Vad är kvantosäkerhet?

kvantosäkerhet, eller mer formellt, Heisenberg -osäkerhetsprincipen, är ett konstaterande inom kvantfysik som säger att man inte samtidigt känner till både den exakta positionen och den exakta momentumet för en enda partikel. Osäkerhetsprincipen ger också matematiskt exakta (kvantitativa) förtroendegränser för mätpar. I huvudsak, ju mer exakt du vill veta ett värde, desto mer noggrannhet måste du offra i din mätning av den andra.

På grund av dess associering med kvantmekanikrevolutionen, har kvantosäkerheten en varaktig plats i populärkulturen, där den ofta felaktigt tolkas. Kvantosäkerhet i filmer och filmer används ibland felaktigt för att hänvisa till stora föremål när det egentligen bara gäller för partiklar. Idén om kvant osäkerhet presenteras ofta på ett mystiskt sätt, utan att nämna att konceptet går hand i hand med exakta kvantitativa förtroendegränser, som inte är så mystiska.

the -uppfattning om kvantosäkerhet orsakade en ruckus i början av 1900 -talet, då fysiker försökte utarbeta uppgifterna om kvantteori genom motstridiga tolkningar. Neils Bohr och många andra fysiker förespråkade Köpenhamns tolkning, som säger att universum i grunden är fuzzy på den lägsta nivån, beskrivs av sannolikhetsfördelningar snarare än deterministiskt kopplade, väldefinierade stater. Werner Heisenberg, som härledde osäkerhetsprincipen från den matematiska strukturen i kvantteorin, förespråkade också Köpenhamn -tolkningen. Albert Einstein sa emellertid inte, berömt "Gud spelar inte tärningar".

Teorin om kvantosäkerhet, trots att den är förpackad med matematiskt exakta förtroendegränser, är verkligen ganska mystisk. Det finns fortfarande oenigheter i fysiksamhället om huruvida Köpenhamns tolkning foLLOWS oundvikligen från kvantesäkerhet. Det samtida alternativet till Köpenhamns tolkning är den många världens tolkning av kvantmekanik, som säger att verkligheten faktiskt är deterministisk.

I samband med den stora framgången för Newtonian Mechanics i mer än ett sekel tidigare var fysiker mycket ovilliga att ge upp deterministiska teorier utan otroligt tvingande bevis. Så de försökte komma med "dolda variabla" teorier, som försökte förklara bortkvant osäkerhet som en högnivåegenskap som framgår av mer grundläggande deterministiska interaktioner. Ett fynd som kallas Bells ojämlikhet fann emellertid att lokala dolda variabla teorier inte kunde användas för att beskriva kvantosäkerhet utan att postulera snabbare än ljus korrelationer mellan alla partiklar i universum. Icke -lokala dolda variabla teorier föreslås emellertid fortfarande för att förklara en deterministisk grund bakom kvant osäkerhet.