Si de repente se dio cuenta de que ha olvidado los conceptos básicos y los postulados de la mecánica cuántica o no sabe qué tipo de mecánica es, entonces es hora de refrescar esta información en su memoria. Después de todo, nadie sabe cuándo la mecánica cuántica puede ser útil en la vida.
En vano sonríes y te burlas, pensando que nunca tendrás que lidiar con este tema en tu vida. Después de todo, la mecánica cuántica puede ser útil para casi todas las personas, incluso para aquellas que están infinitamente lejos de ella. Por ejemplo, usted tiene insomnio. Para la mecánica cuántica, ¡esto no es un problema! Lea un libro de texto antes de acostarse, y ya dormirá profundamente en la tercera página. O puedes nombrar a tu genial banda de rock de esa manera. ¿Por qué no?
Bromas aparte, comencemos una conversación cuántica seria.
¿Dónde empezar? Por supuesto, de lo que es un cuanto.
Un cuanto (del latín quantum - "cuánto") es una parte indivisible de alguna cantidad física. Por ejemplo, dicen: un cuanto de luz, un cuanto de energía o un cuanto de campo.
Qué significa eso? Esto significa que simplemente no puede ser menos. Cuando dicen que algún valor está cuantizado, entienden que ese valor toma una serie de valores discretos y específicos. Entonces, la energía de un electrón en un átomo está cuantizada, la luz se propaga en "porciones", es decir, cuantos.
El término "cuántico" en sí mismo tiene muchos usos. Un cuanto de luz (campo electromagnético) es un fotón. Por analogía, las partículas o cuasipartículas correspondientes a otros campos de interacción se denominan cuantos. Aquí podemos recordar el famoso bosón de Higgs, que es un cuanto del campo de Higgs. Pero aún no escalamos a estas selvas.
Mecánica cuántica para tontos Como ya habrás notado, en nuestra conversación hemos mencionado partículas muchas veces. Tal vez esté acostumbrado al hecho de que la luz es una onda que simplemente se propaga a una velocidad Con . Pero si miras todo desde el punto de vista del mundo cuántico, es decir, el mundo de las partículas, todo cambia más allá del reconocimiento.
La mecánica cuántica es una rama de la física teórica, un componente de la teoría cuántica que describe los fenómenos físicos al nivel más elemental: el nivel de las partículas.
El efecto de tales fenómenos es comparable en magnitud a la constante de Planck, y la mecánica y la electrodinámica clásicas de Newton resultaron ser completamente inadecuadas para su descripción. Por ejemplo, según la teoría clásica, un electrón, que gira a gran velocidad alrededor del núcleo, debe irradiar energía y finalmente caer sobre el núcleo. Esto, como saben, no sucede. Es por eso que se les ocurrió la mecánica cuántica: los fenómenos descubiertos debían explicarse de alguna manera, y resultó ser exactamente la teoría en la que la explicación era la más aceptable, y todos los datos experimentales "convergieron".
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El nacimiento de la teoría cuántica tuvo lugar en 1900, cuando Max Planck habló en una reunión de la Sociedad Alemana de Física. ¿Qué dijo entonces Planck? Y el hecho de que la radiación de los átomos sea discreta, y la porción más pequeña de la energía de esta radiación sea igual a
Donde h es la constante de Planck, nu es la frecuencia.
Entonces Albert Einstein, introduciendo el concepto de “cuanto de luz”, utilizó la hipótesis de Planck para explicar el efecto fotoeléctrico. Niels Bohr postuló la existencia de niveles de energía estacionarios en un átomo, y Louis de Broglie desarrolló la idea de la dualidad onda-partícula, es decir, que una partícula (corpúsculo) también tiene propiedades ondulatorias. Schrödinger y Heisenberg se unieron a la causa y así, en 1925, se publicó la primera formulación de la mecánica cuántica. En realidad, la mecánica cuántica está lejos de ser una teoría completa; se está desarrollando activamente en la actualidad. También debe reconocerse que la mecánica cuántica, con sus suposiciones, no puede explicar todas las preguntas que enfrenta. Es muy posible que una teoría más perfecta venga a reemplazarla.
