Քվանտային մեխանիկա բացատրված ծիծաղելիորեն պարզ բառերով.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:03.000
Մեր աշխարհում ամեն ինչ սովորաբար պարզ է և տրամաբանական:
00:03.000 --> 00:08.000
Մեքենան կա՛մ հանգստի վիճակում է, կա՛մ շարժվում է, ստերեոն կա՛մ միացված է, կա՛մ անջատված:
00:08.000 --> 00:12.000
Կատուն կա՛մ մեռած է, կա՛մ կենդանի, այս կամ այն պետությունը:
00:12.000 --> 00:16.000
Չկա միջին ճանապարհ կամ պետությունների համակցություն։
00:16.000 --> 00:23.000
Այնուամենայնիվ, նույնը չի կարելի ասել աշխարհի մասին ամենահիմնական մակարդակում, այն մասշտաբով, որոնցից մենք ստեղծված ենք ամենահիմնական մասնիկները:
00:23.000 --> 00:29.000
Այդ մասշտաբով մասնիկը գոյություն չունի այս կամ այն վիճակում, այլ միանգամից մի շարք վիճակներում:
00:30.000 --> 00:35.000
Ինչպես բացատրեց Շրդինգերը, հիմնարար աշխարհի կատուն ոչ մեռած կլիներ, ոչ կենդանի:
00:35.000 --> 00:40.000
Այն գոյություն կունենար երկու պետությունների միջև՝ և՛ մեռած, և՛ կենդանի:
00:40.000 --> 00:45.000
Սա նա անվանեց սուպերպոզիցիա, որտեղ մասնիկը գոյություն ունի վիճակների համակցությամբ:
00:45.000 --> 00:46.000
Տարօրինակ չէ՞:
00:47.000 --> 00:52.000
Բայց սա այն տարօրինակ տիրույթն է, որը կոչվում է քվանտային աշխարհ, որը ղեկավարում է քվանտային ֆիզիկան:
00:52.000 --> 00:57.000
Վերջին տարիներին այն բավականին տարածված թեմա է դարձել, և վարկի մեծ մասը բաժին է ընկնում գիտաֆանտաստիկ գրականությանը:
00:57.000 --> 01:08.000
Այլընտրանքային տիեզերքների և ժամանակի ճանապարհորդության տեսությունները, անշուշտ, մեզ զվարճացնում են, բայց կոնկրետ ո՞րն է այս թեման, որը գիտաֆանտաստիկ աշխարհը սնուցում է այդքան մեծ բովանդակությամբ:
01:08.000 --> 01:10.000
Ի՞նչ է քվանտային ֆիզիկան:
01:11.000 --> 01:19.000
Quantum-ը լատիներեն բառ է, որը բառացիորեն նշանակում է որքան, բայց այն օգտագործվում է որոշակի ֆիզիկական էության նվազագույն քանակի մասին խոսելու համար:
01:19.000 --> 01:26.000
Տեղին է, որ մենք օգտագործում ենք այն ներկայացնելու ամենատարրական մասնիկները, որոնք այս շատ մեծ աշխարհի հիմքերն են կամ նվազագույնը:
01:26.000 --> 01:38.000
Այսպիսով, քվանտային ֆիզիկան զբաղվում է մեր աշխարհի հիմքի, ատոմի էլեկտրոնների, միջուկի ներսում գտնվող պրոտոնների և այդ պրոտոնները կառուցող քվարկների, ինչպես նաև ֆոտոնների հետ, որոնք մենք ընկալում ենք որպես լույս:
01:38.000 --> 01:42.000
Դրանք կազմում են այն ամենը, ինչից մենք ստեղծված ենք՝ և՛ նյութը, և՛ էներգիան:
01:43.000 --> 01:45.000
Դա բավականին պարզ է թվում, չէ՞:
01:45.000 --> 01:48.000
Այսպիսով, ինչո՞վ է սա տարբերվում սովորական ֆիզիկայից:
01:48.000 --> 01:54.000
