Добавить новость
ru24.net
Все новости
Май
2025
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
24
25
26
27
28
29
30
31

Действительно ли частицы могут находиться в двух местах одновременно? Разбираем главный миф квантового мира (и что за ним стоит)

Частицы, возникающие из ниоткуда и существующие в нескольких местах одновременно? Коты, которые умудряются быть и живыми, и мертвыми в один и тот же момент? Признайтесь, когда речь заходит о квантовой физике, воображение рисует картины, больше похожие на научную фантастику, чем на строгую науку. И это неудивительно! Идеи, рожденные в глубинах этой дисциплины, настолько контринтуитивны, что породили целый шлейф популярных мифов и эффектных, но не всегда точных, метафор.

Но что же на самом деле стоит за этими захватывающими рассказами? Где проходит грань между научным фактом и его упрощенным, а порой и искаженным, отражением в массовом сознании? Давайте попробуем разобраться, не прибегая к излишней сенсационности, но сохраняя научную корректность.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Математика против интуиции: Добро пожаловать в квантовый мир!

Прежде всего, стоит четко понимать: квантовая механика — это не сборник занимательных парадоксов. Это фундаментальная теория, которая с невероятной точностью описывает поведение материи и энергии на микроскопическом уровне. На ее законах построена вся современная электроника, лазерные технологии, ядерная энергетика и многое другое. Она прошла бесчисленное количество экспериментальных проверок и доказала свою работоспособность.

Проблема в другом. Язык, на котором говорит квантовая механика, — это язык математики. И когда мы пытаемся перевести ее формулы и концепции на язык нашего повседневного опыта, основанного на макроскопических объектах, возникают трудности. Наша интуиция, отточенная взаимодействием с яблоками, падающими с деревьев, и стульями, стоящими на своих местах, пасует перед реальностью атомов и электронов.

Возьмем, к примеру, знаменитое утверждение о частице, находящейся «в двух местах одновременно». В квантовой физике это явление описывается термином «суперпозиция». Но что это значит? Вовсе не то, что одна частица физически раздвоилась и присутствует в двух точках пространства, как два ее клона. Суперпозиция — это, скорее, описание потенциальных состояний системы до того, как мы произвели измерение. Частица может быть обнаружена с определенной вероятностью в точке А и с определенной вероятностью в точке Б. До измерения она как бы существует во всех этих возможностях одновременно.

Математически это описывается в довольно абстрактных конструкциях, вроде так называемого Гильбертова пространства. Не пугайтесь термина! Важно понять, что это математическая модель, которая помогает описывать состояния, не имеющие прямых аналогов в нашем привычном трехмерном пространстве. Именно эта «непохожесть» и порождает сложности с подбором адекватных словесных описаний.

Двухщелевой эксперимент: Окно в квантовую реальность

Чтобы лучше почувствовать, о чем идет речь, обратимся к одному из самых известных и красивых экспериментов в физике — эксперименту с двумя щелями. Представьте, что мы пропускаем частицы (например, электроны или фотоны) по одной через пластину с двумя узкими параллельными щелями. За пластиной расположен экран, на котором фиксируется место попадания каждой частицы.

Чего бы мы ожидали, исходя из здравого смысла? Если частицы — это маленькие шарики, то на экране должны появиться две четкие полосы напротив каждой из щелей. Но реальность оказывается куда интереснее! Постепенно, по мере накопления отдельных точек от попавших частиц, на экране вырисовывается интерференционная картина — чередование светлых и темных полос. Такое поведение характерно для волн, которые, проходя через обе щели, накладываются друг на друга, где-то усиливаясь (светлые полосы), а где-то гася друг друга (темные полосы).

Но как же так? Ведь мы пропускали частицы по одной! Каждая отдельная частица, казалось бы, должна была пройти либо через одну щель, либо через другую. Откуда же берется интерференция, требующая участия обеих щелей?

Объяснение кроется именно в суперпозиции. До момента взаимодействия с экраном (то есть до измерения) частица находится в состоянии, которое описывает ее прохождение одновременно через обе щели. Она как бы «исследует» все возможные пути. Это ярчайший пример так называемого корпускулярно-волнового дуализма — способности микрообъектов проявлять свойства и частиц, и волн.