En la transición del mundo cuántico al mundo de las cosas familiares, las leyes de la mecánica cuántica se transforman naturalmente en las leyes de la mecánica clásica. Podemos decir que la mecánica clásica es un caso especial de la mecánica cuántica, cuando la acción tiene lugar en nuestro familiar y familiar macrocosmos. Aquí, los cuerpos se mueven silenciosamente en marcos de referencia no inerciales a una velocidad mucho más baja que la velocidad de la luz y, en general, todo alrededor está en calma y es comprensible. Si desea conocer la posición del cuerpo en el sistema de coordenadas, no hay problema, si desea medir el impulso, siempre es bienvenido.
La mecánica cuántica tiene un enfoque completamente diferente a la pregunta. En él, los resultados de las mediciones de cantidades físicas son de carácter probabilístico. Esto significa que cuando cambia un valor, son posibles varios resultados, cada uno de los cuales corresponde a una cierta probabilidad. Pongamos un ejemplo: una moneda gira sobre una mesa. Mientras está girando, no está en ningún estado en particular (cara-cruz), sino que solo tiene la probabilidad de estar en uno de estos estados.
Aquí nos acercamos lentamente Ecuación de Schrödinger y Principio de incertidumbre de Heisenberg.
Según la leyenda, Erwin Schrödinger, hablando en un seminario científico en 1926 con un informe sobre la dualidad onda-partícula, fue criticado por cierto científico senior. Negándose a escuchar a los mayores, después de este incidente, Schrödinger participó activamente en el desarrollo de la ecuación de onda para describir partículas en el marco de la mecánica cuántica. ¡Y lo hizo brillantemente! La ecuación de Schrödinger (la ecuación básica de la mecánica cuántica) tiene la forma:
Este tipo de ecuación, la ecuación de Schrödinger estacionaria unidimensional, es la más simple.
Aquí x es la distancia o coordenada de la partícula, m es la masa de la partícula, E y U son sus energías total y potencial, respectivamente. La solución a esta ecuación es la función de onda (psi)
La función de onda es otro concepto fundamental en la mecánica cuántica. Entonces, cualquier sistema cuántico que se encuentre en algún estado tiene una función de onda que describe este estado.
Por ejemplo, al resolver la ecuación de Schrödinger estacionaria unidimensional, la función de onda describe la posición de la partícula en el espacio. Más precisamente, la probabilidad de encontrar una partícula en un punto determinado del espacio. En otras palabras, Schrödinger demostró que la probabilidad puede describirse mediante una ecuación de onda. De acuerdo, ¡esto debería haber sido pensado!
¿Pero por qué? ¿Por qué tenemos que lidiar con estas probabilidades y funciones de onda incomprensibles, cuando, al parecer, no hay nada más fácil que tomar y medir la distancia a una partícula o su velocidad?
¡Todo es muy simple! De hecho, en el macrocosmos esto es cierto: medimos la distancia con una cinta métrica con cierta precisión y el error de medición está determinado por las características del dispositivo. Por otro lado, podemos determinar casi con precisión la distancia a un objeto, por ejemplo, a una mesa, a simple vista. En cualquier caso, diferenciamos con precisión su posición en la habitación en relación con nosotros y otros objetos. En el mundo de las partículas, la situación es fundamentalmente diferente: simplemente no tenemos físicamente herramientas de medición para medir las cantidades requeridas con precisión. Después de todo, la herramienta de medición entra en contacto directo con el objeto medido y, en nuestro caso, tanto el objeto como la herramienta son partículas. Es esta imperfección, la imposibilidad fundamental de tener en cuenta todos los factores que actúan sobre una partícula, así como el hecho mismo de un cambio en el estado del sistema bajo la influencia de la medición, lo que subyace en el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Presentemos su formulación más simple. Imagina que hay alguna partícula, y queremos saber su velocidad y coordenadas.
En este contexto, el Principio de Incertidumbre de Heisenberg establece que es imposible medir con precisión la posición y la velocidad de una partícula al mismo tiempo. . Matemáticamente, esto se escribe así:
Aquí delta x es el error al determinar la coordenada, delta v es el error al determinar la velocidad. Hacemos hincapié en que este principio dice que cuanto más exactamente determinemos la coordenada, menos exactamente conoceremos la velocidad. Y si definimos la velocidad, no tendremos la menor idea de dónde está la partícula.
Hay muchos chistes y anécdotas sobre el principio de incertidumbre. Aqui esta uno de ellos:
Un policía detiene a un físico cuántico.
- Señor, ¿sabe a qué velocidad se movía?
- No, pero sé exactamente dónde estoy.
Y, por supuesto, ¡te lo recordamos! Si de repente, por alguna razón, la solución de la ecuación de Schrödinger para una partícula en un pozo de potencial no le permite conciliar el sueño, póngase en contacto con profesionales que se criaron con la mecánica cuántica en sus labios.
Devolver un coche en garantía o física cuántica para tontos.
Digamos que es el año 3006. Vas a lo "conectado" y compras una máquina del tiempo china económica a plazos durante 600 años. Quiere colarse una semana antes para ganarle a la oficina del corredor de apuestas. Anticipándose a un gran premio mayor, escribe frenéticamente la fecha de llegada en una caja de plástico azul...
Y aquí está la risa: el convertidor Nikadim-chronon se quema en él. La máquina, emitiendo un chillido de muerte, te lanza al año 62342. La humanidad se dividió en vagabundos y aglomerados y se dispersó por galaxias distantes. El sol está vendido a los extraterrestres, la Tierra está gobernada por gusanos gigantes de silicio radiactivo. La atmósfera es una mezcla de flúor y cloro. La temperatura es de menos 180 grados. La tierra se ha erosionado y tú, además, caes sobre una roca de cristales de fluorita desde quince metros de distancia. En tu última exhalación, ejerces tu derecho galáctico civil para hacer una llamada intertemporal a tu llavero. Llame al centro de soporte técnico "conectado", donde un educado robot le informa que la garantía de la máquina del tiempo es de 100 años y en su tiempo está en perfecto estado de funcionamiento, y en 62342 obtuvo una cantidad impronunciable de millones de centavos por el mecanismo de habla humana por un nunca pagado una vez en cuotas.
¡Bendice y salva! ¡Señor, gracias porque vivimos en este pasado bajista rancio, donde tales oportunidades son imposibles!
…Aunque, ¡no! Es solo que la mayoría de los principales descubrimientos científicos no dan resultados tan épicos como les parece a varios escritores de ciencia ficción.
Los láseres no queman ciudades y planetas: registran y transmiten información, entretienen a los escolares. La nanotecnología no convierte al universo en una horda de nanobots autorreplicantes. Hacen que el impermeable sea más impermeable y que el hormigón sea más duradero. Una bomba atómica que explotó en el mar nunca inició una reacción en cadena de fusión termonuclear de núcleos de hidrógeno y nos convirtió en otro sol. El colisionador de hadrones no dio la vuelta al planeta y arrastró al mundo entero a un agujero negro. La inteligencia artificial ya se ha creado, pero solo se burla de la idea de destruir a la humanidad.
La máquina del tiempo no es una excepción. El caso es que fue creado a mediados del siglo pasado. No se construyó como un fin en sí mismo, sino solo como una herramienta para crear un dispositivo pequeño, anodino, pero muy notable.