Սովորական ֆիզիկան այն ֆիզիկան է, որը վերաբերում է Նյուտոնի շարժման օրենքներին և դրա հետ կապված մեխանիկային:
01:55.000 --> 01:57.000
Սա ավելի պաշտոնապես կոչվում է դասական ֆիզիկա:
01:58.000 --> 02:04.000
Սա մեր առօրյա կյանքի ֆիզիկան է՝ գնդակների գլորումը, երկրի պտույտը և շարժիչների մեխանիկա։
02:05.000 --> 02:09.000
Այնուամենայնիվ, եթե դասական ֆիզիկան այդքան լայն է, ինչո՞ւ էր այն անբավարար:
02:10.000 --> 02:14.000
Մենք պետք է հետ գնանք 1900-ականներին՝ քվանտային ֆիզիկայի ծնունդը ականատես լինելու համար:
02:14.000 --> 02:20.000
Սա այն ժամանակաշրջանն էր, երբ գիտնականները դեռ չէին կարողանում հասկանալ ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի դիտարկումները:
02:20.000 --> 02:28.000
Պարզ ասած, ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը մի երևույթ է, երբ լույսը հարվածում է մետաղին, ինչի հետևանքով էլեկտրոնները դուրս են մղվում:
02:28.000 --> 02:35.000
Նորմալ ֆիզիկայի համաձայն՝ էլեկտրոնները պետք է սկսեն փախչել մետաղից, երբ լույսի պայծառությունը գերազանցի բավարար սահմանը։
02:35.000 --> 02:40.000
Այնուամենայնիվ, իրականում լույսի գույնն էր, որ որոշում էր էլեկտրոնների արտանետումը, թե ոչ:
02:41.000 --> 02:44.000
Սա այն ժամանակ էր, երբ Ալբերտ Էյնշտեյնը դիմեց Մաքս Պլանկի հավասարմանը:
02:44.000 --> 02:49.000
Պլանկի հավասարումը ցույց տվեց, որ լույսի ալիքները էներգիա են կրում փոքր փաթեթներով, որոնք կոչվում են քվանտա:
02:49.000 --> 02:55.000
Սա բացատրում էր, թե ինչպես լույսի յուրաքանչյուր գույն ուներ որոշակի քանակությամբ էներգիա՝ կապված իր ալիքի երկարության հետ:
02:55.000 --> 02:59.000
Այս էներգիան, իր հերթին, պատասխանատու էր էլեկտրոնների կորստի համար:
03:00.000 --> 03:08.000
Էյնշտեյնն օգտագործեց Պլանկի հավասարումը` առաջարկելով, որ լույսը ոչ միայն գործում է որպես ալիք, այլև որպես մասնիկ, մասնիկ, որը հետագայում անվանվեց ֆոտոն:
03:08.000 --> 03:14.000
Այդ ժամանակից ի վեր ֆիզիկոսները հասկացան, որ սովորական ֆիզիկան պարզապես բավարար չէ մանրադիտակային աշխարհը հասկանալու համար:
03:15.000 --> 03:25.000
Նրանք այս կանոնավոր ֆիզիկան անվանեցին դասական ֆիզիկա, անցյալի ֆիզիկա և ֆիզիկայի մեկ այլ ճյուղ, որն առնչվում է հիմնարար աշխարհին որպես քվանտային ֆիզիկա:
03:25.000 --> 03:28.000
Այսպիսով, այս աշխարհն այժմ կոչվում է քվանտային աշխարհ:
03:28.000 --> 03:40.000
Եկեք անկեղծ լինենք, մեր ուղեղը ստեղծված է այս մակրոսկոպիկ աշխարհի համար, որտեղ նրանք կարող են հասկանալ մեքենայի վազքը ճանապարհի վրա կամ գրիչի մեխանիզմը, բայց նրանք ի սկզբանե չեն կարողանում հասկանալ քվանտային աշխարհը:
03:40.000 --> 03:46.000
