Наука и образование

Странные законы физики: Различия «большой» и «малой» реальности

1View

Смотрели «Человек-муравей и Оса»? Мне кажется, весьма забавный и динамичный фильм, несмотря на все научные неточности. Тем не менее, что довольно удивительно, из блокбастера можно извлечь парочку «уроков» физики из области квантовой механики.

Наблюдая за окружающим миром, мы интуитивно понимаем, что между действием и результатом существует причинно-следственная связь . Поэтому можем предвидеть развитие дальнейших событий. Например, если кто-то замахивается на меня кулаком (действие), я могу предсказать, что сейчас отхвачу по лицу (исход), и попробовать увернуться.

Точно так же, когда баскетболисты бросают мяч в кольцо, они знают с какой силой и в каком направлении необходимо сделать бросок, чтобы забить. Можно даже смастерить машину, которая постоянно была бы нацелена на кольцо и выстреливала мячом так, что всякий раз тот оказывался в корзине.

Говоря научным языком, знание начальных условий (скорость и направление в момент броска, а также условия окружающей среды) позволяют точно предсказать, где приземлится мяч. Это называется детерминизмом и предполагает, что прошлое определяет будущее.

Физика мелочей

Все это справедливо в отношении вещей, которые мы видим и воспринимаем нашими чувствами. Но что происходит, если смотреть на гораздо меньшие объекты?

Первое, что можно извлечь из Человека-муравья и Осы, заключается в том, что в очень малых масштабах законы реальности меняются. Пока Человек-муравей действует в масштабе, который мы еще видим и воспринимаем (например, в размерах муравья) привычные физические законы еще работают. Даже при таком масштабе можно предугадать (интуитивно), куда попадет нож, который в него бросили с определенной скоростью и направлением, и, таким образом, избежать попадания. Однако, когда Человек-муравей сжимается еще больше, до размеров элементарных частиц, в фильме наглядно демонстрируется, что законы природы значительно меняются.

Атомы, строительные кирпичики материи, имеют размер 10^-8 см. Это в миллион раз меньше размера, который можно увидеть невооруженным глазом. Законы, применимые к этим крошечным частицам, сильно отличаются от тех, которые применяются в привычном нам мире. Система правил, описывающая небольшие объекты, называется квантовой механика.

Странные законы физики квантового мира

Даже если мы знаем начальные условия движения конкретного атома, то в отличие от баскетбола, все равно не сможем точно предсказать, где частица окажется в будущем. Можно лишь утверждать, что есть одна вероятность того, что атом будет в точке А, и другая вероятность его нахождения в точке Б.

Это существенное и глубокое различие между квантовой физикой и классической физикой. Квантовая теория описывает, как вычислить вероятность того, что атом попадет в любую заданную точку, но не может определить, каков будет фактический результат.

В случае с моими звездюлями, если бы мы были в квантовом мире, то тут мой оппонент мог бы вообще не замахиваться или даже находиться в другом городе, мило беседуя со мной по телефону. Но при этом я мог бы с определенной долей вероятности в любой момент времени услышать знакомый голос "Нна, нафиг!" и почувствовать его кулак на своем лице 🙂

Ситуация становится еще чуднее – мы не только не знаем наверняка, где будет атом до тех пор, пока это не проверим. Пока мы не сделаем измерения его состояния атом будет находиться во всех возможных местах сразу. Звучит странно, правда? Тем не менее, это подтвердили экспериментами.

Еще одно квантовое явление, которое создателям фильма удалось более или менее точно изобразить – это связь между Человеком-муравьем и Джанет (матерью Осы), которая застряла в квантовом мире. Связь устроена так, что в тот момент, когда с Джанет что-то случалось, это также затрагивало Человека-муравья. Это художественная демонстрация концепции под названием «квантовая запутанность», которая проявилась во многих экспериментах с элементарными частицами, к которым применима квантовая теория.

Квантовая запутанность – это явление, когда два крохотных объекта, например, атомы связаны друг с другом таким образом, что, если мы знаем состояние одного, то сразу же узнаем состояние другого.

