Bikaranîna Mekanîzmaya Kuantum Li Mirov Çawa Mirov Difikire Wate Tune Ye?

Herin nav her pirtûkfiroşekê û hûn dikarin pirtûkên li ser 'jimartina quantum', 'dermankirina quantum', û tewra 'golfê quantum' bibînin. Lê mekanîka quantum tiştên di mîkro cîhana perçeyên jêratomî de vedibêje, rast? Ma çi feyde ye ku meriv wê li ser tiştên makroskopîk ên mîna komputer û golfê bicîh bike, bila tiştên psîkolojîk mîna raman, hest û ramanan nehêle?

Dibe ku ew wekî analojiyek were sepandin, da ku bibe alîkar ku tiştek tevlihev hêsantir were fêm kirin. Lê mekanîka kûantûmê bixwe tevlihev e; ew yek ji teoriyên herî enigmatîk ên tevlihev e ku mirov heya nuha derketine. Ji ber vê yekê em çawa dikarin bi çêkirina analojiyek bi mekanîka quantum re tiştek çêtir fam bikin?

Di Fîzîkê de Bandora Çavdêr

Ez di derbarê 'dermankirina kûantûmê' an 'gomika kûantûmê' de nizanim, lê min dest pê kir ku li ser pêwendiyek mimkun a di navbera teoriya kuantûmê û ka mirov têgehan çawa bikar tînin di 1998 de dema ku ez bi xwendekarek mezûn ê fîzîkê re li navendek lêkolînê ya navbirîndar re diaxivîm li Belçîkayê. Xwendekar, Franky, ji min re qala hin paradoksên ku îlhama mekanîka kûantûmê dikirin dikir. Yek paradoks ev e bandora çavdêriyê: em nikarin di derbarê perçeyek kûantûmê de bêyî pîvandina wê tiştek zanibin, lê perçeyên kûantûmê ew qas hesas in ku her pîvandinek ku em bikin bê guman rewşa hacetê diguherîne, bi rastî bi gelemperî wê bi tevahî hilweşîne!

Di Fîzîkê de Bandora Tevliheviyê

Paradoksek din ev e ku perçeyên quantum dikarin bi rengek kûr têkilî daynin ku ew nasnameya xweya kesane wenda bikin û wekî yek tevbigerin. Digel vê yekê, têkilî dibe sedema hebûnek nû bi taybetmendiyên ku ji her yek ji pêkhateyên wê cûda ne. Dema ku ev diqewime ne mumkun e ku meriv pîvanek yek bêyî ku bandorê li ya din bike, bike û berevajî. Pêdivî bû ku celebek nû ya matematîkê were pêşve xistin da ku meriv bi vî rengî yekbûna bi hev re an tevlihevî, wek tê gotin. Ev paradoksa duyemîn - tevlihevî - dibe ku bi paradoksa yekem - bandora çavdêriyê - re pir têkildar be, bi vê wateyê ku gava çavdêr pîvanek dike, çavdêr û çavdêr dibe ku bibin pergalek tevlihev.

Têgeh

Min ji Franky re destnîşan kir ku di derbarê vegotina têgehan de paradoksên bi vî rengî derdikevin. Têgih bi gelemperî têne fikirîn ku me dihêle ku em rewşan li gorî rewşên berê yên ku em wekî yên heyî dadigirin şîrove bikin. Ew dikarin konkret bin, mîna KURA, an jî razber, mîna BAYAR. Bi kevneşopî ew wekî avahiyên navxweyî yên ku çînek hebûnan ​​li cîhanê temsîl dikin têne dîtin. Lêbelê, her ku diçe zêde tê texmîn kirin ku wan avahiyek nûnertiya sabît tune, struktura wan bi rengek dînamîkî ji binemalên ku tê de têne bandor kirin.

Mînakî, têgîna BABY dikare li pitikek mirovê rastîn, kulikek ku ji plastîkê hatî çêkirin, an jimareyek piçûkek piçûk a ku bi qeşa li ser kemek hatî boyax kirin were sepandin. Dibe ku stranbêjek BABY bifikire di çerçoveya hewcedariya peyvek de ku belkî li hev dike. So vî awayî. Digel ku di paşerojê de fonksiyona bingehîn a têgehan ev e ku naskirina tiştan wekî nimûneyên çînek taybetî ye, her ku diçe ew ne tenê ji bo naskirinê lê ji bo beşdarbûna çalak di nifşê wateyê de têne dîtin. Mînakî, heke meriv wînek piçûktir wekî WRENCH BABY bi nav bike, meriv hewl nade ku wîn wekî mînaka BABY nas bike, ne jî pitikek wekî mînaka WRENCH nas bike. Ji ber vê yekê têgîn ji nûnertiya tiştên li cîhana derve tiştek naziktir û tevlihevtir dikin.