Օրինակ, պատկերացրեք, որ կանգնած եք հսկայական պատի դիմաց և ցանկանում եք հասնել մյուս կողմը:
03:46.000 --> 03:52.000
Այս պատը շրջապատված է մահացու ալիգատորներով, ուստի ձեր միակ տարբերակը կա՛մ բարձրանալն է, կա՛մ դրա միջով անցք անելը:
03:52.000 --> 03:58.000
Այնուամենայնիվ, եթե դուք բավարար էներգիա չունեք երկուսն էլ անելու համար, չեք կարողանա հասնել մյուս կողմին, այնպես չէ՞:
03:58.000 --> 04:01.000
Դե, այդպես է աշխատում մակրոսկոպիկ աշխարհը։
04:01.000 --> 04:07.000
Սակայն քվանտային աշխարհում մասնիկը դեռ կարող է անցնել նման էներգետիկ արգելքով՝ առանց բավարար էներգիայի:
04:08.000 --> 04:10.000
Այս ունակությունը կոչվում է քվանտային թունելավորում:
04:11.000 --> 04:16.000
Այս երևույթը պատասխանատու է միջուկային միաձուլման համար, որն ապահովում է աստղերի էներգիայի արտադրությունը:
04:17.000 --> 04:22.000
Որքան էլ բարդ թվա քվանտային մեխանիկան ոմանց համար, այն առանձնահատուկ սեր է ստանում ժողովրդական մշակույթից:
04:22.000 --> 04:30.000
Դուք հաճախ կարող եք տեսնել անսովոր քվանտային երևույթների դրամատիզացումը, որոնք պատկերված են մեր մակրոսկոպիկ աշխարհում ֆիլմերի և հեռուստահաղորդումների միջոցով:
04:30.000 --> 04:32.000
Վերցրեք, օրինակ, Marvel Universe-ը:
04:32.000 --> 04:38.000
Marvel-ի ֆիլմերը հայտնի են քվանտային ֆիզիկայի, գոնե բառերի, եթե ոչ իրական ֆիզիկայի առատ կիրառմամբ:
04:39.000 --> 04:46.000
Թեև դրա մեծ մասը գեղարվեստական է, որը պիտակվում է որպես քվանտային ֆիզիկա, կան որոշ տեսարաններ, որոնք հիմնված են տեսական հասկացությունների վրա:
04:46.000 --> 04:49.000
Դրանցից մեկը Դոկտոր Սթրենջի բազմաթիվ իրողություններն են:
04:50.000 --> 04:53.000
Նախ, եկեք հասկանանք քվանտային ֆիզիկան, որի վրա հիմնված է այն:
04:53.000 --> 04:56.000
Այս առարկան վերաբերում է մասնիկներին հավանականությունների առումով:
04:57.000 --> 05:08.000
Օրինակ, էլեկտրոնի դիրքի մասին խոսելիս ֆիզիկոսը կարող է ասել, որ էլեկտրոնը, ամենայն հավանականությամբ, գոյություն ունի երկարությունների այս միջակայքում, ասենք՝ մեկից երեք միավորի միջև:
05:08.000 --> 05:16.000
Այնուամենայնիվ, նույն բանը կարելի է մեկնաբանել որպես էլեկտրոններ, որոնք գոյություն ունեն տարբեր իրականություններում՝ հնարավոր տիրույթի տարբեր դիրքերում:
05:16.000 --> 05:24.000
Այսպիսով, այն կարող է գոյություն ունենալ մի իրականության մեջ երկու միավորով, իսկ մեկ այլ իրականության մեջ՝ երեքով, կամ ցանկացած այլ հնարավոր թիվ իր ամենահավանական տիրույթի միջև:
05:24.000 --> 05:29.000
Մի խոսքով, կան բազմաթիվ իրողություններ, որոնք ծածկում են մասնիկի յուրաքանչյուր հնարավոր դիրքը:
05:29.000 --> 05:30.000
Գ.
05:30.000 --> 05:32.000
Կրկին մաթեմատիկան և դրա հետևանքները.
