الفيزياء

أفكار تذوب العقل التي تقدمها فيزياء الكم

أفكار تذوب العقل التي تقدمها فيزياء الكم



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد قطع المجتمع العلمي شوطًا طويلاً في فهم كوننا وكيف يعمل. ومع ذلك ، لا يزال هناك الكثير لا نعرفه. كما قال فيرنر هايزنبرغ ذات مرة ببلاغة ، "ليس الكون أغرب مما نعتقد فحسب ، بل إنه أغرب منا يستطيع فكر. "كيف نفهم كوننا وطبيعة الواقع؟ الفيزياء. ربما تكون قد درست في الفيزياء أو دورتين. إحدى طرق التفكير في الفيزياء هي علم الكون وكل شيء فيه. في الواقع ، تشتق كلمة فيزياء اسمها من الكلمة اليونانية φύσις (phýsis) ، والتي تُترجم إلى "طبيعة".

إلى جانب الكيمياء والبيولوجيا ، تعتبر الفيزياء علمًا صعبًا يستخدم تنبؤات وفرضيات وتجارب ورياضيات ونمذجة قابلة للاختبار. من المؤكد أن يخبرك أي شخص يدرس أو يعمل في أي فئة فرعية للموضوع أن عالم الفيزياء مثير. يساعدنا في إلقاء نظرة خاطفة خلف ستار الواقع.

انظر أيضًا: العقل الروسي: الفيزيائي النظري ليف لانداو

في العديد من المجالات المتعلقة بالفيزياء ، مثل فيزياء الجسيمات والفيزياء الفلكية وعلم المعلومات الكمومية ، كلما تعلمنا المزيد عن الكون ، بدا أنه أصبح أكثر غرابة. ربما لهذا السبب يحتل نوع الخيال العلمي مكانة خاصة في الثقافة الحديثة ، وبين علماء الفيزياء. اليوم ، سنلقي نظرة على بعض من أغرب الأفكار التي تنحني العقل والتي يقترحها عالم الفيزياء ، سواء النظريات الجارية أو التجارب الفكرية.

1. قد يكون هناك دليل على عودة الكون الموازي إلى الوراء في الزمن.

في وقت سابق من هذا العام ، أصيب الإنترنت بالجنون مع أنباء عن اكتشاف ناسا المزعوم لكون موازٍ حيث يتدفق الوقت إلى الوراء. بالطبع ، إذا كنت قد تعلمت أي شيء خلال السنوات الأخيرة ، فهو أنه يجب أن تأخذ كل ما تراه وتسمعه على الإنترنت بحذر. إذن ، السؤال الواضح التالي ؛ هل هذا صحيح؟ الجواب القصير هو لا. كانت القصة مبالغ فيها. باختصار ، وجد علماء ناسا بالفعل دليلًا على وجود جسيمات أساسية قد تغير تمامًا فهمنا الحالي للفيزياء. أو يمكن أن تكون ببساطة جسيمات تتفاعل مع الجليد بطريقة غير معروفة.

من خلال اللعب بفكرة الافتراض السابق ، تم اكتشاف إشارات الجسيمات أثناء تجربة في أنتاركتيكا. بينما يدعي الباحثون أنه لا يوجد دليل على وجود كون موازٍ حيث يتحرك الوقت إلى الوراء ، فمن الرائع أن نأخذ في الاعتبار. حقيقة أن هذا غير صحيح لا يجعل الفكرة أقل إثارة للاهتمام. إذا كان مثل هذا الكون الموازي موجودًا بالفعل ، فسيكون عكسًا تمامًا لكوننا ، حيث يتحرك الوقت للخلف ، حيث يكون الإيجابي سالبًا ، حيث يكون اليسار على اليمين ، إلخ.

2. يمكن أن توجد الأكوان المتوازية بالفعل.

بناءً على مدخلنا السابق ، يجب أن نلاحظ أن العلماء لم يتجاهلوا تمامًا أحد المجازات المفضلة في الخيال العلمي. وهناك بعض الأدلة في الفيزياء تشير إلى إمكانية من الأكوان المتوازية. في الأساس ، الكون الموازي هو بالضبط ما يبدو عليه ، كون موجود إلى جانب كوننا ، لكن لا يمكن اكتشافه. في هذا الكون ، قد يكون كل شيء ، أو أشياء قليلة فقط مختلفة. قد تكون لاعب كرة قدم أو لاعب محترف أو كاتبًا مشهورًا أو مصممًا.

