thị bởi Akharonov và Vaidman, người ta có thể nhận thấy một bức ảnh chụp màn trập ở một vị trí chồng lên nhau đồng thời đóng (hoặc thậm chí tùy ý nhiều) khe cùng một lúc. Nói cách khác, thí nghiệm suy nghĩ này trên lý thuyết sẽ giúp an toàn khi nói rằng photon cổng vừa "ở đây" vừa "ở đó" cùng một lúc. Mặc dù tình huống này có vẻ nghịch lý từ kinh nghiệm hàng ngày của chúng ta, nhưng đó là một khía cạnh được nghiên cứu kỹ lưỡng của cái gọi là tính chất "phi cục bộ" của các hạt lượng tử, nơi mà toàn bộ khái niệm về một vị trí được xác định rõ ràng trong không gian sẽ tan biến.

Vào năm 2016, các nhà vật lý Ryo Okamoto và Shigeki Takeuchi của Đại học Kyoto đã thực nghiệm xác nhận các dự đoán của Aharonov và Weidman bằng cách sử dụng một mạch dẫn ánh sáng, trong đó chụp ảnh màn trập được tạo ra bằng cách sử dụng bộ định tuyến lượng tử, một thiết bị cho phép một photon điều khiển tuyến đường của một photon khác. Eliahu Cohen, đồng nghiệp của Elitzur, thuộc Đại học Ottawa, Ontario, cho biết: “Đây là một thí nghiệm đột phá cho phép chúng tôi thiết lập vị trí đồng thời của một hạt ở hai nơi.

Giờ đây Elitzur và Koen đã hợp tác với Okamoto và Takeuchi để đưa ra một thử nghiệm thậm chí còn hấp dẫn hơn. Họ tin rằng điều này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu biết chắc chắn hơn về vị trí của một hạt trong một chất chồng lên nhau tại một chuỗi các điểm khác nhau trong thời gian trước khi bất kỳ phép đo thực tế nào được thực hiện.

Lúc này đường đi của photon thăm dò sẽ được chia thành ba phần bởi các gương. Dọc theo mỗi con đường này, nó có thể tương tác với photon cổng theo vị trí chồng chất. Những tương tác này có thể được coi là được thực hiện trong các hộp có nhãn A, B và C, mỗi hộp nằm dọc theo mỗi trong ba đường dẫn photon có thể có. Bằng cách xem xét sự tự giao thoa của photon thăm dò, sẽ có thể kết luận ngược lại một cách chắc chắn rằng hạt cổng nằm trong một hộp nhất định tại một thời điểm nhất định.

Thí nghiệm được thiết kế theo cách mà photon thăm dò chỉ có thể cho thấy sự giao thoa trong trường hợp tương tác với photon cổng trong một trình tự địa điểm và thời gian nhất định: cụ thể là nếu photon cổng ở cả hai khối A và C vào một thời điểm nào đó. (t1), rồi sau đó (t2) - chỉ ở C, và thậm chí muộn hơn (t3) - cả ở B và C. Do đó, sự giao thoa đối với photon thăm dò sẽ là dấu hiệu cuối cùng cho thấy photon cổng thực sự đi qua Thông qua chuỗi hiện tượng kỳ lạ giữa các hộp ở các thời điểm khác nhau là ý tưởng của Elitzur, Cohen và Aharonov, những người đã đề xuất năm ngoái rằng một hạt đồng thời đi qua ba hộp. Nhà vật lý Ken Wharton của Đại học Bang San Jose, người không tham gia vào dự án mới, cho biết: “Tôi thích cách bài báo này đặt câu hỏi về những gì đang diễn ra theo lịch sử toàn bộ chứ không phải trạng thái tức thời. "Nói về 'trạng thái' là một thành kiến ​​phổ biến cũ, trong khi những câu chuyện đầy đủ có xu hướng phong phú và thú vị hơn nhiều."

Đây chính xác là những gì Elitzur tuyên bố mà thử nghiệm TSVF mới cho phép truy cập. Sự biến mất rõ ràng của các hạt ở một nơi tại một thời điểm - và sự xuất hiện trở lại của chúng ở những nơi và thời gian khác - gợi ý một tầm nhìn mới và bất thường về các quá trình cơ bản liên quan đến sự tồn tại phi cục bộ của các hạt lượng tử. Elitzur cho biết, nhờ thấu kính TSVF, sự tồn tại lung linh, luôn thay đổi này có thể được hiểu là một chuỗi các sự kiện trong đó sự hiện diện của một hạt ở một nơi bằng cách nào đó bị "hủy bỏ" bởi "mặt đối diện" của chính nó ở cùng một nơi. . Ông so sánh điều này với một khái niệm được đưa ra bởi nhà vật lý người Anh Paul Dirac vào những năm 1920, người đã lập luận rằng các hạt có phản hạt, và nếu đặt lại với nhau, hạt và phản hạt có thể tiêu diệt lẫn nhau. Bức ảnh này thoạt đầu dường như chỉ là một cách nói, nhưng nhanh chóng dẫn đến việc phát hiện ra phản vật chất. Elitzur tin rằng sự biến mất của các hạt lượng tử không phải là "sự hủy diệt", mà nó hơi giống nhau - những hạt được cho là đối lập này, Elitzur tin rằng, nên có năng lượng âm và khối lượng âm, cho phép chúng hủy bỏ các đối tác của mình.

Vì vậy, trong khi chồng chất truyền thống "hai nơi cùng lúc" có vẻ khá kỳ quặc, "có lẽ chồng chất là một tập hợp các trạng thái thậm chí còn điên rồ hơn", Elitzur nói. "Cơ học lượng tử chỉ cho bạn biết về trạng thái trung bình của chúng." Lựa chọn tiếp theo cho phép bạn cô lập và chỉ kiểm tra một số trạng thái này ở độ phân giải cao hơn, ông gợi ý. Cách giải thích như vậy về hành vi lượng tử, theo cách nói của ông, là "cách mạng" bởi vì nó sẽ kéo theo một đám đông không thể chấp nhận được cho đến nay của các trạng thái thực (nhưng rất lạ) nằm bên dưới các hiện tượng lượng tử mâu thuẫn.

Các nhà nghiên cứu cho biết việc thực hiện thí nghiệm thực tế sẽ yêu cầu tinh chỉnh hiệu suất của các bộ định tuyến lượng tử, nhưng họ hy vọng hệ thống của mình sẽ sẵn sàng cho nó sau 3 đến 5 tháng. Trong khi một số nhà quan sát mong đợi nó với hơi thở dồn dập. Wharton nói: “Thí nghiệm sẽ thành công, nhưng nó sẽ không thuyết phục được bất kỳ ai vì kết quả được dự đoán bởi cơ học lượng tử tiêu chuẩn.” Nói cách khác, không có lý do chính đáng để giải thích kết quả theo TSVF.

Elitzur đồng ý rằng thí nghiệm của họ có thể được hình thành bằng cách sử dụng quan điểm thông thường của cơ học lượng tử đã thống trị hàng thập kỷ trước, nhưng điều đó đã không bao giờ xảy ra. " Đó không phải là một dấu hiệu tốt về độ tin cậy của TSVF? anh ta hỏi. Và nếu ai đó nghĩ rằng họ có thể tạo ra một bức tranh khác về "những gì đang thực sự diễn ra" trong thí nghiệm này, bằng cách sử dụng cơ học lượng tử tiêu chuẩn, ông ấy nói thêm: " Được rồi, hãy để họ thử!»

Chúng ta thường nghĩ về vật lý lượng tử là mô tả hành vi của các hạt hạ nguyên tử, không phải hành vi của con người. Nhưng ý tưởng đó không phải là quá xa vời, Wong nói. Cô cũng nhấn mạnh rằng chương trình nghiên cứu của cô không gợi ý rằng bộ não của chúng ta thực sự là máy tính lượng tử. Wong và các đồng nghiệp không tập trung vào các khía cạnh vật lý của não bộ mà tập trung vào cách các nguyên tắc toán học trừu tượng của lý thuyết lượng tử có thể giúp hiểu được ý thức và hành vi của con người.

“Trong cả khoa học xã hội và hành vi, chúng tôi thường sử dụng các mô hình xác suất. Ví dụ, chúng ta đặt câu hỏi, xác suất mà một người sẽ hành động theo một cách nào đó hoặc đưa ra một quyết định nhất định là bao nhiêu? Theo truyền thống, tất cả các mô hình này đều dựa trên lý thuyết xác suất cổ điển - có nguồn gốc từ vật lý cổ điển của các hệ thống Newton. Có gì kỳ lạ về những gì các nhà khoa học xã hội sẽ nghĩ về các hệ thống lượng tử và các nguyên lý toán học của chúng?

