Ерън О'Конъл: Намиране на смисъл във видим квантов обект

Това е изображение на мозъка. И той може да бъде разделен на две части. Има лява половина, която е логичната страна, и дясна половина, която е интуитивната. И така, ако имахме скала за измерване на възможностите на всяко от полукълбата, тогава ще можем да изобразим графично нашия мозък. И например, това ще бъде някой, който е напълно логичен. Това ще бъде някой, който е напълно интуитивен. И така, къде бихте поставили мозъка си на такава скала? Някои от нас може би ще изберат една от тези крайности, но мисля, че за повечето хора в публиката, вашия мозък е нещо такова -- с повишени способности в двете полукълба по едно и също време. Не че те са взаимно изключващи се или нещо подобно. Може да бъдете логични и интуитивни.

И така, аз считам себе си за един от тези хора, заедно с повечето от останалите експериментални квантови физици, които се нуждаят от известно количество логика, за да навържат тези сложни идеи. Но в същото време, ние се нуждаем от доста добра интуиция, за да накараме експериментите да работят. Как се развива тази интуиция? Ами ние обичаме да си играем с неща. Играем си с тях и после виждаме как работят. И после развиваме интуицията си оттам. И наистина вие правите същото нещо.

И така интуицията, която може да сте развили през годините е, че едно нещо е само на едно място в даден момент. Искам да кажа, може да звучи странно да си мислите, че едно нещо е на две различни места по едно и също време, но не сте родени с тази идея, вие сте я развили. И си спомням как гледах едно хлапе да играе с комплет колички. То беше прохождащо дете и не беше много добро в това, и постоянно падаше. Но съм сигурен, че играенето с този комплект с колички го научи наистина много ценен урок, и това е, че големите неща не ви позволяват да преминавате през тях, и че те остават на едно място.

И така, това е страхотен концептуален модел за света, освен ако не сте физик на елементарните частици. Това ще бъде ужасен модел за физик на елементарните частици, защото те не си играят с колички, те си играят с тези малки странни частици. И когато те си играят с техните частици, те откриват, че частиците правят най-различни наистина странни неща -- като например, че могат да летят право през стени, или, че могат да бъдат на две различни места по едно и също време. И така, те записали всички тези наблюдения, и нарекли това ​​теория на квантовата механика.

И така, това е, където физиката се намираше преди няколко години; нуждаехме се от квантовата механика за да опишем мъничките, малки частици. Но не се нуждаехме от нея за описанието на големите, всекидневните предмети около нас. Това наистина не пасваше добре с моята интуиция, и това е, може би, просто защото не си играя с частици много често. Е, играя си с тях понякога, но не много често. И никога не съм ги виждал. Искам да кажа, никой никога не е виждал частица. Но това не пасва добре с логическата ми страна също. Защото, ако всичко се състои от малки частици, и всички малки частици следват квантовата механика, тогава не трябва ли всичко просто да следва квантовата механика? Не виждам никаква причина, поради която не трябва да е така. И така, щях да се почувствам много по-добре за цялото това нещо, ако можехме по някакъв начин да покажем, че всекидневен обект също следва квантовата механика. Така преди няколко години си поставих за цел да направя точно това.

И създадох един предмет. Това е първият обект, който можете да видите, който следва суперпозицията на квантовата механика. И така това, което виждаме тук е малък компютърен чип. И може да видите тази зелена точка по средата. И аз ще говоря за това парче метал след минута. Това е снимка на обекта. И тук ще увелича малко. Гледаме точно там в центъра. И после, това тук е много, много близък план на малкото парче метал. Така че това, което виждаме е малко парче метал, и е оформено като трамплин, и стърчи над ръба. И така направих това нещо, по почти същия начин, както се прави компютърен чип. Отидох в чиста стая с чисти силиконови пластини, и после ги обработих на всякакви големи машини за около 100 часа. За последното нещо, трябваше да си направя собствена машина -- за да направя тази дупка с формата на плувен басейн под устройството. Това устройство е в състояние да бъде в квантова суперпозиция, но се нуждае от малко помощ, за да го направи.

Нека ви дам една аналогия. Знаете колко е неприятно да бъдете в претъпкан асансьор? Искам да кажа, когато съм сам в асансьора, правя най-различни странни неща, но когато други хора влязат вътре спирам да правя тези неща, защото не искам да ги притеснявам, или, честно казано, да ги изплаша. И така, квантовата механика казва, че неодушевените предмети се чувстват по същия начин. Спътници за неодушевените предмети не са само хората, но също и светлината, която ги осветява, и вятъра, който духа около тях, и топлината в помещението. И така, ние знаехме, че ако искахме да видим това парче метал да спазва законите на квантовата механика, че трябваше да изритаме всички останали пътници.

Така че направихме точно това. Изгасихме светлините, и после го поставихме във вакуум, и изсмукахме всичкия въздух, и после го охладихме до само частица от градуса над абсолютната нула. Сега, съвсем само в асансьора, малкото парче метал е свободно да действа както си иска. И така, ние измерихме неговото движение. И открихме, че се движи по много странен начин. Вместо просто да седи напълно неподвижно, то вибрираше. И начина, по който вибрираше, беше нещо подобно на дишане -- като разширяващо се и свиващо се духало. И като го побутнахме леко, можехме да го накараме както да вибрира, така и да не вибрира по същото време -- нещо, което е позволено само в квантовата механика.

Така че това, което ви казвам тук, е нещо наистина фантастично. Какво означава нещо да бъде едновременно вибриращо и да не бъде вибриращо, по едно и също време? Нека си помислим за атомите. Ето ви един пример: всички трилиони атоми, които изграждат това парче метал стоят неподвижно, и по същото време, същите тези атоми се движат нагоре-надолу. Само в точно определно време те са подредени. През останалото време те се преместват. Това означава, че всеки атом е на две различни места по едно и също време, което от своя страна означава, че цялото парче метал е на две различни места. Мисля, че това е наистина страхотно. (Смях) Наистина.

(Ръкопляскане)

Заслужаваше си да бъда заключен в чисто помещение и да правя това, през всичките тези години. Защото, вижте това, разликата в мащаба между един атом и това парче метал, е почти същата, като разликата между това парче метал и вас. И така, ако един атом може да бъде на две различни места по едно и също време, това парче метал може да бъде на две различни места, тогава защо и вие да не бъдете? Искам да кажа, това е просто логичната ми страна, която говори. И така, представете си ако сте на няколко места по едно и също време, как ще изглежда това? Как вашето съзнание ще управлява тялото ви, което се премества в космоса?

Има още една част в историята. И тя е, че когато загряхме метала, и запалихме осветлението и погледнахме вътре в помещението, видяхме, че парчето метал беше все още там, като една цяла част. И така, аз трябваше да развия новата интуиция, че изглежда всички обекти в асансьора са наистина просто квантови обекти, просто натъпкани в малко пространство.

Чуваме често да се говори за това как квантовата механика казва, че всичко е взаимосвързано. Ами, това не е съвсем правилно; има нещо повече, по-задълбочено. Това е, че тези връзки, вашите връзки с всички неща около вас, буквално определят кои сте вие. И това е неразбираемата странност на квантовата механика.

Благодаря ви.

(Ръкопляскане)