Realitatea cuantica si sensurile vietii (2) - preluat din Scientia.ro
Scris de Scientia.ro
Sâmbătă, 05 Februarie 2011 11:55
Cea mai populară dintre interpretările mecanicii cuantice pe care le-am pomenit în prima parte a articolului este interpretarea Copenhaga, care îşi are originile în efortul unit al lui Niels Bohr şi Werner Heisenberg de a lega teoria şi experimentele de viaţa de zi cu zi.
Realitatea cuantică şi sensurile vieţii (1)
MINUNATA COPENHAGĂ
Cea mai populară dintre toate interpretările este cea care îi aparţine lui Bohr - interpretarea Copenhaga. Popularitatea acesteia se datorează în mare măsură faptului că, în general, fizicienii preferă să nu îşi bată capul cu filozofia. Întrebări asupra a ceea ce reprezintă, de fapt, o măsurătoare, sau de ce ar putea induce un asemenea proces o schimbare în ţesătura realităţii, pot fi ignorate în favoarea obţinerii pur şi simplu a unor răspunsuri utile cu ajutorul teoriei cuantice.
Acesta este şi motivul pentru care utilizarea necondiţionată a interpretării Copenhaga este uneori denumită abordarea "taci şi calculează". "Dat fiind faptul că majoritatea fizicienilor se limitează la calcule şi aplicarea rezultatelor acestora, majoritatea dintre ei fac parte din grupul taci şi calculează", spune Vedral.
Această abordare prezintă totuşi şi două dezavantaje. În primul rând, nu ne va învăţa niciodată nimic despre natura fundamentală a realităţii. Acest lucru necesită disponibilitatea de a localiza situaţii în care teoria cuantică ar putea eşua, mai degrabă decât preocuparea continuă de a studia cazurile în care aceasta este confirmată (New Scientist, 26 iunie 2010, pag. 34). "Dacă va apărea o teorie nouă, nu cred că aceasta va să vină de la fizica stării solide (solid-state physics - studiul materiei rigide, deci al solidelor, prin intermediul unor metode precum mecanica cuantică, cristalografia, electromagnetismul şi metalurgia. Este cea mai mare ramură a fizicii stării condensate - n.tr.), domeniu în care activează majoritatea fizicienilor", spune Vedral.
În al doilea rând, lucrând într-un registru auto-impus, înseamnă, de asemenea, că noi aplicaţii ale teoriei cuantice sunt puţin probabil să apară. Multiplele perspective pe care le putem asocia mecanicii cuantice pot reprezenta catalizatorul necesar apariţiei unor idei noi. "Dacă te ocupi de rezolvarea a diverse probleme, este util să poţi gândi în termenii diverselor interpretări existente", spune Vedral.
Nicăieri nu este acest lucru mai evident decât în domeniul informaţiei cuantice. "Acest domeniu nici nu ar fi existat dacă oamenii nu ar fi fost preocupaţi de fundamentele fizicii cuantice", spune Anton Zeilinger de la Universitatea din Viena, Austria.
În centrul acestui domeniu este fenomenul numit corelativitate cuantică, care se referă la faptul că informaţia cu privire la proprietăţile unui set de particule cuantice este partajată de toate aceste particule. Rezultatul este fenomenul la care Einstein s-a referit prin faimoasa sintagmă de "acţiune înfricoşătoare la distanţă": măsurarea unei proprietăţi a unei particule va afecta instantaneu proprietăţile partenerilor aflaţi în relaţie de corelativitate cu aceasta, indiferent cât de departe sunt particulele unele de altele.
Când a fost dedusă în premieră plecând de la ecuaţiile teoriei cuantice, corelativitatea părea o idee atât de ciudată încât fizicianul irlandez John Bell a imaginat un experiment pentru a demonstra că manifestarea acestei proprietăţi este imposibilă în realitate. Când punerea în practică a experimentului a fost posibilă, s-a dovedit că presupunerea lui Bell era greşită, iar fizicienii au avut ocazia să înţeleagă foarte multe despre subtilităţile pe care le implică efectuarea de măsurători în domeniul cuantic. Tot atunci au fost puse bazele computaţiei cuantice, în cadrul căreia efectuarea unei singure măsurători este suficientă pentru a obţine răspunsul la mii, poate chiar milioane, de calcule efectuate în paralel de particule cuantice, dar şi ale criptografiei cuantice, care protejează informaţia prin exploatarea naturii subtile a măsurătorilor cuantice.
Ambele tehnologii pomenite mai sus au atras, în mod previzibil, atenţia guvernelor şi industriei dornice să posede cele mai bune tehnologii, dar şi pentru a le împiedica să ajungă pe mâini greşite.
Cu toate acestea, fizicienii sunt de fapt mult mai interesaţi de ceea ce aceste fenomene ne spun despre natura realităţii. Una dintre implicaţiile experimentelor din domeniul informaţiei cuantice pare să fie faptul că informaţia conţinută de particulele cuantice reprezintă fundamentul a ceea ce noi numim realitate.
Susţinătorii interpretării Copenhaga, cum este şi cazul lui Zeilinger, consideră că sistemele cuantice reprezintă purtători de informaţie şi că măsurătorile efectuate folosind aparatură clasică nu reprezintă nimic special: e doar un mod de înregistrare a modificărilor conţinutului informaţional al sistemului. "Măsurătorile actualizează informaţia", spune Zeilinger. Concentrarea atenţiei pe informaţie ca fiind o componentă fundamentală a realităţii a condus şi la apariţia unor idei care sugerează că universul în sine este un vast computer cuantic.
Cu toate acestea, în ciuda progreselor făcute ca urmare a dezvoltării interpretării Copenhaga, există o mulţime de fizicieni care şi-ar dori să o vadă dispărând din peisaj. Asta în mare parte deoarece această interpretare presupune stabilirea unei aparente distincţii artificiale între minusculele sisteme cuantice şi aparatele clasice sau observatorii care efectuează măsurători pe aceste sisteme.
Vedral, de exemplu, a examinat rolul mecanicii cuantice în biologie: diferite procese şi mecanisme celulare sunt la nivel fundamental cuantice, cum este cazul fotosintezei şi al sistemelor detectoare de radiaţie (New Scientist, 27 noiembrie, pag. 42). "Descoperim că din ce în ce mai multe aspecte ale realităţii pot fi descrise în termenii mecanicii cuantice - Nu cred că există o graniţă de netrecut între universul cuantic şi cel clasic", spune el.
Urmeaza Realitatea cuantică şi sensurile vieţii (3)
Textul de mai sus reprezintă traducerea şi adaptarea acestui articol, realizată cu acordul New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
articol preluat din Scientia.ro
de la Diana Ciubotaru, psihologul din Iasi