Это как кукла вуду: сидит колдун, тыкает в нее иголочкой и знает, что где-то там за горизонтом мучается жертва 🙂

В квантовом мире два объекта могут быть связаны друг с другом так, что знание информации об одном сразу же приведет и другой объект в такое же состояние. Из-за этого измерение одной запутанной частицы может немедленно повлиять на ее двойника. Даже если двойник находится на другом конце Вселенной, это произойдет мгновенно и без передачи межу ними какой-либо информации.

Такое поведение частиц казалось настолько абсурдным, что в знаменитой статье 1935 года Альберта Эйнштейна, Бориса Подольского и Натана Розена авторы утверждали, что квантовая теория должна быть обновлена, чтобы такие явления не допускались! На практике в конечном итоге произошло не обновление теории, а то, как мы понимаем реальность.

Один из самых любопытных вопросов физики, на который учёные до сих пор не знают ответ – когда и как происходит переход между квантовым и привычным миром? Квантовая физика описывает только элементарные частицы, но ведь все большие объекты состоят из атомов и молекул.

Как получается, что объединение частиц в одном месте в достаточном количестве заставляет их вести себя в соответствии с «разумными» причинно-следственными правилами? Как получается, что баскетбольный мяч, состоящий из триллионов атомов, к каждому из которых применима квантовая механика, ведет себя так, как это предписывает классическая физика? Самый вероятный ответ: «большая» реальность – это усредненный результат всех крошечных квантовых явлений.

Добавить комментарий

Политика конфиденциальности

Политика в отношении обработки персональных данных

1. Общие положения

Настоящая политика обработки персональных данных составлена в соответствии с требованиями Федерального закона от 27.07.2006. №152-ФЗ «О персональных данных» и определяет порядок обработки персональных данных и меры по обеспечению безопасности персональных данных ZenDiar (далее – Оператор).

