https://t.me/gigachat_bot
промт – перескажи текст, выдели основные идеи
Эксперимент Юнга и основы квантовой механики
Эксперимент Юнга
- Демонстрация поведения света и фотонов.
- Создание интерференционных рисунков.
Развитие квантовой механики
- Открытия, основанные на эксперименте Юнга, заложили фундамент квантовой теории.
Ключевые концепции
- Суперпозиция: возможность существования частицы в нескольких состояниях одновременно.
- Неопределенность: невозможность точного определения характеристик частицы.
- Квантовая запутанность: связь между частицами на расстоянии, позволяющая мгновенное изменение состояния одной частицы влиять на состояние другой.
- Практическая значимость: Понимание квантовой механики важно для разработки современных технологий, таких как квантовые компьютеры и криптография.
- Контекст: Эти знания помогают лучше понимать окружающий мир и расширяют границы научного познания.
Этот текст охватывает ключевые моменты и предоставляет четкое представление об обсуждаемых темах.
промт – нарисуй Эксперимент Юнга и основы квантовой механики на фоне пустоты
Картинка к тексту
Расшифровка видео
Поиск по видео
0:00
а вот сейчас серьёзно очень полезный
0:02
канал по психологии и психотерапии автор
0:05
профессиональный психолог на канале
0:07
рассматриваются такие темы как
0:09
зачем нам эмоции как с ними управляться
0:12
как расслабляться и успокоиться за 10
0:15
секунд
0:15
что такое социофобией и какие главные
0:18
признаки депрессии и многое другое
0:20
иногда выходит психологические обзоры на
0:23
фильмы
0:24
всем рекомендую кому интересно
0:25
психология и психотерапия
0:28
подписывайтесь ссылка по аннотации и в
0:30
описании под видео
0:32
[музыка]
0:44
почему самолет может летать благодаря
0:51
взаимодействию законов физики сталь
0:53
весом в несколько тонн подобно пирушку
0:55
может высоко подняться в воздух здесь
1:03
непосредственную роль играет
1:05
причинно-следственная связь которых
1:07
господствует в нашем мире это
1:11
основополагающий принцип работы
1:12
классической физики который может
1:14
логически объяснить работу всех вещей в
1:17
окружающем нас мире
1:19
однако этот принцип работает не всегда
1:24
примерно 100 лет назад простейший
1:27
физический эксперимент со светом дал нам
1:29
понять что данный принцип работы физики
1:31
не может быть применим везде в мире
1:34
мельчайших измерений существуют законы
1:36
которые являются для нас совершенно
1:38
абсурдными они же и привели к абсолютно
1:41
новой основополагающей физической теории
1:44
нашего мира квантовой теории существует
1:47
ли луна когда на нее никто не смотрит
1:49
загадочный мир квантов
1:56
эксперимент со светом показавшие нам
1:58
обратную сторону принципов физики
2:00
называется интерференционный эксперимент
2:03
юнга структур эксперимента довольно
2:07
просто источник света пускает фотоны но
2:10
противостоящей экран для их же
2:11
обнаружения затем между ними ставят
2:15
разделяющую перегородку на ней
2:18
расположены две щели
2:19
который независимо друг от друга
2:21
открывается и закрывается какие же тайны
2:27
раскрывает нам это простейшая световая
2:29
конструкция теперь все кажется уже
2:37
далеко не таким банальным при испускании
2:41
одиночных фотонов каждый из них
2:43
попадается на свою собственную случайную
2:45
точку на экране несмотря на то что все
2:52
фотоны вылетают одинаково а механизм
2:55
остается абсолютно неизменным каждый из
2:57
фотонов попадает на независимую от
2:59
других фотонов .
