Физика и магия: Почему квантовая физика сродни магии?

Почему квантовая физика сродни магии?

Что вы знаете о квантовой физике? Даже гуманитарию вроде меня понятно, что физика и квантовая физика изучают немного разные вещи. При этом физика в целом – это наука о природе, которая изучает то, как устроен мир и как все объекты и тела взаимодействуют друг с другом. Будучи разделом физики, квантовая механика изучает наш мир на самом глубинном уровне. Дело в том, что все, что нас окружает состоит из атомов. Да что там, даже мы с вами – это ни что иное как ансамбль из атомов, которые зародились в ядрах сверхновых звезд. Более того, эта область физики настолько сложная, что многие ученые признают, что плохо ее понимают. Учитывая растущее количество вопросов, на которых сегодня нет ответов и некую схожесть квантовой физики с магией, она невероятно привлекательна, но может ввести в заблуждение, как это успешно делают многие шарлатаны и лжеученые. В этой статье мы попытаемся понять что такое квантовая физика и почему она так похожа на волшебство.

С точки зрения квантовой физики у существования нашей Вселенной может быть смысл

Фотон – это элементарная частица, которая не имеет массы и может существовать в вакууме, передвигаясь со скоростью света. Электрический заряд фотона также равен нулю.

Почему квантовая физика такая сложная

Все мы любим фокусы. Особенно те, во время которых фокусник может заставить шары “прыгать” между перевернутыми чашками. В квантовых системах, где свойства объекта, включая его местоположение, могут варьироваться в зависимости от того, как вы за ним наблюдаете, такие подвиги должны быть возможны без ловкости рук. Дело в том, что согласно квантовой теории, элементарная частица обретает определенное состояние лишь в момент наблюдения. В это сложно поверить, но в итоге ученым удалось экспериментально доказать, используя один-единственный фотон, что он существует в трех местах одновременно. Но как такое возможно?

Один из самых знаменитых квантовых экспериментов это двухщелевой эксперимент, который показал, что свет и материя могут вести себя как частица и волна одновременно.

Необходимо отметить, что успехами квантовой механики – с помощью которой можно точно описать поведение атомов и элементарных частиц – интересовался Альберт Эйнштейн. Однако гениальный ученый выступал против этой теории и высмеивал понятие, которое лежит в ее основе – запутанность. В квантовой механике запутанность означает, что свойства одной частицы могут немедленно влиять на свойства другой, независимо от расстояния между ними.

Квантовая запутанность – это явление, при котором квантовые состояния двух или больше объектов оказываются взаимозависимыми

Впоследствии, серия тщательно разработанных экспериментов показала, что Эйнштейн ошибался: запутанность реальна и никакие другие теории не могут объяснить ее странные эффекты. И все же, несмотря на способность квантовой теории объяснять результаты экспериментальным путем, многие ученые признают, что квантовая физика настолько сложная, что познать ее едва ли удастся.

Однако запутанность – не единственное явление, которое отделяет квантовую теорию от классической. По мнению некоторых физиков, есть еще один шокирующий факт о квантовой реальности, который часто упускают из виду и который добавляет “волшебства” этой области теоретической физики. Как пишет издание The New Scientist, В 1967 году Саймон Кочен и Эрнст Спекер математически доказали, что даже для одного квантового объекта, где запутанность невозможна, значения, которые вы получаете при измерении его свойств, зависят от ситуации, в которой этот объект находится. Таким образом, ценность свойства А зависит от того, решили ли вы измерить его с помощью свойства В или с помощью свойства С. Говоря простыми словами, не существует реальности, независимой от выбора измерения.

Как вы думаете, связаны ли квантовая механика и сознание? Поделитесь ответом в комментариях к этой статье, а также с участниками нашего Telegram чата

Как работает квантовая физика

Согласитесь, все это как минимум странно и заставляет мозг буквально трещать по швам. Ведь получается, что присутствие наблюдателя определяет судьбу системы и заставляет ее сделать выбор в пользу одного состояния. Но разве это не вмешательство сознания в материальную реальность? А если учесть, что фотон света может одновременно быть и частицей и волной и находиться сразу в трех местах, то в каком мире мы вообще живем? Является ли это доказательством существования параллельных реальностей с одинаковыми законами физики?

Квантовую физику, вероятно, можно вписать в практически любую выдуманную историю

И это лишь часть вопросов, на которые у современной физики нет ответов. Пока. Однако все неизвестное издревле пугало человека. Иногда люди готовы поверить во что угодно, лишь бы был хотя бы один – и уже не важно какой – ответ. По этой причине совершенно неудивительно, что всякого рода шарлатаны и лжеученые так любят квантовую физику. Если ради интереса включить РЕН ТВ, то можно наткнуться на одну из передач о потустороннем мире, в котором, в роли эксперта, выступает очередной лжеученый. В 99 случаях из 100, его ложное объяснение мироустройства будет включать в себя хотя бы одно упоминание квантовой физики. При этом любой лжеученый резво бравирует такими научными терминами как электрон, фотон и запутанность, чтобы в глазах неискушенного зрителя обрести более-менее достоверный вид.

Читайте также: Кота Шредингера можно спасти, даже не заглядывая в ящик

Иногда мне даже кажется, что любой уважающий себя шарлатан просто обязан иметь в своем репертуаре спич о тайнах квантовой физики. Ведь ученым практически нечего возразить их утверждениям о том, что квантовая механика – загадка для ученых. Правда удобно? Результатом популяризации таких идей может стать ложное представление о мире для большого количества людей. Подобные идеи также способствуют склонности к альтернативной медицине и лечения опасных заболеваний наложением рук. Так, с экранов телевизоров эзотерики с пеной у рта доказывают, что мысль материальна потому что квантовая физика вот, а доморощенные биологи приплетают квантовую физику в свои необоснованные идеи о волновом геноме и.т.д. Все это способствует развитию магического мышления, подробнее о котором я писала ранее, и росту мифов и заблуждений о мире, в котором мы живем.

Недавно Hi-News.ru был включен в перечень “социально значимых ресурсов” по версии Минкомсвязи. Это означает, что пользователи МТС, Билайн и других сотовых операторов смогут читать наши статьи даже при отрицательном балансе. Подписавшись на наш канал в Google News, вы всегда будете в курсе последних новостей из мира популярной науки.

Согласно теории Эдвина Шредингера кот в коробке может быть и жив и мертв одновременно

Что такое квантовая физика простыми словами

Между тем, квантовая физика – это самая настоящая магия. Магия реальности. Да, мы много не понимаем и не знаем ответов на вопросы, которые порождает квантовая запутанность и результаты многочисленных экспериментов, в том числе и кота Шредингера, о котором ранее писал мой коллега Николай Хижняк. При этом реальность намного интереснее вымысла, ведь мы столького о ней не знаем: наша Вселенная на 95% состоит из таинственной темной материи, а еще есть темная энергия, которая отвественна за ускорение расширения Вселенной. Более того, на самом глубинном уровне наш мир состоит из мельчайших частиц, которые могут находиться в нескольких местах одновременно и ведут себя по-разному в зависимости от того, наблюдаем мы за ними или нет. Если это не магия реальности, то что есть реальность?.

В то же самое время наука уже дала множество ответов на важнейшие вопросы о нашем мире. Так или иначе, я думаю что нет ничего плохого в том, чтобы не знать чего-то и не понимать квантовую физику. Главное – это наша способность познавать как можно больше, познавать Вселенную. Которая, скорее всего, тоже познает себя через нас.

Физика «Магии» / Хабр

Прочитав эту и эту статьи я решил написать свое мнение по данном вопросу. Идея предложенная и озвученная в данных статьях на мой взгляд довольно интересна, НО как мне кажется подход не верен.