Giao dịch với sự mơ hồ trong thế giới vật chất. Trạng thái của một hạt cụ thể, năng lượng, vị trí của nó đều không chắc chắn và phải được tính toán dưới dạng xác suất. Nhận thức lượng tử được sinh ra khi người ta đối mặt với sự mơ hồ về tâm linh. Đôi khi chúng ta không chắc chắn về cảm giác của mình, cảm thấy mơ hồ về một lựa chọn hoặc buộc phải đưa ra quyết định dựa trên thông tin hạn chế.

“Bộ não của chúng ta không thể lưu trữ mọi thứ. Không phải lúc nào chúng ta cũng có ý tưởng rõ ràng về những gì đang xảy ra. Nhưng nếu bạn hỏi tôi một câu hỏi như “bạn muốn ăn gì cho bữa tối?”, Tôi sẽ suy nghĩ và đưa ra câu trả lời mang tính xây dựng và rõ ràng, ”Wong nói. "Đây là kiến ​​thức lượng tử."

“Tôi nghĩ rằng thuyết hình thức toán học được cung cấp bởi lý thuyết lượng tử phù hợp với những gì chúng ta cảm nhận bằng trực giác với tư cách là các nhà tâm lý học. Lý thuyết lượng tử có thể không trực quan chút nào khi được sử dụng để mô tả hành vi của một hạt, nhưng nó khá trực quan khi nó mô tả suy nghĩ mơ hồ và mơ hồ điển hình của chúng ta ”.

Cô ấy sử dụng ví dụ về con mèo của Schrödinger, trong đó con mèo bên trong chiếc hộp vừa sống vừa chết với một xác suất nhất định. Cả hai lựa chọn đều tiềm ẩn trong tâm trí của chúng tôi. Tức là, con mèo có khả năng vừa chết vừa sống cùng một lúc. Hiệu ứng này được gọi là chồng chất lượng tử. Khi chúng ta mở hộp, cả hai khả năng không còn nữa, và con mèo phải còn sống hoặc đã chết.

Với ý thức lượng tử, mọi quyết định chúng ta đưa ra đều là con mèo Schrödinger độc nhất của chúng ta.

Khi chúng tôi sắp xếp thông qua các tùy chọn, chúng tôi nhìn qua chúng bằng con mắt bên trong của mình. Trong một số thời điểm, tất cả các lựa chọn cùng tồn tại với các mức độ tiềm năng khác nhau: giống như một sự chồng chất. Sau đó, khi chúng tôi chọn một tùy chọn, phần còn lại sẽ không tồn tại đối với chúng tôi.

Rất khó để mô hình hóa quá trình này theo phương pháp toán học, một phần vì mỗi khả năng sẽ làm tăng thêm trọng lượng cho phương trình. Nếu trong một cuộc bầu cử, một người được yêu cầu chọn trong số hai mươi ứng cử viên trên lá phiếu, vấn đề lựa chọn trở nên rõ ràng (nếu người đó nhìn thấy tên của họ lần đầu tiên). Những câu hỏi mở như "bạn cảm thấy thế nào?" để lại nhiều tùy chọn hơn.

Với cách tiếp cận tâm lý học cổ điển, các câu trả lời có thể không có ý nghĩa gì cả, vì vậy các nhà khoa học cần xây dựng các tiên đề toán học mới để giải thích hành vi trong từng trường hợp riêng biệt. Kết quả là: nhiều mô hình tâm lý cổ điển đã xuất hiện, một số mô hình mâu thuẫn với nhau và không mô hình nào có thể áp dụng cho mọi tình huống.

Với cách tiếp cận lượng tử, như Wong và các đồng nghiệp của cô đã chỉ ra, nhiều khía cạnh phức tạp và phức tạp của hành vi có thể được giải thích bằng một tập hợp các tiên đề giới hạn. Mô hình lượng tử tương tự giải thích tại sao thứ tự câu hỏi lại ảnh hưởng đến câu trả lời của những người được phỏng vấn cũng giải thích sự vi phạm tính hợp lý trong mô hình Thế lưỡng nan của tù nhân, tác động của việc mọi người làm việc cùng nhau ngay cả khi họ không có lợi nhất khi làm như vậy.

Wong nói: “Thế tiến thoái lưỡng nan và thứ tự câu hỏi của tù nhân là hai tác động rất khác nhau trong tâm lý học cổ điển, nhưng cả hai đều có thể được giải thích bằng cùng một mô hình lượng tử. - Với sự giúp đỡ của nó, nhiều phát hiện khác, không liên quan và bí ẩn trong tâm lý học có thể được giải thích. Và nó thanh lịch. "

29.10.2016

Bất chấp sự nổi tiếng và bí ẩn của chủ đề hôm nay, chúng tôi sẽ cố gắng kể vật lý lượng tử nghiên cứu những gì trong những từ đơn giản, những phần nào của vật lý lượng tử có vị trí và lý do tại sao vật lý lượng tử lại cần thiết về nguyên tắc.

Bất kỳ ai cũng có thể truy cập tài liệu dưới đây để hiểu.

Trước khi nói về những gì nghiên cứu vật lý lượng tử, sẽ rất thích hợp để nhớ lại tất cả đã bắt đầu như thế nào ...

Vào giữa thế kỷ 19, nhân loại đã bắt đầu nghiên cứu các vấn đề không thể giải quyết được bằng cách sử dụng bộ máy vật lý cổ điển.

Một số hiện tượng có vẻ "kỳ lạ". Một số câu hỏi đã không được trả lời ở tất cả.

Vào những năm 1850, William Hamilton, tin rằng cơ học cổ điển không thể mô tả chính xác chuyển động của các tia sáng, đã đề xuất lý thuyết của riêng mình, lý thuyết này đã đi vào lịch sử khoa học dưới tên gọi của chủ nghĩa hình thức Hamilton-Jacobi, dựa trên định đề của lý thuyết sóng của ánh sáng.

Năm 1885, sau khi tranh luận với một người bạn, nhà vật lý người Thụy Sĩ Johann Balmer đã rút ra một công thức thực nghiệm để có thể tính bước sóng của các vạch quang phổ với độ chính xác rất cao.

Vào thời điểm đó, Balmer không thể giải thích lý do của những mẫu bị lộ.

Năm 1895, Wilhelm Roentgen trong khi nghiên cứu tia âm cực đã phát hiện ra bức xạ mà ông gọi là tia X (sau này được đổi tên thành tia), có đặc điểm là có tính xuyên mạnh.

Một năm sau, năm 1896, Henri Becquerel, khi nghiên cứu về muối uranium, đã phát hiện ra bức xạ tự phát có tính chất tương tự. Hiện tượng mới được gọi là hiện tượng phóng xạ.

Năm 1899, bản chất sóng của tia X đã được chứng minh.

Ảnh 1. Những người sáng lập vật lý lượng tử Max Planck, Erwin Schrödinger, Niels Bohr

Năm 1901 được đánh dấu bằng sự xuất hiện của mô hình hành tinh đầu tiên của nguyên tử, do Jean Perrin đề xuất. Than ôi, chính nhà khoa học đã từ bỏ lý thuyết này, không tìm thấy xác nhận về nó từ quan điểm của lý thuyết điện động lực học.

Hai năm sau, một nhà khoa học đến từ Nhật Bản, Hantaro Nagaoka, đề xuất một mô hình hành tinh khác của nguyên tử, ở trung tâm của nó lẽ ra có một hạt mang điện dương, xung quanh đó các electron sẽ quay theo quỹ đạo.

Tuy nhiên, lý thuyết này đã không tính đến bức xạ do các electron phát ra, và do đó, chẳng hạn, không thể giải thích lý thuyết về các vạch quang phổ.

Suy nghĩ về cấu trúc của nguyên tử, năm 1904 Joseph Thomson là người đầu tiên giải thích khái niệm hóa trị từ quan điểm vật lý.

Có lẽ, năm khai sinh của vật lý lượng tử, có thể được công nhận là 1900, gắn liền với nó là bài phát biểu của Max Planck tại một cuộc họp của Vật lý học Đức.

Chính Planck là người đã đề xuất một lý thuyết thống nhất nhiều khái niệm, công thức và lý thuyết vật lý khác nhau cho đến nay, bao gồm hằng số Boltzmann, liên kết giữa năng lượng và nhiệt độ, số Avogadro, định luật dịch chuyển Wien, điện tích electron, định luật bức xạ Boltzmann ...

Ông cũng đưa ra khái niệm lượng tử hành động (thứ hai - sau hằng số Boltzmann - hằng số cơ bản).

Sự phát triển hơn nữa của vật lý lượng tử được kết nối trực tiếp với tên tuổi của Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Ernst Rutherford, Arnold Sommerfeld, Max Born, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Louis de Broglie, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Paul Dirac, Enrico Fermi và nhiều nhà khoa học đáng chú ý khác, được tạo ra vào nửa đầu thế kỷ 20.

