VEDECKÝ PRELOM: Schrödinger sa mýlil. Na opis vesmíru potrebujeme imaginárne čísla
Nový výskum publikovaný v dvoch štúdiách zverejnených v žurnáloch Nature a Physical Review Letters ukázal, že Schrödinger sa mýlil. Výskum pomerne jednoduchým experimentom dokázal, že imaginárne čísla sú nevyhnutnou súčasťou matematiky nášho vesmíru. Na tému upozornil portál Space.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom oknePotrebujeme v kvantovej mechanike komplexné čísla?
Ako píše portál LiveScience, imaginárne čísla, o ktorých sa predpokladá, že v reálnom svete nemajú svoju analógiu, majú význam v kvantových mierach.
Imaginárne čísla (spolu s reálnymi číslami) tvoria komplexné čísla. Imaginárne čísla sú potom všetky komplexné čísla, ktorých imaginárna časť nie je nulová. Jednoducho môžeme povedať, že imaginárne čísla nie sú reálne čísla.

Takýmto číslom môže byť napríklad odmocnina zo záporného čísla, ktorá v reálnych číslach neexistuje. Imaginárne čísla, respektíve komplexné čísla, sa však už veľmi dlhú dobu využívajú v rovniciach kvantovej mechaniky, ktorá popisuje náš svet v mikroskopických mierkach.
V skutočnosti sa aj samotní tvorcovia kvantovej mechaniky nazdávali, že implikácia komplexných čísel v ich rovniciach je doslova znepokojujúca. Prvý fyzik, ktorý zaviedol komplexné čísla do kvantovej teórie, bol Erwin Schrödinger vo svojej rovnici s vlnovou funkciou.
Ako píše portál QuantaMagazine, keď Schrödinger odvodil rovnicu, ktorá teraz nesie jeho meno, dúfal, že imaginárnu zložku z rovnice dokáže odstrániť. Netrvalo dlho a Schrödinger to naozaj naozaj dokázal, avšak cenou použitia iba reálnych čísel na simulácie komplexnej kvantovej mechaniky bola neohrabanosť a abstraktnosť celého výsledku. Dokonca i sám Schrödinger uznal, že úplná reálna rovnica je príliš „ťažkopádna“ na bežné použitie.
Fyzici v podstate doteraz presne nevedia, čo si o imaginárnych číslach myslieť. Ide iba o voliteľné zjednodušenie, prípadne „skratku“ v matematike, alebo sú nevyhnutnou súčasťou matematiky nášho vesmíru?
Nový experiment poskytol dlho hľadanú odpoveď
Aby autori novej štúdie otestovali, či sú komplexné čísla skutočne nevyhnutnou súčasťou kvantovej mechaniky, uskutočnili známy Bellov experiment. Ten ako prvý navrhol John Bell v roku 1964 a pomohol určiť, že to, čo Einstein nazval „strašidelné pôsobenie na diaľku“, nie je chyba, ale nevyhnutná súčasť kvantovej teórie.
Reč je o kvantovom previazaní, čo je jeden z charakteristických rysov kvantovej mechaniky, ktorý v klasickej mechanike nemá svoju obdobu. Bellov experiment ukazuje, že páry vzdialených častíc môžu navzájom zdieľať informácie v jednom previazanom stave.

Vedci v experimente vytvorili novú verziu tohto testu, keď umiestnili dva nezávislé zdroje S a R medzi tri detektory s označením A, B, C. Zdroj S emitoval dva kvantovo previazané fotóny, pričom jeden putoval smerom k detektoru A a druhý k detektoru B. To isté urobil aj zdroj R, s tým rozdielom, že vyslal fotóny k detektoru B a C.
Aby sme to príliš nekomplikovali, autori sa v experimente spoliehali na kvantové previazanie. Konkrétne zisťovali, či na opis sveta v kvantovej mechanike potrebujeme komplexné čísla, alebo si vystačíme s reálnymi. Ak na opis sveta v kvantovej mechanike potrebujeme komplexné čísla, potom fotóny, ktoré dorazili k detektorom A a C, nemusia byť previazané, ak si vystačíme s reálnymi číslami, potom previazané musia byť, píše portál LiveScience.
Výsledok je jasný
V experimente vedci zistili, že fotóny, ktoré prišli k detektorom A a C, neboli previazané, čo znamená, že ich stav je možný opísať iba kvantovou teóriou, ktorá využíva komplexné čísla.
Z výsledku teda vyplýva, že na úplný opis sveta okolo nás nestačia iba reálne čísla, a že imaginárne čísla sú predsa len tak trochu skutočné.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Briti povolili zapojenie solárneho panela priamo do zásuvky. Na Slovensku narazíme na pravidlá

Nemci postavia na mieste jadrovej elektrárne gigantickú batériu. Nahradí uhlie aj plyn

USA odhalili tajomstvo, o ktorom sa špekulovalo desaťročia. Na orbite skrývajú tieto ničivé zbrane

Večné chemikálie dostali nečakaný motor rastu. Ak ho nezničia, ľudstvo má veľký problém

Slávne teleskopy našli za Neptúnom 27 záhadných telies. Popierajú fyziku
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Ročne ju odhalia asi 400 Slovákom. 3-ročnému chlapcovi po 2 dávkach experimentálnej liečby zmizli známky rakoviny

Bankomaty obľúbenej banky na Slovensku postupne miznú: Za pár mesiacov ich ubudlo 15

Špičkový hepatológ nedá dopustiť na jednoduchý zvyk: Dve bežné potraviny ti ochránia pečeň pred nebezpečnou cirhózou

Na Slovensku má 1 330 eur mesačne v hrubom. Učiteľ v Luxembursku zarobí 100-tisíc eur ročne (REBRÍČEK)

Neotvára 80 % e-mailov, obeduje 2 hodiny a neplánuje si pracovný program. Jej aplikáciu používa 85 miliónov ľudí
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Brusel spustil veľkú reformu áut. Vodičov zatiaľ neobmedzí, výrobcov však čaká tvrdá zmena
- Zapíš si tento dátum. Kiná po celom Slovensku budú dostupné za pár drobných
-
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
- Zapíš si tento dátum. Kiná po celom Slovensku budú dostupné za pár drobných
-
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
- Zapíš si tento dátum. Kiná po celom Slovensku budú dostupné za pár drobných
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- 12 000 objednávok za 24 hodín: Nové čínske SUV láme rekordy, má skvelé parametre
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Ročne ju odhalia asi 400 Slovákom. 3-ročnému chlapcovi po 2 dávkach experimentálnej liečby zmizli známky rakoviny

Bankomaty obľúbenej banky na Slovensku postupne miznú: Za pár mesiacov ich ubudlo 15

Špičkový hepatológ nedá dopustiť na jednoduchý zvyk: Dve bežné potraviny ti ochránia pečeň pred nebezpečnou cirhózou

Na Slovensku má 1 330 eur mesačne v hrubom. Učiteľ v Luxembursku zarobí 100-tisíc eur ročne (REBRÍČEK)