Какие на мой взгляд допущены ошибки:

1. Если создавать «Магический движок», как эквивалент существующим физическим движкам, то и строится он должен на основе физики, а не математики.
2. Подход должен быть более фундаментальный, с введением некоторых констант, а в данных статьях одни переменные параметры без прямых зависимостей.
3. Как уже я писал выше, модель должна ложиться на физическую основу, а фольклор (произнесение заклинаний, манна и тп) должно от нее отталкиваться, и основа должна быть такова, что бы она перекликалась с существующими физическими движками и давала простор для фантазии.

Математика царица наук, но служанка физики

Как я писал выше модель «Магического мира», должна строится основе на физической, ведь «маги» воздействуют на физический мир и подчиняются физическим законам в том числе. Для этого нужно взять какой либо физический параметр и придумать его магический аналог. За данный параметр я предлагая принять инерцию.

Что такое инерция? Это способность объекта препятствовать изменению своей скорости. Характеризуется данный параметр массой. Следовательно я предлагаю ввести параметр «Магической инерции». По аналогии с предыдущим определением «Магическая инерция» способность тела магическому воздействию. Как мне кажется этого одного параметра вполне достаточно что бы на его основе построить практически любую магическую модель, которая при этом будет выглядеть достаточно реалистичной. Почему я так думаю? Ответ прост элементарные частицы тоже обладаю массой, и следовательно инерцией (помимо этого еще есть межатомные взаимодействия и много чего еще, но рассчитать еще и это никакого супер компьютера не хватит потому предлагаю опустить), и практически любой видимы физический процесс можно свести на взаимодействие этих элементарных частиц (в данном случае я подразумеваю атомы).

Частная модель

Теперь, для примера я хотел бы предложить одну из моделей построенной на основе предыдущих выводов. Для этого введем еще несколько параметров (аксиом).

1. Любые взаимодействия осуществляются на основе «магической силы» (аналог физической силы).
2. Все объекты обладают магической инерцией.
3. Для воздействия на объект нужно преодолеть его магическую инерцию с помощью магической силы.
4. Маги или любые «механические» магические устройства являются проводниками силы, а не источником.

5. Источниками магической силы является любой объект. В процессе использования магической силы объект теряет свою магическую инерцию, а после опустошения на него не возможно воздействовать магически. Объект не будет восприимчив к собственно магической силе.
6. Самым доступным источником «магической силы» является планета, но энергия распределена неравномерно.
7. Воздействие на любой объект происходит на атомарно уровне.
8. Каждый химический элемент обладает своими параметрами, и только зная их можно на него воздействовать (ну или для простоты зная его название или обозначение).
9. Маги или любые «механические» магические устройства могут на некоторое время запасать/накапливать магическую силу.

В итоге вышло следующее, например: чтобы воздействовать на обычный камень, нужно достаточно точно знать химический состав, из этих знание и складывается «заклинание» + направленная команда, следовательно чем точнее знание об окружающем мире тем более точно заклинание и «маги» из «фокусников» превращаются в ученых изучающие мир и самого себя.

Итог

Я не буду писать все выводы из моей модели. Она конечно не завершена и требует доработки, но я и не ставил цель создавать законченную модель, только небольшой образец. Но даже такая простенькая модель должна хорошо лечь на существующие физические движки, ведь до сих пор гравитационные взаимодействия для наших ученых это настоящая магия, и им не найдено полноценных объяснений. Не исключено когда тайны этого взаимодействия буду раскрыты, наши ученые станут «Настоящими волшебниками».

Магия физики и почему у нас есть детство: Кратко о книгах

• ОБЗОР КНИГИ
• 06 января 2023 г.

Эндрю Робинсон делает обзор пяти лучших научных достижений.

• Эндрю Робинсон ⁰

1. Эндрю Робинсон

   1. Многие книги Эндрю Робинсона включают Утерянные языки: загадка нерасшифрованных письменностей мира и Эйнштейн в бегах: как Британия спасла величайшего ученого мира . Он базируется в Лондоне.