3:04
вопреки совершенно одинаковый работы
3:06
механизма каждая частичка света ведет
3:09
себя по-своему любую предположение где
3:16
же приземлиться одна из частичек
3:18
представляется абсурдным и невозможным
3:25
это поражает ведь следую классическим
3:27
законам физики стоило ожидать совершенно
3:29
другое поведение частиц света если
3:35
например вместо фотонов использовать
3:37
пули каждый из них встретит одну и ту же
3:40
конечную цель по крайней мере пока
3:43
посторонние физические факторы такие как
3:45
импульс выстрела направлении сила ветра
3:47
и так далее остаются теми же такие же
3:51
условия предполагают идентичные
3:53
результаты ведь следовало ожидать что
3:59
фотоны будут вести себя также как и пули
4:01
однако же все наоборот
4:05
абсолютная точность испускание частиц
4:07
света абсолютно не отражается на
4:10
конечном результате невозможно
4:15
предсказать где приземлиться следующий
4:18
фотон
4:19
очевидно это происходит случайно быть
4:25
может поставить перегородку будет проще
4:28
понять поведение фотонов ограничив таким
4:31
образом область их попадания закрыв одну
4:37
щель
4:37
фотоны будут проходить через другую
4:40
однако они все же не попадают конкретную
4:42
точку а рассеиваются по небольшой
4:47
области на экране
4:54
если закрыть другую происходит то же
4:57
самое только теперь справа логически
5:08
мысля несложно догадаться что при двух
5:10
открытых отверстиях будет происходить то
5:12
же самое только теперь на обеих сторонах
5:16
но открыв обещали происходит нечто
5:20
неожиданное
5:22
теперь фотоны распространяются совсем
5:24
по-другому они отсутствуют там где
5:29
должны были появиться и накапливается в
5:32
совершенно других местах если допустить
5:37
что каждая частичка света попадает на
5:39
совершенно случайное место на экране мы
5:43
приходим к тому что общее распределение
5:44
фотонов по экрану в ходе эксперимента
5:47
уже не настолько предсказуемо напротив
5:50
на экране формируется более выраженный
5:53
рисунок
5:56
но сколько бы не повторялся один и тот
5:58
же эксперимент
6:01
озон и все также падают на
6:05
непредсказуемую область на экране
6:07
совместных формируя более выраженный
6:12
рисунок с пикантным уста
6:21
если подсчитать количество частиц и
6:25
изобразить их распределение на графике
6:29
то можно заметить растущее число фотонов
6:34
волнообразный кривой на гистограмме
6:38
что же общее у волн и световых частиц
6:47
так лужи гистограмму можно получить и
6:50
при других условиях
6:53
если пропустить волну через небольшую
6:56
щель то появятся две новые
7:01
которые в свою очередь будут врезаться
7:07
от друг в друга при столкновении горбов
7:10
двух волн они экстраполируется в один
7:15
большой город когда сталкиваются две
7:18
впадины появляется одна глубокая горбы и
7:23
впадины равным образом компенсируют друг
7:25
друга
7:30
подобного рода взаимодействия в
7:31
характерно для всех типов волос
7:35
это явление называется наложение или
7:39
интерференция волн если взглянуть на 2
7:42
столкнувшаяся волны можно увидеть так
7:45
называемую интерференционную картину
7:49
которая очень похожа на гистограмму
7:52
полученную в интерференционной
7:54
эксперименте юнга таким образом данный
8:01
эксперимент был близок к тому чтобы
8:03
объяснить мин феномен распространения
8:05
световых частиц
8:08
но как может быть то что свет состоящий
8:12
из частиц и фотонов вот которые
8:15
одинаково попадает на экран все равно в
8:18
конечном счете принимает форму волны как
8:22
же понять этот принцип физики термин
8:27
волна имеет совершенно другое значение
8:29
нежели в ежедневном применении в
8:32
квантовой физики нельзя воспринимать
8:34
термин волна вещественно в материальном
8:36
значений здесь она представляет собой
8:39
математическое описание физических
8:41
процессов
8:45
невозможно точно предсказать поведение
8:47
фотонов однако
8:51
волна может продемонстрировать нам
8:53
вероятность их попадания на определенную
8:55
точку на экране на светлых областях
9:01
вероятность выше она темных ниже
9:10
сам фотон не знает где же он приземлится
9:13
до тех пор пока не достигнет конечной
9:17
точки в самый последний момент все
9:22
решает случайность таким образом
9:28
случайность обретает новый оттенок в
9:30
окружающем нас мире и напротив в
9:34
повседневной жизни мы пытаемся объяснить
9:36
случайность цепь взаимосвязанных событий
9:43
возьмем в пример двух друзей пилота
9:45
истребителя и альпиниста встретившейся
9:48
на высоте 3000 метров так произошло
9:52
потому что первые сдает тренировочный
9:54
полет на истребителе
9:56
в то время как второй совершает давно
9:58
запланированную прогулку по горам у
10:02
обоих есть собственная причина и повод
