Mekanika kuantum mewakili kejayaan sebenar dalam sains, yang membolehkan para saintis menerangkan banyak fenomena pada tahap atom dan zarah subatom. Dan sama sekali tidak menghairankan bahawa bidang pengetahuan yang berkembang secara dinamis ini mempunyai kesan besar terhadap citra realiti moden. Anda boleh mengesahkannya dengan melihat 17 contoh bagaimana mekanik kuantum telah berubah dan terus mengubah pandangan kita tentang alam semesta.
1. Alam semesta boleh menjadi hologram
Salah satu penafsiran model dunia, yang dikondisikan oleh postulatika mekanik kuantum, adalah idea bahawa alam semesta tiga dimensi kita hanyalah hologram. Penyelidik di Observatorium Jerman-Britain melaporkan kemungkinan pengesanan riak kecil dalam ruang-waktu, yang dapat memberikan bukti teori pikselisasi kuantum.
2. Seiring dengan peningkatan teknologi, inovasi menjadi kurang tepat
Seiring dengan kemajuan dalam bidang perkembangan teknologi, keperluan untuk ketepatannya tumbuh secara semula jadi. Kesalahan pelbagai peranti, seperti jam dan termometer, boleh dikaitkan dengan fenomena bunyi kuantum. Kebisingan ini menghalang pengukuran sempurna daripada diperoleh. Walau bagaimanapun, dengan menghilangkan gangguan ini, anda dapat membuat teknik dengan ketepatan penunjuk maksimum, serupa dengan jam atom atau termometer kuantum.
Video promosi:
3. Cahaya dapat dikawal dan dipusatkan untuk melakukan pelbagai fungsi
Anehnya, laser, penemuan yang menjadi mungkin berkat mekanik kuantum, pernah dianggap tidak praktikal. Namun, bertentangan dengan pendapat ini, pengembangan ruang lingkup teknologi ini telah memastikan munculnya pelbagai penemuan, dari pemutar CD hingga sistem pertahanan anti-peluru berpandu.
4. Rawak dapat dikira dan diramalkan
Menurut para saintis, dari sudut mekanik kuantum, tidak ada yang benar-benar rawak. Memiliki maklumat yang komprehensif mengenai pergerakan dadu, mereka akan dapat mensimulasikan gulungan mati dengan tepat dan meramalkan hasilnya terlebih dahulu. Dengan membuat bunyi kuantum dan mengukur tahapnya, nombor rawak dapat dihasilkan yang dapat digunakan untuk mengenkripsi data.
5. Objek berkelakuan berbeza ketika diukur
Tafsiran Copenhagen mengenai mekanik kuantum menganggap bahawa zarah mengubah tingkah laku mereka semasa tindakan pengukuran. Menurut konsep ini, zarah mempunyai keadaan yang berbeza, tetapi pada saat memerhatikannya, mereka terpaksa mengambil salah satu daripadanya. Ini mungkin terdengar pelik, tetapi tafsiran ini disokong oleh konsep matematik keruntuhan fungsi gelombang.
6. Terdapat lebih dari satu alam semesta
Konsep Multiverse, atau adanya sejumlah besar realiti yang mungkin, juga merupakan produk dari pelbagai tafsiran fizik kuantum. Ini dapat dibuktikan dengan data dari observatorium yang mengorbit yang mengamati sisa fenomena Big Bang, dan juga model matematik yang menunjukkan alam semesta siklik.
7. Terdapat banyak lagi dimensi
Teori rentetan, yang lahir dari mekanika kuantum, pada gilirannya menimbulkan spekulasi tentang kemungkinan (atau kekurangannya) pelbagai dimensi. Menurut para penyelidik, Alam Semesta mengandungi sekurang-kurangnya 11 dimensi, yang, nampaknya, nampaknya tidak hanya mungkin, tetapi juga merupakan syarat yang diperlukan untuk fungsi teori tali.
8. Geometri Permata sebagai Pandangan Baru Konsep Fizik Kuantum
Ahli fizik menemui objek geometri yang serupa bentuknya dengan permata pelbagai segi. Penemuan ini secara dramatis memudahkan pengiraan interaksi zarah dan mencabar pemahaman saintifik klasik tentang ruang dan masa sebagai komponen utama realiti.
