Vad är kvantosäkerhet?

Kvant osäkerhet, 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 ärofta felaktigt tolkade.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.

Uppfattningen om kvantosäkerhet orsakade en ruckus i det tidiga1900 -talet, när 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, beskrivet 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 att Gud inte spelar tärningar.

Teorin om kvantosäkerhet, trots att den är förpackad med matematiskt exakta förtroendegränser, är verkligen ganska mystisk.Det finns fortfarande oenigheter i fysikgemenskapen om huruvida Köpenhamns tolkning följer oundvikligen från kvantsäkerhet.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 mekanik i mer än ett sekel tidigare, var fysiker mycket motvilliga att ge uppDeterministiska teorier utan otroligt övertygande bevis.Så de försökte komma med dolda variabla teorier, som försökte förklara bortkvant osäkerhet som en egendom på hög nivå som framgår av mer grundläggande deterministiska interaktioner.En upptäckt 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.