Hlavní obsah
Věda a historie

A co když se vás u přijímaček zeptají na kvantovou fyziku?

Foto: chatgpt B.Kočárek

„To jsme ještě nebrali“. Asi taková odpověď nebude stačit.

Následující text vznikl jako rychlá orientace pro studenty, kteří se setkají s tématy kvantové fyziky u maturity nebo u přijímaček.

Článek

Kvantová mechanika není novým pojmem. Vznikla už na počátku 20. století, ale její praktické využití začíná pronikat do povědomí až v současné době. Přitom v běžném životě uplatňujeme výsledky zkoumání tohoto oboru již několik desetiletí. Moderní technologie, jako jsou lasery, tranzistory, GPS nebo magnetická rezonance, stojí na principech kvantové fyziky. Dnes však přichází nová etapa: kvantové počítače, kvantové senzory a kvantová kryptografie, tedy oblast nazývaná společně „kvantové technologie“. Proto je dobré mít alespoň základní povědomí o tom, co vlastně kvantový svět představuje.

Kvantová fyzika je oblast fyziky, která popisuje chování hmoty a energie v nejmenších měřítkách, v oblasti atomů a subatomárních částic. Patří sem například elektrony (leptony), protony a neutrony (baryony), mezony i složitější hadrony. Tyto objekty se nechovají tak, jak by předpokládala klasická Newtonova fyzika: někdy se projevují jako částice, jindy jako vlny. Právě tato „dvojí povaha“ je jedním z klíčových rozdílů oproti běžné zkušenosti.

Mnoho pojmů, které se používají v klasické fyzice, například energie, hybnost nebo pole se využívá i v kvantové fyzice, jen jsou definovány jinak. Co je však důležité: nelze si už vystačit jen s představou přesné trajektorie částic nebo jejich jednoznačné polohy.

Kvantový svět pracuje s pravděpodobností a s možnostmi, které existují současně do okamžiku měření.

Zkoumání tohoto světa probíhá již více než sto let a přineslo mimořádně přesné, empirické výsledky. Některé kvantové teorie, například kvantová elektrodynamika, jsou nejpřesnějšími vědeckými teoriemi v dějinách. Přesto zůstává řada otázek otevřených. Ne proto, že by byly jevy zcela nepochopitelné, ale proto, že jejich hlubší význam a interpretace není zatím jednoznačná. Různé školy fyziků (vědci) nabízejí rozdílné pohledy na to, co kvantová mechanika skutečně říká o realitě.

To vše však nic nemění na tom, že kvantové jevy nejen existují, ale jsou také mnohokrát experimentálně ověřené. Nobelova cena za fyziku byla v posledních desetiletích udělena několikrát právě za průlomové výsledky v oblasti kvantového výzkumu, ať už šlo o provázanost částic, kvantové výpočetní procesy nebo nové metody měření. Tyto objevy nás krok za krokem přibližují k praktickému využití kvantové mechaniky v technologiích, které mohou zásadně změnit svět.

Je proto rozumné se o kvantové mechanice něco dozvědět. Jistě se to, jako úvod do problematiky, při budoucím studiu bude hodit. Tento obor ovlivňuje a bude do budoucna ovlivňovat vědu, průmysl i každodenní život. Při studiu tohoto oboru to chce otevřenost a pokoru, protože tento mikrosvět se často chová jinak, než jak jsme zvyklí v běžném životě, ale přesto dává smysl, když mu dáme prostor k pochopení.

Otázky, které se pravděpodobně začnou rojit.

1) Jak může být něco současně částice i vlna?

2) Existují opravdu paralelní stavy (superpozice)?

3) Co je to provázanost?

4) Proč neurčitost částice přináší přesnější výsledky, než znalost jejího stavu?

5) Proč až měření určuje, která z možných pravděpodobností se uskuteční?

6) Proč je to tak složité to přijmout?

7) Budou kvantové počítače rychlejší než dnešní?

8) Je možné, že kvantová mechanika jednou vysvětlí vědomí, intuici nebo psychické jevy?

9) Proč se už celé století hledá vysvětlení podstaty kvantových jevů?

. . . . . . .

x) Není to všechno jen teorie nebo jen marketing?

y) Jak souvisí AI se zkoumáním kvantového světa?

z) Co je kvantový svět a proč se o něj dnes najednou všichni zajímají?

Otázek bude padat více. Odpovědi můžeme už dnes najít v literatuře, článcích a komentářích. Je na vás si srovnáváním z nich vybrat to podstatné.

Několik odkazů:

www.bing.com/videos/search?q=kvantová+fyzika%0d%0a%0d%0akvantová&view=detail&mid=B2CEFB4928F2BE683C15B2CEFB4928F2BE683C15&FORM=VIRE

www.lui.cz/beyond-reality/21383-kvantova-fyzika-vedecka-revoluce-ktera-odhaluje-ze-realita-je-jen-iluze-a-svet-kolem-nas-funguje-jinak-nez-jsme-si-kdy-dokazali-predstavit

Autor Jan Bartoň

https://medium.seznam.cz/clanek/jan-barton-kvantova-fyzika-v-kazdodennim-zivote-106058

https://medium.seznam.cz/clanek/b-kocarek-laicky-pohled-na-paralelni-kvantovy-svet-na-kvantovy-pocitac-193376

Máte na tohle téma jiný názor? Napište o něm vlastní článek.

Texty jsou tvořeny uživateli a nepodléhají procesu korektury. Pokud najdete chybu nebo nepřesnost, prosíme, pošlete nám ji na medium.chyby@firma.seznam.cz.

Související témata:

Sdílejte s lidmi své příběhy

Stačí mít účet na Seznamu a můžete začít publikovat svůj obsah. To nejlepší se může zobrazit i na hlavní stránce Seznam.cz