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google ученый

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Скачать PDF

История научных журналов

Эйлин Файф и др. . UCL Press (2022)

Philosophical Transactions of the Royal Society , издаваемый с 1665 года в Лондоне, считается первым научным журналом. В этом исследовании четыре историка с эрудицией и проницательностью рассказывают и анализируют историю публикаций общества до 2015 года, включая журнал Proceedings , начатый в 1831 году. Они отвергают идею о том, что журнал 1665 года установил четыре основных принципа современных научных публикаций: регистрация, проверка (рецензирование), распространение и архивирование. Вместо этого они показывают, как они возникали постепенно по мере развития науки.

The Capital Order

Clara E. Mattei Univ. Chicago Press (2022)

В Соединенных Штатах средний рабочий-мужчина сегодня зарабатывает меньше в реальном выражении, чем в 1973 году, в то время как 400 самых богатых семей платят общую налоговую ставку ниже, чем любая другая доходная группа. Такие шокирующие различия лежат в основе тематического исследования экономистом Кларой Маттеи мер жесткой экономии — ужесточения налогово-бюджетной политики и сокращения заработной платы и пособий — которые продвигались в прошлом столетии. Ориентируюсь на 19Либерально-демократическая Великобритания 20-х годов и фашистская Италия, она утверждает, что выгодное применение мер жесткой экономии к этим непохожим нациям лицензировало ее использование в качестве капиталистического «инструмента классового контроля».

Магия материи

Феликс Фликер Профиль (2022)

Вольфганг Паули, основатель квантовой механики, отверг физику конденсированного состояния как Schmutzphysik , «физику грязи». Физик Феликс Фликер делает это заглавие первой главы в своем творческом введении в область, в которой работает треть современных физиков. Он подчеркивает «магический» феномен возникновения: «Целое больше, чем сумма частей». Например, звук проходит через материю в виде возникающих квазичастиц, фононов, которые можно измерить, но в вакууме они не существуют.

Через него проходит трубопровод

Кит Фишер Аллен Лейн

(2022)

он импортировался из Соединенных Штатов после прекращения поставок из России и Румынии. Нефть могла даже стать катализатором начала войны, предполагает Кит Фишер, журналист и исследователь корпоративных и экологических проблем. Его глубоко проработанная и неизбежно длинная история добычи нефти от неандертальцев до 19 века.18 включает его предполагаемое использование для гидроизоляции Ноева ковчега.

Растущий человек

Бренна Хассет Блумсбери Сигма (2022)

Биоархеолог Бренна Хассет защитила докторскую диссертацию по стоматологической антропологии: поиск ключей к разгадке человеческой жизни в древних зубах. Ее интригующая, занимательная книга посвящена другому аспекту жизни: детству. Почему люди так долго взрослеют? Когда другие обезьяны начинают размножаться, мы все еще играем. Для чего, спрашивает она, «странное, уникальное человеческое детство»? Она исследует отличительные аспекты от беспорядочного спаривания и опасной беременности до загадочной человеческой привязанности к формальному образованию и любви к письменному слову.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-04570-y

Конкурирующие интересы

Автор заявляет об отсутствии конкурирующих интересов.

Субъекты

• Искусство
• Культура

Последнее:

The Physics of Magic

Мэтт Блэкстоун

Много говорилось о том, как жезлы «выбирают» волшебника. Чтобы палочка могла выбирать, она должна быть разумной. Нелогично, что комбинация дерева и какой-то части волшебного животного, изготовленная Олливандером, могла вдруг обрести свободную волю. В противном случае он иногда предпочитал не работать, например, когда не соглашался с действиями волшебника. Следовательно, некоторые явления должны проявляться как свобода воли при «выборе» волшебника. Несмотря на волшебную природу Поттерверса, вполне уместно обратиться к физике и науке в поисках параллелей. Я утверждаю, что магия ведет себя так же, как и все формы энергии.