Ev 'tiştek zêde' çi ye û çawa dixebite dibe ku ev bibe wezîfeya herî girîng a ku îro psîkolojî rû bi rû ye; ji bo têgihîştina adaptasyon û berhevoka ramana mirovî girîng e. Ji bo nimûne, girîng e ku em fam bikin ka wêne, fîlim, an perçeyên nivîsê çawa têne ba hev û ji bo me wateyek heye ku ne tenê berhevoka peyvên wan an hêmanên pêkhatî yên din e.

Ji bo ku meriv li ser 'tiştek bêtir' bisekine, teoriyek matematîkî ya têgehan hewce dike. Psîkologan bi dehsalan hewl dan ku teoriyek matematîkî ya têgehan pêş bixin. Her çend wan teoriyên ku dikarin vebêjin û pêşbîn bikin ka mirov çawa bi têgehên yekane, veqetandî re mijûl dibe jî pir baş kir, wan nekarî teoriyek derxînin holê ku bikaribe rave bike û pêşbîn bike ka mirov çawa bi tevhevkirin an danûstendinên di navbera têgehan de mijûl dibe, an teoriyek jî ku dikare vebêje ka wateyên wan çawa bi nermî diguhezin gava ku ew di çarçoveyên cihêreng de xuya dibin. The diyardeyên ku teoriya têgîna matematîkî ya têgehan dijwar kirî, pir dişibihe diyardeyên ku çêkirina teoriyek ku karibe tevgerên perçeyên kûantûmê vebêje dijwar bike!

Bandora Çavdêr ji bo Têgehan

Di bingeha paradoksên hem mekanîka quantum û hem jî têgehan de bandora wê heye hevgirêk . Di mekanîka kûantûmê de têgîna a heye rewşa erdê, rewşa ku perçeyek tê de ye dema ku ew bi perçeyek din re têkiliyê nade, ango gava ku ew ji tu kontekstê bandor nebe. Ev rewşek herî zêde ye potansiyel ji ber ku derfeta wê heye ku gelek awayên cihêreng diyar bike ji ber şert û mercên cihêreng ên ku ew dikare pê re têkildar be. Kêliya ku perçeyek dest bi terikandina rewşa axê dike û dikeve bin bandora pîvandinê, ew hinekî vê potansiyelê bi rastiyê dike; pîvana wê hatiye kirin û hin aliyên wê baştir tê fêm kirin. Bi vî rengî, gava ku hûn têgehek nafikirin, wek têgîna TABLE deqeyek berê, dibe ku ew di hişê we de bi tevahî potansiyelek hebe. Di wê gavê de, têgîna TABLE dikare ji bo TABELA KITHCEN, an TABLEKA BOOLXWNE, an jî TABLEKA PIRZIMAN derbas bike. Lê çend saniye berê wê kêliya ku we peyva TABLE xwend, ew ket bin bandora naveroka xwendina vê gotarê. Gava ku hûn berhevoka têgezê ya POOLLEKA HEWLY read dixwînin, hin aliyên potansiyela TABLE -ê ji hev dûr dibin (mînakî potansiyela wê ya ku xwarinê digire), û yên din jî konkrettir dibin (wek potansiyela wê ya girtina gogên pêçandî). Her konteksek taybetî hin aliyên potansiyela xwe zindî dike, di heman demê de aliyên din jî vedişêre.

Ji ber vê yekê, bi qasî ku taybetmendiyên hebûnek kûantûmê ji bilî di pîvanekê de nirxên diyarkirî nînin, taybetmendî an taybetmendiyên têgehek ji bilî di rewşek taybetî de serîlêdanên wan ên diyar tune. Di mekanîka kûantûmê de, rewş û taybetmendiyên sazûmanek kûantûmê bi pîvankî bi rengek sîstematîkî û ji hêla matematîkî ve baş-model têne bandor kirin. Bi heman rengî, çerçoveya ku têgînek tê de tê jiyîn bê guman reng dide ku meriv wê têgînê çawa jiya. Mirov dikare vê yekê wekî bandorek çavdêriyê ya têgehan binav bike.