لا نعرف على وجه اليقين ما إذا كان الكون مسطحًا أم كرويًا أم قطعيًا (لتسمية الأشكال الثلاثة الأكثر احتمالًا). إذا كان الكون مسطحًا ، فقد يشير ذلك إلى احتمال وجود العديد من الأكوان هناك ، وربما لانهائية. ومع ذلك ، فإن المتعة لا تتوقف عند هذا الحد. يعتقد ألكسندر فيلينكين ، عالم الكونيات بجامعة تافتس ، أن كوننا مجرد "فقاعة" ، وهي جزء من شبكة لا نهائية من أكوان الفقاعة الأخرى. والأمر الأكثر جنونًا هو اعتبار أن قوانين الفيزياء يمكن أن تعمل بشكل مختلف في هذه الأكوان البديلة.

3. ازدواجية موجة-جسيم ليست بديهية ... على الإطلاق.

هذا يجعلنا نخدش رؤوسنا. وفقًا لمبدأ ازدواجية جسيم الموجة الموجود في فيزياء الكم ، تُظهر المادة والضوء سلوك كل من الموجات والجسيمات ، اعتمادًا على الظروف. يمكن أن تظهر الأمواج خصائص شبيهة بالجسيمات ، ويمكن للجسيمات أن تظهر خصائص تشبه الموجة. في فيزياء الكم ، يسمح لنا هذا بعمل أوصاف للمادة والطاقة بناءً على معادلات الموجة التي تتمحور حول احتمال الجسيم. هذا هو أحد الأسباب العديدة التي تجعل أبحاث مسرعات الجسيمات مثيرة للغاية.

4. تشابك الكم مخيف.

أطلق ألبرت أينشتاين على التشابك الكمي ، "عمل مخيف عن بعد" وأنت على وشك معرفة السبب. باختصار ، يصف التشابك متى يتم توصيل الجسيمات بحيث تؤثر الإجراءات التي يتم إجراؤها على أحدهما على الآخر حتى لو تم فصلهما بمسافات كبيرة. قل ، إذا كان لديك إلكترونان متشابكان. دعنا نسميها جسيمات "أ" و "ب". لنفترض الآن أننا فعلنا شيئًا غير حالة الجسيم أ ؛ هذا من شأنه أن يجعل الجسيم B يأخذ حالة الجسيم A ، بغض النظر عن المسافة بينهما. ولكن انتظر هناك المزيد. من المفترض أن يحدث هذا التغيير في الحالة على الأقل 10,000 أضعاف سرعة الضوء ؛ بشكل شبه فوري. الباحثون ليسوا متأكدين تمامًا من سبب حدوث ذلك أو كيف يكون ممكنًا ، لكن يبدو أنه موجود. التقط باحثون من جامعة جلاسكو صورة لهذه الظاهرة ، في العام الماضي فقط. انظر ، إنه مخيف.

5. قد تكون نيو من ماتريكس.

تعتبر نظرية المحاكاة مفهومًا آخر للفيزياء الممتعة ، خاصة هذا العام. مع كل الأشياء الغريبة التي تحدث في العالم ، قد يكون من المريح حقًا الاعتقاد بأننا نعيش في محاكاة. تم اقتراح نظرية المحاكاة في البداية من قبل نيك بوستروم ، وتتمحور حول فرضية حديثة لها جذور في القرن السابع عشر ، عندما اقترح الفيلسوف رينيه ديكارت شيئًا مشابهًا.

تفترض نظرية المحاكاة أننا نعيش في بنية رقمية متقدمة ، مثل محاكاة الكمبيوتر ، والتي يشرف عليها شكل أعلى من الذكاء. فكر في سيمز أو ماتريكس. يكسر نيك بوستروم هذه "التجربة الفكرية بشكل أكبر في ورقته البحثية المنشورة ،" هل تعيش في محاكاة حاسوبية؟ "

اقترح بوستروم أن عالمنا ربما يكون قد تم إنشاؤه من قبل أعضاء حضارة "ما بعد الإنسان" المتقدمة مع قوة حوسبية هائلة الذين اختاروا تشغيل محاكاة لأسلافهم.

تم استقراء حجة بوستروم من خلال ملاحظة الاتجاهات الحالية في التكنولوجيا ، بما في ذلك ظهور الواقع الافتراضي والجهود المبذولة لرسم خريطة للعقل البشري. بعد كل شيء ، إذا لم يكن هناك شيء خارق للطبيعة حول أسباب الوعي ، في يوم من الأيام يجب أن نكون قادرين على إعادة إنتاجه. عندما يحدث ذلك ، سيكون مجرد خطوة صغيرة إلى عالم ما بعد الإنسان.