En un momento, el profesor Dmitry Nikolaevich Grachev estaba muy desconcertado por la cuestión de crear medios efectivos de protección contra la emisión de radio. La tarea a primera vista parecía imposible: el dispositivo para cada onda de radio tenía que emitir su propia respuesta a la misma y, al mismo tiempo, no estar vinculado a la fuente de la señal de ninguna manera (ya que es enemigo). Dmitry Nikolaevich una vez vio a los niños jugar al "gorila" en el patio. El juego lo gana el más ágil, el que evade la pelota con mayor eficacia. Esto requiere coordinación y, lo que es más importante, la capacidad de predecir la trayectoria de la pelota.
La capacidad de predecir está determinada por el recurso informático. Pero en nuestro caso, aumentar los recursos informáticos no conducirá a nada. Incluso las supercomputadoras más modernas no tendrán suficiente velocidad y precisión para esto. Se trataba de la predicción de un proceso espontáneo con la velocidad de un semiciclo de microondas - onda de radio.
El profesor recogió la pelota que había volado entre los arbustos y se la arrojó a los niños. ¿Por qué predecir hacia dónde va la pelota cuando ya ha llegado? Se encontró la salida: las características de la señal de radio de entrada desconocida son bien conocidas en un futuro próximo y simplemente no hay necesidad de calcularlas. Basta con medirlos directamente allí. Pero aquí está el problema: es imposible moverse en el tiempo ni siquiera por un nanosegundo. Sin embargo, esto no era necesario para la tarea en cuestión. Solo es necesario que el elemento sensible del dispositivo, el transistor, esté en un futuro cercano, al menos parcialmente. Y aquí vino al rescate el fenómeno recientemente descubierto de la superposición cuántica. Su significado es que una misma partícula puede estar en diferentes lugares y tiempos al mismo tiempo.
Como resultado, el profesor Grachev creó una trampa electrónica cuántica orientada a masas, una máquina del tiempo real, en la que se creó por primera vez un chip semiconductor, algunos de cuyos electrones están en el futuro y al mismo tiempo en el presente. El prototipo del mismo TMA: un chip que controla el resonador Grachev. Se podría decir que esta cosa siempre será un pie en el futuro.
En 1803, Thomas Young dirigió un haz de luz a una pantalla opaca con dos rendijas. En lugar de los dos rayos de luz esperados en la pantalla de proyección, vio varios rayos, como si hubiera una interferencia (superposición) de dos ondas de luz de cada ranura. De hecho, fue en este momento cuando nació la física cuántica, o más bien se cuestiona su fundamento. En los siglos XX y XXI, se demostró que no solo la luz, sino cualquier partícula elemental e incluso algunas moléculas se comportan como una onda, como cuantos, como si pasaran por ambas rendijas al mismo tiempo. Sin embargo, si se coloca un sensor cerca de las rendijas, que determina qué le sucede exactamente a la partícula en ese lugar y a través de qué rendija en particular pasa, entonces solo aparecen dos bandas en la pantalla de proyección, como si el hecho de la observación (influencia indirecta ) destruye la función de onda y el objeto se comporta como materia. ( video)
Gracias al descubrimiento de 1927, miles de científicos y estudiantes están repitiendo el mismo experimento simple al pasar un rayo láser a través de una rendija cada vez más estrecha. Lógicamente, la traza visible del láser en la pantalla de proyección se vuelve más y más estrecha a medida que se reduce el espacio. Pero en cierto punto, cuando la rendija se estrecha lo suficiente, el punto del láser de repente comienza a hacerse más y más ancho, extendiéndose por la pantalla y desvaneciéndose hasta que la rendija desaparece. Esta es la prueba más obvia de la quintaesencia de la física cuántica: el principio de incertidumbre de Werner Heisenberg, un destacado físico teórico. Su esencia es que cuanto más precisamente definamos una de las dos características de un sistema cuántico, más incierta se vuelve la segunda característica. En este caso, cuanto más precisamente determinemos las coordenadas de los fotones láser por la rendija que se estrecha, más incierto se vuelve el momento de estos fotones. En el macrocosmos, podemos medir tanto la ubicación exacta de una espada voladora, tomándola en nuestras manos, como su dirección, pero no al mismo tiempo, ya que esto se contradice e interfiere entre sí. ( , video)
