Scientia

Ultima parte a filmului documentar dedicat mecanicii cuantice explică  cel mai contraintuitiv şi mai surprinzător fenomen din galeria bizareriilor lumii cuantice. Este vorba despre inseparabilitatea cuantică, o trăsătură a microcosmosului despre care unii fizicieni spun că încalcă regulile teoriei relativităţii.

Urmăriţi şi primele 5 părţi ale miniseriei dedicate mecanicii cuantice: PARTEA 1, PARTEA a 2-a, PARTEA a 3-a, PARTEA a 4-a şi PARTEA a 5-a !

INSEPARABILITATEA CUANTICĂ (QUANTUM ENTANGLEMENT)

Odată familiarizat cu dualitatea, particulele virtuale, excluziunea şi incertitudinea, majoritatea ciudăţeniilor din lumea cuantică vin din zona unui fenomen cunoscut drept QUANTUM ENTANGLEMENT (inseparabilitate cuantică) şi din colapsul funcţiei de undă asociat cu acest fenomen.

Atunci când două (sau mai multe) particule interacţionează, funcţiile lor de undă se combină de o asemenea manieră că anumite proprietăţi ale fiecăreia depind de ceea ce se petrece cu cealaltă. Dacă ulterior particulele sunt separate cu atenţie şi ţinute izolat în locaţii îndepărtate, ele continuă să existe ca o pereche atâta vreme cât nu sunt deranjate, cu proprietăţile uneia depinzând de ale celeilalte.

Când asupra uneia dintre particule intervine un observator uman în vederea măsurării anumitor proprietăţi ale sale, funcţia de undă "se prăbuşeşte" instantaneu. Fizicienii numesc acest fenomen "colapsul funcţiei de undă". INSTANTANEU, proprietăţile interdependente ale celeilalte particule iau şi ele valorile corespunzătoare.

Spre înţelegere, iată un exemplu. Putem construi un dispozitiv care să emită perechi de electroni cu valori ale spinului opuse şi interdependente. Niciunul dintre electroni nu are o valoare fixă a spinului, ambii oscilând între spin orientat în sus şi în jos. Dar funcţiile lor de undă depind cumva una de cealaltă astfel că de fiecare dată când se acţionează asupra unuia dintre electroni, acesta orientându-şi spinul - să zicem -  în sus, atunci INSTANTANEU spinul celuilalt electron se fixează în starea opusă.

Acest colaps instantaneu are loc şi atunci când cei doi electroni sunt dispuşi unul lângă altul, dar şi dacă particulele se găsesc la mii de kilometri distanţă una de cealaltă.

Şi cu toate că acest comportament este foarte straniu, se întrevăd o mulţime de aplicaţii ale acestui fenomen în tehnologii moderne precum computerele cuantice, criptografia cuantică sau teleportarea cuantică. Datorită faptului că cercetările pe care le desfăşoară sunt în aceste domenii, mulţi oameni de ştiinţă nu au nici cea mai mică îndoială cu privire la validitatea acestor observaţii bizare.

Inseparabilitatea cuantică a fost testată de multe ori, ajungându-se chiar la experimente în cadrul cărora particulele au fost izolate la distanţe de peste 100 de kilometri, ceea ce dovedeşte că fenomenul persistă chiar dacă distanţa între particulele atât de misterios conectate creşte.

UN UNIVERS DIGITAL - O CONCLUZIE

Putem face o paralelă între, pe de o parte, conceptele de continuitate şi discontinuitate (granularitate, cuantizare) aşa cum reies acestea din perspectiva fizicii clasice, respectiv cuantice şi, pe de altă parte, ideile de analogic şi digital, atât de utilizate în tehnologiile moderne. Astfel,  continuu este echivalent cu analogic, iar dacă vorbim de granularitate, ne referim la ceva digital.

Tendinţa actuală în tehnologiile audio, video şi de comunicaţii este „trecerea la digital”. În locul unei palete continue de culori pentru dispozitivele video, ne limităm la un număr finit de nuanţe. În locul unei imagini clasice, fotografiile de astăzi sunt împărţite în pixeli.

Şi aceasta seamănă foarte mult cu felul în care Universul nostru funcţionează la scară microscopică. Întreg Universul "a trecut la digital" înainte cu 14 miliarde de ani ca noi să ne fi gândit la aşa ceva! Spaţiul, timpul, energia, momentul cinetic, toate sunt granulare. Doar anumite valori sunt permise, iar acest caracter discontinuu este descris cu precizie de MECANICA CUANTICĂ.

_______
Notă: articolul de mai sus este reproducerea parţială a textului folosit în film.
Traducerea: Scientia.ro.
Credit: www.cassiopeiaproject.com