10:05
там находиться однако в квантовом мире
10:10
местонахождение каждого из фотонов не
10:12
поддаются подобному объяснению ведь
10:18
причинно-следственная связь тут не
10:19
работает так как нашей повседневной
10:21
жизни таким образом раскрывается два
10:25
принципа первый принцип случайности
10:28
второй принцип волны таким образом
10:34
интерференционный эксперимент юнга
10:36
оказывается одним из важнейших шагов в
10:38
истории физики он открывает нам новые
10:41
закономерности в мельчайших частицах
10:43
природы нашего мира закономерности очень
10:49
странно для нас невозможно себе
10:53
представить что было бы если бы пули
10:56
вела себя так же мы бы не знали куда она
10:59
полетит
11:02
конечно же до тех пор пока она
11:04
куда-нибудь не попадет но фотон ведет
11:09
себя именно так он летит туда куда ему
11:12
вздумается вероятность его попадания в
11:16
цель зависит только от статистики
11:19
однако в конце концов он делает что
11:22
захочет
11:25
если сделать все местах где может
11:28
находиться фотон видимыми то мы получим
11:31
диаграмму которая точно иллюстрирует
11:34
поведение распространяющегося в
11:35
помещении света когда он достигает
11:38
перегородки
11:39
он может пролететь либо через правую
11:40
либо через левую щель
11:44
затем его местонахождения делятся на
11:46
определенные области чтобы произвести
11:50
эту самую интерференционную картину
11:57
такой эффект одновременного
11:59
проникновения через две щели на стене
12:02
ведет к новому термины физике под
12:06
названием суперпозиция понятие
12:10
суперпозиция
12:12
описывает положение протезов физики
12:14
существующих собственный в своеобразных
12:17
позициях в данном эксперименте с фотон
12:21
проходит одновременно через правую и
12:24
через левую щель спать в этом примере
12:28
местонахождения фотона называют не
12:31
определенным
12:34
она может ли фотон действительно
12:37
проходить в одно и то же время через два
12:39
отверстия на этот вопрос можно ответить
12:43
за мере в позицию фотона для этого нужно
12:47
установить пота доктору на каждом из
12:49
отверстий через который будет
12:50
фиксироваться пролетающий фотона таким
12:52
образом только один из детекторов
12:54
засчитает проход фотона через щели на
13:01
вопрос где находится фотон и через какую
13:03
щель он пролетел теперь можно дать
13:05
точный ответ просто зафиксировав его с
13:11
помощью детекторов а то он обретает
13:13
точное местонахождение но только при
13:15
помощи детектора
13:17
пока фотон не прошел через щели
13:19
detectors его местоположение не
13:21
существует только после за впечатления
13:23
фотона
13:24
можно точно сказать где он находится
13:27
ведь такой же вероятностью он мог быть и
13:30
в другом месте в любом другом
13:33
непредсказуемом месте
13:38
то что местонахождение определенного
13:40
объекта остается неопределенным пока его
13:42
не зафиксирует
13:43
тоже новое понятие физики давайте
13:47
представим что какой-то объект в любое
13:49
время может переместиться в определенное
13:54
место в квантовой физике все остается
14:02
незафиксированных и нахождение объекта
14:04
остается неопределенным
14:07
это означает что физические величины
14:09
такие как например координаты объекта
14:13
являются неопределёнными вместо
14:19
нахождение может быть показано только с
14:21
долей статистической вероятности в виде
14:24
волны
14:26
таким образом квантовая теория
14:28
раскрывает нам элементарные законы
14:30
физики волновую природу материи но это
14:37
не единственное удивительное новое
14:39
открытие
14:41
если постоянно фиксировать проходящие
14:43
фотоны нам откроется еще один
14:46
потрясающий феномен он заключается в том
14:51
что теперь фату не распространяются по
14:53
другому интерференционная картина
14:56
изменилась и теперь мы можем с точностью
14:57
сказать через какое отверстие прошла
14:59
каждая из частиц на экране
15:03
одна половина прошла через правый а
15:06
другая через левый просвет но если
15:10
перестать фиксировать фотоны картины
15:12
вернет свой прежний вид и теперь снова
15:15
неизвестно через какое отверстие прошла
15:17
каждая частица света если снова начать
15:21
фиксировать фотоны
15:22
картина преобразится как и в прошлый раз
15:27
как же это работает каждый фотон несёт в
15:33
себе не только информация о своем
15:34
местоположении
15:35
но и информацию о своем движении точнее
15:38
о своем импульсе показанном на
15:41
синусоидальной волне разные значения
15:45
импульса в свою очередь передают разные
15:47
в длинный волн поскольку длинный
15:51
синусоидальных волн компенсируют друг
15:53
друга в конечном счете
15:55
остается только одна волна которая
15:57
ограничена на небольшом участке физики