05:33.000 --> 05:38.000
Այս հայեցակարգի հսկայական խոշորացումն այն է, ինչ մենք տեսնում ենք Doctor Strange՝s Multiple Reality-ում:
05:39.000 --> 05:45.000
Իրականության յուրաքանչյուր հնարավորություն ինքնին առանձին տիեզերք է, որը թույլ է տալիս լինել բազմաթիվ տիեզերքներ:
05:45.000 --> 05:52.000
Այս հայեցակարգի մեկ այլ շատ հայտնի կիրառություն է սիրելի «Endgame» ֆիլմը, մասնավորապես՝ ժամանակի ճանապարհորդության գաղափարը:
05:52.000 --> 05:56.000
Ֆիլմը հասկանում է, որ եթե մենք փոխենք անցյալը, կփոխվի նաև ապագան։
05:56.000 --> 06:04.000
Այսպիսով, եթե նրանք բոլորը հետ գնան ժամանակն ու սպանեն Թանոսին, ո՞վ կբերի ապոկալիպսիսը, և ինչո՞ւ ինչ-որ մեկը պետք է ժամանակի հետ ճանապարհորդի նրան սպանելու համար:
06:04.000 --> 06:07.000
Այս հարցը կոչվում է պապի պարադոքս:
06:07.000 --> 06:10.000
Այս պարադոքսի լուծումը տվել է Դեյվիդ Դոյչը։
06:11.000 --> 06:14.000
Այո, այդ Դեյվիդ Դոյչը ֆիլմում հիշատակել է Թոնի Սթարքը։
06:14.000 --> 06:22.000
Դոյչն ասաց, որ այս պարադոքսը վերացնելու միակ ճանապարհն այն է, եթե մենք խոսենք իրադարձությունների մասին հավանականությունների առումով, ինչպես որ խոսենք մասնիկների մասին:
06:22.000 --> 06:26.000
Այսինքն՝ անցյալը փոխելը միայն տեղի ունենալու որոշակի հավանականություն ունի։
06:27.000 --> 06:31.000
Դա նշանակում է, որ նրանք կարող են նույնիսկ չկարողանալ սպանել Թանոսին նախկինում, հավանականորեն ասած:
06:32.000 --> 06:39.000
Այս պարադոքսը շրջանցելու համար խելացի բանը, որ նրանք արեցին, այն էր, որ հետ գնացին և հետ բերեցին բոլոր անսահմանության քարերը՝ նախքան դրանք ոչնչացվելը:
06:39.000 --> 06:43.000
Դրանց վերադարձը նույն ժամին կխուսափի որևէ փոփոխությունից՝ բացակայող քարերի պատճառով:
06:44.000 --> 06:47.000
Պետք է խոստովանել, որ դա իսկապես խելացի ուղղում էր:
06:47.000 --> 06:54.000
Քվանտային ֆիզիկան, անշուշտ, մեծ քանակությամբ գեղարվեստական գրականություն է սնուցել լայն զանգվածներին, բայց այն նաև դարձել է գիտելիքների անհրաժեշտ ոլորտ:
06:54.000 --> 06:59.000
Այն ձուլվել է գիտության այլ ոլորտներում և դեռևս ընդլայնվում է։
06:59.000 --> 07:05.000
Օրինակ, քվանտային համակարգիչներն ուղղված են այնպիսի առաջադրանքներ կատարելուն, որոնք չափազանց բարդ են դասական համակարգչի համար:
07:05.000 --> 07:12.000
Մեծ ուշադրություն կա ավելի լավ հաղորդակցման համակարգ կառուցելու վրա՝ օգտագործելով քվանտային ֆիզիկան՝ ավելի լավ անվտանգության և գաղտնիության համար:
07:12.000 --> 07:19.000
Էներգիայի արտադրությունը միջուկային ռեակտորի միջոցով հնարավոր է միայն միջուկային տրոհման ուսումնասիրության շնորհիվ՝ քվանտային ֆիզիկայի միջոցով:
07:19.000 --> 07:22.000
Այն նաև խորապես արմատավորված է աստղաֆիզիկայի առարկայի մեջ:
07:22.000 --> 07:29.000
Ի վերջո, Տիեզերքի հարցերին պատասխանելու լավագույն միջոցն այն է, եթե մենք հասկանանք նրա ամենահիմնական շինանյութերը:
07:29.000 --> 07:34.000
Անկախ նրանից՝ մենք լիովին հասկանում ենք թեման, թե ոչ, այն, անշուշտ, գնալով մեծանում է:
07:34.000 --> 07:41.000
Քվանտային ֆիզիկայի մասին ավելի շատ խոսակցությունների հետ կապված, կարելի է վստահորեն ասել, որ այն շուտով կդառնա մեր կյանքի անբաժանելի մասը: