środa, 5 lutego 2020

#41 Synteza Jądrowo-Galaktyczna, czyli Pomost Między Kwantami i Teorią Względności


0. Wstępujący...

...tekst, czyli...

Witajcie!

Dawnośmy się nie czytali. Jestem z natury trochę leniem, ale dziś coś mnie tknęło i postanowiłem z nim trochę powalczyć. Ręce mi zgrabiały od niepisania, dlatego muszę trochę Wam nawtykać parę nic nieznaczących, w zasadzie, słów, aby się rozkręcić.

Popajacować, jak zwykle. Wiem, że wolicie świeże kwantowe dane o fizyce kwantowej z kwantowej czarnej dziury, niczym w kwantowym filmie Interstellar. Piszcie śmiało, czy Wam to przeszkadza, bo mogę niczym robot Tars zmniejszyć poziom poczucia humoru... o całe 99% i zrobić Wam wykład rodem z politechnik czy innych Wyższych Szkół Zarządzania Ogólnego Mózgami Małolatów, na którym poznacie wzory rodem z czarnej dziury. Eee, coś mi się poprzestawiało, to Oni mają Czarne Dziury, my co najwyżej Mysie. Albo Królicze... ;)

Poważniej - nie przepadałem za wykładami z fizyki, ale trzeba oddać honor - zasiali ziarno Wiedzy, które wykiełkowało dopiero po latach. To znaczy wtedy, gdy przestano mnie zmuszać do Edukacji. I wtedy to Fizyka okazała się bardzo ciekawa.

Cóż, pozdrawiam Wszystkich Fizyków, nauczycieli i amatorów, pasjonatów, i, oczywiście, Moich Milusińskich Czytelników, którzy niedawno odpalili mi taką przemiłą niespodziankę lajkując i czytając jak napaleni. Nie wiedziałem, że fizyka może być popularna poza Króliczymi Norami ;)

A na końcu pozdrawiam siebie, cześć jak czapka, w końcu jestem fizykiem amatorem pasjonatem.
Pozdrowić siebie. To jest wyczyn. Musiałem skorzystać z okazji, tyle ludzi na Wizji, znajomi zobaczą, będę sławny ;) Czyste zagięcie Internetoprzestrzeni.

Okej, trochę się już rozpisałem, możemy przechodzić to meritum.

2. Na prawo most, na lewo most, a co na to Fizyka Kwantowa?

Nie ma dwóch bardziej znaczących dla Fizyki XX wieku teorii niż mechanika kwantowa i teorie względności. To podwaliny współczesnej nauki, technologii, a nawet rozumienia świata. Dla coponiektórych.

Niestety, mechanika kwantowa ma się do teorii względności jak mysz do słonia. I tu wchodzimy my, ludzie, fizycy. Ludzie i myszy to my i fizyka kwantowa, ze słoniami jest większy problem. Ale raz od czasu możemy się nimi zająć, to byłaby taka teoria względności ;) Raz od czasu, bo od tych odległości i wielkości głowa mnie rozbolewa, to znaczy, jak piszę o tym. Co innego te kwanciki, małe kuleczki, zupełnie jak w mojej głowie, tylko tam jest ich więcej, ja mam tylko dwie, ale za to większe. Małe bizonki i skwarki, orbitujące orbitale, Heisenbergi i Plancki, lubię te klimaty rodem ze zmurszałych uczelni lat 20 XX wieku. Brakuje tylko Franza Kafki i Roberta Wronki.

Kurde, znowu się zapędziłem w pajacowanie. Przepraszam, Wysoki Sądzie.

Przyłóż słonia do myszy, na pewno ci nie wyjdzie. Są zupełnie inne i nie pasują do siebie. To pewnie przez tę trąbę, powiedziałby słoń, mysz tylko by z piskiem (pyskiem? ;)) potwierdziła. 

Tak samo fizyka kwantowa i teorie względności. Zjawiska fizyczne opierają się na relacji ruchu pomiędzy obserwującym a obiektem. Istnieją zasady, które są zawsze prawdziwe, jeśli chodzi o zachowanie obserwowanych obiektów. Inaczej sprawa ma się w odniesieniu do mechaniki kwantowej, tam wszystko reaguje i żyjew sposób inny niż dyktuje nam, ludziom, nasza zwykła, szara, codzienna intuicja. Od wielu lat próbuje się stworzyć coś na kształt unifikacji, teorii, która połączyłaby mechanikę kwantową i fizykę ciał makroskopowych. Coś na kształt pomostu. 

Oto kolejne podejście. Opracowano zespół zasad, coś w stylu zunifikowanej struktury dla fizyki kwantowej i klasycznej. Testów dokonano przy pomocy satelity zwanej Micius. Ufff, naprawdę się przestraszyłem, że nazywa się Myszus albo z angielska MiceUS, brzmi podobnie, a ma więcej z myszy. Niż ze słonia ;)



3. Bierzemy tego Miciusa i lecimy w górę.

To znaczy w dół. Czytajcie w dół, nie w górę. I od lewej do prawej, od prawej do lewej wyjdzie źle, sprawdzałem i możecie mi wierzyć na słowo. Trust me, I am a blogger, czy tak jakoś to brzmiało. Sensacja! ;)

Micius to część eksperymentu zwanego QUESS (Quantum Experiment at Space Scale). Stworzyli go Chińczycy, pewnie ukradli plany Amerykanom, jak znamy życie, chiński Internet aż huczy, całe 300 wyświetleń dwóch artykułów z dwóch najbardziej poczytnych chińskich portali.

