25 modi in cui la meccanica quantistica ha cambiato la nostra visione della realtà
Tutto ciò che sappiamo è in una teoria
Conosciuto anche come teoria finale, questa teoria riconcilia la teoria dei campi quantistici e la teoria della relatività generale per collegare e spiegare pienamente tutti i fenomeni fisici noti e prevedere i risultati di ogni esperimento condotto secondo i principi. Tuttavia, il problema di come combinare pienamente le due enormi teorie della relatività generale e della meccanica quantistica è ancora valido.
L'universo potrebbe essere un ologramma
Un'altra interpretazione del mondo determinata dalla meccanica quantistica è l'idea che questo universo tridimensionale sia solo un ologramma. Secondo i rapporti di un osservatorio tedesco-britannico, presumibilmente hanno rilevato piccole increspature nello spazio-tempo che potrebbero essere la prova della pixelizzazione quantistica.
Più la tecnologia migliora, più le innovazioni diventano imprecise
Con il progredire della tecnologia, si pone anche la necessità di precisione. L'imprecisione di oggetti diversi come orologi e termometri potrebbe essere attribuita al fenomeno del rumore quantico. Questo rumore impedisce la capacità degli oggetti di misurare perfettamente. Così, eliminando questo rumore, cose come orologi atomici o termometri quantistici ottengono una precisione perfetta.
La luce può essere controllata e concentrata per diverse funzioni
Il Laser è un'innovazione resa possibile dalla meccanica quantistica, che una volta si pensava non avesse alcun uso pratico. Tuttavia, innovazione e sviluppo, hanno permesso a queste emissioni di quantità specifiche di quanti di essere applicate a diverse invenzioni dal lettore CD ai sistemi di difesa che distruggevano i missili.
La casualità può essere calcolata e prevista
Secondo gli scienziati, nulla può essere veramente casuale con l'aiuto della meccanica quantistica. Se avevano abbastanza informazioni su un lancio di dadi, potevano simulare un lancio di dadi e ottenere una previsione del risultato in anticipo. Tuttavia, creando il rumore quantico e misurando i livelli di rumore prodotti, sono in grado di sviluppare numeri veramente casuali che potrebbero essere utilizzati per la crittografia dei dati.
Gli oggetti si comportano diversamente quando misurati
Una delle prime interpretazioni della Meccanica Quantistica è l'interpretazione di Copenaghen, che presuppone che durante l'atto di misurazione, le particelle cambino di conseguenza il loro comportamento. Secondo l'interpretazione di Copenaghen, le particelle esistono in diversi stati ma sono costrette ad assumere uno stato solo quando viene fatta un'osservazione. Questo potrebbe essere strano, ma è supportato dal crollo della funzione d'onda della matematica.
Esiste più di un universo
Non solo la meccanica quantistica ha prodotto scoperte scientifiche tangibili. Il concetto di Multiverso o l'esistenza di tutte le realtà possibili è anche il prodotto di diverse interpretazioni della fisica quantistica. Prova di ciò potrebbe essere fatta risalire agli osservatori orbitanti che seguono i resti del Big Bang e diversi modelli matematici, che sostengono un universo ciclico.
C'è più di una dimensione
Come la meccanica quantistica ha dato alla luce la teoria delle stringhe, la teoria delle stringhe ha anche concepito una maggiore possibilità (o impossibilità) scientifica - di dimensioni multiple. Secondo i ricercatori, l'universo consiste di almeno 11 dimensioni. Apparentemente queste molteplici dimensioni non sono solo possibilità ma anche necessità per il funzionamento della teoria delle stringhe.
La realtà è un'applicazione della Holodynamics
La Holodynamics è l'applicazione dell'olografia, della fisica quantistica e della psicologia dello sviluppo per comprendere presumibilmente le potenzialità del sé e della vita. Considera la realtà come un sistema di informazione olografica dinamico che è intimamente connesso con la coscienza umana in una scala macro e micro, manifestando un campo quantico potenziale all'interno di ogni particella del corpo umano.
