צי עס איז מעגלעך צו צולייגן קוואַנטום מעטשאַניקס צו ווי מענטשן טראַכטן?

גיין צו קיין בוקסטאָר און איר קענען געפֿינען ביכער וועגן 'קוואַנטום קאַמפּיאַטיישאַן', 'קוואַנטום היילונג' און אפילו 'קוואַנטום גאָלף'. אָבער קוואַנטום מאַקאַניקס באשרייבט שטאָפּן אין די מיקראָוואָרלד פון סובאַטאָמיק פּאַרטיקאַלז, רעכט? וואָס איז עס גוט צו צולייגן עס אויף מאַקראָקאָפּיק שטאָפּן ווי קאָמפּיוטערס און גאָלף, לאָזן אַליין פסיכאלאגישן טינגז ווי געדאנקען, געפילן און יידיאַז?

טאָמער עס איז געווענדט ווי אַן אַנאַלאַדזשי, צו מאַכן עפּעס קאָמפּליצירט גרינגער צו פֿאַרשטיין. אָבער קוואַנטום מאַקאַניקס זיך איז קאָמפּליצירט; דאָס איז איינער פון די מערסט עניגמאַטיקאַללי קאָמפּלעקס טיריז וואָס יומאַנז האָבן טאָמיד קומען מיט. אַזוי ווי קען מיר בעסער פֿאַרשטיין עפּעס דורך אַ אַנאַלאַדזשי צו קוואַנטום מאַקאַניקס?

אָבסערווער ווירקונג אין פיזיק

איך טאָן ניט וויסן וועגן 'קוואַנטום היילונג' אָדער 'קוואַנטום גאָלף', אָבער איך סטאַרטעד צו טראַכטן וועגן אַ מעגלעך פֿאַרבינדונג צווישן קוואַנטום טעאָריע און ווי מענטשן נוצן קאַנסעפּס אין 1998 ווען איך גערעדט צו אַ גראַדזשאַוואַט תּלמיד אין פיזיק אין אַ ינטערדיססיפּלינאַרי פאָרשונג צענטער אין בעלגיע. דער סטודענט, פראַנקי, האָט מיר דערציילט וועגן עטלעכע פון ​​די פּאַראַדאָקסעס וואָס ינספּייערד קוואַנטום מאַקאַניקס. איין פּאַראַדאָקס איז די אָבסערווער ווירקונג: מיר קענען נישט וויסן עפּעס וועגן אַ קוואַנטום פּאַרטאַקאַל אָן דורכפירן אַ מעזשערמאַנט פון עס, אָבער קוואַנטום פּאַרטיקאַלז זענען אַזוי שפּירעוודיק אַז קיין מעזשערמאַנט מיר קען מאַכן אַנאַוווידאַבלי ענדערונגען די שטאַט פון די פּאַרטאַקאַל, און בכלל צעשטערן עס גאָר!

ענטאַנגלעמענט ווירקונג אין פיזיק

אן אנדער פּאַראַדאָקס איז אַז קוואַנטום פּאַרטיקאַלז קענען ינטעראַקט אַזוי טיף אַז זיי פאַרלירן זייער יחיד אידענטיטעט און ביכייווז ווי איינער. דערצו, די ינטעראַקשאַן ריזאַלץ אין אַ נייַע ענטיטי מיט פּראָפּערטיעס אַנדערש פון יעדער פון די קאַנסטיטשואַנץ. ווען דאָס כאַפּאַנז, עס איז ניט מעגלעך צו דורכפירן אַ מעזשערמאַנט פון איין אָן אַפעקטינג די אנדערע, און וויצע ווערסאַ. א גאַנץ נייַע סאָרט פון מאטעמאטיק האט צו זיין דעוועלאָפּעד צו האַנדלען מיט דעם מין פון מערדזשינג אָדער פארבינדונג, ווי עס איז גערופן. דער צווייטער פּאַראַדאָקס - פאַרוואַלטונג - קען זיין דיפּלי שייך צו דער ערשטער פּאַראַדאָקס - די אָבסערווער ווירקונג - אין דעם זינען אַז ווען די אָבסערווער מאכט אַ מעזשערמאַנט, די אָבסערווער און די באמערקט קען ווערן אַ ינטאַנגגאַלד סיסטעם.

באגריפן

איך באמערקט צו פראַנקי אַז ענלעך פּאַראַדאָקסעס שטיי אויף מיט די באַשרייַבונג פון קאַנסעפּס. דער באַגריף איז בכלל געראָטן צו טייַטשן סיטואַטיאָנס אין טערמינען פון פרייַערדיק סיטואַטיאָנס וואָס מיר ריכטער ווי ענלעך צו די פאָרשטעלן. זיי קענען זיין באַטאָנען, ווי טשאַיר, אָדער אַבסטראַקט, ווי שיינקייט. טראַדיטיאָנאַללי זיי האָבן שוין וויוד ווי ינערלעך סטראַקטשערז וואָס פאָרשטעלן אַ סאָרט פון ענטיטיז אין דער וועלט. אָבער, ינקריסינגלי, עס איז געמיינט אַז זיי האָבן קיין פאַרפעסטיקט רעפּריזענאַטיוו סטרוקטור, זייער סטרוקטור איז דינאַמיקאַללי ינפלואַנסט דורך די קאַנטעקסץ אין וואָס זיי שטייען.

צום ביישפּיל, דער באַגריף BABY קענען זיין געווענדט צו אַ פאַקטיש מענטשלעך בעיבי, אַ ליאַלקע פון ​​פּלאַסטיק אָדער אַ קליין שטעקן פיגורע פּיינטיד מיט ייסינג אויף אַ שטיקל. א סאָנגרייטער קען טראַכטן פון BABY אין דעם קאָנטעקסט פון נידז אַ וואָרט וואָס ריימז מיט אפֿשר. און אזוי ווייטער. כאָטש אין דער פאַרגאַנגענהייט, די ערשטיק פונקציע פון ​​קאַנסעפּס איז געווען די לעגיטימאַציע פון ​​זאכן ווי ינסטאַנסיז פון אַ באַזונדער קלאַס, זיי זענען ינקריסינגלי ניט בלויז צו ידענטיפיצירן, אָבער אויך אַקטיוולי אָנטייל נעמען אין די דור פון טייַטש. צום ביישפּיל, אויב מען רעפערס צו אַ קליין מוטער -שליסל ווי אַ BABY WRENCH, עס איז נישט טריינג צו ידענטיפיצירן די מוטער -שליסל ווי אַ בייבי בייבי, און נישט ידענטיפיצירן אַ בעיבי ווי אַ בייַשפּיל פון WRENCH. אזוי קאַנסעפּס זענען טאן עפּעס מער סאַטאַל און קאָמפּלעקס ווי ינעווייניק רעפּריזענינג זאכן אין די פונדרויסנדיק וועלט.

וואָס דאָס 'עפּעס מער' איז און ווי עס פאַנגקשאַנז קען זיין די מערסט וויכטיק אַרבעט פֿאַר פּסיכאָלאָגיע הייַנט; עס איז וויטאַל צו פֿאַרשטיין די אַדאַפּטאַבילאַטי און קאָמפּאָסיטיאָנאַליטי פון מענטשלעך געדאַנק. צום ביישפּיל, עס איז וויטאַל צו פֿאַרשטיין ווי פּיינטינגז אָדער קינאָ אָדער טעקסט פּאַסיז קומען צוזאַמען צו האָבן אַ טייַטש פֿאַר אונדז וואָס איז נישט בלויז די סאַכאַקל פון זייער ווערטער אָדער אנדערע קאָמפּאָסיטיאָנאַל עלעמענטן.