16:00
это называется волновой пакет это та же
16:05
самая волна которая передает нам
16:08
вероятность попадания фотонов на каждую
16:10
область на экране таким образом
16:13
появляется и взаимосвязь между локации
16:15
частицы и ее импульсом широкий волновой
16:18
пакет формируется от небольшого
16:20
количества синусоидальных волн от чего
16:22
его импульс становится точнее о значении
16:25
четче
16:26
широкая волна может обозначить разумного
16:29
местоположение частиц что в свою очередь
16:31
приводит к размытости
16:32
этой области в противоположность
16:38
маленький волновой пакет
16:40
формируется из большего количества
16:41
синусоидальных волн от чего информация о
16:44
его импульсе становится не отчетливо
16:46
хотя значение местоположения приобретает
16:49
четкость проще говоря локация и импульс
16:53
непосредственно зависят друг от друга
16:55
чем точнее одно значение тем размытие
16:59
другое
17:04
поэтому мы не видим волнового рисунка
17:07
когда фиксируем каждое место и напротив
17:12
видим его когда не фиксируем эксперимент
17:20
юнга проводится не только на фотонах ну
17:24
и на куда больших частицах на электронах
17:27
атомах и даже на полноценных элементах
17:30
поле lenok
17:31
они состоят из 60 атомов углерода похоже
17:35
на футбольные мячики по сравнению с
17:37
фотонами они не просто огромные объекты
17:39
у них имеется вес это значит что они их
17:43
матери и проведу эксперимент с материей
17:48
оказалось что она тоже создает подобный
17:50
волновой рисунок то есть частицы материи
17:54
тоже находились в суперпозиции
17:56
до тех пор пока их местоположение не
17:59
было фиксирована это означает что
18:04
волновая природа работает точно также и
18:06
с обычной материей
18:07
на уровне мельчайших элементов атомов
18:16
следуя логике данных экспериментов
18:18
поведение матери и зависит от того
18:21
следим ли мы за ней фиксируем ли ее
18:26
это ставит под нашим пониманием
18:28
реальности большой ?
18:31
ведь всем известно что мир существует
18:33
совершенно независимо от нас из x1 и
18:37
почему же мы не замечаем ничего
18:39
подобного в нашей повседневной жизни
18:44
таким же вопросом задавался альберт
18:46
энштейн он же резко отвергал
18:48
интерпретацию вероятности в квантовой
18:50
теории исходя от противного он задавал
18:54
вопрос существует ли луна когда на нее
18:57
никто не смотрит
19:01
но энштейн был неправ в эксперименте с
19:07
фуллерена my то есть с обычной материей
19:10
волна войти 100 грамм и проявляется
19:12
только тогда когда опыт проводится в
19:14
вакууме в пространстве без воздуха при
19:19
обычных условиях материя взаимодействует
19:21
с такими же молекулами воздуха
19:23
из-за чего происходит постоянно и
19:25
фиксирование их местоположение и из-за
19:28
чего волновая гистограмма больше не
19:29
появляется на экране это объясняет
19:32
почему в повседневной жизни мы ничего не
19:34
замечает можно сказать что мы ничего не
19:38
замечаем потому что все постоянно
19:40
замеряется и фиксируется любое
19:43
столкновение молекул воздуха или фотонов
19:46
влекут за собой их же взаимодействии
19:48
друг с другом каждый излучение в нашем
19:56
окружении тоже фиксируется даже ток
20:00
которое мы не способны увидеть как
20:03
например инфракрасное излучение
20:09
поэтому луна все еще здесь даже когда на
20:12
нее никто не смотрит
20:18
тогда если все эффекты квантовой теории
20:21
в нашем мире не играет никакой роли
20:22
почему бы просто их не игнорировать
20:26
квантовая теория это одна из
20:28
основополагающих теорий нашего мира она
20:31
объясняет стабильность и устойчивость
20:33
материи как частицы вместе формируют
20:36
атомы а те в свою очередь
20:38
твердые тела жидкости и газообразные
20:44
она составляет основу современной
20:47
электроники объясняет поведение материи
20:50
при влиянии на нее магнитных и
20:52
электрических полей
20:55
она раскрыла нам тайну происхождение
20:58
света именно благодаря этой теории стало
21:03
известно почему светит солнце и она
21:11
заставила нас изучать и стремится
21:13
управлять всеми физическими процессами
21:24
на сегодняшний день не существует ни
21:27
одного физического эксперимента с
21:29
который бы дал нам усомниться в
21:30
правильности квантовой теории так опыт
21:34
юнга привел нас на еще один шаг ближе к
21:37
пониманию природы нашего мира один из
21:55
озадачивающий феноменов квантовой физики
21:57
теория квантовой запутанности в данной
22:02
теории две частицы связаны друг с другом
22:05
находясь при этом на расстоянии
22:13
это тот же феномен что и в эксперименте
22:16
юнга там фотоны тоже попадает в точку на
22:21
экране в которую невозможно предсказать
22:27
сами поддоны не знают где это .