La luce è un oggetto che può essere consumato e disintegrato
Basato sulla teoria dei campi quantistici e sulle previsioni della teoria della relatività generale, un buco nero è una regione di spaziotempo dalla quale la gravità impedisce a qualsiasi cosa, inclusa la luce, di sfuggire. Il buco è nero perché è in grado di assorbire tutta la luce nella sua area e attorno ad essa. C'è in realtà una superficie definita matematicamente che indica il "punto di non ritorno". È un dato di fatto, c'è un'ipotesi generale sulla presenza di enormi buchi neri al centro della maggior parte delle galassie.
La corrente del campo elettromagnetico può essere controllata
La superconduttività è un fenomeno meccanico quantistico in cui la resistenza elettrica e l'espulsione dei campi magnetici sono esattamente pari a zero se raffreddati al di sotto di una determinata temperatura. I magneti superconduttori sono elettromagneti molto potenti che vengono utilizzati nelle macchine a risonanza magnetica e negli spettrometri di massa. In futuro, potrebbero anche produrre elevate prestazioni di trasmissione di potenza, accumulo di energia e refrigerazione magnetica.
La luce può essere utilizzata per alcuni dispositivi elettronici per funzionare
Esiste un modello della meccanica quantistica chiamato modello "Particle in a box", che descrive come una particella potrebbe muoversi liberamente in una piccola area vincolata da barriere impenetrabili. Questo modello è stato applicato e sviluppato per creare il campo della Optoelettronica, che è lo studio di dispositivi elettronici che rilevano e controllano la luce. Alcuni dei campi che sono stati creati attraverso gli effetti quantistici della luce su materiali elettronici sono fototransistor, diodi laser e comunicazioni in fibra ottica.
Gioiello come la geometria sfida le nozioni profondamente radicate della fisica quantistica
I fisici hanno scoperto un oggetto geomtrico simile a un gioiello all'interno della fisica quantistica che semplifica drasticamente i calcoli delle interazioni tra particelle e sfida la nozione che lo spazio e il tempo sono componenti fondamentali della realtà.
La luce può essere utilizzata come mezzo di trasporto
Non è più fantascienza; la materia può essere dissolta in particelle, trasportata e ricomposta in un'altra posizione. Ciò è stato possibile con il trasferimento di dati e altre grandi molecole, ma la possibilità che questo venga utilizzato sugli esseri umani non è nel prossimo futuro. È infatti possibile scansionare ogni molecola nel corpo umano e riassemblarla in un'altra area, ma secondo la fisica quantistica, la scansione e il rimontaggio cambiano l'intero oggetto. Non puoi fare una copia esatta.
La luce del sole può essere utilizzata per altre tecnologie
Il fenomeno di Entanglement affronta l'interconnessione quantica di particelle come gli atomi separati nello spazio fisico. Gli scienziati hanno scoperto che Entanglement potrebbe essere responsabile della capacità delle piante di trasformare il 95% della luce che prendono in energia durante la fotosintesi. Esaminando questo fenomeno potrebbe eventualmente dare vita a cellule solari derivate dalla natura.
L'elettricità può ora essere utilizzata internamente in medicina
Gli scienziati hanno recentemente scoperto minuscoli cristalli di semiconduttori che potrebbero presto creare una svolta nel campo della medicina. Questi punti quantici apparentemente brillano quando esposti alla radiazione ultravioletta. Come tali, potrebbero essere utilizzati per attaccarsi alle cellule tumorali al fine di individuare le cellule cancerose che dovrebbero essere sterminate.
C'è una particella che dà massa anche alle più piccole forme di materia
Anche la meccanica quantistica ha dato vita a problemi esistenzialisti. Il bosone di Higgs, più popolarmente chiamato la particella di Dio, è ciò che si crede di dare massa ad alcune delle particelle più fondamentali come elettroni e gluoni. Individuando e isolando il bosone di Higgs, gli scienziati potrebbero essere in grado di capire come la materia possa essere bilanciata con l'antimateria e ciò che è realmente accaduto all'universo dopo il Big Bang.