Các nhà khoa học đã tìm hiểu bản chất của các hạt cơ bản với độ sâu chưa từng có, nghiên cứu tương tác của các hạt và trường, tiết lộ bản chất quark của vật chất, suy ra hàm sóng, giải thích các khái niệm cơ bản về tính rời rạc (lượng tử hóa) và đối ngẫu sóng-hạt.

Không giống như lý thuyết lượng tử nào khác, lý thuyết lượng tử đã đưa nhân loại đến gần hơn với việc hiểu các quy luật cơ bản của vũ trụ, thay thế các khái niệm thông thường bằng những khái niệm chính xác hơn, và khiến chúng ta phải suy nghĩ lại về một số lượng lớn các mô hình vật lý.

Vật lý lượng tử nghiên cứu những gì?

Vật lý lượng tử mô tả các thuộc tính của vật chất ở mức độ của các hiện tượng vi mô, khám phá các quy luật chuyển động của các vật thể vi mô (vật thể lượng tử).

Chủ đề vật lý lượng tử là các vật thể lượng tử có kích thước nhỏ hơn hoặc bằng 10 −8 cm. Đây là:

• phân tử,
• nguyên tử,
• Hạt nhân nguyên tử,
• Các hạt cơ bản.

Các đặc điểm chính của các vật thể vi mô là khối lượng nghỉ và điện tích. Khối lượng của một electron (me) là 9,1 10 −28 g.

Để so sánh, khối lượng của một muon là 207 me, một neutron là 1839 me, và một proton là 1836 me.

Một số hạt hoàn toàn không có khối lượng nghỉ (neutrino, photon). Khối lượng của chúng là 0 me.

Điện tích của một vật vi mô bất kỳ là bội số của điện tích êlectron bằng 1,6 · 10 −19 C. Cùng với những vật mang điện còn có những vật vi mô trung hòa, điện tích của chúng bằng không.

Ảnh 2. Vật lý lượng tử buộc phải xem xét lại các quan điểm truyền thống về các khái niệm sóng, trường và hạt

Điện tích của một vật thể vi mô phức tạp bằng tổng đại số các điện tích của các hạt cấu thành nó.

Trong số các thuộc tính của các đối tượng vi mô là quay(dịch theo nghĩa đen từ tiếng Anh - "để xoay").

Thông thường người ta hiểu nó là mômen động lượng của một vật lượng tử mà không phụ thuộc vào các điều kiện bên ngoài.

Mặt sau rất khó để tìm thấy một hình ảnh tương xứng trong thế giới thực. Nó không thể được biểu diễn như một con quay do bản chất lượng tử của nó. Vật lý cổ điển không thể mô tả vật thể này.

Sự hiện diện của spin ảnh hưởng đến hành vi của các đối tượng vi mô.

Sự hiện diện của spin đưa các đặc điểm quan trọng vào hành vi của các vật thể trong mô hình thu nhỏ, hầu hết trong số đó - các vật thể không ổn định - tự phân rã, biến thành các vật thể lượng tử khác.

Các vật thể vi mô ổn định, bao gồm neutrino, electron, photon, proton, cũng như các nguyên tử và phân tử, chỉ có thể phân rã dưới tác động của năng lượng mạnh.

Vật lý lượng tử hoàn toàn hấp thụ vật lý cổ điển, coi đó là trường hợp giới hạn của nó.

Trên thực tế, vật lý lượng tử - theo nghĩa rộng - là vật lý hiện đại.

Những gì vật lý lượng tử mô tả trong mô hình thu nhỏ không thể nhận thức được. Do đó, nhiều quy định của vật lý lượng tử rất khó hình dung, trái ngược với các đối tượng được mô tả bởi vật lý cổ điển.

Mặc dù vậy, các lý thuyết mới đã giúp thay đổi ý tưởng của chúng ta về sóng và hạt, về mô tả động và xác suất, về liên tục và rời rạc.

Vật lý lượng tử không chỉ là một lý thuyết mới.

Đây là một lý thuyết đã quản lý để dự đoán và giải thích một số hiện tượng đáng kinh ngạc - từ các quá trình xảy ra trong hạt nhân nguyên tử đến các hiệu ứng vĩ mô trong không gian vũ trụ.

Vật lý lượng tử, không giống như vật lý cổ điển, nghiên cứu vật chất ở mức độ cơ bản, đưa ra những giải thích cho các hiện tượng của thực tế xung quanh mà vật lý truyền thống không thể đưa ra (ví dụ, tại sao nguyên tử vẫn ổn định hoặc liệu các hạt cơ bản có thực sự là cơ bản).

Lý thuyết lượng tử cho chúng ta khả năng mô tả thế giới chính xác hơn những gì đã được chấp nhận trước khi ra đời.

Tầm quan trọng của Vật lý lượng tử

Những phát triển lý thuyết tạo nên bản chất của vật lý lượng tử có thể áp dụng cho việc nghiên cứu cả các vật thể không gian khổng lồ không thể tưởng tượng được và các hạt cơ bản cực nhỏ.

điện động lực học lượng tửđưa chúng ta vào thế giới của các photon và electron, tập trung vào việc nghiên cứu sự tương tác giữa chúng.

Thuyết lượng tử về vật chất ngưng tụđào sâu kiến ​​thức của chúng ta về chất siêu lỏng, nam châm, tinh thể lỏng, vật thể vô định hình, tinh thể và polyme.

Ảnh 3. Vật lý lượng tử đã cho nhân loại mô tả chính xác hơn nhiều về thế giới xung quanh chúng ta

Các nghiên cứu khoa học trong những thập kỷ gần đây tập trung vào việc nghiên cứu cấu trúc quark của các hạt cơ bản trong khuôn khổ của một nhánh độc lập của vật lý lượng tử - sắc động lực học lượng tử.

Cơ học lượng tử phi tương quan(cái nằm ngoài phạm vi của thuyết tương đối của Einstein) nghiên cứu các vật thể cực nhỏ chuyển động với tốc độ tương đối thấp (nhỏ hơn), các đặc tính của phân tử và nguyên tử, cấu trúc của chúng.

quang học lượng tử tham gia vào nghiên cứu khoa học về các sự kiện liên quan đến sự biểu hiện các tính chất lượng tử của ánh sáng (các quá trình quang hóa, bức xạ nhiệt và kích thích, hiệu ứng quang điện).

lý thuyết trường lượng tử là một phần thống nhất kết hợp các ý tưởng của thuyết tương đối và cơ học lượng tử.

Các lý thuyết khoa học được phát triển trong khuôn khổ vật lý lượng tử đã tạo động lực mạnh mẽ cho sự phát triển của điện tử lượng tử, công nghệ, lý thuyết lượng tử về chất rắn, khoa học vật liệu và hóa học lượng tử.

Nếu không có sự xuất hiện và phát triển của các nhánh tri thức được chú ý, sẽ không thể tạo ra tàu vũ trụ, tàu phá băng hạt nhân, thông tin liên lạc di động và nhiều phát minh hữu ích khác.

Không ai hiểu ý thức là gì và nó hoạt động như thế nào. Cũng không ai hiểu cơ học lượng tử. Đây có thể là nhiều hơn chỉ là một sự trùng hợp? "Tôi không thể xác định vấn đề thực sự, vì vậy tôi nghi ngờ không có vấn đề thực sự, nhưng tôi không chắc là không có vấn đề thực sự nào." Nhà vật lý người Mỹ Richard Feynman đã nói điều này về những nghịch lý khó hiểu của cơ học lượng tử. Ngày nay, các nhà vật lý sử dụng lý thuyết này để mô tả những vật thể nhỏ nhất trong vũ trụ. Nhưng anh ấy cũng có thể nói như vậy về vấn đề phức tạp của ý thức.

Một số nhà khoa học cho rằng chúng ta đã hiểu về ý thức hoặc nó chỉ là ảo ảnh. Nhưng đối với nhiều người khác, có vẻ như chúng ta thậm chí còn chưa tiến gần đến bản chất của ý thức.

Câu hỏi hóc búa lâu năm được gọi là “ý thức” thậm chí đã khiến một số nhà khoa học cố gắng giải thích nó bằng vật lý lượng tử. Nhưng sự siêng năng của họ đã vấp phải sự hoài nghi khá lớn, và điều này không có gì đáng ngạc nhiên: có vẻ không hợp lý khi giải thích một câu đố này với sự trợ giúp của một câu đố khác.

Nhưng những ý tưởng như vậy không bao giờ là vô lý và thậm chí không xuất phát từ trần nhà.

Một mặt, trước sự không hài lòng lớn của các nhà vật lý, tâm trí ban đầu từ chối hiểu lý thuyết lượng tử ban đầu. Hơn nữa, máy tính lượng tử được dự đoán là có khả năng làm được những thứ mà máy tính bình thường không làm được. Nó nhắc nhở chúng ta rằng bộ não của chúng ta vẫn có khả năng thực hiện những kỳ công ngoài tầm với của trí tuệ nhân tạo. "Ý thức lượng tử" bị nhiều người chế giễu là vô nghĩa thần bí, nhưng không ai có thể dứt khoát xua tan nó.