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-448224-2", renderTo: "yandex_rtb_R-A-448224-2", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");
(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-448224-4", renderTo: "yandex_rtb_R-A-448224-4", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");
  1. Оператор ставит своей важнейшей целью и условием осуществления своей деятельности соблюдение прав и свобод человека и гражданина при обработке его персональных данных, в том числе защиты прав на неприкосновенность частной жизни, личную и семейную тайну.
  2. Настоящая политика Оператора в отношении обработки персональных данных (далее – Политика) применяется ко всей информации, которую Оператор может получить о посетителях веб-сайта https://zendiar.com.
2. Основные понятия, используемые в Политике
  1. Автоматизированная обработка персональных данных – обработка персональных данных с помощью средств вычислительной техники;
  2. Блокирование персональных данных – временное прекращение обработки персональных данных (за исключением случаев, если обработка необходима для уточнения персональных данных);
  3. Веб-сайт – совокупность графических и информационных материалов, а также программ для ЭВМ и баз данных, обеспечивающих их доступность в сети интернет по сетевому адресу https://zendiar.com;
  4. Информационная система персональных данных — совокупность содержащихся в базах данных персональных данных, и обеспечивающих их обработку информационных технологий и технических средств;
  5. Обезличивание персональных данных — действия, в результате которых невозможно определить без использования дополнительной информации принадлежность персональных данных конкретному Пользователю или иному субъекту персональных данных;
  6. Обработка персональных данных – любое действие (операция) или совокупность действий (операций), совершаемых с использованием средств автоматизации или без использования таких средств с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение персональных данных;
  7. Оператор – государственный орган, муниципальный орган, юридическое или физическое лицо, самостоятельно или совместно с другими лицами организующие и (или) осуществляющие обработку персональных данных, а также определяющие цели обработки персональных данных, состав персональных данных, подлежащих обработке, действия (операции), совершаемые с персональными данными;
  8. Персональные данные – любая информация, относящаяся прямо или косвенно к определенному или определяемому Пользователю веб-сайта https://zendiar.com;
  9. Пользователь – любой посетитель веб-сайта https://zendiar.com;
  10. Предоставление персональных данных – действия, направленные на раскрытие персональных данных определенному лицу или определенному кругу лиц;
  11. Распространение персональных данных – любые действия, направленные на раскрытие персональных данных неопределенному кругу лиц (передача персональных данных) или на ознакомление с персональными данными неограниченного круга лиц, в том числе обнародование персональных данных в средствах массовой информации, размещение в информационно-телекоммуникационных сетях или предоставление доступа к персональным данным каким-либо иным способом;
  12. Трансграничная передача персональных данных – передача персональных данных на территорию иностранного государства органу власти иностранного государства, иностранному физическому или иностранному юридическому лицу;
  13. Уничтожение персональных данных – любые действия, в результате которых персональные данные уничтожаются безвозвратно с невозможностью дальнейшего восстановления содержания персональных данных в информационной системе персональных данных и (или) результате которых уничтожаются материальные носители персональных данных.
3. Оператор может обрабатывать следующие персональные данные Пользователя
  1. Имя;
  2. Электронный адрес;
  3. Аватар;
  4. Также на сайте происходит сбор и обработка обезличенных данных о посетителях (в т.ч. файлов «cookie») с помощью сервисов интернет-статистики (Яндекс Метрика и Гугл Аналитика и других).
  5. Вышеперечисленные данные далее по тексту Политики объединены общим понятием Персональные данные.
4. Цели обработки персональных данных
  1. Цель обработки персональных данных Пользователя — информирование Пользователя посредством отправки электронных писем; предоставление доступа Пользователю к сервисам, информации и/или материалам, содержащимся на веб-сайте.
  2. Также Оператор имеет право направлять Пользователю уведомления о новых продуктах и услугах, специальных предложениях и различных событиях. Пользователь всегда может отказаться от получения информационных сообщений, направив Оператору письмо на адрес электронной почты p[email protected] с пометкой «Отказ от уведомлениях о новых продуктах и услугах и специальных предложениях».
  3. Обезличенные данные Пользователей, собираемые с помощью сервисов интернет-статистики, служат для сбора информации о действиях Пользователей на сайте, улучшения качества сайта и его содержания.
5. Правовые основания обработки персональных данных
  1. Оператор обрабатывает персональные данные Пользователя только в случае их заполнения и/или отправки Пользователем самостоятельно через специальные формы, расположенные на сайте https://zendiar.com. Заполняя соответствующие формы и/или отправляя свои персональные данные Оператору, Пользователь выражает свое согласие с данной Политикой.
  2. Оператор обрабатывает обезличенные данные о Пользователе в случае, если это разрешено в настройках браузера Пользователя (включено сохранение файлов «cookie» и использование технологии JavaScript).
6. Порядок сбора, хранения, передачи и других видов обработки персональных данных
Безопасность персональных данных, которые обрабатываются Оператором, обеспечивается путем реализации правовых, организационных и технических мер, необходимых для выполнения в полном объеме требований действующего законодательства в области защиты персональных данных.
  1. Оператор обеспечивает сохранность персональных данных и принимает все возможные меры, исключающие доступ к персональным данным неуполномоченных лиц.
  2. Персональные данные Пользователя никогда, ни при каких условиях не будут переданы третьим лицам, за исключением случаев, связанных с исполнением действующего законодательства.
  3. В случае выявления неточностей в персональных данных, Пользователь может актуализировать их самостоятельно, путем направления Оператору уведомление на адрес электронной почты Оператора [email protected] с пометкой «Актуализация персональных данных».
  4. Срок обработки персональных данных является неограниченным. Пользователь может в любой момент отозвать свое согласие на обработку персональных данных, направив Оператору уведомление посредством электронной почты на электронный адрес Оператора [email protected] с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
7. Трансграничная передача персональных данных
  1. Оператор до начала осуществления трансграничной передачи персональных данных обязан убедиться в том, что иностранным государством, на территорию которого предполагается осуществлять передачу персональных данных, обеспечивается надежная защита прав субъектов персональных данных.
  2. Трансграничная передача персональных данных на территории иностранных государств, не отвечающих вышеуказанным требованиям, может осуществляться только в случае наличия согласия в письменной форме субъекта персональных данных на трансграничную передачу его персональных данных и/или исполнения договора, стороной которого является субъект персональных данных.
8. Заключительные положения
  1. Пользователь может получить любые разъяснения по интересующим вопросам, касающимся обработки его персональных данных, обратившись к Оператору с помощью электронной почты [email protected]
  2. В данном документе будут отражены любые изменения политики обработки персональных данных Оператором. Политика действует бессрочно до замены ее новой версией.
  3. Актуальная версия Политики в свободном доступе расположена в сети Интернет по адресу https://zendiar.com/privacy-policy/.
(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: "R-A-448224-3", renderTo: "yandex_rtb_R-A-448224-3", async: true }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.