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

Vedci spochybnili jednu z najznámejších teórií o vzniku života. Rozhodlo 100 000 simulácií

V areáli, kde vyrábali materiál pre jadrové bomby, vypukol požiar. Hlásia možný únik radiácie

Ľudstvo dostane nevyčerpateľný zdroj energie. Iba časť z neho nám dá elektrinu na milióny rokov

Vedci sú na stope jednej z najväčších záhad Slnka. V laboratóriu dosiahli teplotu 820 000 °C

Slovensko čaká historická šanca, aká tu nebola od roku 1999. Do vesmíru sa dostane prvá Slovenka
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMNa najlacnejší pohreb nestačí ani 1 000 eur. „Zosnulým nedávame topánky, mohli by za nami chodiť“ (ROZHOVOR)
PREMIUMSlovák Michal Valko pracoval s Zuckerbergom: Pozná expertov so 100-miliónovými odmenami, život mu organizuje AI

Slováci môžu na daniach ušetriť až 2 170 eur: Jozef Mihál ukázal, ako získať peniaze späť

Hlina si rypol do Fica pre let k Jadranu: „Najvyšší komunista lieta súkromným biznis lietadlom na predĺžený víkend”

Známa banka mení od 1. novembra názov: Zmena sa dotkne 1,4 milióna Slovákov
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- BYD prerástlo Toyotu, Ford, GM aj Teslu dohromady. Ich automobilové impérium prepísalo históriu
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Potvrdené. Votrelec dostane nový film, na palube je aj Ridley Scott. Diváci však chcú niečo iné
- Číňania sa blížia k svätému grálu elektromobility. Nové batérie majú byť takmer 2-krát výkonnejšie
- Netflix ukazuje najväčší vojnový film roka. Dorazí už čoskoro a ukáže tragický príbeh podľa skutočnosti
-
- Africký štát blízko Európy sa pripravuje na vojnu. Do zbraní nalejú miliardy, analytici sa chytajú za hlavy
- Spojenec Slovenska predviedol ničivú silu na mori. Rakety zasiahli fregatu, torpédo ju poslalo ku dnu
- Rusko oživuje jadrové monštrum zo studenej vojny. Legendárny bombardér prešiel veľkou zmenou
- Západ nič také nemá: „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky, vrtuľníky aj drony. Oslepuje rakety
- Armáda chce nasadiť geneticky upravené superpsy. Zvládnuť majú aj najťažšie misie
-
- Západ nič také nemá: „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky, vrtuľníky aj drony. Oslepuje rakety
- Spojenec Slovenska predviedol ničivú silu na mori. Rakety zasiahli fregatu, torpédo ju poslalo ku dnu
- Rusko oživuje jadrové monštrum zo studenej vojny. Legendárny bombardér prešiel veľkou zmenou
- Armáda chce nasadiť geneticky upravené superpsy. Zvládnuť majú aj najťažšie misie
- Rusi posilňujú svoj vplyv v Afrike. Kľúčovému štátu dodajú stíhačky Su-35 a obávané systémy
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
PREMIUMNa najlacnejší pohreb nestačí ani 1 000 eur. „Zosnulým nedávame topánky, mohli by za nami chodiť“ (ROZHOVOR)
PREMIUMSlovák Michal Valko pracoval s Zuckerbergom: Pozná expertov so 100-miliónovými odmenami, život mu organizuje AI

Slováci môžu na daniach ušetriť až 2 170 eur: Jozef Mihál ukázal, ako získať peniaze späť

Hlina si rypol do Fica pre let k Jadranu: „Najvyšší komunista lieta súkromným biznis lietadlom na predĺžený víkend”

