Kvantna mehanika predstavlja pravi pomak u znanosti, omogućujući znanstvenicima da objasne mnoge pojave na razini atoma i subatomskih čestica. I uopće nije iznenađujuće da je tako dinamično polje znanja imalo ogroman utjecaj na modernu sliku stvarnosti. To možete provjeriti gledajući 17 primjera kako se kvantna mehanika promijenila i nastavlja mijenjati naš pogled na svemir.
1. Svemir može biti hologram
Jedna od interpretacija modela svijeta, uvjetovana postulatima kvantne mehanike, je ideja da je naš trodimenzionalni svemir samo hologram. Istraživači s njemačko-britanskog opservatorija izvijestili su o vjerojatnom otkrivanju malih pukotina u prostor-vremenu, što bi moglo pružiti dokaz za teoriju kvantne pikselizacije.
2. Kako se tehnologija poboljšava, inovacije postaju manje precizne
Uz napredak u području tehnološkog razvoja, prirodno raste i potreba za njihovom preciznošću. Pogreška različitih uređaja, poput satova i termometra, može se pripisati fenomenu kvantnog šuma. Ova buka sprečava da se dobiju savršena mjerenja. Međutim, uklanjanjem ove smetnje možete stvoriti tehniku s maksimalnom točnošću pokazatelja, sličnu atomskim satovima ili kvantnim termometrima.
Promotivni video:
3. Svjetlo se može kontrolirati i koncentrirati za obavljanje različitih funkcija
Čudno je da je laser, čije je otkriće postalo moguće zahvaljujući kvantnoj mehanici, nekoć smatrao predmetom bez praktične važnosti. Međutim, suprotno ovom uvjerenju, razvoj opsega ove tehnologije osigurao je stvaranje različitih izuma, od CD playera do sustava proturaketne obrane.
4. Slučajnost se može izračunati i predvidjeti
Prema znanstvenicima, sa stajališta kvantne mehanike ništa ne može biti doista slučajno. Imajući opsežne podatke o kretanju kockica, mogli bi točno simulirati valjak matrice i unaprijed predvidjeti njezin ishod. Stvaranjem kvantne buke i mjerenjem njezinih razina mogu se stvoriti nasumični brojevi koji se mogu koristiti za šifriranje podataka.
5. Kad se mjere mjere, predmeti se ponašaju drugačije
Kopenhagenska interpretacija kvantne mehanike pretpostavlja da čestice mijenjaju svoje ponašanje tijekom akta mjerenja. Po ovom konceptu čestice imaju različita stanja, ali u trenutku promatranja one su prisiljene uzeti jedno od njih. To možda zvuči čudno, ali ovu interpretaciju podržava matematički koncept kolapsa valne funkcije.
6. Postoji više od jednog svemira
Koncept Multiverzuma, ili postojanje mnoštva svih mogućih stvarnosti, također je proizvod različitih interpretacija kvantne fizike. To se može dokazati podacima orbitaških opservatorija koje promatraju zaostale pojave Velikog praska, kao i matematičkim modelima koji impliciraju ciklički svemir.
7. Postoji mnogo više dimenzija
Teorija struna rođena iz kvantne mehanike, zauzvrat, potaknula je nagađanja o vjerojatnosti (ili nedostatku) više dimenzija. Prema istraživačima, svemir sadrži najmanje 11 dimenzija, koje se, čini se, čine ne samo mogućim, već i potrebnim uvjetom za funkcioniranje teorije struna.
8. Geometrija dragulja kao novi pogled na koncept kvantne fizike
Fizičari su otkrili geometrijski objekt sličnog oblika višestrukom dragulju. Nalaz dramatično pojednostavljuje izračun međudjelovanja čestica i dovodi u pitanje klasično znanstveno razumijevanje prostora i vremena kao glavnih sastavnica stvarnosti.