Cơ học lượng tử là lý thuyết tốt nhất mà chúng ta có có thể mô tả thế giới ở cấp độ nguyên tử và các hạt hạ nguyên tử. Có lẽ điều bí ẩn nổi tiếng nhất của bà là kết quả của một thí nghiệm lượng tử có thể thay đổi tùy thuộc vào việc chúng ta có chọn đo tính chất của các hạt liên quan hay không.

Khi những người tiên phong của lý thuyết lượng tử lần đầu tiên phát hiện ra "hiệu ứng người quan sát" này, họ đã hết sức lo lắng. Nó dường như làm suy yếu giả thiết trọng tâm của mọi khoa học: rằng ở đâu đó ngoài kia tồn tại một thế giới khách quan độc lập với chúng ta. Nếu thế giới thực sự hoạt động tùy thuộc vào cách - hoặc nếu - chúng ta nhìn vào nó, thì "thực tế" thực sự có nghĩa là gì?

Một số nhà khoa học đã buộc phải kết luận rằng khách quan là một ảo tưởng và rằng ý thức phải đóng một vai trò tích cực trong lý thuyết lượng tử. Những người khác chỉ đơn giản là không nhìn thấy bất kỳ ý thức chung nào trong đó. Ví dụ, Albert Einstein đã tỏ ra khó chịu: phải chăng mặt trăng chỉ tồn tại khi bạn nhìn vào nó?

Ngày nay, một số nhà vật lý nghi ngờ rằng không phải ý thức ảnh hưởng đến cơ học lượng tử ... mà là nhờ nó mà nó đã xuất hiện. Họ nghĩ rằng chúng ta có thể cần lý thuyết lượng tử để hiểu được cách thức hoạt động của bộ não. Có thể nào giống như các đối tượng lượng tử có thể ở hai nơi cùng một lúc, một bộ não lượng tử có thể có hai thứ loại trừ lẫn nhau trong tâm trí cùng một lúc?

Những ý tưởng này đang gây tranh cãi. Nó có thể hóa ra rằng vật lý lượng tử không liên quan gì đến công việc của ý thức. Nhưng ít nhất họ chứng minh rằng lý thuyết lượng tử kỳ lạ khiến chúng ta liên tưởng đến những điều kỳ lạ.

Cách tốt nhất để cơ học lượng tử thâm nhập vào ý thức con người là thông qua thí nghiệm khe kép. Hãy tưởng tượng một chùm ánh sáng chiếu vào màn hình có hai khe song song gần nhau. Một phần ánh sáng đi qua các khe và rơi vào một màn hình khác.

Bạn có thể coi ánh sáng như một làn sóng. Khi sóng truyền qua hai khe, như trong thí nghiệm, chúng va chạm - giao thoa - với nhau. Nếu các đỉnh của chúng trùng nhau, chúng tăng cường lẫn nhau, dẫn đến một loạt các vệt sáng đen trắng trên màn hình đen thứ hai.

Thí nghiệm này đã được sử dụng để chỉ ra bản chất sóng của ánh sáng trong hơn 200 năm, cho đến khi lý thuyết lượng tử ra đời. Sau đó người ta tiến hành thí nghiệm khe kép với các hạt lượng tử - electron. Đây là những hạt mang điện cực nhỏ, là thành phần của nguyên tử. Theo một cách kỳ lạ nào đó, những hạt này có thể hoạt động giống như sóng. Nghĩa là, chúng chịu nhiễu xạ khi một dòng hạt đi qua hai khe, tạo ra một hình giao thoa.

Bây giờ, giả sử rằng các hạt lượng tử lần lượt đi qua các khe và sự xuất hiện của chúng trên màn hình cũng sẽ được quan sát từng bước. Bây giờ không có gì rõ ràng có thể khiến hạt cản trở đường đi của nó. Nhưng kiểu va chạm của hạt vẫn sẽ hiển thị các vân giao thoa.

Mọi thứ chỉ ra rằng mỗi hạt đồng thời đi qua cả hai khe và giao thoa với chính nó. Sự kết hợp của hai con đường này được gọi là trạng thái chồng chất.

Nhưng đây là điều kỳ lạ.

Nếu chúng ta đặt máy dò vào trong hoặc sau một trong các khe, chúng ta có thể biết được liệu các hạt có đi qua nó hay không. Nhưng trong trường hợp này, sự giao thoa biến mất. Thực tế đơn giản của việc quan sát đường đi của hạt - ngay cả khi việc quan sát đó không được can thiệp vào chuyển động của hạt - sẽ thay đổi kết quả.

Nhà vật lý Pascual Jordan, người đã làm việc với guru lượng tử Niels Bohr ở Copenhagen vào những năm 1920, đã nói như thế này: “Các quan sát không chỉ làm xáo trộn những gì cần đo mà còn xác định nó… Chúng tôi buộc hạt lượng tử phải chọn một vị trí nhất định.” Nói cách khác, Jordan nói rằng "chính chúng tôi tạo ra các phép đo."

Nếu vậy, thực tế khách quan có thể đơn giản được ném ra ngoài cửa sổ.

Nhưng những điều kỳ quặc không kết thúc ở đó.

Nếu thiên nhiên thay đổi hành vi của nó tùy thuộc vào việc chúng ta có nhìn hay không, chúng ta có thể cố gắng lừa dối nó. Để làm điều này, chúng ta có thể đo đường đi của hạt khi đi qua khe kép, nhưng chỉ sau khi nó đã đi qua khe. Vào thời điểm đó, cô ấy đã nên "quyết định" xem sẽ đi qua một con đường hay đi qua cả hai.

Nhà vật lý người Mỹ John Wheeler đã đề xuất một thí nghiệm như vậy vào những năm 1970, và trong mười năm tiếp theo, thí nghiệm “sự lựa chọn bị trì hoãn” đã được thực hiện. Nó sử dụng các phương pháp thông minh để đo đường đi của các hạt lượng tử (thường là các hạt ánh sáng - photon) sau khi chúng chọn một đường hoặc chồng chất của hai.

Hóa ra, như Bohr dự đoán, không có gì khác biệt cho dù chúng ta có trì hoãn các phép đo hay không. Miễn là chúng tôi đo đường đi của photon tới cú đánh của nó và đăng ký trong máy dò, thì sẽ không có nhiễu. Có vẻ như thiên nhiên "biết" không chỉ khi chúng ta nhìn trộm, mà còn khi chúng ta định nhìn trộm.

Eugene Wigner

Bất cứ khi nào chúng ta khám phá ra đường đi của một hạt lượng tử trong những thí nghiệm này, đám mây đường đi có thể có của nó sẽ "nén" thành một trạng thái duy nhất, được xác định rõ ràng. Hơn nữa, thí nghiệm trì hoãn cho thấy rằng chính hành động quan sát mà không có bất kỳ sự can thiệp vật lý nào do phép đo gây ra, có thể gây ra sự sụp đổ. Điều này có nghĩa là sự sụp đổ thực sự chỉ xảy ra khi kết quả đo lường đến được với ý thức của chúng ta?

Khả năng này được đề xuất vào những năm 1930 bởi nhà vật lý người Hungary Eugene Wigner. Ông viết: “Từ đó mô tả lượng tử của các đối tượng bị ảnh hưởng bởi những ấn tượng đi vào ý thức của tôi. "Thuyết Solipsism có thể phù hợp về mặt logic với cơ học lượng tử."

Wheeler thậm chí còn thích thú với ý tưởng rằng việc các sinh vật sống có thể "quan sát" đã biến những gì trước đây có thể là nhiều quá khứ lượng tử thành một câu chuyện cụ thể. Theo Wheeler, theo nghĩa này, chúng ta trở thành những người tham gia vào quá trình tiến hóa của vũ trụ ngay từ đầu. Ông nói, chúng ta đang sống trong một "vũ trụ có sự tham gia của mọi người".

Các nhà vật lý vẫn không thể quyết định cách giải thích tốt nhất cho các thí nghiệm lượng tử này, và ở một mức độ nào đó, quyền được trao cho bạn. Nhưng, bằng cách này hay cách khác, ngụ ý là hiển nhiên: ý thức và cơ học lượng tử được kết nối bằng cách nào đó.

Bắt đầu từ những năm 1980, nhà vật lý người Anh Roger Penrose cho rằng mối liên hệ này có thể hoạt động theo một hướng khác. Ông nói rằng cho dù ý thức có ảnh hưởng đến cơ học lượng tử hay không, có lẽ cơ học lượng tử có liên quan đến ý thức.

