...jatkuu:No niin, nyt kun suhteellisuusteoria-uskovaiset ja Einstein-fanit saivat pahimmat paineensa purettua, jatketaanpas luentosarjaa syventymällä hieman kvanttimekaniikkaan.
Mitä on kvanttimekaniikka, ja miksi siitä pitää puhua ennen kuin päästään elämän syntyyn - ja elämän tarkoitukseen tämänhetkisen tiedon valossa?
Kvanttimekaniikka on tieteenala joka käsittelee niin pienen mittakaavan asioita, etteivät klassisen fysiikan, elektrodynamiikan eivätkä suhteellisuusteoriankaan "lait" eli ennusteet tunnu pätevän sen paremmin kuin mustalaiseukon korteista povaaminen.
"Kvantti" -etuliitteellä ensinnäkin viitataan siihen, että kvanttimaailmassa asioilla tuntuu olevan diskreetit arvot jotka voivat liikkua vain pykälä kerrallaan - ikään kuin kokonaisnumeroina joiden välisiä reaalilukuja ("pilkkulukuja") ei sallita. Kaikki luonnonvakiot ja jopa koettu aikakin tuntuvat olevan kvantittuneita kun katsotaan tarpeeksi tarkasti - ne liikkuvat ja siirtyvät pykälä kerrallaan. Esimerkki: elektronin energia voi saada vain tiettyjä, erillisiä arvoja, eikä mitään niiden välistä - tältä näyttää mittausten mukaan.
Tämä tuntuu olevan järjen- ja intuition vastaista. Miksi luonto, joka näyttää meistä olevan luonteeltaan jatkuva, olisi "pykälittäin" etenevä ja toimiva? Eihän siinä ole mitään intuitiivista tolkkua?
Tähän väliin todettakoon, että monet kuuluisatkin fyysikot ovat selitelleet intuition vastaisia näkemyksiään ja teorioitaan kvanttimekaniikasta yksinkertaisesti luovuttamalla ja toteamalla, että "ei sitä voikaan intuitiivisesti ymmärtää, luonto vaan toimii näin, luonto ei toimi intuition mukaan.". Tämähän on nimenomaan luovutusta - kun järki ja oma intuitio loppuu, ruvetaan väittämään ettei näitä ilmiöitä voi kukaan ymmärtää, ja siksi oma ei-intuitiivinen teoria voi olla tottakin... ihan uskontojen tyyliin, että jumalaa ei tarvi ymmärtää, pitää vaan uskoa... ei, ei näin. Me emme luovuta, vaan lähdemme siitä että ihminen voi ymmärtää myös intuitiivisesti luonnon perustoimintaa, jos tietämys on tarpeeksi laajaa ja korkeatasoista. Muutenhan päästään tähän klassiseen "jos olisi jos niin setä olis täti ja lehmät lentäisivät". Mutta tässä luentosarjassa lehmät eivät lennä.
Niin, välihuomautuksen jälkeen päästään niihin varsinaisiin kummallisuuksiin: dualismiin, havainnoijan vaikutukseen ja lomittumiseen. Aivan, nämä termit eivät kerro mitään. Ne ovat fyysikoiden keksimiä nimiä asioille, joita eivät intuitiivisesti ymmärrä.
Dualismi kuvaa sitä näennäistä ilmiötä, että (yksikin) hiukkanen voi olla samaan aikaan aaltoliikettä (einsteinin mukaan tyhjässä avaruudessa, heh heh, mikäs siellä aaltoilee sitten jos se tyhjä on...) ja fyysinen hiukkanen. Mittaus- ja tarkastelutavasta riippuen sama hiukkanen voi siis olla kumpaa tahansa.
Havainnoijan vaikutus taas on se, että (yksittäisenkin) hiukkasen käytös muuttuu radikaalisti kun sitä tarkkaillaan. Aivan kuin yksittäinen elektronikin jostakin "tietäisi" että sitä kurkattiin, ja muuttaisi sen mukaan käytöstään. Tästä näyttää seuraavan esimerkiksi intuitiivisesti hullu ajatusleikki Schroedingerin kissasta, josta kaikki lienevät kuulleet. Kissa laatikossa on samaan aikaan sekä elävä että kuollut, kunnes laatikko avataan ja kissan tila "määrittyy". Havainnoijan vaikutuksesta pitäisi kirjoittaa pitkään ja allegorisesti, joten katsokaa tähän väliin tämä erittäin havainnollinen ja todenperäinen lyhyt video asiasta:
https://www.youtube.com/watch?v=fwXQjRBLwsQLomittuminen eli quantum entanglement. Kuten myöhemmin havaitaan, tämä on läheisessä suhteessa havainnoijan vaikutukseen, yllättäen. Mutta tämän päivän "MacDonalds-yleistieteessä" tällä termillä selitellään sitä kvanttimaailmassa fyysikkojen selittämänä äärettömän epäintuitiivista todennettua faktaa, että kaksi toisistaan fyysisesti kaukana olevaa hiukkasta voivat vaikuttaa toistensa tiloihin. Siis kun toista käpistellään tietyllä tavalla, myös toinen - se kaukana oleva "lomittunut" hiukkanen - muuttuu sen seurauksena. Tämä monien ihannoima Einstein kutsui tätä ilmiötä nimellä "spukhafte Fernwirkung" eli "spooky action at a distance.", suomeksi kummitustoimintaa matkan päästä. Siinäpä taas hieno ja intuitiivinen tieteellinen selitys taas Einsteiniltä, juu. Joka tapauksessa tämä merkillinen ilmiö näyttää olevan kvanttimaailman ominaisuus, monien vakuuttavasti vahvistettujen kokeiden perusteella.
No kuka helkkari tuohon ottaa tolkkua jos kerran asiat ovat noin epäintuitiivisia, ja fyysikotkin myöntävät että intuitio loppuu näitä pohtiessa?
Vastaus tulee yllättävältä taholta.
On selvinnyt, ettei fyysikoilla (eikä edes matemaatikoilla) ole ollut edellytyksiä ymmärtää hiukkaisten leikkisää käytöstä eikä varsinkaan tehdä johtopäätöksiä omista mittauksistaan - koska kokemus vastaavista ilmiöistä ja patterneista (käytösmalleista) on puuttunut.
Niin, kuka tuosta suosta ottaa tolkkua, ja voi pistää asiat raiteilleen niin että intuitio pääsee taas kärryille?
Niin, Kuka?
Vastaus:
SOFTAMIEHET, OHJELMOIJAT, NEROKKAAT KOODARIT.Mitäh? Miksi? Menikö jekkeri nyt sekaisin, hurahti omiin teorioihinsa?
Luentosarjan seuraava osa: Kvanttitietokone ja sen ennustettu toimintalogiikka
...jatkuu