La physique classique, qui existait avant l'invention de la mécanique quantique, décrit la nature à une échelle ordinaire (macroscopique). La plupart des théories de la physique classique peuvent être déduites comme des approximations opérant sur les échelles auxquelles nous sommes habitués. La physique quantique (c'est aussi la mécanique quantique) diffère de la science classique en ce que l'énergie, la quantité de mouvement, le moment cinétique et d'autres quantités d'un système couplé sont limitées à des valeurs discrètes (quantification). Les objets ont des caractéristiques particulières à la fois sous forme de particules et sous forme d'ondes (dualité des particules ondulatoires). Dans cette science également, il y a des limites à la précision avec laquelle les quantités peuvent être mesurées (principe d'incertitude).
On peut dire qu'après l'émergence de la physique quantique dans les sciences exactes, une sorte de révolution a eu lieu, qui a permis de reconsidérer et d'analyser toutes les anciennes lois qui étaient auparavant considérées comme des vérités indiscutables. Est-ce bon ou mauvais? Peut-être une bonne chose, car la vraie science ne devrait jamais rester immobile.
Cependant, la "révolution quantique" est devenueune sorte de coup dur pour les physiciens de la vieille école, qui ont dû accepter le fait que ce en quoi ils croyaient auparavant s'est avéré n'être qu'un ensemble de théories erronées et archaïques nécessitant une révision urgente et une adaptation à la nouvelle réalité. La plupart des physiciens ont accepté avec enthousiasme ces nouvelles idées sur une science bien connue, contribuant à son étude, son développement et sa mise en œuvre. Aujourd'hui, la physique quantique définit la dynamique de toute la science dans son ensemble. C'est grâce à elle que des projets expérimentaux de pointe (comme le Large Hadron Collider) ont vu le jour.
Ouverture
Que dire des fondements de la physique quantique ? Elle émerge progressivement de diverses théories destinées à expliquer des phénomènes inconciliables avec la physique classique, comme la solution de Max Planck en 1900 et son approche du problème du rayonnement de nombreux problèmes scientifiques, et la correspondance entre énergie et fréquence dans un article de 1905. par Albert Einstein, qui a expliqué les effets photoélectriques. La première théorie de la physique quantique a été complètement révisée au milieu des années 1920 par Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Max Born et d'autres. La théorie moderne est formulée dans divers concepts mathématiques spécialement développés. Dans l'un d'eux, la fonction arithmétique (ou fonction d'onde) nous donne des informations complètes sur l'amplitude de la probabilité de localisation de l'impulsion.
Les fondamentaux de la physique quantique pour les nuls
Étude scientifique de la vagueL'essence de la lumière a commencé il y a plus de 200 ans, lorsque les grands scientifiques reconnus de l'époque ont proposé, développé et prouvé la théorie de la lumière sur la base de leurs propres observations expérimentales. Ils l'appelaient vague.
En 1803, le célèbre scientifique anglais Thomas Young a mené sa célèbre double expérience, à la suite de laquelle il a écrit le célèbre ouvrage "Sur la nature de la lumière et de la couleur", qui a joué un rôle énorme dans la formation des idées modernes sur ces phénomènes familiers. Cette expérience a joué un rôle majeur dans l'acceptation générale de cette théorie.
De telles expériences sont souvent décrites dans divers livres, par exemple, "Fundamentals of Quantum Physics for Dummies". Les expériences modernes d'accélération de particules élémentaires, par exemple, la recherche du boson de Higgs au Grand collisionneur de hadrons (LHC en abrégé) sont menées précisément afin de trouver une confirmation pratique de nombreuses théories quantiques purement théoriques.
Histoire
En 1838, Michael Faraday, pour le plus grand plaisir du monde entier, découvre les rayons cathodiques. Ces études sensationnelles ont été suivies par la déclaration sur le problème du rayonnement, le soi-disant "corps noir" (1859), faite par Gustav Kirchhoff, ainsi que par la célèbre hypothèse de Ludwig Boltzmann selon laquelle les états énergétiques de tout système physique peuvent également être discret (1877).). Plus tard, l'hypothèse quantique développée par Max Planck (1900) est apparue. Il est considéré comme l'un des fondements de la physique quantique. L'hypothèse audacieuse de Planck selon laquelle l'énergie peut à la fois être émise et absorbée dans des "quanta" discrets(ou paquets d'énergie), correspond exactement aux modèles observés de rayonnement du corps noir.