Роль наблюдателя, или куда исчезают «чудеса»

А теперь самое интересное. Что произойдет, если мы попытаемся «подсмотреть», через какую именно щель проходит каждая частица? Например, установим у щелей детекторы. Как только мы это сделаем, происходит нечто поразительное: интерференционная картина исчезает! На экране появляются те самые две полосы, которые мы ожидали бы от обычных «шариков».

Акт наблюдения, или, говоря более строго, измерения, разрушает квантовую суперпозицию. Частица «выбирает» один конкретный путь, и ее волновые свойства пропадают. Именно поэтому мы никогда не видим в нашем макромире объект, находящийся в двух местах одновременно. Любое наше взаимодействие с системой, направленное на определение ее состояния, «схлопывает» все возможности до одной-единственной. Квантовые «чудеса» очень застенчивы и не любят, когда за ними пристально наблюдают.

Великая загадка измерения

И тут мы подходим к одной из самых глубоких и до сих пор не до конца решенных проблем в основаниях квантовой механики — проблеме измерения. Мы знаем, что происходит при измерении (суперпозиция разрушается, система переходит в одно конкретное состояние), но мы не до конца понимаем, как и почему это происходит. Что именно считать «измерением»? Является ли сознание наблюдателя необходимым компонентом, или достаточно взаимодействия с любым макроскопическим прибором?

Чтобы проиллюстрировать, насколько серьезной может быть эта проблема переноса квантовых законов на макромир без учета измерения, был предложен знаменитый мысленный эксперимент. В нем гипотетически связывается судьба макроскопического объекта (например, кота) с квантовым состоянием микрочастицы (скажем, радиоактивного атома, который может распасться или не распасться). Если не происходит никакого «измерения» состояния атома, то, по логике квантовой механики, кот должен был бы оказаться в суперпозиции состояний — одновременно и жив, и мертв.

Конечно, мы не наблюдаем таких макроскопических суперпозиций. Одно из распространенных объяснений — так называемая декогеренция. Считается, что любой макроскопический объект постоянно взаимодействует с окружающей средой (молекулами воздуха, фоновым излучением и т. д.), и эти микровзаимодействия играют роль непрерывных «измерений», очень быстро разрушая любые возможные квантовые суперпозиции. Однако некоторые физики находят это объяснение не до конца удовлетворительным с точки зрения математической строгости или полноты описания самого процесса перехода от квантового к классическому.

Наука, популяризация и поиск истины

Сложность и контринтуитивность квантовых концепций создают настоящую проблему для научных популяризаторов. Как рассказать о них широкой аудитории, не исказив суть и не впав в излишнее упрощение? Отсюда и рождаются яркие, но не всегда точные метафоры, вроде «частицы в двух местах одновременно». Они помогают привлечь внимание, но могут и вводить в заблуждение.

Важно понимать, что настоящая «странность» и подлинный интерес квантовой физики заключаются не столько в эффектных парадоксах, сколько в ее способности невероятно точно описывать мир и в тех фундаментальных вопросах, на которые у нас пока нет окончательных ответов. Проблема измерения — лишь один из них.

Вместо того чтобы увлекаться «квантовой магией» и спекуляциями, которые порой уводят далеко от науки, полезнее сосредоточиться на понимании того, что уже известно, и тех реальных загадок, над которыми бьются ученые.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Заглядывая за горизонт привычного

Итак, могут ли частицы быть в двух местах одновременно? В рамках математического описания квантовой механики — да, их состояние до измерения описывается как суперпозиция, включающая различные пространственные возможности. Но в нашем наблюдаемом мире, при любом акте измерения, мы всегда обнаруживаем частицу в одном конкретном месте.

Фраза «в двух местах одновременно» — это своего рода фигура речи, попытка передать сложную идею доступными средствами. Главное — помнить, что за ней скрывается строгая математика, глубокие концептуальные проблемы и захватывающий процесс научного познания.

