КванТЫ

Квантовые парадоксы: где логика сдаётся Парадокс — это ситуация, когда что-то выглядит невозможным или нелогичным, но в квантовой физике именно так и работает. Например, частица может быть сразу в нескольких местах или в суперпозиции разных состояний или мгновенно «договариваться» с другой частицей на расстоянии или проходить сквозь барьеры. Но если, например, признать за частицей способность к волновому поведению, то парадокс перестает быть неразрешимым. Парадоксы — это подсказки, что мир устроен не так просто, как кажется. Для нас это странность, а для физики — важный ключ к пониманию Вселенной.

Суперпозиция: как быть в двух местах сразу? #СловоНауки Суперпозиция — это свойство частицы быть в нескольких состояниях сразу, словно монетка, которая одновременно и «орёл», и «решка». В квантовой физике это принцип, по которому система может существовать одновременно в нескольких возможных состояниях. Каждое состояние описывается волновой функцией, и они суммируются друг с другом, как в складывающихся в аккорд нотах суммируются звуковые волны. Для самой квантовой системы такое комбинированное состояние ничем не отличается от любого другого (то есть система как будто «живет» в параллельных вариантах). А когда она взаимодействует с внешним миром, остается только одно из исходных состояний. Именно суперпозиция объясняет парадоксы вроде «кота Шрёдингера».

Карта вероятностей квантового мира Продолжаем знакомить вас со «страшными» научными терминами из мира квантовой физики в рубрике #СловоНауки, ведь тема Фестиваля этого года – «Твоя квантовая вселенная»! В квантовой физике частица не имеет точного места, пока мы её не измерим. Она словно «размазана» по пространству. Волновая функция — это формула, которая показывает, где частицу можно встретить с большей вероятностью. Она содержит всю информацию: где может оказаться частица, с какой энергией, импульсом и т. д. Само по себе это не «физический объект», а инструмент для предсказания результатов экспериментов. Проще говоря, это как карта возможностей: она не даёт гарантии, но показывает, где искать лучше всего. Для физиков — это уравнение, из которого они получают вероятности и законы изменения квантовых объектов.