Nhà vật lý và toán học Roger Penrose

Và Penrose cũng hỏi: điều gì sẽ xảy ra nếu có những cấu trúc phân tử trong não của chúng ta có thể thay đổi trạng thái của chúng để phản ứng với một sự kiện lượng tử duy nhất? Liệu những cấu trúc này có thể xảy ra trạng thái chồng chất, giống như các hạt trong thí nghiệm khe kép không? Liệu những chồng chất lượng tử này có thể xuất hiện theo cách các nơ-ron giao tiếp thông qua các tín hiệu điện?

Penrose nói, có thể nào, khả năng duy trì trạng thái tinh thần dường như không tương thích của chúng ta không phải là một cảm giác khó hiểu, mà là một hiệu ứng lượng tử thực sự?

Rốt cuộc, bộ não con người dường như có thể xử lý các quá trình nhận thức vẫn còn vượt xa khả năng của máy tính kỹ thuật số. Chúng tôi thậm chí có thể thực hiện các tác vụ tính toán không thể thực hiện trên máy tính thông thường sử dụng logic kỹ thuật số cổ điển.

Penrose lần đầu tiên đề xuất rằng các hiệu ứng lượng tử hiện diện trong tâm trí con người trong cuốn sách The Emperor's New Mind năm 1989 của ông. Ý tưởng chính của ông là "giảm mục tiêu có tổ chức". Theo Penrose, giảm khách quan có nghĩa là sự sụp đổ của giao thoa lượng tử và chồng chất là một quá trình vật lý thực sự, giống như một bong bóng vỡ.

Sự giảm mục tiêu được sắp xếp dựa trên giả định của Penrose rằng lực hấp dẫn, tác động lên các vật thể hàng ngày, ghế hoặc hành tinh, không biểu hiện hiệu ứng lượng tử. Penrose tin rằng chồng chất lượng tử trở nên bất khả thi đối với các vật thể lớn hơn nguyên tử, bởi vì ảnh hưởng hấp dẫn của chúng sau đó sẽ dẫn đến sự tồn tại của hai phiên bản không-thời gian không tương thích.

Penrose đã phát triển thêm ý tưởng này với bác sĩ người Mỹ Stuart Hameroff. Trong cuốn sách Shadows of the Mind (1994), ông gợi ý rằng các cấu trúc liên quan đến nhận thức lượng tử này có thể là các sợi protein - các vi ống. Chúng được tìm thấy trong hầu hết các tế bào của chúng ta, bao gồm cả tế bào thần kinh não. Penrose và Hameroff lập luận rằng trong quá trình dao động, các vi ống có thể diễn ra trạng thái chồng chất lượng tử.

Nhưng không có gì để hỗ trợ rằng điều này thậm chí có thể.

Các thí nghiệm được đề xuất vào năm 2013 được cho là sẽ ủng hộ ý tưởng về sự chồng chất lượng tử trong các vi ống, nhưng trên thực tế, các nghiên cứu này không đề cập đến hiệu ứng lượng tử. Ngoài ra, hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng ý tưởng về giảm mục tiêu có tổ chức đã bị loại bỏ bởi một nghiên cứu được xuất bản vào năm 2000. Nhà vật lý Max Tegmark đã tính toán rằng các chồng chất lượng tử của các phân tử liên quan đến tín hiệu thần kinh không thể tồn tại ngay cả thời gian cần thiết để truyền tín hiệu.

Các hiệu ứng lượng tử, bao gồm cả sự chồng chất, rất mỏng manh và bị phá hủy trong một quá trình được gọi là decoherence. Quá trình này là do các tương tác của một đối tượng lượng tử với môi trường của nó, vì "tính lượng tử" của nó bị rò rỉ.

Sự phân rã được cho là cực kỳ nhanh trong môi trường ấm và ẩm ướt như tế bào sống.

Tín hiệu thần kinh là các xung điện do sự di chuyển của các nguyên tử mang điện qua thành tế bào thần kinh. Nếu một trong những nguyên tử này nằm trong một chất chồng lên nhau và sau đó va chạm với một tế bào thần kinh, thì Tegmark đã chỉ ra rằng chất chồng chất đó sẽ phân rã trong chưa đầy một phần tỷ của một phần tỷ giây. Phải mất mười nghìn nghìn tỷ lần thời gian để một tế bào thần kinh phát ra một tín hiệu.

Đó là lý do tại sao những ý tưởng về hiệu ứng lượng tử trong não không vượt qua được bài kiểm tra của những người hoài nghi.

Nhưng Penrose không ngừng nhấn mạnh vào giả thuyết OOR. Và bất chấp dự đoán của Tegmark về sự phân rã siêu nhanh trong tế bào, các nhà khoa học khác đã tìm thấy những biểu hiện của hiệu ứng lượng tử trong cơ thể sống. Một số người cho rằng cơ học lượng tử được sử dụng bởi các loài chim di cư sử dụng điều hướng từ trường và cây xanh khi chúng sử dụng ánh sáng mặt trời để sản xuất đường thông qua quá trình quang hợp.

Với tất cả những điều này, ý tưởng rằng bộ não có thể sử dụng các thủ thuật lượng tử sẽ không biến mất vĩnh viễn. Bởi vì họ tìm thấy một lý lẽ khác có lợi cho cô ấy.

Photpho có thể duy trì trạng thái lượng tử không?

Trong một nghiên cứu năm 2015, nhà vật lý Matthew Fisher của Đại học UC Santa Barbara đã lập luận rằng não có thể chứa các phân tử có thể chịu được các chất chồng lượng tử mạnh hơn. Đặc biệt, ông tin rằng hạt nhân của nguyên tử phốt pho có thể có khả năng như vậy. Nguyên tử phốt pho được tìm thấy ở khắp mọi nơi trong các tế bào sống. Chúng thường ở dạng ion photphat, trong đó một nguyên tử photpho kết hợp với 4 nguyên tử oxy.

Các ion như vậy là đơn vị năng lượng cơ bản trong tế bào. Phần lớn năng lượng của tế bào được lưu trữ trong các phân tử ATP, trong đó có một chuỗi ba nhóm photphat gắn với một phân tử hữu cơ. Khi một trong các phốt phát bị cắt, năng lượng được giải phóng sẽ được tế bào sử dụng.

Tế bào có bộ máy phân tử để tập hợp các ion photphat thành nhóm và phá vỡ chúng. Fischer đề xuất một sơ đồ trong đó có thể đặt hai ion photphat vào một dạng chồng chất nhất định: ở trạng thái vướng víu.

Hạt nhân photpho có một đặc tính lượng tử - spin - khiến chúng trông giống như những nam châm nhỏ với các cực hướng theo những hướng nhất định. Ở trạng thái vướng víu, spin của một hạt nhân photpho phụ thuộc vào hạt nhân kia. Nói cách khác, trạng thái vướng víu là trạng thái chồng chất liên quan đến nhiều hơn một hạt lượng tử.

Fisher cho biết hành vi cơ học lượng tử của các vòng quay hạt nhân này có thể chống lại sự suy giảm mạch lạc. Ông đồng ý với Tegmark rằng các dao động lượng tử mà Penrose và Hameroff đã nói đến sẽ phụ thuộc nhiều vào môi trường của họ và "decohere gần như ngay lập tức." Nhưng các vòng quay của hạt nhân không tương tác mạnh với môi trường xung quanh.

Tuy nhiên, hành vi lượng tử của các spin của hạt nhân phốt pho phải được "bảo vệ" khỏi sự tách rời.

Các hạt lượng tử có thể có các spin khác nhau

Fischer nói rằng điều này có thể xảy ra nếu các nguyên tử phốt pho được kết hợp vào các vật thể lớn hơn được gọi là "phân tử Posner." Chúng là những cụm gồm sáu ion photphat kết hợp với chín ion canxi. Có một số dấu hiệu cho thấy những phân tử như vậy có thể có trong tế bào sống, nhưng cho đến nay chúng vẫn chưa thuyết phục lắm.

Trong phân tử Posner, Fischer lập luận, các spin của phốt pho có thể chống lại sự ngưng kết trong một ngày hoặc lâu hơn, ngay cả trong các tế bào sống. Do đó, chúng cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt động của não bộ.

Ý tưởng là các phân tử Posner có thể được tiếp nhận bởi các tế bào thần kinh. Khi vào bên trong, các phân tử sẽ kích hoạt một tín hiệu đến một tế bào thần kinh khác bằng cách phân hủy và giải phóng các ion canxi. Do sự vướng víu trong các phân tử của Posner, hai trong số các tín hiệu này có thể trở nên vướng víu lần lượt: theo một cách nào đó, nó sẽ là sự chồng chất lượng tử của "tư tưởng". Fisher nói: “Nếu quá trình xử lý lượng tử với các spin hạt nhân thực sự tồn tại trong não, đó sẽ là một hiện tượng cực kỳ phổ biến xảy ra mọi lúc.