Квантовый мир действительно не похож на нашу повседневную реальность. Но его «странность» — это не повод для мистификаций, а приглашение к изумлению перед сложностью и красотой устройства Вселенной. И кто знает, возможно, те понятия, которые сегодня кажутся нам абстрактными и сложными, для будущих поколений станут такими же привычными, какими для нас стали электричество или радиоволны. Путь познания продолжается.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus




Союза армян России призвал Следком РФ отреагировать на осквернение Азербайджаном памятника маршалу Баграмяну

Мощное чувство локтя: почему людская толпа может моментально превратиться в неуправляемую массу и устроить смертельную давку

«ДИАКОН» оснастил один из ведущих медицинских центров Магнитогорска новейшим биохимическим анализатором

Свердловская область вошла в число лидеров по количеству проведенных осмотров учащихся на незаконное употребление наркотиков


Taiwan president calls trade tensions with the U.S. just ‘frictions between friends’ as tariff talks grind forward

'Dhaga khol diya bey': Yashasvi-Arshdeep's on-field drama

Simple running essential that can help transform your runs – and even Usain Bolt uses it

Global chip giants gather as the sector grapples with tariffs and approaches critical juncture on AI


Власти опровергли информацию о концентрации вредных веществ после атаки БПЛА на Болховский завод

Два мигранта напали на полицейского в пункте выдачи товаров в Подмосковье: Что случилось и какие будут последствия?

Число лотов до 10 млн руб. на рынке новостроек Москвы сократилось на 40,8%

В Забайкалье горит детский лагерь, часть федеральной трассы закрыта из-за огня


Минималистичную стратегию Thronefall портировали на смартфоны

Asus is bringing two great features to ergonomic keyboards with its upcoming ROG Falcata

Zotac's trippy, fractal-like PC case has been making me think about life, the universe, and the meaning of PC gaming

Corsair made a see-through PSU because everything looks better when you can see its innards... welp, that came out weird


27 мая в 10:00 состоится очное мероприятие «Продажа городского имущества для бизнеса и жизни: путеводитель в мир торгов»


«Кредитка» — прямо на дом: «Выберу.ру» составил рейтинг карт с доставкой за апрель 2025 года

Офтальмолог Кирилл Светлаков: как лечить близорукость

Звук Бизнес и ГК «Рики» начали сотрудничество

«Деловые Линии» запустили более 1 700 новых направлений экспресс-доставки




В Краснодаре 16-летний подросток выжил после удара током на железной дороге

Число лотов до 10 млн руб. на рынке новостроек Москвы сократилось на 40,8%

Жители Крайнего Севера мечтают о пенсии в Москве – опрос

Ресторан «Чикарно» выставлен в свободную продажу после несостоявшейся сделки с Лепсом


«Планы грандиозные»: Калюжный намерен вернуться к концертам уже в 2026 году

Интервью с Анной Бусько: Почему аутсорсинг бухгалтерии выгоднее штатного специалиста

Рустам Минниханов принял участие в запуске производства кормового белка в Альметьевске

Результаты международных соревнований по киокушинкай «Moscow Cup 2025»


Елену Рыбакину «пустили» в полуфинал турнира в Страсбурге

Блинкова стартовала с победы на турнире WTA-500 в Страсбурге

Джокович вышел в четвертьфинал теннисного турнира в Женеве

Джокович — о работе с Мюрреем: Мы не достигли вместе того, на что рассчитывали


На юго-западе Москвы в ДТП с автобусом пострадали два человека

Хинштейн поехал в Москву после встречи с Путиным

Яркий подрыв квадроцикла ВСУ на минном поле сняли на видео

Певец Дима Билан назвал Shaman пробивным человеком


Музыкальные новости

Леонора Куватова: «Башкирскому балету посчастливилось сотрудничать с Григоровичем»

Певец Дима Билан назвал Shaman пробивным человеком

"Кабриолет" Успенской, танцы на крыше, чёрная икра и жирная явка: как Ксения Собчак, Светлана Бондарчук, Тимати и "вся Москва" гуляли на вечеринке "Антиглянца"

Миллион-марафон на «Юмор FM»: Фоменко шутит – ты выигрываешь!