En 1933, Walter Meissner descubrió un fenómeno interesante en la física cuántica: en un superconductor enfriado a temperaturas mínimas, el campo magnético es forzado fuera de sus límites. Este fenómeno se llama efecto Meissner. Si se coloca un imán común sobre aluminio (u otro superconductor) y luego se enfría con nitrógeno líquido, el imán se despegará y quedará suspendido en el aire, ya que "verá" su propio campo magnético de la misma polaridad desplazado. del aluminio enfriado, y los mismos lados de los imanes se repelen. ( , video)
En 1938, Pyotr Kapitsa enfrió helio líquido a una temperatura cercana a cero y descubrió que la sustancia había perdido su viscosidad. Este fenómeno en la física cuántica se llama superfluidez. Si se vierte helio líquido enfriado en el fondo de un vaso, seguirá fluyendo a lo largo de las paredes. De hecho, siempre que el helio se enfríe lo suficiente, no hay límites para que se derrame, independientemente de la forma y el tamaño del contenedor. A finales del siglo XX y principios del XXI, también se descubrió superfluidez bajo ciertas condiciones en el hidrógeno y varios gases. ( , video)
En 1960, Ivor Giever realizó experimentos eléctricos con superconductores separados por una película microscópica de óxido de aluminio no conductor. Resultó que, contrariamente a la física y la lógica, algunos de los electrones aún atraviesan el aislamiento. Esto confirmó la teoría de la posibilidad de un efecto túnel cuántico. Se aplica no solo a la electricidad, sino también a cualquier partícula elemental, también son ondas según la física cuántica. Pueden atravesar obstáculos si el ancho de estos obstáculos es menor que la longitud de onda de la partícula. Cuanto más estrecho es el obstáculo, más a menudo las partículas pasan a través de él. ( , video)
En 1982, el físico Alain Aspe, futuro ganador del Premio Nobel, envió dos fotones creados simultáneamente a sensores con direcciones opuestas para determinar su espín (polarización). Resultó que la medida del giro de un fotón afecta instantáneamente la posición del giro del segundo fotón, que se vuelve opuesto. Así, se probó la posibilidad de entrelazamiento cuántico de partículas elementales y teletransportación cuántica. En 2008, los científicos pudieron medir el estado de los fotones entrelazados cuánticamente a una distancia de 144 kilómetros, y la interacción entre ellos aún resultó ser instantánea, como si estuvieran en un solo lugar o no hubiera espacio. Se cree que si tales fotones entrelazados cuánticamente terminan en partes opuestas del universo, entonces la interacción entre ellos seguirá siendo instantánea, aunque la luz supera la misma distancia en decenas de miles de millones de años. Curiosamente, según Einstein, tampoco hay tiempo para que los fotones vuelen a la velocidad de la luz. ¿Es una coincidencia? ¡Los físicos del futuro no lo creen así! ( , video)
En 1989, un grupo de científicos dirigido por David Wineland observó la tasa de transición de los iones de berilio entre los niveles atómicos. Resultó que el mero hecho de medir el estado de los iones ralentizaba su transición entre estados. A principios del siglo XXI, en un experimento similar con átomos de rubidio, se logró una ralentización de 30 veces. Todo esto es una confirmación del efecto Zenón cuántico. Su significado es que el mero hecho de medir el estado de una partícula inestable en física cuántica ralentiza el ritmo de su decaimiento y, en teoría, puede detenerlo por completo. ( , vídeo inglés)