الآن ، قد ترغب في الجلوس لهذا الجزء التالي. أثناء إجراء بعض الأبحاث حول نظرية الأوتار الفائقة ، صادف عالم الفيزياء النظرية جيم جيتس اكتشافًا محتملاً صادمًا. يدعي أنه اكتشف ما يمكن وصفه برمز الكمبيوتر في الرياضيات التي تكمن وراء عالمنا ، على غرار المجاميع الاختبارية التي تجعل الإنترنت يعمل. لا يزال هذا كله نظريًا للغاية ، ولكنه ليس أقل إثارة للصدمة من حيث إمكاناته. في الواقع ، استحوذت فكرة نظرية المحاكاة على عالم التكنولوجيا لدرجة أن هناك بالفعل اثنين من المليارديرات التقنيين يشتركان سراً مع العلماء للعمل على إخراجنا من المحاكاة.

لمعرفة المزيد عن نظرية المحاكاة ، تأكد من التوقف هنا.

6. درجة حرارة الكم. ماذا؟

تبدو درجة حرارة الكم وكأنها جهاز مؤامرة في فيلم خيال علمي. لكن تحلى بالصبر. تخيل يومًا ما ، قررت أنت وأصدقاؤك خبز ملفات تعريف الارتباط. تحصل على جميع المكونات وتخلطها معًا ، وأخيراً تضع ملفات تعريف الارتباط في الفرن ، وتضبط درجة الحرارة الصحيحة للخبز. ومع ذلك ، عند التحقق من ملفات تعريف الارتباط الخاصة بك لاحقًا ، لم يتغير شيء ، ولا يزال فرنك في درجة حرارة الغرفة. أو ربما بدأت بعض ملفات تعريف الارتباط الخاصة بك في الخبز ، والبعض الآخر لم يفعل ذلك. ماذا حدث؟ إما أنك بحاجة إلى فرن جديد أو أنك تتسكع في عالم الكم.

في عالم الكم ، إذا لم تكن قد تعلمت بالفعل ، فإن الأشياء تتصرف بغرابة. عادة ، تتدفق الحرارة بسلاسة من النقاط الساخنة إلى المناطق الباردة المجاورة ، مما يؤدي إلى تدفئة الجسم أو الغرفة بالتساوي. ليس في عالم الكم. اكتشف الباحثون أن درجة الحرارة هنا تتصرف بطرق غريبة. باستخدام الجرافين ، وهو مادة مصنوعة من طبقة واحدة من ذرات الكربون ، وجد الباحثون أن الإلكترونات الحاملة للحرارة يمكن أن تتحرك في موجات ، مما يتسبب في أن تكون بعض بقع الجرافين دافئة وتظل مناطق أخرى باردة. يمكنهم حتى التحكم في هذه الموجات. إن تسخير هذا التأثير سيكون ثوريًا.

7. سوف يذيب تأثير زين الكم عقلك.

ربما تكون على دراية بقطة شرودنجر. إنها في الأساس ميم في هذه المرحلة. باختصار ، إنها تجربة فكرية حيث يتم احتجاز قطة في صندوق به مصدر إشعاعي له احتمالية متساوية للتحلل أو عدم التحلل على مدار ساعة. في حالة تحلل المادة المشعة ، يؤدي ذلك إلى تشغيل جهاز كشف يطلق سمًا يقتل القط. والسؤال هو كيف نعرف هل القط ميت أو حي بعد ساعة؟ أو وفقًا لشرودنجر ، "متى هل يتوقف النظام الكمومي عن الوجود كتراكب للحالات ويصبح واحدًا أو آخر؟ "

بعبارة أخرى ، حتى نفتح الصندوق فعليًا ، توجد القطة في حالتين في وقت واحد. في اللحظة التي نلقي فيها نظرة ، تنكشف الدولة. لا جديد.

ومع ذلك ، إذا كنت قادرًا على إلقاء نظرة خاطفة على الصندوق آلاف المرات في الثانية لمراقبة المادة المشعة ، فقد يغير ذلك من سلوكه. من الناحية النظرية ، ستكون قادرًا على تأخير أو تسريع تحلل المادة المشعة. هذا هو المعروف باسم تأثير الكم المضاد لزينو. اقض بعض الوقت في التفكير في ذلك.

ربما لا يفترض بنا أن نفهم كوننا بشكل كامل. أو ربما هناك شخص ما موجود بالفعل؟ كما كتب دوجلاس آدم ذات مرة ، "هناك نظرية تنص على أنه إذا اكتشف أي شخص ما هو الكون بالضبط ولماذا يوجد هنا ، فسوف يختفي على الفور ويستبدل بشيء أكثر غرابة ولا يمكن تفسيره. هناك نظرية أخرى يذكر أن هذا قد حدث بالفعل ".

ما هي نظريتك المفضلة في الفيزياء؟ ما هي الأفكار التي لا تزال تدهش عقلك؟ لمزيد من الموضوعات حول الفيزياء أو عالم الكم ، تأكد من التوقف هنا.


شاهد الفيديو: #وثائقي. أسرار فيزياء الكم كابوس اينشتاين الذي راوده طوال حياته بجودة عالية HD (أغسطس 2022).