9. Kaedah Pengangkutan yang Revolusioner
Ini bukan lagi subjek fiksyen ilmiah semata-mata: jirim dapat dibongkar menjadi zarah-zarah yang, setelah diangkut, akan dapat mengembalikan semula penampilan semula mereka. Ini menjadi mungkin dalam eksperimen pemindahan data, serta molekul besar, tetapi penerapan teknologi tersebut kepada manusia dalam waktu dekat belum dipertimbangkan. Hari ini adalah mungkin untuk mengimbas setiap molekul dalam tubuh manusia dan memasangnya di tempat lain, tetapi, menurut postulat fizik kuantum, suatu objek berubah di bawah pengaruh tindakan tersebut. Oleh itu, salinan tepat objek yang dipindahkan tidak dapat dihasilkan semula.
10. Elektrik boleh digunakan dalam perubatan
Para saintis baru-baru ini menemui kristal semikonduktor kecil yang dapat menjadi asas kejayaan dalam bidang perubatan dalam masa terdekat. Titik-titik kuantum ini dipercayai bercahaya ketika terkena sinaran ultraviolet. Sekiranya demikian, kemungkinan untuk melampirkannya ke sel barah untuk melokalisir dan memusnahkannya.
11. Terdapat zarah yang memberikan jisim kepada bentuk jirim yang terkecil sekalipun
Para saintis percaya bahawa boson Higgs, juga dikenali sebagai "zarah ilahi," mampu menyebarkan jisim kepada zarah-zarah asas tertentu seperti elektron dan gluon. Dengan menemui dan mengasingkan boson Higgs, para penyelidik akan dapat memahami bagaimana jirim dapat diimbangi dengan antimateri dan apa yang sebenarnya terjadi pada alam semesta selepas Big Bang.
12. Light dapat membantu mengenali aktiviti penggodam
Untuk melindungi maklumat sensitif dari ancaman gangguan luar, kriptografi kuantum telah mengembangkan kaedah pengekodan data dalam zarah cahaya atau foton individu. Rahsia kaedah ini terletak pada adanya "kunci" yang terdiri daripada angka nol dan yang membolehkan program mengesan kehadiran penggodam dalam masa nyata, semasa dia berusaha untuk mendedahkan data rahsia.
13. Komputer dapat berjalan lebih cepat daripada peranti digital yang ada sekarang
Perkembangan komputer kuantum adalah bidang mekanik kuantum yang dapat merevolusikan pengkomputeran. Dibandingkan dengan komputer digital, yang menyandikan data dalam sistem binari, komputer kuantum menggunakan sifat kuantum untuk menyimpan data dan melakukan operasi, dengan hasilnya pengiraan dan algoritma dapat dilakukan dengan lebih cepat.
14. Fenomena terowong kuantum dapat digunakan berkaitan dengan alat moden
Dalam mekanik kuantum, terowong kuantum digambarkan sebagai proses zarah menembus melalui penghalang yang biasanya tidak dapat diatasi. Fenomena ini penting untuk pengoperasian pelbagai peranti, seperti suis, cip memori kilat dan pemacu USB.
15. Cecair dapat menentang graviti
Beberapa sistem besar mampu menunjukkan kesan mekanik kuantum, seperti fenomena kelembapan. Ia adalah keadaan jirim di mana ia bertindak seperti cecair dengan kelikatan sifar, yang memungkinkannya melonjak sendiri tanpa mengira graviti. Dalam keadaan semasa, kesan ini telah menemukan aplikasi terbaik dalam pembuatan peti sejuk moden dan pengembangan spektroskopi.
16. Pergolakan udara dapat diselaraskan
Para saintis Brazil telah memulakan kerja untuk mewujudkan pergolakan kuantum dalam keadaan yang sangat sejuk di dalam ruang makmal yang dipenuhi dengan gas. Mempelajari pergolakan dalam persekitaran terkawal akhirnya dapat membawa para saintis untuk menguruskannya. Oleh itu, masalah ketidakstabilan pesawat semasa penerbangan dapat diselesaikan.
17. Orang boleh berulang-alik dalam masa
Penyelidikan dalam mekanik kuantum telah memberikan syarat untuk eksperimen mengenai kemungkinan perjalanan dari dunia kita ke masa dan ruang alternatif. Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan pada tahun 2010, para saintis dapat menentukan bagaimana sekeping logam yang terpencil dapat bergerak dan pada masa yang sama berdiri. Ini disebabkan oleh keupayaan zarah kuantum untuk bergerak maju dan mundur sepanjang masa. Ciri ini mungkin dapat mendorong sains mencipta kaedah perjalanan masa dalam masa terdekat.
Pengarang: Katrin Straszewski