En 1999, un grupo de científicos dirigido por Marlan Scali envió fotones a través de dos rendijas, detrás de las cuales había un prisma que convertía cada fotón emergente en un par de fotones cuánticos entrelazados y los separaba en dos direcciones. El primero enviaba fotones al detector principal. La segunda dirección envió fotones a un sistema de 50% de reflectores y detectores. Resultó que si un fotón de la segunda dirección llegaba a los detectores que determinaban la ranura por la que salía, el detector principal registraba su fotón emparejado como una partícula. Si un fotón de la segunda dirección alcanzaba los detectores que no determinaban la rendija por la que salía, entonces el detector principal registraba su fotón emparejado como una onda. La medida de un solo fotón no solo se reflejaba en su par entrelazado cuántico, sino que esto también ocurría fuera de la distancia y el tiempo, porque el sistema secundario de detectores registraba fotones más tarde que el principal, como si el futuro determinara el pasado. Se cree que este es el experimento más increíble no solo en la historia de la física cuántica, sino en la historia de toda la ciencia, ya que socava muchos de los fundamentos habituales de la cosmovisión. ( , vídeo inglés)
En 2010, Aaron O'Connell colocó una pequeña placa de metal en una cámara de vacío opaca, que enfrió casi hasta el cero absoluto. Luego aplicó un impulso a la placa para hacerla vibrar. Sin embargo, el sensor de posición mostró que la placa vibraba y estaba en reposo al mismo tiempo, lo que estaba exactamente en línea con la física cuántica teórica. Esta fue la primera vez que se probó el principio de superposición en macroobjetos. En condiciones aisladas, cuando no hay interacción de sistemas cuánticos, un objeto puede estar simultáneamente en un número ilimitado de posiciones posibles, como si ya no fuera material. ( , video)
En 2014, Tobias Denkmayr y sus colegas dividieron el flujo de neutrones en dos haces y realizaron una serie de mediciones complejas. Resultó que, en determinadas circunstancias, los neutrones pueden estar en un haz y su momento magnético en otro haz. Así, se confirmó la paradoja cuántica de la sonrisa del gato de Cheshire, cuando las partículas y sus propiedades pueden ubicarse, según nuestra percepción, en diferentes partes del espacio, como una sonrisa aparte de un gato en el cuento de hadas "Alicia en el país de las maravillas". ¡Una vez más, la física cuántica resultó ser más misteriosa y sorprendente que cualquier cuento de hadas! ( , vídeo inglés.)
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La física cuántica (también conocida como teoría cuántica o mecánica cuántica) es una rama separada de la física que se ocupa de la descripción del comportamiento y la interacción de la materia y la energía a nivel de partículas elementales, fotones y algunos materiales a temperaturas muy bajas. Un campo cuántico se define como la "acción" (o en algunos casos el momento angular) de una partícula que está dentro del rango de tamaño de una diminuta constante física llamada constante de Planck.
Comience por aprender el concepto físico de la constante de Planck. En mecánica cuántica, la constante de Planck es el cuanto de acción, denotado como h. De manera similar, para partículas elementales que interactúan, cuántica momento angular es la constante de Planck reducida (la constante de Planck dividida por 2 π) denotada como ħ y se llama "h con un guión". El valor de la constante de Planck es extremadamente pequeño, combina esos momentos de impulso y designaciones de acciones que tienen un concepto matemático más general. Nombre mecánica cuántica implica que algunas cantidades físicas, como el momento angular, solo pueden cambiar discretamente, no continuo ( cm. analógico).
