Intrication quantique : théorie, principe, effet

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Intrication quantique : théorie, principe, effet
Intrication quantique : théorie, principe, effet
Anonim

Le feuillage d'automne doré des arbres brillait de mille feux. Les rayons du soleil du soir touchaient les sommets amincis. La lumière a traversé les branches et a mis en scène un spectacle de figures bizarres scintillant sur le mur de l'université "kapterka".

Le regard pensif de Sir Hamilton glissa lentement, observant le jeu du clair-obscur. Dans la tête du mathématicien irlandais, il y avait un véritable creuset de pensées, d'idées et de conclusions. Il était bien conscient que l'explication de nombreux phénomènes à l'aide de la mécanique newtonienne est comme un jeu d'ombres sur le mur, entremêlant de manière trompeuse des figures et laissant de nombreuses questions sans réponse. "Peut-être que c'est une onde… ou peut-être que c'est un flux de particules", a réfléchi le scientifique, "ou la lumière est une manifestation des deux phénomènes. Comme des figures tissées d'ombre et de lumière."

Le début de la physique quantique

Il est intéressant d'observer des gens formidables et d'essayer de comprendre comment naissent de grandes idées qui changent le cours de l'évolution de toute l'humanité. Hamilton est l'un de ceux qui se sont tenus aux origines de la physique quantique. Cinquante ans plus tard, au début du XXe siècle, de nombreux scientifiques se sont engagés dans l'étude des particules élémentaires. Les connaissances acquises étaient incohérentes et non compilées. Cependant, les premiers pas chancelants ont été franchis.

Comprendre le micromonde au début du 20ème siècle

En 1901, le premier modèle de l'atome a été présenté et son échec a été démontré, du point de vue de l'électrodynamique ordinaire. Au cours de la même période, Max Planck et Niels Bohr ont publié de nombreux travaux sur la nature de l'atome. Malgré leur travail minutieux, il n'y avait pas de compréhension complète de la structure de l'atome.

Quelques années plus tard, en 1905, un scientifique allemand peu connu, Albert Einstein, publia un rapport sur la possibilité de l'existence d'un quantum de lumière à deux états - ondulatoire et corpusculaire (particules). Dans son travail, des arguments ont été donnés expliquant la raison de l'échec du modèle. Cependant, la vision d'Einstein était limitée par l'ancienne compréhension du modèle de l'atome.

intrication quantique de particules
intrication quantique de particules

Après de nombreux travaux de Niels Bohr et de ses collègues en 1925, une nouvelle direction est née - une sorte de mécanique quantique. Une expression courante - la "mécanique quantique" est apparue trente ans plus tard.

Que savons-nous des quanta et de leurs bizarreries ?

Aujourd'hui, la physique quantique est allée assez loin. De nombreux phénomènes différents ont été découverts. Mais que savons-nous vraiment ? La réponse est présentée par un scientifique moderne. "On peut soit croire en la physique quantique, soit ne pas la comprendre", telle est la définition de Richard Feynman. Pensez-y vous-même. Il suffira de mentionner un phénomène tel que l'intrication quantique des particules. Ce phénomène a plongé le monde scientifique dans une position de désarroi complet. Encore plus de chocétait que le paradoxe qui en résulte est incompatible avec les lois de Newton et d'Einstein.

Pour la première fois, l'effet de l'intrication quantique des photons a été discuté en 1927 lors du cinquième Congrès Solvay. Une vive dispute éclata entre Niels Bohr et Einstein. Le paradoxe de l'intrication quantique a complètement changé la compréhension de l'essence du monde matériel.

théorie de l'intrication quantique
théorie de l'intrication quantique

On sait que tous les corps sont constitués de particules élémentaires. Ainsi, tous les phénomènes de la mécanique quantique se reflètent dans le monde ordinaire. Niels Bohr a dit que si nous ne regardons pas la lune, alors elle n'existe pas. Einstein considérait cela comme déraisonnable et croyait que l'objet existait indépendamment de l'observateur.

Lorsqu'on étudie les problèmes de la mécanique quantique, il faut comprendre que ses mécanismes et ses lois sont interconnectés et n'obéissent pas à la physique classique. Essayons de comprendre le domaine le plus controversé - l'intrication quantique des particules.