Ý tưởng này lần đầu tiên nảy ra với anh khi anh đang nghĩ về bệnh tâm thần.

Viên nang Lithium cacbonat

Fisher nói: “Tôi bắt đầu giới thiệu về hóa sinh não khi tôi quyết định cách đây 3 đến 4 năm để tìm hiểu cách thức và lý do tại sao ion lithium lại có tác dụng mạnh mẽ như vậy trong việc điều trị các rối loạn tâm thần.

Thuốc lithium được sử dụng rộng rãi để điều trị rối loạn lưỡng cực. Chúng hoạt động, nhưng không ai thực sự biết tại sao.

"Tôi không tìm kiếm một lời giải thích lượng tử," Fisher nói. Nhưng sau đó, ông tình cờ đọc được một bài báo mô tả cách các chế phẩm lithium có những tác động khác nhau đến hành vi của chuột tùy thuộc vào dạng - hoặc "đồng vị" - của lithium được sử dụng.

Lúc đầu, điều này khiến các nhà khoa học bối rối. Từ quan điểm hóa học, các đồng vị khác nhau hoạt động gần như giống nhau, vì vậy nếu lithium hoạt động giống như một loại thuốc thông thường, thì các đồng vị đáng lẽ phải có cùng tác dụng.

Tế bào thần kinh được kết nối với khớp thần kinh

Nhưng Fisher nhận ra rằng hạt nhân của các nguyên tử thuộc các đồng vị khác nhau của liti có thể có spin khác nhau. Tính chất lượng tử này có thể ảnh hưởng đến cách hoạt động của các loại thuốc dựa trên lithium. Ví dụ, nếu lithium thay thế canxi trong các phân tử Posner, các spin của lithium có thể ảnh hưởng đến các nguyên tử phốt pho và ngăn chúng trở nên vướng víu.

Nếu điều này là đúng, thì nó có thể giải thích tại sao lithium có thể điều trị chứng rối loạn lưỡng cực.

Hiện tại, đề xuất của Fisher không gì khác hơn là một ý tưởng hấp dẫn. Nhưng có một số cách để kiểm tra nó. Ví dụ, các spin của phốt pho trong phân tử Posner có thể duy trì liên kết lượng tử trong một thời gian dài. Đây là Fisher và có kế hoạch kiểm tra thêm.

Tuy nhiên, ông cảnh giác về việc bị liên kết với các khái niệm trước đó về "ý thức lượng tử", cái mà ông coi là suy đoán tốt nhất.

Ý thức là một bí ẩn sâu sắc

Các nhà vật lý không thích nằm trong các lý thuyết của riêng họ. Nhiều người trong số họ hy vọng rằng ý thức và bộ não có thể được trích xuất từ ​​lý thuyết lượng tử, và có thể ngược lại. Nhưng chúng ta không biết ý thức là gì, chưa kể thực tế là chúng ta không có một lý thuyết nào mô tả nó.

Hơn nữa, đôi khi có những lời cảm thán lớn rằng cơ học lượng tử sẽ cho phép chúng ta làm chủ thần giao cách cảm và điều khiển từ xa (và mặc dù ở đâu đó trong chiều sâu của khái niệm, điều này có thể là như vậy, mọi người hiểu mọi thứ quá theo nghĩa đen). Do đó, các nhà vật lý nói chung rất ngại đề cập đến các từ "lượng tử" và "ý thức" trong cùng một câu.

Năm 2016, Adrian Kent của Đại học Cambridge ở Anh, một trong những "triết gia lượng tử" được kính trọng nhất, đã đề xuất rằng ý thức có thể thay đổi hành vi của các hệ thống lượng tử theo những cách tinh tế nhưng có thể phát hiện được. Kent rất cẩn thận trong các phát biểu của mình. Ông thừa nhận: “Không có lý do thuyết phục nào để tin rằng lý thuyết lượng tử là lý thuyết phù hợp để tạo ra lý thuyết về ý thức, hoặc các vấn đề của lý thuyết lượng tử phải giao nhau với vấn đề về ý thức.

Nhưng ông nói thêm rằng hoàn toàn không thể hiểu nổi làm thế nào người ta có thể mô tả ý thức, chỉ dựa trên vật lý tiền lượng tử, làm thế nào để mô tả tất cả các thuộc tính và tính năng của nó.

Chúng tôi không hiểu suy nghĩ hoạt động như thế nào

Một câu hỏi đặc biệt thú vị là làm thế nào mà trí óc tỉnh táo của chúng ta có thể trải nghiệm những cảm giác độc đáo như màu đỏ hoặc mùi thịt nướng. Ngoại trừ những người khiếm thị, tất cả chúng ta đều biết màu đỏ trông như thế nào, nhưng chúng ta không thể mô tả cảm giác, và không có gì trong vật lý có thể cho chúng ta biết nó trông như thế nào.

Những cảm giác như thế này được gọi là cảm giác sợ hãi. Chúng ta coi chúng như những thuộc tính thống nhất của thế giới bên ngoài, nhưng thực tế chúng là sản phẩm của ý thức chúng ta - và điều này rất khó giải thích. Năm 1995, triết gia David Chalmers gọi đây là "vấn đề khó" của ý thức.

Kent nói: “Bất kỳ dây chuyền tinh thần nào về mối liên hệ giữa ý thức với vật lý đều dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng.

Điều này khiến ông gợi ý rằng "chúng ta có thể đạt được một số tiến bộ trong việc hiểu vấn đề về sự tiến hóa của ý thức nếu chúng ta cho phép (hoặc thậm chí chỉ giả định) rằng ý thức thay đổi xác suất lượng tử."

Nói cách khác, bộ não thực sự có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.

Từ quan điểm này, nó không định nghĩa "cái gì là thực". Nhưng nó có thể ảnh hưởng đến khả năng quan sát được từng thực tế có thể xảy ra bởi cơ học lượng tử. Ngay cả bản thân lý thuyết lượng tử cũng không thể dự đoán được điều này. Và Kent nghĩ rằng chúng ta có thể tìm kiếm những biểu hiện như vậy bằng thực nghiệm. Thậm chí hãy mạnh dạn đánh giá cơ hội tìm thấy chúng.

“Tôi đoán chắc chắn 15% rằng ý thức gây ra sai lệch so với lý thuyết lượng tử; và 3 phần trăm khác mà chúng tôi sẽ thực nghiệm xác nhận điều này trong 50 năm tới, ”ông nói.

Nếu điều này xảy ra, thế giới sẽ không còn như trước nữa. Và về điều đó, nó rất đáng để khám phá.

Chắc chắn bạn đã nghe nhiều lần về những bí ẩn không thể giải thích của vật lý lượng tử và cơ học lượng tử. Các định luật của nó mê hoặc chủ nghĩa thần bí, và ngay cả chính các nhà vật lý cũng thừa nhận rằng họ không hiểu đầy đủ về chúng. Một mặt là tò mò muốn hiểu những định luật này, nhưng mặt khác, không có thời gian để đọc những cuốn sách nhiều tập và phức tạp về vật lý. Tôi hiểu bạn rất nhiều, bởi vì tôi cũng yêu thích kiến ​​thức và tìm kiếm sự thật, nhưng rất khó có đủ thời gian cho tất cả các cuốn sách. Bạn không đơn độc, rất nhiều người tò mò nhập vào dòng tìm kiếm: “vật lý lượng tử cho hình nộm, cơ học lượng tử cho hình nộm, vật lý lượng tử cho người mới bắt đầu, cơ học lượng tử cho người mới bắt đầu, kiến ​​thức cơ bản về vật lý lượng tử, kiến ​​thức cơ bản về cơ học lượng tử, vật lý lượng tử cho trẻ em , Cơ học lượng tử là gì ”. Thư này là cho bạn.

Bạn sẽ hiểu các khái niệm cơ bản và nghịch lý của vật lý lượng tử. Từ bài báo, bạn sẽ học:

• Vật lý lượng tử và cơ học lượng tử là gì?
• Giao thoa là gì?
• Rối lượng tử (hay dịch chuyển lượng tử cho hình nộm) là gì? (xem bài viết)
• Thí nghiệm về tư tưởng Con mèo của Schrödinger là gì? (xem bài viết)

Cơ học lượng tử là một phần của vật lý lượng tử.

Tại sao rất khó để hiểu những khoa học này? Câu trả lời rất đơn giản: vật lý lượng tử và cơ học lượng tử (một bộ phận của vật lý lượng tử) nghiên cứu các định luật của microworld. Và những luật này hoàn toàn khác với luật trong vũ trụ vĩ mô của chúng ta. Do đó, chúng ta khó hình dung điều gì sẽ xảy ra với các electron và photon trong mô hình thu nhỏ.