Сначала я представлю обзор того, как энергия рассматривается в основах физики и химии. Энергия, как и свет, распространяется волнами. Частота этих волн определяет энергию. Эти энергетические волны взаимодействуют с материей, и некоторые из них, например, определенные частоты ультрафиолетовых и инфракрасных энергетических волн, могут возбуждать молекулы симпатической частоты и заставлять их вести себя иначе. Энергия обычно распространяется со скоростью света в различных формах. Высшая энергия – это излучение, такое как гамма-лучи. Затем, в порядке убывания энергии, существуют ультрафиолетовый, видимый свет синего, желтого и красного цветов, затем инфракрасный и другие низкоэнергетические формы. Призмы разбивают разные частоты света, как это видно в радуге. Нет причин полагать, что энергия ведет себя иначе в магическом мире.

Необходимо определить источник этой магической энергии. Простая магия, например левитация, не требует много энергии. Это просто вопрос противодействия гравитации. Магглы делают это с помощью технологий. Отпирание дверей также осуществляется простым перемещением тумблеров и штифтов в замке. Однако для колдовства потребуется огромное количество энергии. Например, кресло Дамблдора в OotP потребует мощности, в несколько раз превышающей мощность ядерной ракеты. Эта энергия могла исходить от самого волшебника. Он также может храниться в каком-то другом измерении, к которому волшебники и ведьмы имеют возможность подключаться и направлять. Однако энергия не может исходить из палочки, поскольку магия часто выполняется без палочки.

Магия без палочки ведет себя иначе, чем магия с палочкой. Каждый случай беспалочковой магии не контролируется. Самый первый случай — когда Гарри находится в зоопарке в PS/SS. Он не собирался снимать стекло, просто так получилось. Позже тетя Мардж стала жертвой неконтролируемой беспалочковой магии, которую Гарри применил в PoA.

Наконец-то я перехожу к делу. Обычно энергия не сфокусирована. Однако линзы и поляризационные инструменты могут изменить это. Увеличительное стекло можно использовать для фокусировки и концентрации света для использования в других целях. Зеркала и неон или другие благородные газы или драгоценные камни можно использовать для поляризации света или выравнивания света в лазерах. Жезлы можно рассматривать так же, как эти линзы и оборудование.

Если энергия из источника случайна и неконтролируема, на что указывает неконтролируемая природа беспалочковой магии, необходимы какие-то средства упорядочения и контроля. Палочки, кажется, ведут себя так же, как линзы, когда имеют дело со светом. Магическая энергия фокусируется в пригодной для использования форме при использовании жезла. С этим связано избрание волшебника жезлом.

Каждая ветвь магии может рассматриваться как разная частота энергии. Например, трансфигурация кажется очень высокой энергетической частотой из-за энергии, передаваемой при исчезновении и колдовстве. Чары с заклинаниями призыва и левитации были бы низкочастотной магией. Олливандер говорит, что жезлы хороши для определенных видов магии. Это может быть связано с тем, что разные жезлы лучше подходят для фокусировки магической энергии разных частот, поскольку для фокусировки разных видов обычной энергии требуется разное оборудование.

Если нетренированные волшебники и ведьмы излучают небольшое количество магической энергии определенной частоты, выбор жезла может быть магической частотой, которую волшебник или ведьма естественным образом использует для направления и фокусировки, и это будет указанием на то, какую палочку волшебник должен использовать. Например, Лили, естественно, подключилась к низкочастотной энергии и получила палочку, пригодную для заклинаний. Палочка Дамблдора, скорее всего, предназначена для высокой частоты, учитывая его таланты в трансфигурации и других видах продвинутой магии. Рон, использующий старую палочку Чарли, возможно, не так уж плох. Сходство мальчиков Уизли может означать, что они используют близкие энергетические частоты. Более бурной реакцией, когда Локхарт попытался использовать сломанную палочку Рона, могла быть несовместимость частот. Также возможно, что некоторые жезлы полезны для многих частот, но не являются исключительными для какого-либо конкретного использования.

Таким же образом можно объяснить несколько важных деталей. Когда Волан-де-Морт передал свои силы Гарри, он также позаботился о том, чтобы они использовали ту же частоту энергии. Таким образом, когда Гарри пошел покупать свою палочку, он получил палочку брата Волан-де-Морта. Учитывая, что для Гарри было трудно найти палочку, Гарри и Волдеморт, вероятно, находятся в одной крайности или в другой.