Aprende sobre las partículas pesadas. Las partículas pesadas pasan de la transición de energía clásica a la cuántica. Incluso si un electrón libre, que tiene algunas propiedades cuánticas (como la rotación), como un electrón libre, se acerca a un átomo y se ralentiza (quizás debido a su emisión de fotones), pasa del comportamiento clásico al cuántico a medida que su energía cae por debajo de energía de ionización. Un electrón se une a un átomo y su momento angular con respecto al núcleo atómico está limitado por el valor cuántico del orbital que puede ocupar. Esta transición es repentina. Se puede comparar con un sistema mecánico que cambia su estado de inestable a estable, o su comportamiento cambia de simple a caótico, o incluso se puede comparar con una nave espacial que se ralentiza y va por debajo de la velocidad de despegue, y orbita alrededor de algunos estrella u otro objeto celeste. A diferencia de ellos, los fotones (que no tienen peso) no hacen esa transición: simplemente atraviesan el espacio sin cambios hasta que interactúan con otras partículas y desaparecen. Si miras hacia el cielo nocturno, los fotones de algunas estrellas viajan años luz sin cambios, luego interactúan con un electrón en tu molécula retinal, emiten su energía y luego desaparecen.
Del griego "fusis" viene la palabra "física". Significa "naturaleza". Aristóteles, que vivió en el siglo IV a. C., introdujo por primera vez este concepto.
La física se volvió "rusa" por sugerencia de MV Lomonosov, cuando tradujo el primer libro de texto del alemán.
La física es una de las principales, varios procesos, cambios, es decir, fenómenos están sucediendo constantemente en todo el mundo.
Por ejemplo, un trozo de hielo en un lugar cálido comenzará a derretirse. Y el agua en la tetera hierve en llamas. Una corriente eléctrica que pasa a través del cable lo calentará e incluso lo calentará. Cada uno de estos procesos es un fenómeno. En física, estos son cambios mecánicos, magnéticos, eléctricos, sonoros, térmicos y lumínicos que son estudiados por la ciencia. También se les llama fenómenos físicos. Considerándolos, los científicos deducen leyes.
La tarea de la ciencia es descubrir estas leyes y estudiarlas. La naturaleza es estudiada por ciencias como la biología, la geografía, la química y la astronomía. Todos aplican leyes físicas.
Además de las habituales en física, también utilizan palabras especiales llamadas términos. Estos son “energía” (en física es una medida de las diferentes formas de interacción y movimiento de la materia, así como la transición de una a otra), “fuerza” (una medida de la intensidad de la influencia de otros cuerpos y campos en un cuerpo) y muchos otros. Algunos de ellos entraron gradualmente en el habla coloquial.
Por ejemplo, al usar la palabra "energía" en la vida cotidiana en relación con una persona, podemos evaluar las consecuencias de sus acciones, pero la energía en física es una medida de estudio de muchas maneras diferentes.
Todos los cuerpos en física se llaman físicos. Tienen volumen y forma. Consisten en sustancias que, a su vez, son uno de los tipos de materia: esto es todo lo que existe en el Universo.
Mucho de lo que la gente sabe proviene de las observaciones. Para estudiar los fenómenos, se observan constantemente.
Tomemos, por ejemplo, varios cuerpos que caen al suelo. Es necesario averiguar si este fenómeno difiere cuando caen cuerpos de masas desiguales, alturas diferentes, etc. Esperar y observar diferentes cuerpos sería muy largo y no siempre exitoso. Por lo tanto, los experimentos se llevan a cabo para tales fines. Se diferencian de las observaciones en que se implementan específicamente de acuerdo con un plan predeterminado y con objetivos específicos. Por lo general, en el plan, algunas conjeturas se construyen de antemano, es decir, plantean hipótesis. Así, en el curso de los experimentos, serán refutados o confirmados. Después de pensar y explicar los resultados de los experimentos, se sacan conclusiones. Así es como se obtiene el conocimiento científico.
A menudo, estudiando cualquier realizar diferentes mediciones. Cuando un cuerpo cae, por ejemplo, se miden la altura, la masa, la velocidad y el tiempo. Todo esto es, o sea, algo que se puede medir.
Medir un valor significa compararlo con el mismo valor, que se toma como una unidad (la longitud de la mesa se compara con una unidad de longitud, un metro u otro). Cada uno de estos valores tiene sus propias unidades.
