Կրկնակի ճեղքվածքով փորձ և ալիք-մասնիկ երկակիություն՝ բացատրված պարզ բառերով.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:04.000
Կրկնակի ճեղքվածքի փորձը ֆիզիկայի փորձ է, որը բացահայտում է բնության մասին խորապես տարօրինակ բան:
00:05.000 --> 00:13.000
Երբ փոքր առարկաներ, ինչպիսիք են էլեկտրոնները կամ ֆոտոնները, կրակում են երկու նեղ ճեղքերով պատնեշի վրա, նրանք մյուս կողմում ձևավորում են մի նախշ, որը պետք է անհնար լինի:
00:13.000 --> 00:15.000
Եթե դրանք պարզապես փոքր մասնիկներ լինեին:
00:15.000 --> 00:24.000
Յուրաքանչյուր ճեղքի հետևում երկու կոկիկ կլաստերներում վայրէջք կատարելու փոխարեն նրանք ստեղծում են փոփոխական վառ և մութ գոտիներ, ալիքների նշան, որոնք խանգարում են միմյանց:
00:24.000 --> 00:29.000
Այս միակ արդյունքը մեզ ասում է, որ տիեզերքի կառուցողական բլոկները կրում են երկակի բնույթ:
00:29.000 --> 00:34.000
Նրանք իրենց ալիքների պես են պահում, երբ ոչ ոք չի նայում, և նման են մասնիկների այն պահին, երբ փորձում էս դրանք դիտարկել:
00:35.000 --> 00:38.000
Ֆիզիկոսները դա անվանում են ալիք-մասնիկ երկակիություն:
00:38.000 --> 00:44.000
Պատկերացրեք, որ դուք կանգնած եք միջանցքում և թենիսի գնդակներ եք նետում երկու ուղղահայաց ճեղքերով պատին:
00:44.000 --> 00:48.000
Գնդակները, որոնք այն անցնում են ցամաքով, երկու կոկիկ կույտերով, ճեղքերի հետևում:
00:48.000 --> 00:49.000
Կանխատեսելի.
00:49.000 --> 00:52.000
Այժմ փոխարինեք թենիսի գնդակները ջրային ալիքներով:
00:52.000 --> 00:56.000
Մի քար գցեք լողավազանի մեջ և թողեք, որ ալիքներն անցնեն նույն երկու ճեղքերով:
00:57.000 --> 01:00.000
Այս անգամ ալիքները համընկնում են մյուս կողմից:
01:00.000 --> 01:03.000
Այնտեղ, որտեղ գագաթը հանդիպում է գագաթին, ջուրը բարձրանում է:
01:03.000 --> 01:06.000
Այնտեղ, որտեղ գագաթը հանդիպում է գետնին, ջուրը հարթ է գնում:
01:06.000 --> 01:10.000
Դուք ստանում եք բարձրահասակ և հանգիստ շերտերի փոփոխվող գծավոր օրինակ:
01:11.000 --> 01:14.000
Թենիսի գնդակները ձեզ տալիս են երկու կույտ, ալիքները՝ շերտեր:
01:15.000 --> 01:19.000
Հիշեք այս տարբերությունը, քանի որ դա բանալին է այն ամենի, ինչ հաջորդում է:
01:19.000 --> 01:28.000
Պատմությունը սկսվում է 1801 թվականին անգլիացի պոլիմաթթոս Թոմաս Յանգի հետ, ով մասնագիտությամբ բժիշկ էր, բայց ազատ ժամանակ իրեն օպտիկա էր սովորեցնում:
01:28.000 --> 01:33.000
Այդ ժամանակ Իսահակ Նյուտոնի տեսակետը, որ լույսը մանր մասնիկների հոսք է, գերիշխում էր ֆիզիկայում:
01:34.000 --> 01:35.000
Յանգը չհամոզվեց.
01:36.000 --> 01:45.000
Նա երկու բարակ ճեղքեր խփեց բացիկի մեջ, արևի լույսը սփռեց դրանց միջով էկրանի վրա և տեսավ փոփոխվող պայծառ ու մութ ժապավեններ, ճիշտ այնպես, ինչպես ջրի ալիքները:
01:46.000 --> 01:48.000
Լույսը, եզրափակեց նա, պետք է լինի ալիք:
01:48.000 --> 01:50.000
Նրա արդյունքը պահպանվեց մեկ դար։
01:50.000 --> 02:00.000
Այնուհետև 1905 թվականին Ալբերտ Էյնշտեյնը ցույց տվեց, որ լույսը գալիս է նաև էներգիայի փոքրիկ փաթեթներով, որոնք կոչվում են ֆոտոններ, երբ նա բացատրեց ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը:
02:00.000 --> 02:03.000
Լույսն ինչ-որ կերպ և՛ ալիք էր, և՛ մասնիկ:
02:04.000 --> 02:10.000
1924 թվականին Լուի դը Բրոլին առաջ մղեց այդ գաղափարը և առաջարկեց, որ նյութն ինքնին ունի ալիքի երկարություն:
02:10.000 --> 02:15.000
Երեք տարի անց Քլինթոն Դևիսոնը և Լեսթեր Գերմերը ապացուցեցին, որ նա իրավացի էր:
02:15.000 --> 02:22.000
Bell Labs-ում նիկելի թիրախից էլեկտրոնների ցրումը ուսումնասիրելիս և մաքրված բյուրեղը ստեղծեց անսխալ դիֆրակցիոն օրինաչափություններ:
02:22.000 --> 02:26.000
Այսպիսով, ի՞նչ է տեղի ունենում, երբ դուք կրկնում եք Յունգի փորձը միայնակ էլեկտրոնների հետ:
02:27.000 --> 02:33.000
Դուք դրանք մեկ առ մեկ կրակում եք, ընդմիջումներով երկար դադարներով, այնպես որ երբեք թռիչքի ժամանակ մեկից ավելի էլեկտրոն չի լինում:
02:33.000 --> 02:37.000
Սկզբում յուրաքանչյուր էլեկտրոն վայրէջք է կատարում պատահական թվացող տեղում:
02:38.000 --> 02:44.000
Բայց քանի որ հազարավոր կետեր են կուտակվում, դրանք դասավորվում են նույն գծավոր, միջամտության ձևով:
02:44.000 --> 02:52.000
Միայնակ ճանապարհորդող մեկ էլեկտրոն ինչ-որ կերպ իրեն այնպես է պահում, կարծես թե անցնում է երկու ճեղքերով և խանգարում ինքն իրեն:
02:52.000 --> 02:54.000
Հիմա գալիս է իսկապես տարօրինակ մասը.
