Сто лет недосказанности: Квантовая механика для всех в 25 эссе
(By Алексей Семихатов)
Read Ebook | Size | 21 MB (21,080 KB) |
|---|---|
| Format | |
| Downloaded | 584 times |
| Last checked | 8 Hour ago! |
| Author | Алексей Семихатов |
Выходит в год столетия квантовой механики
Не требующее от читателей предварительных знаний изложение научной теории, которая дает лучшее возможное описание невидимых и даже не представимых объектов
Понятно объясняет, как устроен квантовый компьютер, почему может работать квантовая телепортация и что такое квантовая теория поля
Квантовая механика — самый точный из известных человечеству способов описания мира на той фундаментальной глубине, которая определяет его структуру, но недоступна прямому наблюдению. Только благодаря квантовой природе удается существовать атомам, людям, звездам и почти всему остальному. Квантовые эффекты, которые уже задействованы в технологиях, максимально приближаются к нашим представлениям о чудесах. Но в силу самого своего устройства квантовая механика оставляет недосказанности в отношении поведения квантовых объектов и свойств реальности.
На заре второго квантового столетия Алексей Семихатов, автор бестселлера «Всё, что движется», предлагает последовательное изложение современного состояния квантовой механики. Каковы принципиальные особенности квантового мира и какой ценой их можно примирить с интуицией? По каким правилам развиваются квантовые системы во времени и как в это развитие вмешиваются вероятности? Как различные интерпретации квантовой механики подталкивают нас к глубоко философским заключениям о возможном устройстве реальности — от параллельных вселенных до разрывов в восприятии? И как привычная нам реальность возникает из чуждой ей квантовой? Что все-таки делает квантовый компьютер, что и как вовлекается в квантовую запутанность и почему квантовым объектам приходится существовать без некоторых свойств? Оказывается, о квантовой механике можно всерьез говорить понятным языком, а обсуждение ее сложных мест делает этот разговор только интереснее.
Цитаты:
"Мир выглядел бы совершенно безумным, если бы в нашем восприятии отражалась даже малая часть экзотически запутанных состояний, которые в огромном количестве возникают в ходе эволюции волновой функции под управлением уравнения Шрёдингера. Общим местом была бы неопределенность положения и ориентации в пространстве; объекты находились бы в самых немыслимых комбинациях запутанных свойств. "
"Квантовая механика не похожа на другие физические теории. Она поразительно успешна на практике, а ее логическая структура приводит к интригующим проблемам философского порядка. Ее вычислительная схема основана на строгих формальных предписаниях, но знаменательным образом обходит стороной вопрос о том, что же физически происходит в пространстве-времени. И в соответствии со своей собственной логикой квантовая механика ставит перед нами вопросы об устройстве реальности, но не затрудняет себя однозначными ответами. "
"Согласно квантовым законам и только лишь благодаря квантовым законам существуют атомы, из которых состоим и мы сами, и почти все на планете Земля; благодаря квантовым законам горит Солнце; квантовые процессы определяют взаимодействие света и вещества; весь наш мир собран из квантовых объектов. Но фундаментальная квантовая природа в глубине мира остается в основном незаметной из-за мельтешения огромного числа мельчайших участников. По отдельности они ведут себя квантово и взаимодействуют друг с другом тоже по квантовым правилам, но все вместе образуют привычный нам наблюдаемый, и почти ничем не квантовый, мир. ... Парадоксальным образом привычные свойства окружающего мира основаны на чуждых ему квантовых явлениях. "
"«Вычисление» в квантовом компьютере — не вычисление, а эволюция волновой функции этой системы. Волновая функция живет своей внутренней квантовой жизнью под управлением уравнения Шрёдингера; она ненаблюдаема, но мы «подталкиваем» течение этой жизни в определенном направлении. Делать это следует «деликатно», избегая измерения, которое разрушает волновую функцию, заставляя ее сколлапсировать. "
"Предсказание существования позитрона производит впечатление и теперь. Соединение двух независимых концепций — квантовой механики и теории относительности — дало знание, которое не содержалось в них по отдельности: знание об антиматерии. После теоретического появления антиэлектрона открытие других античастиц уже не представляло собой концептуальной сложности. Впечатление усиливается еще и тем, что Дираку потребовалась для этого математика, которая вовсе не лежала на поверхности."
"Привычные нам состояния кошек и всего остального отличаются своей успешностью в соревновании под девизом «Оставь в среде как можно больше отпечатков». Кошку, пребывающую в запутанном состоянии неясности относительно жизни и смерти, не видно в записях, оставленных в среде. Доступны только (многократно повторяющиеся) записи одной из возможностей — живая или мертвая."
Особенности
26 иллюстраций, нарисованных специально для книги. Иллюстратор Нюся Красовицкая предложила философско-метафорическое видение предмета, определяющая чер...”