Một ví dụ về sự khác biệt giữa luật vĩ mô và vi mô: trong macrocosm của chúng tôi, nếu bạn đặt một quả bóng vào một trong 2 hộp, thì một trong số chúng sẽ trống và hộp còn lại - một quả bóng. Nhưng trong mô hình thu nhỏ (nếu thay vì một quả bóng - một nguyên tử), một nguyên tử có thể đồng thời nằm trong hai hộp. Điều này đã nhiều lần được xác nhận bằng thực nghiệm. Nó không khó để đưa nó vào đầu của bạn? Nhưng bạn không thể tranh luận với các sự kiện.

Thêm một ví dụ nữa. Bạn đã chụp ảnh một chiếc xe thể thao màu đỏ đang đua nhanh và trong bức ảnh, bạn thấy một dải mờ nằm ​​ngang, như thể chiếc xe tại thời điểm chụp ảnh là từ một số điểm trong không gian. Bất chấp những gì bạn nhìn thấy trong bức ảnh, bạn vẫn chắc chắn rằng chiếc xe đã ở vào thời điểm bạn chụp nó. ở một nơi cụ thể trong không gian. Không phải như vậy trong thế giới vi mô. Một electron quay xung quanh hạt nhân của một nguyên tử không thực sự quay, nhưng nằm đồng thời tại tất cả các điểm của mặt cầu xung quanh hạt nhân của nguyên tử. Giống như một quả bóng len mềm mại được quấn lỏng lẻo. Khái niệm này trong vật lý được gọi là "đám mây điện tử" .

Một sự lạc đề nhỏ đối với lịch sử. Lần đầu tiên, các nhà khoa học nghĩ về thế giới lượng tử là vào năm 1900, nhà vật lý người Đức Max Planck cố gắng tìm ra lý do tại sao kim loại đổi màu khi bị nung nóng. Chính ông là người đưa ra khái niệm lượng tử. Trước đó, các nhà khoa học cho rằng ánh sáng truyền đi liên tục. Người đầu tiên coi trọng khám phá của Planck là Albert Einstein lúc bấy giờ chưa được biết đến. Anh nhận ra rằng ánh sáng không chỉ là sóng. Đôi khi nó hoạt động như một hạt. Einstein đã nhận được giải Nobel cho khám phá ra rằng ánh sáng được phát ra theo các phần, lượng tử. Một lượng tử ánh sáng được gọi là photon ( photon, Wikipedia) .

Để giúp hiểu dễ dàng hơn các định luật lượng tử vật lý học và cơ học (Wikipedia), theo một nghĩa nào đó, nó cần thiết phải trừu tượng hóa khỏi các định luật vật lý cổ điển quen thuộc với chúng ta. Và hãy tưởng tượng rằng bạn đã lặn, giống như Alice, xuống lỗ thỏ, vào Xứ sở thần tiên.

Và đây là một phim hoạt hình cho trẻ em và người lớn. Nói về thí nghiệm cơ bản của cơ học lượng tử với 2 khe và một người quan sát. Chỉ kéo dài 5 phút. Hãy xem nó trước khi chúng ta đi sâu vào các câu hỏi và khái niệm cơ bản của vật lý lượng tử.

Video vật lý lượng tử cho hình nộm. Trong phim hoạt hình, hãy chú ý đến "con mắt" của người quan sát. Nó đã trở thành một bí ẩn nghiêm trọng đối với các nhà vật lý.

Giao thoa là gì?

Ở phần đầu của phim hoạt hình, bằng cách sử dụng ví dụ về chất lỏng, người ta cho thấy sóng hoạt động như thế nào - các sọc dọc sáng tối xen kẽ xuất hiện trên màn hình phía sau một tấm có các khe. Và trong trường hợp các hạt rời rạc (ví dụ, đá cuội) bị “bắn” vào đĩa, chúng bay qua 2 khe và đập trực tiếp vào màn hình đối diện với các khe. Và "vẽ" trên màn hình chỉ có 2 sọc dọc.

Giao thoa ánh sáng- Đây là hành vi "sóng" của ánh sáng, khi có nhiều sọc dọc sáng tối xen kẽ nhau được hiển thị trên màn hình. Và những sọc dọc được gọi là một mẫu giao thoa.

Trong mô hình macrocosm của chúng ta, chúng ta thường quan sát thấy rằng ánh sáng hoạt động giống như một làn sóng. Nếu bạn đặt tay trước ngọn nến, thì trên tường sẽ không có bóng rõ ràng từ bàn tay, mà là những đường viền mờ ảo.

Vì vậy, nó không phải là tất cả khó khăn! Bây giờ chúng ta đã khá rõ là ánh sáng có bản chất sóng, và nếu chiếu vào 2 khe bằng ánh sáng thì trên màn phía sau chúng ta sẽ thấy hình ảnh giao thoa. Bây giờ hãy xem xét thử nghiệm thứ 2. Đây là thí nghiệm Stern-Gerlach nổi tiếng (được thực hiện vào những năm 20 của thế kỷ trước).

Trong cách sắp đặt được mô tả trong phim hoạt hình, chúng không tỏa sáng bằng ánh sáng, mà “bắn” bằng các electron (như các hạt riêng biệt). Sau đó, vào đầu thế kỷ trước, các nhà vật lý trên thế giới tin rằng electron là hạt cơ bản của vật chất và không nên có bản chất sóng, mà giống như đá cuội. Rốt cuộc, electron là hạt cơ bản của vật chất, phải không? Tức là, nếu chúng được “ném” vào 2 khe, giống như những viên sỏi, thì trên màn hình phía sau các khe chúng ta sẽ thấy 2 sọc dọc.

Nhưng… Kết quả thật tuyệt vời. Các nhà khoa học đã nhìn thấy một mẫu giao thoa - rất nhiều sọc dọc. Nghĩa là, các electron, giống như ánh sáng, cũng có thể có bản chất sóng, chúng có thể giao thoa. Mặt khác, rõ ràng là ánh sáng không chỉ là sóng, mà còn là một hạt - một photon (từ bối cảnh lịch sử ở phần đầu của bài báo, chúng ta biết rằng Einstein đã nhận giải Nobel cho khám phá này).

Bạn có thể nhớ rằng ở trường chúng tôi đã được nói trong vật lý về "thuyết nhị nguyên sóng hạt"? Có nghĩa là khi nói đến các hạt rất nhỏ (nguyên tử, điện tử) của microworld, thì chúng vừa là sóng vừa là hạt

Ngày nay bạn và tôi thật thông minh và hiểu rằng 2 thí nghiệm mô tả ở trên - bắn electron và chiếu khe bằng ánh sáng - là một và giống nhau. Bởi vì chúng ta đang bắn các hạt lượng tử vào các khe. Bây giờ chúng ta biết rằng cả ánh sáng và electron đều có bản chất lượng tử, chúng đồng thời là sóng và hạt. Và vào đầu thế kỷ 20, kết quả của thí nghiệm này đã gây chấn động.

Chú ý! Bây giờ chúng ta hãy chuyển sang một vấn đề tế nhị hơn.

Chúng ta chiếu vào các khe của chúng ta một dòng photon (electron) - và chúng ta thấy một mẫu giao thoa (sọc dọc) phía sau các khe trên màn hình. Nó rõ ràng. Nhưng chúng tôi muốn xem từng electron bay qua khe như thế nào.

Có lẽ, một electron bay tới khe bên trái, electron kia bay sang phải. Nhưng sau đó 2 sọc dọc sẽ xuất hiện trên màn hình đối diện trực tiếp với các khe. Tại sao lại thu được hình ảnh giao thoa? Có thể bằng cách nào đó các electron tương tác với nhau đã có trên màn hình sau khi bay qua các khe. Và kết quả là một mô hình sóng như vậy. Làm thế nào chúng ta có thể làm theo điều này?

Chúng ta sẽ ném các electron không phải vào một chùm, mà là từng hạt một. Thả nó xuống, đợi, thả cái tiếp theo. Bây giờ, khi electron bay một mình, nó sẽ không thể tương tác trên màn hình với các electron khác. Chúng tôi sẽ đăng ký trên màn hình mỗi electron sau khi ném. Tất nhiên, một hoặc hai sẽ không “vẽ” ra một bức tranh rõ ràng cho chúng ta. Nhưng khi từng người một chúng tôi gửi rất nhiều chúng vào các khe, chúng tôi sẽ nhận thấy ... ồ kinh dị - chúng lại "vẽ" ra một mẫu sóng giao thoa!

Chúng tôi bắt đầu từ từ phát điên. Rốt cuộc, chúng tôi mong đợi rằng sẽ có 2 sọc dọc đối diện với các khe cắm! Hóa ra là khi chúng ta ném từng photon một, mỗi photon trong số chúng đi qua 2 khe cùng lúc và giao thoa với chính nó. Ảo tưởng! Chúng tôi sẽ trở lại lý giải về hiện tượng này trong phần tiếp theo.