La luce può rilevare i movimenti degli hacker
Per tenere a bada le minacce aggressive e gli hacker geniali, la crittografia quantistica è emersa dagli sviluppi per codificare i dati all'interno di singole particelle di luce o fotoni. La crittografia si occupa di una "chiave" composta da uno e zero che consente al programma di rivelare una presenza di hacker proprio nel momento in cui usa la chiave per far aprire il messaggio.
I computer possono eseguire più velocemente rispetto alle controparti digitali esistenti
I computer quantistici sono uno dei campi di applicazione della meccanica quantistica, che potrebbe rivoluzionare lo stato della tecnologia delle macchine informatiche. Rispetto ai computer digitali, che codificano i dati in cifre binarie, i computer quantistici utilizzano proprietà quantistiche per archiviare dati ed eseguire operazioni, il che consentirebbe a calcoli e algoritmi di funzionare molto più velocemente di quelli normali.
Il tunneling quantico può essere applicato ai gadget moderni
Il Tunnel Quantico ha avuto origine dall'applicazione Quantum Mechanical, in cui una particella poteva attraversare una barriera che normalmente non poteva penetrare. Il tunnelling quantistico è importante per il funzionamento di numerosi dispositivi come l'interruttore della luce, i chip di memoria flash e le unità USB.
I liquidi possono sfidare la forza di gravità
Alcuni sistemi su larga scala mostrano anche gli effetti della Meccanica Quantistica come il fenomeno della Superfluidità. È lo stato della materia in cui agisce come un fluido a viscosità zero, che gli consente di auto-propulsione e di viaggiare sfidando la forza di gravità. Le applicazioni di base della superfluidità nella scienza odierna sono i frigoriferi e la spettroscopia di diluizione.
La rotazione dell'elettrone può essere manipolata per un output più efficiente
Spintronics è la nuova tecnologia sviluppata di recente presso il Massachusetts Institute of Technology, che utilizza elettroni nello stato di rotazione per archiviare e trasferire informazioni in modo efficace. Questo è diverso dall'elettronica di oggi in quanto utilizza la direzione di rotazione dell'elettrone anziché lo stato di carica dell'elettrone. Ciò potrebbe portare a dispositivi più veloci, efficienti dal punto di vista energetico e multifunzionali che potrebbero trionfare sui gadget attuali.
La turbolenza dell'aria può essere controllata
Gli scienziati brasiliani hanno iniziato a lavorare sulla creazione di turbolenze quantistiche in una camera riempita di gas ad atomo estremamente freddo all'interno di un laboratorio. Lo studio della turbolenza in un ambiente controllato potrebbe alla fine portare gli scienziati a controllarlo in natura, risolvendo in tal modo il dilemma di viaggi in aereo instabili.
I dati ora possono essere trasferiti più velocemente che mai
Sotto Quantum Mechanics, un oggetto potrebbe essere suddiviso in particelle subatomiche, consentendo di trasferirlo da un luogo all'altro in meno di un secondo. Questo fenomeno potrebbe escogitare un modo per archiviare informazioni sul conto bancario, proteggerlo da possibili minacce e trasferirle a un tasso apparentemente impossibile.
Le persone possono viaggiare nel tempo avanti o indietro
Gli studi sulla meccanica quantistica hanno lanciato esperimenti sulla possibilità di viaggiare dal nostro mondo in un mondo e un tempo alternativi. Durante un esperimento del 2010, gli scienziati sono stati in grado di individuare come un pezzo di metallo isolato potesse muoversi e rimanere fermo allo stesso tempo. Ciò è dovuto alla capacità delle particelle quantistiche di muoversi indietro e avanti attraverso il continuum temporale; un'abilità che potrebbe portare a un possibile viaggio nel tempo nel prossimo futuro.
