Сто лет недосказанности: Квантовая механика для всех в 25 эссе

Сто лет недосказанности: Квантовая механика для всех в 25 эссе
Аннотация

Квантовая механика – самый точный из известных человечеству способов описания мира на той фундаментальной глубине, которая определяет его структуру, но недоступна прямому наблюдению. Только благодаря квантовой природе удается существовать атомам, людям, звездам и почти всему остальному. Квантовые эффекты, которые уже задействованы в технологиях, максимально приближаются к нашим представлениям о чудесах. Но в силу самого своего устройства квантовая механика оставляет недосказанности в отношении поведения квантовых объектов и свойств реальности.

На заре второго квантового столетия Алексей Семихатов, автор бестселлера «Всё, что движется», предлагает последовательное изложение современного состояния квантовой механики. Каковы принципиальные особенности квантового мира и какой ценой их можно примирить с интуицией? По каким правилам развиваются квантовые системы во времени и как в это развитие вмешиваются вероятности? Как различные интерпретации квантовой механики подталкивают нас к глубоко философским заключениям о возможном устройстве реальности – от параллельных вселенных до разрывов в восприятии? И как привычная нам реальность возникает из чуждой ей квантовой? Что все-таки делает квантовый компьютер, что и как вовлекается в квантовую запутанность и почему квантовым объектам приходится существовать без некоторых свойств? Оказывается, о квантовой механике можно всерьез говорить понятным языком, а обсуждение ее сложных мест делает этот разговор только интереснее.

Согласно квантовым законам и только лишь благодаря квантовым законам существуют атомы, из которых состоим и мы сами, и почти все на планете Земля; благодаря квантовым законам горит Солнце; квантовые процессы определяют взаимодействие света и вещества; весь наш мир собран из квантовых объектов. Но фундаментальная квантовая природа в глубине мира остается в основном незаметной из-за мельтешения огромного числа мельчайших участников. По отдельности они ведут себя квантово и взаимодействуют друг с другом тоже по квантовым правилам, но все вместе образуют привычный нам наблюдаемый, и почти ничем не квантовый, мир…. Парадоксальным образом привычные свойства окружающего мира основаны на чуждых ему квантовых явлениях.

Особенности

26 иллюстраций, нарисованных специально для книги. Иллюстратор Нюся Красовицкая предложила философско-метафорическое видение предмета, определяющая черта которого – отсутствие наглядности.

Квантовая механика не похожа на другие физические теории. Она поразительно успешна на практике, а ее логическая структура приводит к интригующим проблемам философского порядка. Ее вычислительная схема основана на строгих формальных предписаниях, но знаменательным образом обходит стороной вопрос о том, что же физически происходит в пространстве-времени. И в соответствии со своей собственной логикой квантовая механика ставит перед нами вопросы об устройстве реальности, но не затрудняет себя однозначными ответами.

Для кого

Для тех, кому интересно, какие правила игры, радикально отличающиеся от привычных, лежат в самой основе мира и определяют устройство и нас самих, и почти всего, что нас окружает.

Мир выглядел бы совершенно безумным, если бы в нашем восприятии отражалась даже малая часть экзотически запутанных состояний, которые в огромном количестве возникают в ходе эволюции волновой функции под управлением уравнения Шрёдингера. Общим местом была бы неопределенность положения и ориентации в пространстве; объекты находились бы в самых немыслимых комбинациях запутанных свойств.

Другие книги автора Алексей Семихатов

Рассказ о фундаментальной научной картине мира в развитии от более наглядного к более абстрактному: от брошенного камня до объяснения уравнений Эйнштейна и Шрёдингера. Человек разбирается в устройстве Вселенной, наблюдая за движением и его последствиями, догадываясь о правилах, которые регулируют все, что происходит, и получая подсказки о скрытых частях мира или о новых правилах из несоответствий между теоретически ожидаемым и реальным движением: знаменитые примеры включают предсказанное существование Нептуна, Планеты 9 и невидимого вещества в галактиках, причины ускоренного расширения Вселенной, квантовую природу теплового излучения.

Привычные способы описания вещей рушатся. Неизбывная вражда, определяемая наличием постоянной Планка, составляет неотъемлемую часть устройства Вселенной. Такое положение дел влияет не только на то, что понимается под движением объектов, но в некоторой степени и на сам характер их существования.

Награды и премии

Вошла в длинный список XV сезона премии Дмитрия Зимина «Просветитель».

