Fizyka kwantowa – siedem faktów, które warto znać!

Fizyka kwantowa to niezwykle fascynująca dziedzina nauki, która zajmuje się badaniem najmniejszych cząstek we wszechświecie. Co ciekawe, zjawiska opisane w ramach tej teorii są często sprzeczne z tradycyjnym rozumowaniem otaczającego nas świata. To zaś sprawia, że fizyka kwantowa pozostaje niezwykle intrygującą tematyką, którą warto zgłębiać. Dlaczego budzi tyle emocji i jakie są najciekawsze fakty warto poznania? Tego dowiesz się z niniejszego artykułu!

Siedem faktów o fizyce kwantowej, które musisz znać!

W dzisiejszej edukacji szkolnej fizyka kwantowa jest działem, któremu nie poświęca się zbyt wiele czasu. Jeżeli interesuje Cię ten dział nauki, warto zapisać się na korepetycje z fizyki, podczas których można zgłębiać wszelkie tajniki kwantów. Jest to świetny wybór nie tylko dla uczniów szkół podstawowych i średnich, ale również dla osób dorosłych zainteresowanych poszerzaniem swoich horyzontów. 

W ramach korepetycji można też zgłębiać najciekawsze fakty na temat fizyki kwantowej. Siedem podstawowych z nich znajdziesz poniżej.

1. Świat cząstek rządzi się własnymi zasadami

W fizyce kwantowej cząstki takie jak elektrony czy fotony zachowują się inaczej niż obiekty makroskopowe. Przykładem jest zasada dualizmu korpuskularno-falowego, zgodnie z którą elementy te mogą być jednocześnie falą i cząstką, w zależności od sposobu obserwacji. Taki relatywizm będzie często leżał u podstaw wielu teorii kwantowych.

1. Zasada nieoznaczoności Heisenberga

Nie chodzi tu o Waltera White’a z „Breaking Bad”, tylko o fizyka, od którego bohater serialu zaczerpnął swój pseudonim. Werner Heisenberg opracował zasadę nieoznaczoności, zgodnie z którą niemożliwe jest jednoczesne dokładne zmierzenie położenia i pędu cząstki. W prostszych słowach można powiedzieć, że aktualna obserwacja wprowadza ograniczenia w poznawaniu mikroświata. Krótko mówiąc, czego nie widać, tego nie da się oznaczyć.

1. Splątanie kwantowe – komunikacja na odległość

Kolejnym ciekawym faktem ze świata fizyki kwantowej jest możliwość spłatania i komunikacji cząstek na odległość. Teoria ta zakłada, że splątane cząstki pozostają ze sobą w tajemniczym związku, niezależnie od odległości, jaka je dzieli. Zmiana stanu jednej cząstki natychmiast wpływa na stan drugiej, co wywołuje zdumienie nawet wśród naukowców. Coś jak z bliźniakami, którzy potrafią wzajemnie odczuwać własne emocje, prawda?

1. Efekt tunelowy – przenikanie cząstek przez przeszkody

Skoro w fizyce kwantowej mówi się, że cząstki pozostają nieoznaczone, to dlaczego nie miałyby pokonywać przeszkód na swój własny sposób? Zgodnie z teoriami, cząstki kwantowe są w stanie „przenikać” przez bariery potencjału, co jest niemożliwe w świecie makroskopowym. Ten efekt ma zastosowanie m.in. w technologii półprzewodników i reaktorach jądrowych.

1. Superpozycja, czyli jedna cząstka w wielu miejscach na raz

Fizyka kwantowa zakłada, że cząstki pozostają nieuchwytne, dopóki ich się nie uchwyci. W teorii tej cząstki kwantowe mogą znajdować się w kilku stanach naraz, aż do momentu dokonania pomiaru. Ta właściwość leży u podstaw funkcjonowania komputerów kwantowych, czyli technologii najszybszych komputerów na świecie, które mogą w przyszłości zrewolucjonizować informatykę.

1. Kot Schrödingera w fizyce kwantowej

O kocie Schrödingera słyszało wielu, ale nie każdy rozumie, o co chodzi w tym eksperymencie. Krótko mówiąc, jeśli zamkniemy kota w pudełku, to dopóki nie otworzymy pudła, kot jest dla nas jednocześnie żywy i martwy. Dlaczego? Ponieważ go nie widzimy, więc nie wiemy, w jakim stanie się aktualnie znajduje. Paradoks pokazuje, jak zjawiska kwantowe mogą prowadzić do absurdalnych scenariuszy w makroskali.

1. Zastosowanie fizyki kwantowej w technologii

Wydawać by się mogło, że fizyka kwantowa to tylko zbiór przedziwnych teorii rodem z science fiction. Tak jednak nie jest. Ten dział fizyki znajduje zastosowanie w takich naukach jak kryptografia kwantowa, obrazowanie medyczne czy projektowanie materiałów o niezwykłych właściwościach, np. nadprzewodników.

Fizyka kwantowa – dlaczego warto się z nią zaprzyjaźnić?

Fizyka kwantowa to jedyny w swoim rodzaju obszar nauki. Nie dość, że poszerza ludzką wiedzę o wszechświecie, to jeszcze inspiruje rozwój zaawansowanych technologii. Zapoznanie się z zasadami funkcjonowania cząstek wymaga solidnych podstaw, których nauka jest często spłycana w polskich szkołach. Dlatego też warto zapisać się na korepetycje z fizyki kwantowej, aby uzyskać dostęp do odpowiednich materiałów i wyjaśnień. Być może zrozumienie cząstek przyczyni się do odkrycia przez Ciebie tajemnicy życia?