Квантовая физика

Итак уважаемые товарищи в ИТ, отвлечемся немного от наших кодовых будней и поговорим о непонятном, но интересном.

Этот цикл статей посвящен интересным фактам о квантовой физике.

Статья Первая, квант и откуда взялась эта наука?

Немного истории
Квантовая физика зародилась довольно обыденно. Классическая физика описывает любой предмет как частицу или волну этого всем хватало, так было сотни лет и все были этим довольны, но это было не совсем так.

Некий математик, Уильям Гамильтон, вставил всем палку в колеса, задавшись вопросом, а что такое свет? Ученые тогда описывали свет, как поток частиц, хотя было много доказательств что свет на самом деле был волной. Волно-частица? Так не бывает, однако это мало волновало тогдашних ученных, но не нашего Уильяма.

На Уильяме Гамильтоне все только началось, рождались новые теории, проводились опыты. Ученные видели закономерности или наоборот их нарушения, но не могли объяснить многие из них. Такое часто бывает, в конце концов ученых это не сильно волновало, просто пару еще не известных переменных думали они, основные законы физики работали — это главное.

В 1895 году изобрели ренген, и ренгеновские лучи, подобно свету, тоже были частице-волнами. Но земля не перевернулась, повторилась история со светом, в физике по прежнему были только частицы и волны.

Так длилось где-то до 1900 года, находили новые аналоги частицо-волн, количество несоответствий в теориях постепенно накапливалось. Было выведено несколько ключевых теорий, но из них выходило, что будь «все так, как есть», то из-за частице-волн всей вселенной должен настать писец и уже довольно давно. Писец всему — аргумент тяжелый, физики начали задуматься.

Родился Альберт Эйнштейн.
Этот умный парень не признавал частице-волн, он предположил, что кроме частиц и волн, есть еще некие «кванты».

Так, спустя 100 лет, мы пришли к тому, что кроме частиц, предметов твердых и осязаемых, волн, доказательство которых любой работающий wi-fi, есть еще кое что неосязаемое, третий вид материи.

Кванты
Парадокс квантов был в том, что они нарушали законы существующей физики. Иногда они вели себя как частицы, иногда как волны, а иногда и вообще как непонятно что. Это «непонятно что» дало предположение что кванты это вовсе не полу частицы\полу волны, это что-то другое, принципиально новое.

Исследование квантов дали новые перспективы. Вы подумайте, все что мы изобретаем, основано на обычных физических законах, гантели в зале — это частицы, мобильная связь — волны. А тут третий вид материи, законы физики отличаются. Мысленный простор не ограничен, любой известный факт подвергается сомнению, в отношении квантов.

Школьный курс физики мало говорит нам об этом, в учебниках свет по прежнему называют потоком частиц. Так в средневековье мобильную связь посчитают магией, а магия XXI века — кванты. Сложно принять, что в мире есть что-то не подчиняющееся обычной физике, нам не преподают в школе базовых знаний об этом. К примеру помните формулу с начале статьи? Это уравнение Дирака, примерно тоже самое что закон сохранения энергии, но для квантов. Закон сохранения все знают, а вот про уравнения Дирака не думаю что многие слышали.

В заключение
Классическая физика, насчитывает тысячи лет развития, Архимед жил еще но нашей эры, его теоремы мы изучаем до сих пор. Тысячи лет проб и ошибок мы шли по этому пути.

Квантовой физике всего несколько десятков лет. Все что я тут напишу, может быть опровергнуто новыми экспериментами или фактами, но факт существования квантов, частиц действующим вопреки классической физике, остается фактом.

Следующая статья будет о телепортации.