Le célèbre Albert Einstein a apporté une grande contribution à la physique quantique. Impressionné par les théories quantiques, il développe les siennes. La théorie générale de la relativité - c'est comme ça qu'elle s'appelle. Les découvertes en physique quantique ont également influencé le développement de la théorie restreinte de la relativité. De nombreux scientifiques de la première moitié du siècle dernier ont commencé à étudier cette science à la suggestion d'Einstein. Elle était à l'avant-garde à cette époque, tout le monde l'aimait, tout le monde s'intéressait à elle. Pas étonnant, car elle a comblé tant de "trous" dans la science physique classique (cependant, elle en a également créé de nouveaux), a offert une justification scientifique au voyage dans le temps, à la télékinésie, à la télépathie et aux mondes parallèles.
Le rôle de l'observateur
Tout événement ou état dépend directement de l'observateur. Habituellement, c'est ainsi que les bases de la physique quantique sont brièvement expliquées à des personnes éloignées des sciences exactes. Cependant, la réalité est bien plus compliquée.
Cela correspond parfaitement à de nombreuses traditions occultes et religieuses qui ont insisté pendant des siècles sur la capacité des gens à influencer les événements qui les entourent. D'une certaine manière, c'est aussi la base d'une explication scientifique de la perception extrasensorielle, car maintenant l'affirmation selon laquelle une personne (observateur) est capable d'influencer des événements physiques avec le pouvoir de la pensée ne semble pas absurde.
Chaque état propre d'un événement ou d'un objet observé correspond àvecteur propre de l'observateur. Si le spectre de l'opérateur (observateur) est discret, l'objet observé ne peut atteindre que des valeurs propres discrètes. C'est-à-dire que l'objet d'observation, ainsi que ses caractéristiques, est complètement déterminé par cet opérateur même.
Les fondamentaux de la physique quantique en mots complexes
Contrairement à la mécanique (ou physique) classique conventionnelle, on ne peut pas faire de prédictions simultanées de variables conjuguées telles que la position et la quantité de mouvement. Par exemple, les électrons peuvent (avec une certaine probabilité) être situés approximativement dans une certaine région de l'espace, mais leur position mathématique exacte est en fait inconnue.
Des contours de densité de probabilité constante, souvent appelés "nuages", peuvent être dessinés autour du noyau d'un atome pour conceptualiser où un électron est le plus susceptible de se trouver. Le principe d'incertitude de Heisenberg prouve l'incapacité de localiser avec précision une particule compte tenu de son impulsion conjuguée. Certains modèles de cette théorie ont un caractère computationnel purement abstrait et n'impliquent aucune valeur appliquée. Cependant, ils sont souvent utilisés pour calculer des interactions complexes au niveau des particules subatomiques et d'autres matières subtiles. De plus, cette branche de la physique a permis aux scientifiques d'assumer la possibilité de l'existence réelle de nombreux mondes. Peut-être pourrons-nous les voir bientôt.
Fonctions d'onde
Les lois de la physique quantique sont très volumineuses et variées. Ils se croisent avecnotion de fonctions d'onde. Certaines fonctions d'onde spéciales créent une propagation de probabilités qui est intrinsèquement constante ou indépendante du temps, par exemple, lorsque dans un état d'énergie stationnaire, le temps semble disparaître par rapport à la fonction d'onde. C'est un des effets de la physique quantique, qui lui est fondamentale. Le fait curieux est que le phénomène du temps a été radicalement révisé dans cette science inhabituelle.
Théorie des perturbations
Cependant, il existe plusieurs façons fiables de développer les solutions nécessaires pour travailler avec des formules et des théories en physique quantique. Une de ces méthodes, communément appelée "théorie des perturbations", utilise un résultat analytique pour un modèle de mécanique quantique élémentaire. Il a été créé pour apporter des résultats d'expériences afin de développer un modèle encore plus complexe qui est lié à un modèle plus simple. Voici comment la récursivité se révèle.
Cette approche est particulièrement importante dans la théorie du chaos quantique, qui est extrêmement populaire pour interpréter divers événements dans la réalité microscopique.
Règles et lois
Les règles de la mécanique quantique sont fondamentales. Ils prétendent que l'espace de déploiement d'un système est absolument fondamental (il a un produit scalaire). Une autre affirmation est que les effets observés par ce système sont en même temps des opérateurs particuliers qui affectent les vecteurs dans ce milieu même. Cependant, ils ne nous disent pas quel espace de Hilbert ou quels opérateurs existent dansce moment. Ils peuvent être choisis de manière appropriée pour donner une description quantitative d'un système quantique.
Sens et impact
Depuis le tout début de cette science inhabituelle, de nombreux aspects et résultats anti-intuitifs de l'étude de la mécanique quantique ont provoqué de vifs débats philosophiques et de nombreuses interprétations. Même des questions fondamentales, telles que les règles de calcul des différentes amplitudes et distributions de probabilité, méritent le respect du public et de nombreux scientifiques de premier plan.
