Łączna liczba wyświetleń

wtorek, 5 kwietnia 2022

CZĄSTKI PRAWDY


W fizyce kwant to najmniejsza niepodzielna porcja wielkości fizycznej. Qantum to termin który pojawił się dopiero w łacinie i dotyczył wielkości mierzalnych. Sama idea pojawiła się już w starożytnej Grecji. Na dobrą sprawę sam atom Demokryta był przerośniętym "kwantem masy", gdyż filozof domniemywał jego niepodzielności. Z kolei Epikur spekulował o dyskretności (to znaczy nieciągłości) przestrzeni i czasu. Dziś już wiemy, że rzeczywistość w najmniejszej skali nie ma wartości pośrednich, dzielących się w nieskończoność.

Kwantowa rewolucja zaczęła się jednak dopiero z początkiem XX wieku, ale najpierw była jedynie eksperymentem teoretycznym. Ponieważ próby dopasowania wiedzy do obserwacji nie dawały rezultatów, niemiecki fizyk Max Planck przyjął model w którym światło (i każdy inny rodzaj promieniowania) powinno być emitowane w ściśle określonych porcjach nazwanych potem fotonami. Wcześniej uważano światło za rodzaj ciągłej fali.  

Dualizm falowo-korpuskularny nie jest niestety osobliwością dotyczącą tylko światła, lecz w zasadzie wszystkiego. A w dodatku na poziomie cząstek i atomów ruch nie odbywa się wedle zasad wcześniej nam znanej i jakże intuicyjnej mechaniki klasycznej, dającej deterministyczne ("pewne") wyniki, ale całkiem nowej, paradoksalnej i przewidującej jedynie możliwości statystyczne mechaniki kwantowej. W dodatku sam model mechaniki nastręcza istotnych problemów interpretacyjnych, bo nie wiadomo... co opisuje.

Fizyka z założenia powinna opisywać fundamentalną strukturę świata, a tymczasem dostępne dane nie wystarczają do sformułowania spójnej teorii. Na dobrą sprawę, to co jest przedstawiane jako mechanika kwantowa bardziej niż teorią fizyczną jest techniką dokonywania statystycznych przewidywań. A co więcej to właśnie "szkoła kopenhaska", odrzucająca wprost potrzebę sformułowania takiej teorii, narzuciła znacznej części badaczy swój subiektywny paradygmat.

Wedle interpretacji kopenhaskiej skokowa redukcja funkcji falowej układu kwantowego nie oddaje jakiejś jakościowej przemiany, gdyż fale i cząstki są tylko konstruktami przedstawiającymi obie strony tego samego zjawiska. Zdaniem Nielsa Bohra opis falowy i korpuskularny są komplementarne, to znaczy opisują tą samą rzeczywistość, przy czym granice stosowalności obu tych opisów pozwalają unikać sprzeczności.

W idącej o krok dalej interpretacji Johna von Neumanna do tego schematu pojęciowego włącza się jeszcze świadomy umysł obserwatora, a ta możliwość inspiruje dziś laików do wypisywania pseudonaukowych elaboratów z pogranicza wiedzy tajemnej.

Inne teorie mówią o spontanicznych kolapsach czy fali pilotującej cząstkę, a nawet uniwersalnej funkcji falowej dzielącej Wszechświat na światy równoległe, z których każdy odpowiada innemu stanowi układu. A całe to interpretatorskie zamieszanie wynika z faktu, że pomiar kwantowy zaburzający stan układu nie daje obiektywnej wiedzy o stanie układu między pomiarami. Pomimo wszystkich naukowych zaklęć nie wiemy co tak naprawdę reprezentuje funkcja falowa, w swej ścisłej na ten temat wiedzy ograniczając się do formalizmu matematycznego.