02:54.000 --> 02:59.000
Դետեկտոր դրեք ճեղքերից մեկի կողքին՝ տեսնելու, թե իրականում որ ճեղքով է անցնում էլեկտրոնը:
03:00.000 --> 03:03.000
Այն պահին, երբ դուք անում եք, միջամտության օրինաչափությունը անհետանում է:
03:03.000 --> 03:07.000
Շերտերը փլվում են երկու պարզ կույտերի, ինչպես թենիսի գնդակները:
03:08.000 --> 03:11.000
Նայեք էլեկտրոնին, և նա իրեն մասնիկի պես է պահում:
03:11.000 --> 03:14.000
Մի նայիր, և այն իրեն ալիքի պես է պահում։
03:14.000 --> 03:20.000
Ռիչարդ Ֆեյնմանը այս մեկ փորձն անվանեց քվանտային մեխանիկայի միակ առեղծվածը:
03:20.000 --> 03:24.000
Քվանտային աշխարհի մասին ամեն ինչ տարօրինակ է փաթեթավորված դրա ներսում:
03:24.000 --> 03:30.000
Սա պարզապես տարօրինակ լաբորատոր հետաքրքրություն չէ, այն տեխնոլոգիաների հիմքն է, որը դուք օգտագործում եք ամեն օր:
03:31.000 --> 03:41.000
Էլեկտրոնային մանրադիտակներն օգտագործում են էլեկտրոնների ալիքային բնույթը՝ առանձին ատոմները պատկերելու համար, քանի որ էլեկտրոնային ալիքի երկարությունը մինչև 100,000 անգամ ավելի կարճ է, քան տեսանելի լույսը:
03:41.000 --> 03:52.000
Օպտիկամանրաթելային մալուխների լազերները, հիվանդանոցներում MRI սկաներները և ձեր հեռախոսի ներսում գտնվող յուրաքանչյուր չիպի տրանզիստորները կախված են ալիքային մասնիկների երկակիությունից:
03:52.000 --> 03:54.000
Քվանտային համակարգիչները մի քայլ առաջ են տանում:
03:54.000 --> 04:10.000
Քվանտային բիթը կամ քուբիթը պահվում է նույն տեսակի ալիքանման սուպերպոզիցիայով, ինչ չչափված էլեկտրոնը երկու ճեղքերի միջև, ինչը թույլ է տալիս քվանտային մեքենաներին միաժամանակ ուսումնասիրել բազմաթիվ հնարավոր լուծումներ՝ մինչև վերջնական պատասխանը փլուզվելը:
04:10.000 --> 04:17.000
Չնայած իր ապշեցուցիչ հաջողությանը, կրկնակի ճեղքվածքի փորձը բարձրացնում է մի հարց, որը ֆիզիկոսները քննարկել են ավելի քան մեկ դար:
04:17.000 --> 04:22.000
Ի՞նչ է նշանակում, որ էլեկտրոնը միանգամից անցնի երկու ճեղքերով:
04:22.000 --> 04:32.000
Կան տասնյակ մեկնաբանություններ՝ սկսած Կոպենհագենի մեկնաբանությունից մինչև բազմաթիվ աշխարհների վարկածը, և ոչ մեկը վերջնականապես ապացուցված չէ:
04:32.000 --> 04:40.000
Չափման խնդիրը, թե ինչու է դիտարկումը փլուզում ալիքը, մնում է ֆիզիկայի ամենախորը բաց հարցերից մեկը:
04:40.000 --> 04:49.000
Երկու հարյուր տարի այն բանից հետո, երբ Թոմաս Յանգը իր հյուրասենյակում բացիկի մեջ երկու ճեղք արեց, մենք դեռ լիովին չենք հասկանում, թե ինչ է մեզ ասում նրա փորձը:
04:49.000 --> 04:58.000
Մենք միայն գիտենք, որ իրականությունն իր ամենափոքր մասշտաբով կազմված է հնարավորություններից, այլ ոչ թե որոշակիությունից, և որ տիեզերքը կարծես թե սպասում է հարցի, նախքան պատասխան տալու պարտավորությունը: