Ulos umpikujista

11.10.2021 klo 17.52, kirjoittaja
Kategoriat: Kosmokseen kirjoitettua

Kirjoitin Helsingin opettajien ammattiyhdistyksen HOAY lehteen Rihveli 2/2021 artikkelin Ulos umpikujista kvanttifysiikan kehityksestä ja epämääräisestä todellisuudesta. (Artikkeli on vapaasti luettavissa linkin takana.) Kerron muun muassa näin:

Pitkään monet pitivät kvanttimekaniikan taustalla olevan todellisuuden pohtimista tuhoon tuomittuna touhuna. Kuten fyysikoiden fyysikko Richard Feynman totesi vuonna 1964: ”Älä kysy itseltäsi, jos vain voit välttää sitä, ”Miten voi olla näin?”, koska menet hukkaan ja joudut umpikujaan, josta kukaan ei ole paennut. Kukaan ei tiedä miten voi olla näin.”

Onneksi kaikki eivät uskoneet varoituksia, ja kvanttimekaniikan ymmärtämisessä on 1980-luvulta lähtien edistytty paljon.

11 kommenttia “Ulos umpikujista”

  1. ”…emme tiedä miksi arki näyttää yksinkertaiselta.”
    Tämä on hyvä kysymys. Arvelisin että vastaus löytyy enemmän aivojemme rakenteesta kuin fysiikasta. Aivomme ovat kehittyneet pitämään kantajansa hengissä luonnossa. Yksi niiden ominaisuuksista on että ne yksinkertaistavat aistihavaintoja aika paljon ennen kuin ne päätyvät tietoisuuteen. Tämä tapahtuu, koska tietoisuus on sarjamuotoinen prosessi, joka ylikuormittuisi jos tietoa tulisi enemmän. Yksinkertaistusprosessi on alitajuinen, joten emme pysty katsomaan tai muokkaamaan sitä kovin helposti.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Totta, mutta tässä viittaan yksinkertaisuudella siihen, että maailma näyttää määrätyltä eikä kvanttimekaanisen epämääräiseltä.

    2. Lentotaidoton sanoo:

      ”Arvelisin että vastaus löytyy enemmän aivojemme rakenteesta kuin fysiikasta”

      Ja aivojemme rakenneko ei olisi selitettävissä fysiikalla? Toki se ei (vielä) onnistu. Niinkuin ei ”onnistu” yleensäkään ”selittää” fysiikan kvanttimekaniikan epämääräisyyttä (koulukuntia toki on).
      Evoluution luomat aivot ovat triviaali selitys käyttäytymisellemme. Emme tarvitse elossa pysyäksemme tietoa aivojen kvanttimekaniikasta (vaikka se siellä alla häärääkin).

  2. Erkki Kolehmainen sanoo:

    Se miltä maailma näyttää riippuu myös siitä, mitkä hiukkaset tuon kuvan välittävät. Jos silmä käyttäisi havainnoimiseen elektroneja eikä fotoneja, niin maailma näyttäisi hyvin erilaiselta ja yksityiskohtaisemmalta. Fotonin aaallonpituus saa aikaan sen, että epämääräisyys aistimuksesta häviää.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kvanttimekaanisen epämääräisyyden puute arjessa ei selity sillä, että havaitsemme fotonien avulla.

  3. Cargo sanoo:

    Onko epämääräisyyttä yritetty liittää systeemin massaan? Tuli vaan taas nojatuolissa mieleen, että jos kaksoisrakokokeissa interferenssi vaimenee sitä mukaan kun hiukkasen/molekyylin massa kasvaa, niin eikös se ole selvä merkki siitä, että mitä suurempi massa niin sitä vähemmän hiukkanen voi epälokalisoitua. Ja voisi myös olettaa, että kasvava sidosenergia ilmentää tätä asiaa: kun protoni ja elektroni lähestyvät toisiaan, niin systeemi muuttuu vähemmän ja vähemmän epämääräiseksi. Suurissa systeemeissä on paljon vuorovaikutusta ja sen mukanaan tuomaa sidosenergiaa eli käytännössä massaa.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Kyllä, tällaisia mahdollisuuksia muokata kvanttimekaniikkaa on tutkittu ja tutkitaan vieläkin. Olen kirjoittanut niistä hieman täällä:

      https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/koopenhaminan-takana/

      https://www.ursa.fi/blogi/kosmokseen-kirjoitettua/kahden-ikkunan-nakoala/

  4. Erkki Kolehmainen sanoo:

    Kaksoisrakokoe on tehty jopa C60-fullereenilla. Eikö delokalisaatio tarkoita, että molekyylin on hajottava, jos se ei mene kokonaan yhden raon kautta ja sitten raon jälkeen palaset taas liittyvät yhteen? Minä en usko tähän vaan fullereenimolkyyli kulkee jommasta kummasta raosta, mutta saa ympäröivän vakuumin interferoimaan.

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      Isoin kappale, jolla kaksoisrakokoe on tehty, on molekyyli, jossa on 2000 atomia.

      En tiedä mitä tarkoitat delokalisaatiolla. Kvanttimekaniikan mukaan maailma ei toimi kuvaamallasi tavalla.

      Tämä riittäköön tästä. Muistettakoon, että blogin kommenttiosio ei ole paikka omien fysiikan ideoiden esittelemiseen.

  5. Antti sanoo:

    avaako kvanttifysiikan energialait yhtään sitä sattumanvaraisuutta mistä nyt kirjotat?

    1. Syksy Räsänen sanoo:

      En tiedä mitä tarkoitat ”kvanttifysiikan energialaeilla”, mutta tämä sattumanvaraisuus on kvanttimekaniikan lakien ytimessä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *