Poza Dziwnością

Tutaj będą pisane felietony przez redaktorów forum. Katolickie spojrzenie na świat, na Boga, na sprawy wiary. Zapraszam do czytania.
ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
Praktyk
Elitarny komentator
Elitarny komentator
Posty: 1267
Rejestracja: 28 lis 2017
Wysłał podziękowań: 237 razy
Otrzymał podziękowań: 215 razy

Poza Dziwnością

Post autor: Praktyk » 2020-07-02, 20:22

„Nikt nie jest w stanie powiedzieć co ZNACZY fizyka kwantowa”.
Przeczytałem ostatnio bardzo fajną książkę: „Beyond Weird” – Philipp Ball. Opowiada ona o tym co nauka jest w stanie obecnie powiedzieć o istnieniu. O zasadach rządzących naszym światem.
Jest niedawno napisana ( 2018 ) a autor zajmuje się tematem zawodowo, więc można oczekiwać, że wie co mówi 😊
Nie jest jednak nadęty i przeintelektualizowany. Przykłada się do tego, żeby przeciętny zjadacz chleba mógł jak najwięcej z niej zrozumieć.

Jako, że jest to temat często zajmujący moją głowę w kontekście Boga stwierdziłem, że streszczę sedno książki na tym forum.
( Występuje ona jeszcze tylko w języku angielskim, a uważam, że to co zawiera jest ważne, więc przekazuję )

To co będę tu pisał będzie w większości plagiatem z pana Balla ( trochę skróconym ) opatrzonym czasem moim komentarzem. Tym jak go rozumiem i jak widzę połączenie między mechaniką kwantową a wiarą.

Dla skrócenia w dalszych tekstach MK = mechanika kwantowa.

Mam prośbę, jeśli ktoś chciałby podyskutować o tym co będę tu wypisywał niech założy wątek równoległy. Chciałbym tu zachować jako taki porządek i czytelność.

Fragmenty oznaczone cytatem to bezpośrednie streszczenie z książki. Reszta ode mnie.

Szacuję, że raz na tydzień uda mi się streścić rozdzialik.

Dodano po 5 minutach 36 sekundach:
Rozdział 1
„Urodziłem się nie rozumiejąc mechaniki kwantowej i nadal jej nie rozumiem” – Richard Feynman ( Nobel 1965 ).
Człowiek uważany, za jednego z najwybitniejszych w historii tej dziedziny dobitnie i uczciwie podkreślał, że nie rozumie co mechanika kwantowa znaczy. Oczywiście nie miał na myśli tego, że nie umie „pracować” z mechaniką kwantową. Umiał dokonywać odpowiednich obliczeń, umiał przewidywać wyniki eksperymentów, itd.. był w tym wybitny.
MK choć bardzo trudna matematycznie nie dla tego jest „trudna”. Trudne są idee za nią stojące. Nie wiemy, jak przełożyć to co mówi matematyka na świat rzeczywisty, na coś co jesteśmy w stanie sobie wyobrazić i objąć rozumem.
MK zrewolucjonizowała koncepty atomu, cząstek, światła i dalej to robi. Prace nad nią rozpoczęły się około 1900 roku i były doprowadzone do użytecznej postaci w okolicach 1920. Jednak dopiero od 1960 naukowcy zaczęli testować idee leżące w jej rdzeniu. Niektóre testy nie były możliwe technologicznie do przeprowadzenia aż do 21 wieku, więc można powiedzieć, że historia jest pisana na naszych oczach. Natomiast jeśli celem jest teoria „zrozumiała” a nie tylko teoria przydatna, to jeszcze takiej nie ma.
Książka Balla prowadzi przez to co MK może nam powiedzieć, jednak nie uzurpuje sobie prawa do posiadania jedynej właściwej odpowiedzi, bo jej nie ma. Próbuje dać wyobrażenie jak kompletna teoria mogłaby wyglądać gdybyśmy ją mieli i uzmysławia, że każde potencjalne podejście podważa najgłębszą strukturę świata, który znamy ( a przynajmniej tak się nam wydaje ). Powoduje, że to co leży w najmniejszej skali obserwowalnego świata staje się dalece dziwniejsze i inne niż się spodziewaliśmy. I nie w ten sposób inne, że obowiązują tam inne zasady. Inne w ten sposób, że zmusza nas to przemyślenia czym w ogóle jest świat fizyczny – rzeczywistość i co właściwie robimy, gdy próbujemy się dowiedzieć czym jest.

Dalej autor sprowadza czytelnika trochę na ziemię z wyobraźnią, do poziomu, na którym operuje nauka i czysto pragmatyczne pojmowanie:
To co często przedstawiane jest jako „dziwność” mechaniki kwantowej jest po prostu efektem naszej chęci wyobrażania sobie jej lub opowiadania o niej historii. MK zaprzecza intuicji, co nie znaczy, że należy ją nazywać „dziwną”.
Podkreślanie tej „dziwności” często powoduje, że umyka nam to co jest rzeczywiście rewolucyjne w MK.
MK ze swoją zaskakującą i nadwyrężającą wyobraźnię naturą staje się elementem rozrywki w szerszym kontekście kulturowym. Artyści, pisarze, poeci i scenarzyści adaptują pomysły z nią związane w swoich dziełach. Można się kłócić na ile dokładnie.
Zdaniem autora jest słusznym, że tak się dzieje, że używamy wyobraźni do prób zrozumienia MK, gdyż możliwe, że tylko odpowiednio silna wyobraźnia odpowie na pytanie „co to wszystko znaczy”.
Najczęstsze przyczyny do nazywania MK dziwną to:
- Obiekty kwantowe potrafią być jednocześnie falą i cząstką.
- Obiekty kwantowe mogą być w więcej niż jednym stanie na raz. Np. tu i tam jednocześnie. Nazywane to jest superpozycją.
- Nie można jednocześnie poznać dokładnie dwóch właściwości obiektu kwantowego. – Zasada nieoznaczoności Heisenberga.
- Obiekty kwantowe mogą oddziaływać na siebie natychmiast na duże dystanse. ( Spooky action ). To efekt fenomenu nazywanego splątaniem.
- Nie można niczego zmierzyć bez zakłócenia tego czegoś. Wszystko staje się nieuniknienie subiektywne.
- Wszystko co może się wydarzyć, wydarza się.
A jednak MK nie mówi żadnej z tych rzeczy. Nie mówi niczego o tym „jakimi rzeczy są naprawdę”. Mówi jedynie o tym czego oczekiwać z poszczególnych eksperymentów. Wszystko powyższe jest polem interpretacji.
Jedne interpretacje wydają się bardziej prawdopodobne inne raczej bardzo mylne, ale żadna z nich nie wygląda na ostatecznie prawdziwą.
Nasuwa się pytanie czy w ogóle można opisać celnie to co w MK się dzieje. W samym „opisywaniu” posługujemy się pewnym katalogiem nieprecyzyjnych obrazów, metafor. Musimy ich używać, żeby komukolwiek, cokolwiek o MK powiedzieć. Chcemy zamaskować jak bardzo MK nie zgadza się z oczekiwaniami naszej intuicji, ale to właśnie jest do przekazania – tam nie zgadza się bardzo wiele.
Jesteśmy przyzwyczajeni, że teorie naukowe mają interpretację. Jest to nieodzowna ich cecha. Można by nawet powiedzieć, że cel istnienia. Chcemy rozumieć co do nas mówią. Dla przykładu ewolucja Darwina. Nie do końca musimy rozumieć mechanizmy rekombinacji genów podczas łączenia się komórki jajowej z plemnikiem, ale dokładnie wiemy co znaczy ewolucja. Losowe mutacje organizmów doprowadzają do tego, że jedne przeżywają jako mocniejsze a inne umierają jako słabsze. Każdy może to sobie wyobrazić, i już.
Feynman twierdził, że nie możemy nawet marzyć o czymś porównywalnym dla MK.
Wielu „użytkowników” MK nie za bardzo przejmuje się powyższymi problemami. Bardzo popularną jest postawa, którą skraca się do słów „zamknij się i licz”. Korzystaj z fenomenalnej dokładności narzędzi, które dostajesz, buduj coraz doskonalsze maszyny, ale nie zastanawiaj się dlaczego to właściwie działa. Rozmowy o znaczeniu MK stały się z zbiegiem czasu zajęciem jedynie garstki filozofów. Czasem piwnych rozmów studentów. Większość zbywa jednak temat stwierdzeniem „przecież i tak nikt tego nie rozumie”.
Inne nastawienie mieli Einstein, Bohr, oraz duża część współczesnych im twórców. Dla niektórych z nich zrozumienie znaczenia, które niesie MK stało się obsesją życia. John Wheeler w 98r powiedział, że chce przywrócić to podniecenie i zainteresowanie „dziwnością” MK, nawet gdyby miała to być ostatnia rzecz jaką zrobi na tym świecie. Jego działania przyczyniły się na pewno znacznie do ponownego podniesienia trudnych pytań i budowania doskonalszych eksperymentów na nie odpowiadających. O ile nie jest wiadome co znaczy MK to wiadomo już lepiej czego nie znaczy.
Do przeprowadzenia wielu eksperymentów potrzebny był też postęp technologiczny. Wymagane były takie umiejętności jak łapanie i manipulowanie pojedynczymi atomami, elektronami czy fotonami, poddawanie ich bardzo precyzyjnym pomiarom. Część eksperymentów przeprowadzana jest w przestrzeni kosmicznej by uniknąć grawitacji. Część w temperaturach niższych niż próżnia międzygwiezdna. Cząstki są wprowadzane w superpozycje, splątania. Przeprowadzane są „teleportacje” i badane są granice nieoznaczoności Heisenberga. Za te eksperymenty przyznawane są kolejne i kolejne nagrody Nobla. A to dlatego, że mówią nam dokładnie to co mówią, czyli, że dziwność MK, jej paradoksy są prawdziwe, nie są tylko aspektem równań matematycznych. Więc nie można mówić o zrozumieniu tego jak zrobiony jest świat bez ich uwzględnienia.
Dodatkowo ekscytującym elementem MK jest to, że jej paradoksy można zaprząc do pracy na rzecz techniki. Tym sposobem to co wcześniej wydawało się być niemożliwym staje się wykonalne. Jak np. przesył danych ze 100% bezpieczeństwem czy obliczenia nie wymagające właściwie czasu.
Co zmieniło się przez ostatnie 20 lat badań nad MK to to, że przestała ona być nauką o cząstkach, falach, o dyskretności czy niepewności. Stała się nauką o informacji. Ta nowa perspektywa dodaje teorii wzniosłości. Zamiast opowiadać o „rzeczach dziwnie się zachowujących” zadaje pytania znacznie ważniejsze jak np.: „co właściwie możemy wiedzieć”. MK można by nazwać dziś Teorią Wiedzy.
Ta nowa perspektywa nie zmienia tego w jaki sposób MK przeczy intuicji. Wydaje się, że nic nie może tego zmienić. Mówienie o „kwantowej informacji” wprowadza kolejne problemy. Np. czym ta informacja jest? Bo informacja nie jest czymś na co możesz wskazać jak na jabłko czy atom. Gdy używamy informacji na co dzień jest ona związana z językiem, znaczeniem i kontekstem. Informacja w rozumieniu fizyków jest trochę inna. Ta inność też wpływa na pytanie „co wiemy”.
MK nie ma więc wszystkich odpowiedzi, ale może ma już lepsze niż kiedyś pytania?
Ostatnio zmieniony 2020-07-03, 11:37 przez Praktyk, łącznie zmieniany 3 razy.


Nie po to jesteśmy by wiedzieć.

Tagi tematu:

ODPOWIEDZ