В книге обсуждаются функционирование Солнечной системы и возможности путешествий по ней; взаимоотношения пространства, времени и движения в специальной теории относительности и определяемые ими проблемы галактических перелетов; общая теория относительности и ее эффекты, включая некеплеровы орбиты, замедление времени, гравитационные волны и экзотические способы сверхсветового перемещения; энтропия как незнание о микроскопическом движении и ее приложения от тепловых машин до демона Максвелла и черных дыр; квантовая механика, включая прохождение сквозь стены, уникальность устройства атомов, запутанность и интерпретации, призванные прояснить состояние кошки Шрёдингера. По правилам нашей Вселенной в ней невозможен покой, и читателю предстоит оценить ее беспокойное разнообразие.

Мир, где властвует принцип неопределенности, казалось бы, должен выглядеть размытым и неточным, но в действительности все наоборот: мир оказывается чрезвычайно жестким и строгим, а потому точным в отношении тех значений величин, которые все-таки доступны существующим там явлениям.

…Перед нами еще один случай, когда отличие времени от пространства вносит свои поправки, и в пространстве-времени обстоятельства поворачиваются таким образом, что самые прямые линии, соединяющие два события, – это самые долгие путешествия для путешествующих.

Для кого

Для тех, кому хочется найти ориентиры для понимания современной научной картины мира, ее принципов и закономерностей развития.

Самое популярное в жанре Физика и математика

Солнечная система была ранее двух-звёздной. Формировалась с калибровкой диаметров тел, по таблице простых чисел в окантовке рядов и уникальных формул. Планеты-близнецы рождены в расколах, спутники рождались планетами последовательно, триадами 17, 29 и 41 калибров. Малая Родина Земли с Марсом – у Сатурна, Венеры с Меркурием – у Юпитера. Прогнозируются очередные трансформации системы – рождение спутника Венерой (калибра Меркурия) из северной кальдеры и Землёй (калибра Марса) из антарктической.

Миллиметрово-волновое воздействие, основанная на синдромном подходе традиционной китайской медицины, является эффективным методом лечения различных заболеваний в медицине Миллиметровые волны нашли свое применение в медицине, и в психологии они должны быть востребованы.

Данное издание для любознательного человека, который интересуется технологиями самоисцеления организма. У которого есть желание овладеть методами коррекции организма и применять их в домашних условиях как для себя, так и для своих родных, проконсультировавшись предварительно у врача. И, возможно, заинтересует специалистов: психологов, психотерапевтов, специалистов по акупунктуре и массажу.

Я отступила в своей работе от контрольных вопросов и остановилась на тех аспектах работы Юнга, которые каким-либо образом откликнулись в моем сознании, в моей душе. Я долго собиралась приступить к написанию этой контрольной работы, хотя прочтение работы Юнга вызвали очень много интерпретаций, чувств и эмоций. Только после написания этой контрольной работы (этот абзац я пишу последний – когда работа уже написана) я поняла причины этого.

В пособии даны выборки случайной величины, распределенной по нормальному, показательному и равномерному законам.Эти выборки предназначены для группировки и статистической обработки студентами.

В этом увлекательном и глубокоуважаемом исследовании вы окунетесь в мир физики – науки, которая не только формирует наше понимание природы, но и изменяет её облик благодаря технологическим достижениям. «Физика: причины возникновения и этапы развития науки и учебной дисциплины» предлагает читателям уникальный обзор ключевых моментов, предшествовавших формированию этой замечательной дисциплины, и рассматривает ее эволюцию от древнегреческих философов до современных квантовых технологий.

Методика проведения и составления сюрвейерского отчёта (независимого технического аудита) и экспертизы объекта страхования, включая, но не ограничиваясь: движимое и недвижимое имущество, оборудование, товары на складах, грузы, автотранспорт. С целью последующей оценки страхового риска и независимой оценки состояния объекта.

Это вторая моя книга по линейной алгебре, в которой основное внимание уделяется системам линейных уравнений и методам и способам их решения.

В этой монографии мы рассмотрели фундаментальные основы квантовой физики, которые базируются на сложных и глубоких концепциях. Мы обсудили некоторые перспективные направления развития квантовой физики. Одним из таких направлений является модель дискретного пространства-времени, состоящего из эфирных мембран. Эта модель представляет собой новый и интересный подход к пониманию фундаментальных основ квантовой физики и может стимулировать новые исследования в этой области.

Автор предлагает революционную теорию формирования звёзд и планет, понятную на школьном уровне физики, но объясняющую загадочные открытия последних десятилетий. Книга обосновывает отказ от гипотезы тёмной материи и опровергает теорию Большого взрыва, заменяя её циклической моделью Вселенной. Написанная как научно-популярное издание для детей, теория элегантно объясняет множество необъяснимых явлений и заслуживает внимания даже ведущих астрофизиков, особенно тех, кто устал искать тёмную материю.

Оставить отзыв