Richard Feynman, par exemple, a tristement fait remarquer un jour qu'il n'était pas du tout sûr que l'un des scientifiques comprenne la mécanique quantique. Selon Steven Weinberg, à l'heure actuelle, il n'y a pas une seule interprétation de la mécanique quantique qui conviendrait à tout le monde. Cela suggère que les scientifiques ont créé un "monstre", pour bien comprendre et expliquer l'existence dont ils sont eux-mêmes incapables. Cependant, cela ne nuit en rien à la pertinence et à la popularité de cette science, mais attire de jeunes professionnels qui souhaitent résoudre des problèmes vraiment complexes et incompréhensibles.
De plus, la mécanique quantique a imposé une révision complète des lois physiques objectives de l'Univers, ce qui est une bonne nouvelle.
Interprétation de Copenhague
Selon cette interprétation, la définition standard de la causalité que nous connaît la physique classique n'est plus nécessaire. Selon les théories quantiques, la causalité au sens habituel pour nous n'existe pas du tout. Tous les phénomènes physiques y sont expliqués du point de vue de l'interaction du plus petit élément élémentaireparticules au niveau subatomique. Ce domaine, malgré l'improbabilité apparente, est extrêmement prometteur.
Psychologie quantique
Que peut-on dire de la relation entre la physique quantique et la conscience humaine ? Ceci est magnifiquement écrit dans un livre écrit par Robert Anton Wilson en 1990 intitulé Quantum Psychology.
Selon la théorie énoncée dans le livre, tous les processus qui se produisent dans notre cerveau sont dus aux lois décrites dans cet article. Autrement dit, il s'agit d'une sorte de tentative d'adaptation de la théorie de la physique quantique à la psychologie. Cette théorie est considérée comme parascientifique et n'est pas reconnue par la communauté académique.
Le livre de Wilson est remarquable pour le fait qu'il y fournit un ensemble de diverses techniques et pratiques qui prouvent plus ou moins son hypothèse. D'une manière ou d'une autre, le lecteur doit décider par lui-même s'il croit ou non à la viabilité de telles tentatives d'application de modèles mathématiques et physiques aux sciences humaines.
Le livre de Wilson a été considéré par certains comme une tentative de justifier la pensée mystique et de la lier à des formulations physiques de pointe scientifiquement prouvées. Ce travail très non trivial et saisissant est demandé depuis plus de 100 ans. Le livre est publié, traduit et lu dans le monde entier. Qui sait, peut-être qu'avec le développement de la mécanique quantique, l'attitude de la communauté scientifique envers la psychologie quantique changera également.
Conclusion
Grâce à cette théorie remarquable, qui est rapidement devenue une science à part entière, nous avons pu explorer l'environnementréalité au niveau des particules subatomiques. C'est le plus petit niveau possible, complètement inaccessible à notre perception. Ce que les physiciens savaient auparavant sur notre monde doit être révisé de toute urgence. Absolument tout le monde est d'accord avec cela. Il est devenu évident que différentes particules peuvent interagir les unes avec les autres à des distances complètement impensables, que nous ne pouvons mesurer que par des formules mathématiques complexes.
De plus, la mécanique quantique (et la physique quantique) a prouvé la possibilité de nombreuses réalités parallèles, de voyages dans le temps et d'autres choses qui, tout au long de l'histoire, n'étaient considérées que comme de la science-fiction. C'est sans aucun doute une énorme contribution non seulement à la science, mais aussi à l'avenir de l'humanité.
Pour les amoureux de l'image scientifique du monde, cette science peut être à la fois une amie et une ennemie. Le fait est que la théorie quantique ouvre de larges possibilités pour diverses spéculations sur un sujet parascientifique, comme cela a déjà été montré dans l'exemple d'une des théories psychologiques alternatives. Certains occultistes modernes, ésotéristes et partisans de mouvements religieux et spirituels alternatifs (le plus souvent des psychocultes) se tournent vers les constructions théoriques de cette science afin d'étayer la rationalité et la vérité de leurs théories, croyances et pratiques mystiques.
Il s'agit d'un cas sans précédent, lorsque de simples conjectures de théoriciens et des formules mathématiques abstraites ont conduit à une véritable révolution scientifique et créé une nouvelle science qui a biffé tout ce qui était connu auparavant. Dans certainesdegré, la physique quantique a réfuté les lois de la logique aristotélicienne, puisqu'elle a montré qu'en choisissant "soit-ou" il existe une alternative de plus (et peut-être plusieurs).