Spin và chồng chất là gì?

Bây giờ chúng ta biết can thiệp là gì. Đây là hành vi sóng của các hạt vi mô - photon, electron, các hạt vi mô khác (từ nay hãy gọi chúng là photon cho đơn giản).

Kết quả của thí nghiệm, khi chúng ta ném 1 photon vào 2 khe, chúng ta nhận ra rằng nó bay như thể xuyên qua hai khe cùng một lúc. Làm thế nào khác để giải thích hình ảnh giao thoa trên màn?

Nhưng làm thế nào để tưởng tượng một bức tranh mà một photon bay qua hai khe cùng một lúc? Có 2 lựa chọn.

• Lựa chọn đầu tiên: photon, giống như một làn sóng (như nước) "trôi" qua 2 khe cùng một lúc
• Tùy chọn thứ 2: một photon, giống như một hạt, bay đồng thời dọc theo 2 quỹ đạo (thậm chí không phải hai, mà tất cả cùng một lúc)

Về nguyên tắc, các câu lệnh này là tương đương nhau. Chúng ta đã đến phần "tích phân đường dẫn". Đây là công thức của Richard Feynman về cơ học lượng tử.

Nhân tiện, chính xác là Richard Feynman thuộc về biểu thức nổi tiếng rằng chúng ta có thể tự tin nói rằng không ai hiểu cơ học lượng tử

Nhưng biểu hiện này của ông đã phát huy tác dụng vào đầu thế kỷ này. Nhưng bây giờ chúng ta thông minh và chúng ta biết rằng một photon có thể hoạt động như một hạt và một sóng. Rằng anh ta có thể bay qua 2 khe cùng lúc theo một cách nào đó mà chúng tôi không thể hiểu được. Do đó, chúng ta sẽ dễ dàng hiểu được phát biểu quan trọng sau đây của cơ học lượng tử:

Nói một cách chính xác, cơ học lượng tử cho chúng ta biết rằng hành vi của photon này là quy luật, không phải là ngoại lệ. Theo quy luật, bất kỳ hạt lượng tử nào cũng ở trong một số trạng thái hoặc tại một số điểm trong không gian đồng thời.

Các đối tượng của macroworld chỉ có thể ở một nơi cụ thể và ở một trạng thái cụ thể. Nhưng một hạt lượng tử tồn tại theo các quy luật riêng của nó. Và cô ấy không quan tâm rằng chúng tôi không hiểu họ. Đây là điểm.

Đối với chúng ta, chúng ta vẫn nên chấp nhận một cách đơn giản như một tiên đề rằng "sự chồng chất" của một đối tượng lượng tử có nghĩa là nó có thể nằm trên 2 hoặc nhiều quỹ đạo cùng một lúc, tại 2 hoặc nhiều điểm tại cùng một thời điểm.

Điều tương tự cũng áp dụng cho một tham số photon khác - spin (mômen động lượng riêng của nó). Spin là một vectơ. Một vật thể lượng tử có thể được coi như một nam châm cực nhỏ. Chúng ta đã quen với thực tế là vectơ nam châm (spin) hướng lên hoặc hướng xuống. Nhưng electron hoặc photon lại nói với chúng ta: “Các bạn, chúng tôi không quan tâm đến việc bạn đã quen với việc gì, chúng ta có thể ở cả hai trạng thái spin cùng một lúc (vectơ lên, vectơ xuống), giống như chúng ta có thể ở trên 2 quỹ đạo tại cùng lúc hoặc tại 2 điểm cùng lúc!

"Đo lường" hoặc "sự sụp đổ chức năng sóng" là gì?

Nó vẫn còn cho chúng ta một chút - để hiểu thế nào là "đo lường" và thế nào là "sự sụp đổ của hàm sóng".

hàm sóng là sự mô tả trạng thái của một đối tượng lượng tử (photon hoặc electron của chúng ta).

Giả sử chúng ta có một electron, nó tự bay đến ở trạng thái không xác định, vòng quay của nó hướng lên và xuống cùng một lúc. Chúng tôi cần đo tình trạng của anh ấy.

Hãy đo bằng cách sử dụng từ trường: các điện tử có spin hướng theo hướng của trường sẽ lệch theo một hướng và các điện tử có spin hướng vào trường sẽ lệch theo hướng khác. Các photon cũng có thể được gửi đến một bộ lọc phân cực. Nếu spin (độ phân cực) của một photon là +1, nó sẽ đi qua bộ lọc, còn nếu là -1, thì nó không đi qua.

Ngừng lại! Đây là nơi chắc chắn câu hỏi nảy sinh: trước khi đo, sau tất cả, electron không có bất kỳ hướng spin cụ thể nào, phải không? Anh ta có ở tất cả các tiểu bang cùng một lúc không?

Đây là mẹo và cảm giác của cơ học lượng tử.. Miễn là bạn không đo trạng thái của một đối tượng lượng tử, nó có thể quay theo bất kỳ hướng nào (có bất kỳ hướng nào của vectơ mômen động lượng của riêng nó - spin). Nhưng tại thời điểm bạn đã đo trạng thái của nó, có vẻ như nó đang quyết định lấy véc tơ quay nào.

Đối tượng lượng tử này rất tuyệt - nó đưa ra quyết định về trạng thái của nó. Và chúng ta không thể đoán trước nó sẽ đưa ra quyết định gì khi bay vào vùng từ trường mà chúng ta đo được. Xác suất để anh ta quyết định có một vectơ quay "lên" hoặc "xuống" là 50 đến 50%. Nhưng ngay sau khi anh ta quyết định, anh ta đang ở một trạng thái nhất định với một hướng quay cụ thể. Lý do cho quyết định của anh ấy là "chiều" của chúng tôi!

Cái này được gọi là " sụp đổ hàm sóng ". Hàm sóng trước khi đo là vô định, tức là vectơ spin của electron đồng thời theo mọi hướng, sau khi đo, electron cố định một hướng nhất định của vectơ spin của nó.

Chú ý! Một liên kết ví dụ tuyệt vời từ mô hình macro của chúng tôi để hiểu:

Quay một đồng xu trên bàn như một mặt trên. Trong khi đồng xu quay, nó không có ý nghĩa cụ thể - đầu hay đuôi. Nhưng ngay sau khi bạn quyết định "đo" giá trị này và dùng tay đập vào đồng xu, đây là lúc bạn sẽ có được trạng thái cụ thể của đồng xu - đầu hoặc đuôi. Bây giờ, hãy tưởng tượng rằng đồng xu này quyết định giá trị nào sẽ "hiển thị" cho bạn - đầu hay đuôi. Electron hoạt động gần giống như vậy.

Bây giờ hãy nhớ lại thí nghiệm được hiển thị ở cuối phim hoạt hình. Khi các photon đi qua các khe, chúng hoạt động giống như một làn sóng và hiển thị một hình ảnh giao thoa trên màn hình. Và khi các nhà khoa học muốn xác định (đo) thời điểm khi các photon đi qua khe và đặt một "người quan sát" phía sau màn hình, các photon bắt đầu hoạt động không giống như sóng, mà giống như các hạt. Và “vẽ” 2 sọc dọc trên màn hình. Những thứ kia. tại thời điểm đo lường hoặc quan sát, các đối tượng lượng tử tự chọn trạng thái của chúng.

Ảo tưởng! Không phải nó?

Nhưng đó không phải là tất cả. Cuối cùng chúng ta đã đến thú vị nhất.

Nhưng ... đối với tôi dường như sẽ có quá tải thông tin, vì vậy chúng tôi sẽ xem xét 2 khái niệm này trong các bài viết riêng biệt:

• Gì ?
• Thử nghiệm suy nghĩ là gì.

Và bây giờ, bạn có muốn thông tin được lên kệ? Xem phim tài liệu do Viện Vật lý Lý thuyết Canada sản xuất. Trong 20 phút, nó sẽ cho bạn biết rất ngắn gọn và theo trình tự thời gian về tất cả những khám phá của vật lý lượng tử, bắt đầu với khám phá của Planck vào năm 1900. Và sau đó họ sẽ cho bạn biết những phát triển thực tế nào hiện đang được thực hiện trên cơ sở kiến ​​thức về vật lý lượng tử: từ đồng hồ nguyên tử chính xác nhất đến tính toán siêu nhanh của máy tính lượng tử. Tôi rất khuyên bạn nên xem bộ phim này.

Thấy bạn!

Chúc các bạn có nhiều cảm hứng cho mọi kế hoạch và dự án của mình!

P.S.2 Viết câu hỏi và suy nghĩ của bạn trong phần bình luận. Viết đi, bạn quan tâm đến những câu hỏi nào khác về vật lý lượng tử?

P.S.3 Đăng ký blog - hình thức đăng ký dưới bài viết.