A u nas? U nas na bogato. w zeszłym miesiącu dobiliśmy do 2k wyświetleń, podobnie jak w miesiącu listopadzie. Głowa boli od tych wielkości, wracamy do kwantów.

W QUESS bezczelnie i parszywie wykorzystuje się światło do badań związku między fizyką kwantową i klasyczną. Znowuż to użyto dwóch kwantowo splątanych cząstek, pomieszanie z poplątaniem. Kwantowe, a jakieżby inne? Macie co chcecie i proszę nie narzekać. Następnym razem uzdrowię kwantowo wasze myszy w terrarium. Ręce stukają w klawiaturę i leczą, monitor promieniuje blaskiem wyśmienitej wiedzy, sami wiecie jak to działa, w końcu z kwantów jesteście nieźle wyszkoleni ;)

Konkurs na znalezienie zamiennika słowa kwantowy! Dam like'a ;)

Satelita zostrzał wystrzelony na orbitę. Dymiło się tak, że widziałem z okna ;) Pierwszy raz w historii zdołano przeprowadzić znaczący eksperyment, z użyciem optyki kwantowej, a obiektem badań była teoria kwantów i grawitacji. Co dokładnie badano?

Zastanawiano się nad faktem, czy cząstki zdekorelują się czyli zerwą splątanie, jeśli będą poruszać się przez odrębne grawitacyjnie obszary Ziemi. To znaczy - z odmiennym przyciąganiem grawitacyjnym (zmienną jest oczywiście wysokość nad poziomem powierzchni Ziemi, w końcu przyciąganie za jednym poziomie byłoby identyczne). Różnica w przyciąganiu wymusiłaby interakcję na poziomie kwantowym, która wyglądałaby jak gdyby cząstki były obiektami relatywistycznymi i przestrzegały zasad teorii Einsteina. Cząstka przyciągana słabiej poruszałaby się z mniejszym ograniczeniem zakresu ruchu niż ta, na którą grawitacja działałaby silniej.

Ten formalizm wydarzeń, jak nazwał opisane zjawisko jeden z badaczy, próbuje pokazać spójny opis pól kwantowych, istniejących w tzw. egzotycznych czasoprzestrzeniach zawierających zamknięte pętle czasowe, oraz w zwykłej czasoprzestrzeni, która poddaje się zasadom fizyki klasycznej. Trudne, co? Dla mnie też, jako że obca jest mi teoria pól kwantowych, jednak można to rozumieć w taki sposób: kwantowa teoria pola to jedno z zagadnień mechaniki kwantowej, niejako jej rozwinięcie, które pozwala na zachowanie zgodności z teorią względności. Czasoprzestrzeń egzotyczna to czasoprzestrzeń o różnego rodzaju zagięciu, innym niż standardowe. Można powiedzieć, że chodzi o 'kształt' czasoprzestrzeni. Tak chyba najłatwiej sobie wyobrazić co rozumiemy przez zagięcie. Zagięcie czasoprzestrzeni jest różne dla różnych obszarów naszego Uniwersum (i nie mówię o DC czy Marvel, tylko o tym zawierającym Drogę Mleczną), na przykład w pobliżu obiektów o dużej masie, jak nasze Słońce czy jakaś tam odległa czarna dziura. Tam to się dzieje. Zagięcia na poziomie ekstremalnym, mówię Wam, lepiej nie wkładać głowy, a nawet długopisu, chociażby. Pozagina Wam połączenia neuronowe i nie będziecie mogli czytać Fizyki dla Laika. A ja nic nie napiszę, długopis przepadł, itp. Zamknięte pętle czasowe to już dłuższa i starsza historia, może kiedyś tam zawędrujemy w naszych fizycznych rozważaniach, chociaż nie obiecuję. Dlaczego dłuższa i starsza? Bo chodzi o zabijanie własnych dziadków, gdy byli jeszcze młodymi ojcami waszych ojców. A potem - Wy się nie urodzicie i nie będziecie mogli czytać Fizyki dla Laika ;)



Ten formalizm wydarzeń pokazuje i ustanawia pewien zbiór ujednoliconych zachowań obiektów dla mechaniki kwantowej i fizyki klasycznej.

4. Detale i zakończenie. No niestety.

Jeśli zaobserwowanoby odchyłkę w zachowaniu dwóch splatanych kwantowo cząstek, oznaczałoby to, że formalizm, czyli ujednolicenie zaproponowane przez badaczy, jest poprawne. Dobrze, że nie mierne lub niedopuszczające. Swoją drogą, ciekawe, jakie dziś oceny stawiają niektórym z Was, u mnie 'mierny' jeszcze był. Ale nazwa, aż się niedobrze robiło! Ale i tak jest dobrze. Cząstki mogłyby dostać przecież pałę! Z zachowania, oczywiście, gdyby się nie zgadzały. Tak zepsuć splątanie, karygodne.

Nie zaobserwowano odchyłki od przewidywanego zachowania cząstek w odmiennym polu grawitacyjnym. Tak jak przewidywała kwantowa teoria pola, jedna z niewielu dostępnych idei, które mogą posłużyć obliczeniu trajektorii ruchu cząstek elementarnych w ujęciu grawitacyjnym. Zawsze ten sam problem. Kwantowa grawitacja. Wielu już zjadło na tym zęby, skwarki i udźce bizonów ;)

Aha, zapraszam na Patronite! To nie takie trudne założyć tam konto i wesprzeć klikanie w klawiaturę! :)

patronite/DiesPhys

Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^

fanpage/DiesPhys