9. Mogu se pronaći revolucionarni načini prijevoza
To više nije predmet čisto znanstvene fantastike: materija se može rastaviti u čestice koje će nakon transporta moći vratiti svoj prijašnji izgled. To je postalo moguće u eksperimentima prijenosa podataka, kao i velikih molekula, ali primjena takve tehnologije na ljude u skoroj budućnosti još nije razmatrana. Danas je moguće skenirati svaku molekulu u ljudskom tijelu i sastaviti je na drugom mjestu, ali, prema postulatima kvantne fizike, objekt se mijenja pod utjecajem takvih akcija. Stoga se ne može reproducirati točna kopija objekta koji se premješta.
10. Električna energija može se koristiti u medicini
Znanstvenici su nedavno otkrili sićušne poluvodičke kristale koji bi u skoroj budućnosti mogli postati temelj za proboj u području medicine. Vjeruje se da ove kvantne točke svijetluju kad su izložene ultraljubičastom zračenju. Ako je to slučaj, oni se mogu priključiti na stanice raka kako bi ih se lokalizirale i uništile.
11. Postoji čestica koja daje masu čak i najmanjim oblicima materije
Znanstvenici vjeruju da je Higgsov bozon, poznat i kao "božanska čestica", sposoban prenijeti masu na neke temeljne čestice poput elektrona i gluona. Otkrivajući i izolirajući Higgsov bozon, istraživači bi mogli razumjeti kako se materija može uravnotežiti antimaterijom i što se zapravo dogodilo sa svemirom nakon Velikog praska.
12. Svjetlost može pomoći u prepoznavanju hakerskih aktivnosti
Da bi zaštitili osjetljive podatke od prijetnji vanjskih smetnji, kvantna kriptografija razvila je metodu za kodiranje podataka unutar pojedinih čestica svjetla ili fotona. Tajna metode leži u prisutnosti "ključa" koji se sastoji od nula i onih koji omogućuju programu da u stvarnom vremenu otkrije prisustvo hakera, dok pokušava otkriti tajne podatke.
13. Računala mogu raditi brže od bilo kojeg digitalnog uređaja koji trenutno postoji
Razvoj kvantnih računala primijenjeno je polje kvantne mehanike koja može revolucionirati računarstvo. U usporedbi s digitalnim računalima, koja kodiraju podatke u binarnom sustavu, kvantna računala koriste kvantna svojstva za pohranjivanje podataka i obavljanje operacija, što rezultira time da se računanja i algoritmi mogu izvoditi mnogo brže.
14. Fenomen kvantnog tuneliranja može se upotrijebiti u odnosu na moderne uređaje
U kvantnoj mehanici kvantno tuneliranje je opisano kao proces čestice koja prodire kroz barijeru koju inače nije u stanju prevladati. Ova pojava je bitna za rad različitih uređaja, kao što su prekidači, flash memorijski čipovi i USB diskovi.
15. Tekućine mogu prkositi gravitaciji
Neki veliki sustavi mogu ispoljavati učinke kvantne mehanike, kao što je fenomen suvišne tekućine. To je stanje materije u kojem djeluje poput tekućine s nultom viskoznošću, što mu omogućava da se sam pokreće bez obzira na gravitaciju. U trenutnim uvjetima, ovaj je učinak našao najveću primjenu u stvaranju modernih hladnjaka i razvoju spektroskopije.
16. Turbulencija zraka može se prilagoditi
Brazilski znanstvenici započeli su rad na stvaranju kvantne turbulencije u izuzetno hladnim uvjetima unutar laboratorijske komore ispunjene plinom. Proučavanje turbulencija u kontroliranom okruženju može u konačnici dovesti znanstvenike na način da se njime upravljaju. Stoga se problem nestabilnosti zrakoplova tijekom leta može riješiti.
17. Ljudi mogu putovati naprijed-nazad u vremenu
Istraživanje kvantne mehanike osiguralo je uvjete za eksperimente vezano za mogućnost putovanja iz našeg svijeta u alternativno vrijeme i prostor. Na temelju rezultata pokusa provedenih 2010. godine, znanstvenici su mogli utvrditi kako se izolirani komad metala može kretati i istovremeno stajati. To je zbog sposobnosti kvantnih čestica da se kreću naprijed-nazad kroz vremenski kontinuum. Ova značajka vjerojatno može dovesti do znanosti za stvaranje načina putovanja u bliskoj budućnosti.
Autor: Katrin Straszewski