Têkiliya Têgehan

Ne tenê ji bo têgehan 'bandorek çavdêriyê' heye, di heman demê de 'bandorek tevlihevkirinê' jî heye. Ji bo ravekirina vê, têgîna GIRT bifikirin. Ger carî taybetmendiyek nasname an diyarker a têgehek hebe ew ê taybetmendiya 'bi avê dorpêçkirî' be ji bo têgeha GIRT. Bê guman 'dorpêçkirina bi avê' ya girîng ew e ku meriv bibe girav, rast? Lê rojekê min dît ku em bêje 'girava metbexê' her gav bê hêvî ne ku tiştê ku em behs dikin bi avê dorpêçkirî ye (bi rastî ew ê acizker be bûn bi avê dorpêçkirî ye!) Gava KITHCEN û GIRAV tê ba hev ew taybetmendiyên ku li ser bingeha hem taybetmendiyên xwaringehê û hem jî taybetmendiyên giravan nayê texmîn kirin pêşan didin. Ew bihevre dibin yekînek yekane ya wateyê ku ji têgînên pêkhate mezintir e. Ev berhevdana têgehan bi awayên nû û nedîtbar di hişmendiya mirovî de navendî ye û ew dilê pêvajoya afirîner e, û ew dikare wekî pirsgirêkek tevlihevbûnê ya têgehan were hesibandin.

Dibe ku sepandina mekanîka kûantûmê li ser tiştek wekî têgehan koxkêş xuya bike, ku di çarçoveyek dîrokî de hatî dîtin ev ne tevgerek wusa ecêb e. Gelek teoriyên ku ji aliyê dîrokî ve beşek ji fîzîkê bûn, naha wekî beşek matematîkê hatine dabeş kirin, wek geometrî, teoriya îhtîmalê, û statîstîk. Di demên ku ew wekî fîzîkî têne hesibandin de wan balê dikişînin ser modelkirina deverên cîhanê yên ku bi fîzîkê ve girêdayî ne. Di mijara geometriyê de ev di fezayê de şikl bûn, û di rewşa teoriya îhtîmalê û statîstîkê de ev texmîna sîstematîkî ya bûyerên nediyar ên di rastiya laşî de bû. Van teoriyên orîjînal ên fîzîkî naha şêwazên xweyên herî razber girtine û bi hêsanî di warên din ên zanistê de, di nav de zanistên mirovî jî, têne sepandin, ji ber ku ew wekî matematîk têne hesibandin, ne fîzîk. (Nimûneyek hê hêsantir a ku teoriya matematîkê di hemî warên zanînê de çawa tê sepandin teoriya hejmaran e. Em hemî dipejirînin ku jimartin, hem zêdekirin, hem jî kêmkirin, û hwd. .)

Di vê wateyê de ye ku min dest bi ramana bikaranîna strukturên matematîkî yên ku ji mekanîka kûantûmê têne kirin kir da ku teoriyek têgehî ya têgehan ava bikim, bêyî ku ez wateya fîzîkî ya ku ji wan re dema ku li cîhana mîkro tê sepandin ve bikim. Min bi heyecan ji şêwirmendê xwe yê doktorayê, Diederik Aerts re, qala vê ramanê kir. Wî berê gelemperîkirina mekanîka kûantûmê bikar anî bû ku paradoksa derewker binirxîne (mînak, gava ku hûn hevokek wekî 'Ev hevok xelet e' dixwînin, hişê we di navbera 'rast' û 'ne rast' de vedigere û dimeşe). Ger kesek hebûya ku dikaribû ramana pêkanîna strukturên kûantûmê li têgehan binirxîne, bê guman ew ê ew bûya. Gava ku min jê re got, lêbelê, wî got ku ji ber sedemên teknîkî ya ku ez hewl didim bikim wê nexebite.

Lêbelê, ez nikarim ramanê bidim. Bi intuitive ew rast hîs kir. It derket holê, ne jî şêwirmendê min dikaribû. Em herdu jî li ser wê difikirin. Months di mehên pêş de ew dest pê kir mîna ku em herdu rast bûn. Ango, nêzîkatiya matematîkî ya ku min pêşniyar kiribû xelet bû, lê ramana bingehîn rast bû, an jî bi kêmanî, rêyek hebû ku meriv pê biçe.

Naha, deh sal şûnda, civatek mirov heye ku li ser vê û serlêdanên din ên têkildar ên mekanîka kûantûmê dixebite ku hiş çawa peyvan, têgehan û biryaran digire, mijarek taybetî ya 'Kovara Psîkolojiya Matematîkî' ya ku ji mijar, û konferansek salane ya 'Têkiliya Quantum' ku li deverên mîna Oxford û Stanford hate li dar xistin. Di Civîna Salane ya 2011 -an a Civaka Zanistiya Cognitive de sempozyûmek jî hebû. Ew ne şaxek bingehîn a psîkolojiyê ye, lê ew wekî berê "dorhêl" nine.

Di nivîsek din de ez ê behsê matematîka nû ya xerîb a 'ne -klasîk' bikim ku ji bo ravekirina behreya perçeyên kûantûmê hate pêşve xistin, û ka ew çawa di danasîna têgehan de hatiye sepandin û ew çawa di hişê me de tevdigerin. Ez bêtir ji te hez dikim.....