В том мире все иначе, но при этом он основа Вселенной. Квантовая механика скоро отметит 100летний юбилей. Ее годом рождения принято считать 1925г, когда Гейзенберг открыл принцип неопределенности, а Шредингер сформулировал уравнение волновой функции.

Все нынешние технологии: мобильные телефоны, лазеры, фотоэлементы, магнитная запись прямо и косвенно основаны на том, что человек пытается понять то, что творится в глубине вещей. Если представить изучение кванта, как лестницу ведущую вглубь, то она будет иметь крайне мало ступенек. Сложно определить, что двигало людьми, когда они решили впервые ступить на нее. Но это была попытка найти что-то, что дает предсказание относительно реальности. Когда это было обнаружено, также вскрылись противоречия с актуальными математическими описаниями. Когда говорят, что квантовая механика контринтуитивна, то не стоит этому удивляться. Наша интуиция не является абсолютной величиной.

Это скорее способ выживания. Американский ученый Ричард Фейнман говорил: «Если вам кажется, что вы понимаете квантовую теорию, то вы не понимаете квантовую теорию», но Софико Шеварднадзе предложила челлендж «Квантовая теория за пять минут». Что же важнее всего знать и понимать про мир элементарных частиц? С одной стороны квантовой механике подчиняются элементарные частицы, но с другой стороны, им не обязательно быть элементарными. Достаточно чтобы система имела малое число степеней свободы и была не слишком массивной.

Например, электрон – прекрасный образец для квантовой механики. Один из постулатов может звучать так: вещи не наделяются одновременно всей совокупностью свойств, которыми мы привыкли их наделять. Если привести пример с брошенным камнем, когда он летит, то в каждой точке фиксируется определенное положение и скорость.

В квантовой механике эти два свойства не прикрепляются к объекту одновременно. Он может обладать точным значением или скорости, или положения. Точная фиксация одного запрещает определение другого. Это называется дихотомия (вражда между различными физическими величинами) в квантовом мире. Причем вне этого мира величины могут спокойно сосуществовать в одном пространстве. В самой природе глубоко встроен индетерминизм, то есть неопределенность.

Одна и та же тождественная система при повторных испытаниях ведет себя по-разному. И предсказать конкретный исход каждого эксперимента невозможно. Только с некой вероятностью апеллировать к тому, что произойдет. Можно ли управлять этими вероятностями, как, например, монетой?

Когда ее подбрасывают, существуют методы чтобы точно выяснить, какой стороной она упадет. В квантовой механике все кардинально не так. Этого нельзя изменить и с этим приходится сосуществовать. Так был выявлен принцип неопределенности Гейзенберга (1901-1976гг, немецкий физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии).

Название «принцип» должно подчеркнуть нечто глубокое и фундаментальное. Природа ограничивает точность, с которой могут быть определены пары враждующих друг с другом величин. Удивительный факт, но считается, что Эйнштейн, как создатель теории относительности выступил против принципа неопределенности.

Для обывателя это звучит забавно, так как относительность и неопределенность являются синонимами. В популярных научных журналах часто встречаются статьи о том, что Эйнштейн не понимал и не принимал квантовую теорию. Это не так. Его волновал вопрос реальности возникновения свойств по тем принципам, что представляет квантовая механика. Носят ли вероятности в ней глобальный характер или существует нечто еще за пределами той теории, которую мы сейчас знаем?

Но The New York Times выходит под заголовком «Einstein attacks quantum theory!» Эйнштейн критикует квантовую теорию. Там был и подзаголовок о том, что ученый считает, что она не полна. Но кто же их читает? Основная мысль Эйнштейна была что квантовая теория незакончена, если мы наделяем вещи постоянными свойствами и допускаем общение между ними быстрее скорости света.

Идея взаимодействия быстрее скорости света отрицалась ученым. На этом основана вся теория относительности, понимание причинности, пространства и времени. Нет сигналов, передающихся быстрее скорости света, значит в квантовой механике чего-то недостает. В новом выпуске Алексей Семихатов рассказал о том, как связан знаменитый кот Шредингера и эффект наблюдателя?

Как происходит квантовая телепортация? Чем уникален квантовый компьютер и можно ли соединить его с искусственным интеллектом? А какие открытия в мире квантовой механики вы хотели бы видеть? Считаете ли подобные исследования прорывов или скользкой дорогой на пути господства искусственного интеллекта?