Todos los países tratan de utilizar unidades uniformes. En Rusia, como en otros países, se utiliza el Sistema Internacional de Unidades (SI) (que significa "sistema internacional"). Adopta las siguientes unidades:
A menudo es necesario utilizar unidades que son mucho más grandes que los múltiplos convencionales. Se denominan con los correspondientes prefijos del griego: “deka”, “hekto”, “kilo”, etc.
Las unidades que son más pequeñas que las aceptadas se llaman submúltiplos. Se les aplican prefijos del idioma latino: "deci", "santi", "milli", etc.
Para realizar experimentos, necesita equipo. Los más simples son la regla, el cilindro, la cinta métrica y otros. Con el desarrollo de la ciencia se van mejorando nuevos aparatos, se complican y aparecen nuevos aparatos: voltímetros, termómetros, cronómetros y otros.
Básicamente, los dispositivos tienen una escala, es decir, divisiones discontinuas en las que se escriben los valores. Antes de la medición, determine el precio de división:
Por ejemplo, dos trazos con los valores "veinte" y "treinta", cuya distancia se divide en diez espacios. En este caso, el valor de la división será igual a uno.
Las medidas son más o menos precisas. La imprecisión permitida se denomina margen de error. Al medir, no puede ser mayor que el valor de división del instrumento de medición.
La precisión depende del intervalo de escala y del uso correcto del instrumento. Pero al final, en cualquier medida, solo se obtienen valores aproximados.
Estas son las principales ramas de la ciencia. Puede parecer que están muy separados, especialmente porque la mayoría de las personas son teóricos o experimentadores. Sin embargo, están en constante evolución uno al lado del otro. Cualquier problema es considerado tanto por teóricos como por experimentadores. El negocio del primero es describir los datos y derivar hipótesis, mientras que el segundo prueba teorías en la práctica, realizando experimentos y obteniendo nuevos datos. A veces, los logros son causados solo por experimentos, sin que se describan teorías. En otros casos, por el contrario, es posible obtener resultados que se comprueban posteriormente.
Esta dirección se originó a fines de 1900, cuando se descubrió una nueva constante física fundamental, llamada constante de Planck en honor al físico alemán que la descubrió, Max Planck. Resolvió el problema de la distribución espectral de la luz emitida por cuerpos calentados, mientras que la física general clásica no podía hacerlo. Planck formuló una hipótesis sobre la energía cuántica del oscilador, que era incompatible con la física clásica. Gracias a él, muchos físicos comenzaron a revisar viejos conceptos, cambiarlos, como resultado de lo cual surgió la física cuántica. Esta es una visión completamente nueva del mundo.
El fenómeno de la conciencia humana desde el punto de vista no es del todo nuevo. Su fundación fue puesta por Jung y Pauli. Pero solo ahora, con la formación de esta nueva dirección de la ciencia, el fenómeno comenzó a ser considerado y estudiado a mayor escala.
El mundo cuántico es polifacético y multidimensional, tiene muchas caras y proyecciones clásicas.
Las dos propiedades principales en el marco del concepto propuesto son la superintuición (es decir, obtener información como de la nada) y el control de la realidad subjetiva. En la conciencia ordinaria, una persona puede ver solo una imagen del mundo y no puede considerar dos a la vez. Mientras que en realidad hay una gran cantidad de ellos. Todo esto junto es el mundo cuántico y la luz.
Es la física cuántica la que nos enseña a ver una nueva realidad para una persona (aunque muchas religiones orientales, así como los magos, han poseído durante mucho tiempo esa técnica). Sólo es necesario cambiar la conciencia humana. Ahora una persona es inseparable de todo el mundo, pero se tienen en cuenta los intereses de todos los seres vivos y las cosas.
Justo entonces, sumergiéndose en un estado en el que es capaz de ver todas las alternativas, llega a la intuición, que es la verdad absoluta.
El principio de la vida desde el punto de vista de la física cuántica es que una persona, entre otras cosas, contribuya a un mejor orden mundial.