Рынок жилья Москвы в апреле 2025

«Кредитка» — прямо на дом: «Выберу.ру» составил рейтинг карт с доставкой за апрель 2025 года

«Деловые Линии» запустили более 1 700 новых направлений экспресс-доставки

«Анонс мероприятий летнего сезона»: пресс-конференция состоялась в Департаменте культурного наследия города Москвы


В шоу «УТРО.ТНТ» экстрасенс Никита Турчин поделился, как сложилось общение с известным алтайским менталистом в новом реалити «Мастер игры»

Сегодня МХК «Спартак» может взять Кубок Харламова

Футбол стал главным видом спорта для соревнований с друзьями у россиян

Театру им. Д. К. Сивцева – Суорун Омоллоона предложили добавить имя Марка Жиркова


«Анонс мероприятий летнего сезона»: пресс-конференция состоялась в Департаменте культурного наследия города Москвы

Актеры из «Слова пацана» Минекаев и Кемстач проиграли суд на миллион рублей

"Осторожно, Москва": в Солнечногорске спасли лосенка на парковке

«Газель» сбила пешехода в Зеленограде, двигаясь по тротуару задним ходом


Путин планирует обсудить с правительством меры поддержки инвестпроектов

Путин выразил поздравления тренеру ярославского «Локомотива»

Хинштейн поехал в Москву после встречи с Путиным

В Германии признали: попытка давления на Путина оказалась безуспешной





Тело ректора академии физкультуры нашли в монументе "Родина-мать"

Офтальмолог Кирилл Светлаков: как лечить близорукость

Как повысить уровень тестостерона у мужчин без гормонов и привести его в норму: доказанный подход с помощью препарата АЛЬФА 420

В Уфе прошел Съезд онкологов России


Ермак: Киев сделал свою часть работы по обмену пленными

Мирошник: Киев пытается "угодить разным господам", продолжая атаки на РФ


Элиста станет одной из площадок для проведения Отборочного турнира по футбольному двоеборью

Стала известна возможная причина смерти мужчины внутри монумента «Родина-мать»

23 мая орловчанки сыграют в Суперфинале Ассоциации студенческого баскетбола

"РБ Спорт": Суперкубок-2025 может пройти в Нижнем Новгороде, Саранске или Москве


Минск: Введена ответственность нанимателей за иностранных работников



Собянин: российские военные сбили ещё 12 беспилотников, летевших на Москву

Собянин: «Технополис Москва» станет одним из крупнейших промцентров Европы

Собянин сообщил о ликвидации еще восьми летевших к Москве БПЛА

Собянин сообщил о работе ПВО в Москве, уничтожены три дрона


Кубанский казачий центр «Баско» и конный клуб «Черёмушки» г.Геленджика на ликвидации экологической катастрофы на черноморском побережье.

Что происходит с рынком аккаунтов Facebook и TikTok в России в 2025 году?

Россия создаст единую экосистему для беспилотного транспорта

Аномальная жара отменяется: каким будет лето в Москве, рассказал синоптик


Россия жестко поставила на место провокаторов USAID, Пашинян стал паинькой: визит Лаврова в Армению прошел блестяще. Что будет дальше

Белгородская область стала 25-й в России по развитию государственно-частного партнёрства

На юго-западе Москвы в ДТП с автобусом пострадали два человека

Прокурор попросил суд приговорить блогершу Битмаму к 10 годам колонии


Коми, Карелия и Архангельская область вошли в рейтинг северных регионов с наилучшим кадровым климатом

Зарплата травматолога в Архангельской области подбирается к ста тысячам

МЧС: многоквартирный и частные дома загорелись в Емецке в Архангельской области

Экс-глава «Роскосмоса» Борисов просит включить его в комитет Совфеда по обороне


Выставка-досье «Писатель должен уметь говорить правду»

Битмама попала в десятку // Валерию Федякину требуют признать виновной по всем эпизодам

Кино-посвящение «Кинокумир советского экрана – Леонид Харитонов»

Час гордости и славы «Стояли, как солдаты, Города-Герои»


Relax FM приглашает на открытие летнего сезона поло

Переливеры Deepdoto, «Гречка» и «Аллах» входят в топ-10 рейтингового ладдера в Европе

Тело в голове монумента «Родина-мать зовет»: что известно о смерти московского ректора

Дмитрий Милев встретился с руководителями компании «ЕвроХим» в Москве












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Новак Джокович

Джокович — о работе с Мюрреем: Мы не достигли вместе того, на что рассчитывали






Переливеры Deepdoto, «Гречка» и «Аллах» входят в топ-10 рейтингового ладдера в Европе

План "Ковер" ввели в нижегородском аэропорту вечером 22 мая

«Праздник пряника» отметят в Городце 25 мая

Экономист Николай Кульбака назвал причину роста цен на черешню в Подмосковье