Helgoland: Zrozumieć rewolucję kwantową, Carlo Rovelli
Riverhead
Ukryj podpis
Przełączanie napisów
Riverhead
Helgoland: Zrozumieć rewolucję kwantową, Carlo Rovelli
Riverhead
Kiedy czytasz te słowa, świat wokół ciebie wydaje się bardzo solidny i bardzo stabilny: urządzenie, którego używasz, wydaje się istnieć samodzielnie, z własnymi cechami pod względem kształtu, wagi i koloru. Podobnie jest z krzesłem, na którym siada, i stołem, na którym spoczywa filiżanka kawy i sama filiżanka kawy.
Ale ta twardość i niezależność to miła iluzja, a przynajmniej tak mówi ta sama fizyka, która pozwala tym słowom pojawić się na ekranie komputera, smartfona lub tabletu.
Ta fizyka, zwana mechaniką kwantową, reprezentuje najpotężniejszą teorię, jaką kiedykolwiek opracowali ludzie. I chociaż my, naukowcy, wiemy, jak go użyć do wykonania wszystkich tych urządzeń cyfrowych, nie wiemy, co to oznacza. Nie wiemy, co mówi nam o fundamentalnej naturze rzeczywistości. W tę przepaść wskoczył fizyk teoretyczny i autor Carlo Rovelli ze swoją nową książką Helgoland. Poczucie rewolucji kwantowej.
To skok, który chcesz z nim zrobić.
Quantum Mmchanics ma już ponad 100 lat. Urodziłem się na przełomie XIX i XX wieku, kiedy fizycy badali świat atomowy i subatomowy. Ku ich konsternacji, rzeczywistość okazała się znacznie dziwniejsza po zastosowaniu tych środków niż w „klasycznej” sferze zwykłego doświadczenia. Teoria, którą opracowali, aby kontrolować obiekty swoich doświadczeń, była intelektualnym triumfem. Niemal wszystkie cuda technologiczne, w których obecnie żyjemy – od skanów CAT po komputery – można przypisać temu wyczynowi. Ale mechanika kwantowa nie „wyjaśniła” dziwności mikroskopijnego świata. To po prostu dało nam możliwość tworzenia niewiarygodnie dokładnych prognoz i budowania rzeczy.
Kieruj się między Kwantowa dziwność (A jest ich o wiele więcej) był fakt, że cząstki, podobnie jak elektron, są w superpozycjach O możliwościach, zanim zostaną zauważone. Wirujący elektron nie obraca się w lewo ani w prawo, dopóki nie zostanie zmierzony. Zamiast tego obraca się w obu kierunkach w tym samym czasie. Podobnie, ten sam elektron nie będzie obecny ani tu, ani tam przed pomiarem, ale jest obecny w obu miejscach jednocześnie.
Dla Carlo Rovelliego radykalna niepewność narzucona nam przez mechanikę kwantową stanowi równie radykalną lekcję dotyczącą tego, jak bardzo mylimy się w naturze wszechświata. Rovelli jest jednym z czołowych fizyków teoretycznych na świecie. Jest także autorem tekstów, który zaprezentował poprzedni bestseller Beautiful Reflections on „The Adventure of Science”.
To, co Rovelli wnosi do życia w tej nowej książce, to wyjaśnienie Mechanika kwantowa. Istnieje wiele takich wyjaśnień, aw ostatnich latach pojawiła się seria prac znanych fizyków, które bronią niektórych z nich. tam Sean Carroll Nowoczesna książka o interpretacji wielu światów, Co mówi, że istnieją równoległe fakty, które wyjaśniają kwantową dziwność. Jest też Lee Smolin Argument wyjaśniający falę eksperymentalną, który twierdzi, że istnieją ukryte zmienne wyjaśniające kwantową dziwaczność. Rovelli opracował własną interpretację relacyjną – i Helgoland Stanowi jasny, ale poetycki argument za jej wizją.
Helgoland Jest to jałowa wyspa na Morzu Północnym, na której 23-letni Werner Heisenberg (od zasady nieoznaczoności) ukrył się w 1925 roku, aby opracować szczegóły nowej teorii kwantowej. Rovelli rozpoczyna książkę tą historią i ustanawia centralną zasadę swojej interpretacji relacyjnej. Aby poczuć perspektywę Rovelli, wyobraź sobie niebieską kulę do kręgli o średnicy 10 cali i wadze 25 funtów. Uważamy, że te cechy – kolor, waga i rozmiar piłki – są prawdziwe same w sobie. Gdyby kula do kręgli była jedyną rzeczą w całym wszechświecie, nadal byłaby niebieska, szeroka na 10 cali i 25 funtów. Ale lekcja, której Rovelli chce, abyśmy się nauczyli, jest taka, że nic nie ma żadnych właściwości, dopóki nie wejdzie w interakcję z czymś innym. A między tymi interakcjami nie ma żadnych właściwości. Rovelli mówi, że mechanika kwantowa uczy nas, że rzeczywistość to rozległa sieć interakcji, w których nie ma rzeczy, są tylko relacje. Pisze: „To jest radykalny skok”, „… wszystko istnieje tylko w taki sposób, w jaki wpływa na coś innego”.
Helgoland oferuje zadziwiającą perspektywę, ale ponieważ Rovelli jest utalentowanym pisarzem, umieszcza ją w niewielkim tomie, który starannie publikuje minimalne fakty naukowe i teorie na potrzeby szerszego tematu. I tym największym tematem jest to, co się robi Helgoland Warte przeczytania. „Słynna” książka o fizyce kwantowej nie zawiera zwykle opisów sporów między Leninem i jego kolegą bolszewikiem Aleksandrem Bogdanowem, ani opisu buddyjskiego filozofa Nagardżuny z III wieku. Rovelli przeprowadza czytelników przez obie, starając się pokazać, jak błędne są nasze poglądy na temat materiału i „materializmu”.
Jako ktoś, kto dużo myślał i pisał o mechanice kwantowej, perspektywa Rovelli była dla mnie odświeżająca i odświeżająca. Bez zagłębiania się w problem New Age lub narzucania wcześniejszej filozoficznej tendencji w krtani mechaniki kwantowej, postrzega swoje pytania jako wyzwanie dla wymyślenia i zbadania radykalnych możliwości. Rovelli napisał: „Potęga nauki to brak lęku przed przemyśleniem świata”.
Helgoland nie jestI Książka do nauki mechaniki kwantowej. Opisy nakładania przez Rovelliego są nieliczne i dają czytelnikom to, czego potrzebują. Jego opisy innych wyjaśnień również są słabe i czasami wprowadzają w błąd. Ale te opisy nie są istotne Helgoland. Zamiast tego Rovelli oferuje nowy sposób rozumienia nie tylko świata, ale także naszego w nim miejsca. Pisze: „Jeśli świat fizyczny jest utkany z delikatnej gry obrazów w zwierciadłach odbitych w lustrach”, to „… może być łatwiej rozpoznać siebie jako część tej całości”.
Już sama ta perspektywa sprawia, że podróż do wnętrza Helgoland Wart.
Adam Frank jest profesorem astrofizyki na Uniwersytecie w Rochester i autorem książki Starlight: Strange Worlds and the Destiny of Earth. Więcej na temat Adama można znaleźć tutaj: Śmiech!.
„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”