Théorie de l'intrication quantique

Pour commencer, il convient de comprendre que la physique quantique est comme un puits sans fond dans lequel tout peut être trouvé. Le phénomène de l'intrication quantique au début du siècle dernier a été étudié par Einstein, Bohr, Maxwell, Boyle, Bell, Planck et bien d'autres physiciens. Tout au long du XXe siècle, des milliers de scientifiques du monde entier l'ont activement étudiée et expérimentée.

Le monde est soumis aux lois strictes de la physique

Pourquoi y a-t-il un tel intérêt pour les paradoxes de la mécanique quantique ? Tout est très simple: nous vivons en obéissant à certaines lois du monde physique. La capacité de "contourner" la prédestination ouvre une porte magique, au-delàoù tout devient possible. Par exemple, le concept de « chat de Schrödinger » conduit au contrôle de la matière. Il deviendra également possible de téléporter des informations, ce qui provoque un enchevêtrement quantique. La transmission des informations deviendra instantanée, quelle que soit la distance. Cette question est encore à l'étude, mais a une tendance positive.

Analogie et compréhension

Quelle est l'unicité de l'intrication quantique, comment la comprendre et que se passe-t-il ? Essayons de comprendre. Cela nécessitera une expérience de pensée. Imaginez que vous avez deux boîtes entre les mains. Chacun d'eux contient une balle avec une bande. Maintenant, nous donnons une boîte à l'astronaute, et il s'envole vers Mars. Dès que vous ouvrez la boîte et voyez que la bande sur la balle est horizontale, alors dans l'autre boîte, la balle aura automatiquement une bande verticale. Ce sera l'intrication quantique exprimée en mots simples: un objet prédétermine la position d'un autre.

intrication quantique en termes simples
intrication quantique en termes simples

Cependant, il faut comprendre qu'il ne s'agit que d'une explication superficielle. Pour obtenir l'intrication quantique, il faut que les particules aient la même origine, comme des jumeaux.

intrication d'états quantiques
intrication d'états quantiques

Il est très important de comprendre que l'expérience sera interrompue si quelqu'un avant vous a eu l'occasion de regarder au moins un des objets.

Où peut-on utiliser l'intrication quantique ?

Le principe de l'intrication quantique peut être utilisé pour transmettre des informations sur de longues distancesimmédiatement. Une telle conclusion contredit la théorie de la relativité d'Einstein. Il dit que la vitesse maximale de déplacement n'est inhérente qu'à la lumière - trois cent mille kilomètres par seconde. Ce transfert d'informations permet à la téléportation physique d'exister.

Tout dans le monde est information, y compris la matière. Les physiciens quantiques sont arrivés à cette conclusion. En 2008, sur la base d'une base de données théorique, il était possible de voir l'intrication quantique à l'œil nu.

intrication quantique
intrication quantique

Cela suggère une fois de plus que nous sommes sur le point de faire de grandes découvertes - en nous déplaçant dans l'espace et dans le temps. Le temps dans l'Univers est discret, donc le mouvement instantané sur de grandes distances permet d'entrer dans différentes densités de temps (basé sur les hypothèses d'Einstein, Bohr). Peut-être qu'à l'avenir, ce sera une réalité, tout comme le téléphone mobile l'est aujourd'hui.

Étherdynamique et intrication quantique

Selon certains scientifiques de premier plan, l'intrication quantique s'explique par le fait que l'espace est rempli d'une sorte d'éther - la matière noire. Toute particule élémentaire, comme nous le savons, existe sous la forme d'une onde et d'un corpuscule (particule). Certains scientifiques pensent que toutes les particules se trouvent sur la "toile" de l'énergie noire. Ce n'est pas facile à comprendre. Essayons de le comprendre d'une autre manière - la méthode d'association.

Imaginez-vous sur la plage. Légère brise et petite brise. Vous voyez les vagues ? Et quelque part au loin, dans les reflets des rayons du soleil, un voilier est visible.