22:31
пока ее не встретят место куда попадает
22:36
фотон определяет чистейшая случайность
22:42
то же самое происходит из поляризацией
22:45
фотона
22:46
она тоже определяется волей случая
22:49
а именно в момент фиксирование
22:54
который фотон не знает ошеломляет то что
23:00
когда оба фильтра настроены одинаково
23:03
поведение частиц
23:04
тоже идентична либо убить частицы
23:08
проходят через фильтр и мигает зеленый
23:10
цвет либо ни одна через фильтр не
23:12
проходит и загорается красный
23:16
каким-то таинственным способом они
23:18
связаны
23:22
но если тут только более случае откуда
23:26
один запутанный фотон знает прошел ли
23:28
другой через фильтр или нет возможно ли
23:32
что частицы каким-то образом общаются
23:34
друг с другом
23:37
таким образом чтобы один мгновенно
23:39
узнавал что происходило с другим
23:42
противоположным фотоном решение
23:47
проходить через фильтр или нет
23:49
происходит одновременно такая скорость
23:55
передачи информации означало бы что она
23:58
передается вне времени для этого
24:03
потребовалось бы бесконечной высокая
24:05
скорость
24:06
однако это противоречит теории
24:09
относительности по которой самая высокая
24:11
скорость это скорость света
24:15
сама по себе информация не может быть
24:17
передано быстрее даже на короткую
24:21
дистанцию на которую потребовались бы
24:23
миллиардные доли секунды на это все
24:27
равно ушел бы не который хоть и весьма
24:29
малый промежуток времени
24:32
тогда у фотонов изначально есть
24:35
идентичная информация ведь решение
24:37
проходить через фильтр или нет они
24:39
принимают одновременно логичных было бы
24:46
предположить что они рождаются в
24:48
кристалле с одними и теми же параметрами
24:52
в момент когда частицы возникают им
24:55
даются идентичные характеристики и они
24:57
ведут себя как однояйцевые близнецы у
25:00
которых идентичные гены
25:02
ну и здесь есть загвоздка гены должны
25:06
были дать один и тот же исход на
25:08
одинаковую ситуацию для каждого углового
25:11
положения в поляризационные фильтры
25:13
у них должно быть идентичная информация
25:16
проходить или нет выбранный но спустя
25:20
множество повторений эксперимента
25:22
выяснилось что это не играет никакой
25:24
роли у этих фотонов нет никаких генов
25:28
они не являются близнецами
25:32
что же тогда единственное на данный
25:36
момент логическое объяснение гласит что
25:38
так называемые два разделенных патона на
25:41
самом деле не разделены на самом деле
25:46
они одно целое
25:48
таким образом квантовая система
25:50
состоящая из двух и более частиц
25:52
целостно и един и даже если эти частицы
25:57
далеко друг от друга даже на расстоянии
25:59
в световые годы такой подход в корне
26:03
меняет наше представление о пространстве
26:05
по крайней мере а его разделение
26:10
он показывает что феномены квантовой
26:12
физики влияет даже на макроскопические
26:15
измерения и объекты нашего мира а не
26:19
только лишь на одном квантовом уровне
26:25
спасибо за просмотр
26:27
автор перевода и мир gods & mayr ролик
26:29
озвучен студией джоша за специально для
26:31
канала макара светлова