צו באַקומען אַ שעפּן פון דעם 'עפּעס מער' ריקווייערז מאַטאַמאַטיקאַל קאַנסעפּס טעאָריע. פּסיטשאָלאָגיסץ געפרוווט צו אַנטוויקלען אַ מאַטאַמאַטיקאַל קאַנסעפּס טעאָריע פֿאַר דעקאַדעס. כאָטש זיי האָבן שיין גוט צו קומען מיט טיריז וואָס קען באַשרייַבן און פאָרויסזאָגן ווי מענטשן האַנדלען מיט איין, אפגעזונדערט קאַנסעפּס, אָבער זיי קען נישט באַקומען אַ טעאָריע וואָס קען באַשרייַבן און פאָרויסזאָגן ווי מענטשן האַנדלען מיט קאַמבאַניישאַנז אָדער ינטעראַקשאַנז צווישן קאַנסעפּס, אָדער אפילו אַ טעאָריע וואָס קען באַשרייַבן ווי זייער מינינגז פלעקסאַבלי יבעררוק ווען זיי דערשייַנען אין פאַרשידענע קאַנטעקסץ. און די דערשיינונגען וואָס מאַכן עס שווער צו קומען מיט אַ מאַטאַמאַטיקאַל קאַנסעפּס טעאָריע דערמאנט זייער די פענאָמענאַ וואָס מאַכן עס שווער צו געפֿינען אַ טעאָריע וואָס קען באַשרייַבן די נאַטור פון קוואַנטום פּאַרטיקאַלז!

אָבסערווער ווירקונג פֿאַר קאַנסעפּס

אין די האַרץ פון די פּאַראַדאָקסעס פון ביידע קוואַנטום מאַקאַניקס און קאַנסעפּס איז די ווירקונג פון קאָנטעקסט . אין קוואַנטום מאַקאַניקס עס איז דער געדאַנק פון אַ שטאַט, די שטאַט אַ פּאַרטאַקאַל איז אין ווען עס איז נישט ינטעראַקטינג מיט קיין אנדערע פּאַרטאַקאַל, ד"ה ווען עס איז נישט אַפעקטאַד דורך קיין קאָנטעקסט. דאָס איז אַ מאַקסימום שטאַט פּאָטענציעל ווייַל עס האט די מעגלעכקייט פון מאַניפעסטירן אַ פּלאַץ פון פאַרשידענע וועגן ווייַל פון די פאַרשידענע קאַנטעקסץ מיט וואָס עס קען ינטעראַקט. אין דעם מאָמענט אַ פּאַרטאַקאַל סטאַרץ צו פאַרלאָזן די ערד שטאַט און פאַלן אונטער דער השפּעה פון אַ מעזשערמאַנט, עס טריידז עטלעכע פון ​​די פּאָטענציעל פֿאַר פאַקט; עס איז דורכגעקאָכט אַ מעזשערמאַנט און עטלעכע אַספּעקץ פון עס איז בעסער פֿאַרשטיין. סימילאַרלי, אויב איר טאָן ניט טראַכטן וועגן אַ באַגריף, אַזאַ ווי דער באַגריף טיש מיט אַ מינוט צוריק, עס קען האָבן געווען אין דיין מיינונג אין אַ שטאַט פון פול פּאָטענציעל. אין דעם מאָמענט, דער באַגריף טיש קענען זיין געווענדט צו אַ קיך טיש, אָדער אַ בעקן טיש אָדער אפילו אַ מולטיפּליקאַטיאָן טיש. אָבער מיט עטלעכע סעקונדעס צוריק, ווען איר לייענען דעם וואָרט טיש, עס איז געווען אונטער דער השפּעה פון דעם קאָנטעקסט פון לייענען דעם אַרטיקל. ווען איר לייענען דעם באַגריף קאָמבינאַציע POOL TABLE, עטלעכע אַספּעקץ פון די פּאָטענציעל פון TABLE געווארן מער ווייַט (אַזאַ ווי די פּאָטענציעל צו האַלטן עסנוואַרג), בשעת אנדערע געווארן מער באַטאָנען (אַזאַ ווי די פּאָטענציעל צו האַלטן ראָולינג באַללס). יעדער באַזונדער קאָנטעקסט ברענגט צו לעבן עטלעכע אַספּעקץ פון וואָס איז פּאָטענציעל, בשעת באַגראָבן אנדערע אַספּעקץ.

אזוי ווי די פּראָפּערטיעס פון אַ קוואַנטום ענטיטי טאָן ניט האָבן באַשטימט וואַלועס אַחוץ אין דעם קאָנטעקסט פון אַ מעזשערמאַנט, פֿעיִקייטן אָדער פּראָפּערטיעס פון אַ באַגריף טאָן ניט האָבן באַשטימט אַפּלאַקיישאַנז אַחוץ אין דעם קאָנטעקסט פון אַ באַזונדער סיטואַציע. אין קוואַנטום מאַקאַניקס, די סטאַטוס און פּראָפּערטיעס פון אַ קוואַנטום ענטיטי זענען אַפעקטאַד אויף אַ סיסטעמאַטיש און מאַטאַמאַטיקאַללי געזונט-מאַדאַלד וועג דורך די מעזשערמאַנט. סימילאַרלי, דער קאָנטעקסט אין וואָס אַ באַגריף איז יקספּיריאַנסט, ינעוואַטאַבלי פארבן די דערפאַרונג פון דעם באַגריף. מען קען אָפּשיקן צו דעם ווי אַן אָבסערווער ווירקונג פֿאַר קאַנסעפּס.

פאַרוואַלטונג פון קאַנסעפּס

עס איז נישט בלויז אַ 'אָבסערווער ווירקונג' פֿאַר קאַנסעפּס, עס איז אויך אַ 'ינטאַנגגאַלמאַנט ווירקונג'. צו דערקלערן דעם, באַטראַכטן דעם באַגריף ISLAND. אויב טאָמיד עס איז געווען אַ ידענטיפיינג אָדער דיפיינינג שטריך פון אַ באַגריף, די פונקציע 'סעראַונדאַד דורך וואַסער' פֿאַר דעם באַגריף ISLAND. שורלי 'סעראַונדאַד דורך וואַסער' איז די הויפט פון וואָס עס מיטל צו זיין אַן אינזל, רעכט? אָבער איין טאָג, איך באַמערקן אַז מיר זאָגן אַלע מאָל 'קיך אינזל' אָן קיין דערוואַרטונג אַז די זאַך מיר רעפעררעד צו איז סעראַונדאַד דורך וואַסער (טאַקע עס וואָלט זיין דיסטורבינג אויב עס זענען סעראַונדאַד דורך וואַסער!) ווען קיטטשען און אינזל קומען צוזאַמען, זיי ווייַזן פּראָפּערטיעס וואָס קענען ניט זיין פּרידיקטאַד אויף דער באזע פון ​​די פּראָפּערטיעס פון קיטשאַנז אָדער די פּראָפּערטיעס פון אינזלען. זיי פאַרבינדן זיך צו ווערן אַ איין טייַטש אַפּאַראַט וואָס איז גרעסער ווי די קאַנסטיטשואַנט קאַנסעפּס. דער קאָמבינאַציע פון ​​קאַנסעפּס אין נייַע און אומגעריכט וועגן איז צענטראלע פֿאַר מענטשלעך סייכל און איז די האַרץ פון די שעפעריש פּראָצעס, און עס קענען זיין געדאַנק ווי אַ פאַרוואַלטונג פּראָבלעם פֿאַר קאַנסעפּס.

עס קען ויסקומען קאַקי צו צולייגן קוואַנטום מאַקאַניקס צו עפּעס ווי קאַנסעפּס. אין אַ היסטארישן קאָנטעקסט, דאָס איז נישט אַזאַ אַ מאָדנע מאַך. פילע טיריז וואָס זענען כיסטאָריקלי טייל פון פיזיק זענען איצט קלאַסאַפייד ווי אַ טייל פון מאטעמאטיק, אַזאַ ווי דזשיאַמאַטרי, מאַשמאָעס טעאָריע און סטאַטיסטיק. אין די צייט ווען זיי זענען געהאלטן פיזיק, זיי פאָוקיסט אויף מאָדעלינג טיילן פון דער וועלט שייך צו פיזיק. אין די פאַל פון דזשיאַמאַטרי, דאָס איז געווען שאַפּעס אין פּלאַץ, און אין דעם פאַל פון מאַשמאָעס טעאָריע און סטאַטיסטיק דאָס איז געווען די סיסטעמאַטיש אָפּשאַצונג פון ומזיכער געשעענישן אין גשמיות פאַקט. די ערידזשנאַלי פיזיש טיריז האָבן איצט גענומען זייער מערסט אַבסטראַקט פארמען און זענען גרינג געווענדט אין אנדערע דאָומיינז פון וויסנשאַפֿט, אַרייַנגערעכנט די מענטשלעך ססיענסעס, ווייַל זיי זענען גערעכנט ווי מאטעמאטיק, ניט ווי פיזיק. (אַן נאָך סימפּלער ביישפּיל פון ווי אַ טעאָריע פון ​​מאטעמאטיק איז אָנווענדלעך אין אַלע וויסן דאָומיינז איז נומער טעאָריע. מיר אַלע שטימען אַז קאַונטינג, ווי געזונט ווי אַדינג, סאַבטראַקטינג, און אַזוי אויף, קענען זיין דורכגעקאָכט אָן די נאַטור פון די כייפעץ גערעכנט. .)

אין דעם זינען, איך סטאַרטעד טראכטן מיט מאַטאַמאַטיקאַל סטראַקטשערז פֿון קוואַנטום מאַקאַניקס צו בויען אַ קאָנטעקסטואַל טעאָריע פון ​​קאַנסעפּס, אָן אַטאַטשינג די גשמיות טייַטש אַטריביאַטאַד צו זיי ווען זיי זענען געווענדט צו דער מיקראָוואָרלד. איך האָב יקסייטאַד דערציילט מיין דאָקטאָראַט אַדווייזער, Diederik Aerts, וועגן דעם געדאַנק. ער האט שוין גענוצט גענעראַליזאַטיאָנס פון קוואַנטום מאַקאַניקס צו באַשרייַבן דעם ליגנער פּאַראַדאָקס (למשל, ווען איר לייענען אַ זאַץ אַזאַ ווי 'דער זאַץ איז פאַלש', דיין מיינונג סוויטשיז צווישן 'אמת' און 'נישט אמת'). אויב עס איז געווען ווער עס יז וואָס קען אָפּשאַצן דעם געדאַנק פון אַפּלייינג קוואַנטום סטראַקטשערז צו קאַנסעפּס, דאָס וואָלט זיכער זיין אים. ווען איך דערציילט אים, אָבער, ער האט געזאגט אַז פֿאַר טעכניש סיבות, וואָס איך געפרוווט צו טאָן וואָלט נישט אַרבעטן.

איך קען נישט געבן דעם געדאַנק, אָבער. ינטויטיוולי עס פּעלץ רעכט. און עס פארקערט אויס, מיין אַדווייזער קען נישט. מיר ביידע געהאלטן טראכטן וועגן אים. און אין די קומענדיקע חדשים, עס סטאַרטעד צו קוקן ווי אויב מיר ביידע זענען רעכט. דאָס איז, די מאַטאַמאַטיקאַל צוגאַנג איך'ווע סאַגדזשעסטיד איז פאַלש, אָבער די אַנדערלייינג געדאַנק איז רעכט, אָדער לפּחות, עס איז געווען אַ וועג צו גיין וועגן אים.

איצט, איבער אַ יאָרצענדלינג שפּעטער, עס איז אַ קהל פון מענטשן ארבעטן אויף דעם און אנדערע פֿאַרבונדענע אַפּלאַקיישאַנז פון קוואַנטום מאַקאַניקס צו ווי די מיינונג כאַנדאַלז ווערטער, קאַנסעפּס און באַשלוס -מאכן, אַ ספּעציעל אַרויסגעבן פון די 'זשורנאַל פון מאַטהעמאַטיקאַל פּסיטשאָלאָגי' געטרייַ צו די טעמע, און אַ יערלעך 'קוואַנטום ינטעראַקשאַן' זיצונג וואָס איז געווען פארנומען אין ערטער ווי אָקספֿאָרד און סטאַנפֿאָרד. עס איז געווען אפילו אַ סימפּאָסיום אויף די 2011 יערלעך פאַרזאַמלונג פון די קאָגניטיווע וויסנשאַפֿט געזעלשאפט. דאָס איז נישט אַ מיינסטרים צווייַג פון פּסיכאָלאָגיע, אָבער עס איז נישט ווי 'פרינדזש' ווי עס איז געווען אַמאָל.

אין אן אנדער פּאָסטן איך וועל דיסקוטירן די מאָדנע נייַע 'נאַנקלאַסיקאַל' מאטעמאטיק וואָס איז דעוועלאָפּעד צו באַשרייַבן די נאַטור פון קוואַנטום פּאַרטיקאַלז און ווי עס איז געווענדט צו דער באַגריף באַשרייַבונג און ווי זיי ינטעראַקט אין אונדזער מחשבות. פאר המשך .....