Le navire sera notre particule élémentaire, et la mer sera l'éther (obscuritéLa mer peut être en mouvement sous forme de vagues visibles et de gouttelettes d'eau. De la même manière, toutes les particules élémentaires peuvent être juste une mer (sa partie intégrante) ou une particule séparée - une goutte.

Ceci est un exemple simplifié, tout est un peu plus compliqué. Les particules sans la présence d'un observateur se présentent sous la forme d'une onde et n'ont pas d'emplacement fixe.

éthérodynamique et intrication quantique
éthérodynamique et intrication quantique

Le voilier blanc est un objet distingué, il diffère de la surface et de la structure de l'eau de la mer. De la même manière, il y a des "pics" dans l'océan d'énergie que nous pouvons percevoir comme des manifestations de forces connues de nous qui ont façonné la partie matérielle du monde.

Microworld vit selon ses propres lois

Le principe de l'intrication quantique peut être compris si l'on tient compte du fait que les particules élémentaires sont sous forme d'ondes. Sans emplacement ni caractéristiques spécifiques, les deux particules se trouvent dans un océan d'énergie. Au moment où l'observateur apparaît, l'onde « se transforme » en un objet accessible au toucher. La deuxième particule, observant le système d'équilibre, acquiert des propriétés opposées.

L'article décrit ne vise pas à de vastes descriptions scientifiques du monde quantique. La capacité d'une personne ordinaire à comprendre est basée sur la disponibilité de la compréhension du matériel présenté.

La physique des particules étudie l'intrication des états quantiques en fonction du spin (rotation) d'une particule élémentaire.

transfert d'informations sur l'intrication quantique
transfert d'informations sur l'intrication quantique

Langage scientifique (simplifié) - l'intrication quantique est définie par différents spins. ÀLors de l'observation d'objets, les scientifiques ont constaté qu'il ne pouvait y avoir que deux rotations - longitudinale et transversale. Curieusement, dans d'autres positions, les particules ne « posent » pas à l'observateur.

Nouvelle hypothèse - une nouvelle vision du monde

L'étude du microcosme - l'espace des particules élémentaires - a donné lieu à de nombreuses hypothèses et suppositions. L'effet de l'intrication quantique a incité les scientifiques à réfléchir à l'existence d'une sorte de micro-réseau quantique. À leur avis, à chaque nœud - le point d'intersection - il y a un quantum. Toute énergie est un réseau intégral, et la manifestation et le mouvement des particules ne sont possibles qu'à travers les nœuds du réseau.

La taille de la "fenêtre" d'un tel réseau est assez petite et la mesure des équipements modernes est impossible. Cependant, afin de confirmer ou d'infirmer cette hypothèse, les scientifiques ont décidé d'étudier le mouvement des photons dans un réseau quantique spatial. L'essentiel est qu'un photon peut se déplacer en ligne droite ou en zigzags - le long de la diagonale du réseau. Dans le second cas, ayant surmonté une plus grande distance, il dépensera plus d'énergie. En conséquence, ce sera différent d'un photon se déplaçant en ligne droite.

Peut-être apprendrons-nous avec le temps que nous vivons dans une grille quantique spatiale. Ou cette hypothèse peut être erronée. Cependant, c'est le principe d'intrication quantique qui indique la possibilité de l'existence d'un réseau.

principe de l'intrication quantique
principe de l'intrication quantique

En termes simples, dans un "cube" spatial hypothétique, la définition d'une face a une signification clairement opposée à celle de l'autre. C'est le principe de la préservation de la structure de l'espace -temps.

Épilogue

Pour comprendre le monde magique et mystérieux de la physique quantique, il vaut la peine d'examiner de près le cours de la science au cours des cinq cents dernières années. Autrefois, la Terre était plate et non sphérique. La raison est évidente: si vous prenez sa forme ronde, l'eau et les gens ne pourront pas résister.

Comme nous pouvons le voir, le problème existait en l'absence d'une vision complète de toutes les forces en action. Il est possible que la science moderne manque d'une vision de toutes les forces agissantes pour comprendre la physique quantique. Les écarts de vision donnent lieu à un système de contradictions et de paradoxes. Peut-être que le monde magique de la mécanique quantique détient les réponses à ces questions.

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