Квантовая реальность, время и пространство - Принцип зеркала

Положения квантовой механики, непонятной для абсолютного большинства людей, часто используют для обоснования мистики и эзотерики — того, что якобы невозможно объяснить с точки зрения разума. И получается, что квантовая психология граничит с экстрасенсорикой. (Принцип зеркала: Квантовая реальность, время и пространство).

#пространство #время #вселенная #космос #вселенная #физика

Краткий пересказ видео - Принцип зеркала: Квантовая реальность, время и пространство.

00:00 Уравнение Дирака и антивещество
• Поль Дирак объединил пространство и время в своем уравнении, которое обладало четырехмерной симметрией и было элегантным и компактным.
• Уравнение Дирака предсказало существование антивещества и его двойников в окончательной теории.

05:17 Принцип неопределенности и волновая теория
• Макс Борн предложил, что колеблется вероятность нахождения электрона в данной точке, а не его точное местоположение.
• Вернер Гейзенберг закрепил это положение в своем принципе неопределенности, который гласит, что невозможно точно предсказать скорость и местоположение электрона.

07:59 Открытие черной дыры
• Астрономы впервые сфотографировали черную дыру в галактике М87, используя супер-телескоп, составленный из пяти телескопов.
• Это открытие возродило интерес к теории гравитации Эйнштейна и применению квантовой теории к звездам.

14:36 Черные дыры и их свойства
• Шварцшильд открыл решение для черных дыр, которое позже стало важным для понимания их свойств.
• Решение Шварцшильда обладает необычными свойствами, такими как горизонт событий, где гравитационное поле напоминает поле обычной ньютоновой звезды.
• Если пройти через горизонт событий, то навсегда окажешься в ловушке и будешь раздавлен.
• Для внешнего наблюдателя время внутри космического корабля вблизи горизонта событий замедляется, и для астронавта все выглядит нормально до тех пор, пока его не разорвет.

18:19 Образование черных дыр
• Черные дыры могут образовываться в результате естественных природных процессов, таких как взрыв сверхновой.
• Существует два типа черных дыр: черные дыры первого типа - остатки гигантской звезды после взрыва, и черные дыры второго типа - обнаружены в центрах галактик.

20:18 Квантовая механика и черные дыры
• Хокинг применил квантовую теорию к гравитации и обнаружил, что черные дыры должны испускать слабое квантовое излучение.
• Это излучение представляет собой одну из форм излучения абсолютно черного тела.
• Хокинг предположил, что черные дыры испаряются и в конечном итоге умирают в яростном взрыве.

24:05 Информация и черные дыры
• Хокинг задался вопросом, что происходит с информацией, брошенной в черную дыру.
• Он предположил, что информация теряется навсегда, что противоречит квантовой механике.
• Однако, позже он предложил новое решение, что информация может возвращаться в форме хокинговского излучения.

26:11 Черные дыры и кротовые норы
• Вопрос о том, теряется ли информация в черной дыре, остается открытым.
• Решение уравнений Эйнштейна для вращающейся черной дыры предполагает, что внутри кольца гравитация конечна и есть возможность пройти сквозь него.
• Кротовые норы могут быть тоннелями метро, соединяющими отдаленные точки короткими маршрутами.

35:17 Путешествия во времени и кротовые норы
• Эйнштейн опасался, что его уравнения разрешат играть со временем и проникать в прошлое.
• Решения уравнений Эйнштейна допускают путешествия во времени, включая возможность вернуться в момент времени до отправления.
• Физики ищут белые дыры в космосе, но пока безуспешно.
• Гипотеза о защищенности хронологии предполагает, что путешествие во времени запрещено законами физики.

39:12 Парадоксы путешествий во времени
• Путешествия во времени могут привести к парадоксам, таким как невозможность существования, расщепление временной линии и создание параллельных вселенных.
• Разрешение парадоксов возможно только при полной теории квантовой гравитации.

42:47 Происхождение вселенной
• Ньютон столкнулся с проблемой нестабильности вселенной, если она конечна и гравитация всегда притягивает.
• Ньютон предложил решение, что вселенная может быть в среднем однородной и бесконечно во всех направлениях.
• Парадокс ольберса: если вселенная бесконечна и однородна, то ночное небо должно быть белым, а не черным.
• Ответ на парадокс: вселенная имеет начало, так как возраст вселенной конечен.

50:09 Теория всего
• Эйнштейн пытался создать единую теорию поля, которая позволила бы читать мысли бога.
• Теория струн: вселенная состоит из колеблющихся струн, каждая нота которых соответствует элементарной частице.
• Теория струн - главный кандидат на роль теории всего.

52:26 Теория струн и мультивселенная
• Теория струн объясняет фундаментальные взаимодействия нашего мира, но ее предсказания о мультивселенной вызывают критику.
• Теория струн предсказывает существование множества вселенных, но неясно, какая из них наша.

57:12 Эйнштейн и поиск единой теории поля
• Эйнштейн искал единую теорию поля, но не смог найти общий принцип.
• Другие физики, включая Шредингера, Гейзенберга и Пауля, также пытались создать единую теорию поля.

01:01:24 Квантовая электродинамика и теория перенормировки
• Квантовая электродинамика (КЭД) объединила теорию электрона Дирака с теорией света Максвелла.
• Теория перенормировки позволяет рассчитать магнитные свойства электрона с высокой точностью.
• Процесс перенормировки сложный и трудоемкий, но дает точные результаты.

01:06:47 Транзистор и лазер
• Транзистор - важнейшее изобретение за последние сто лет, управляющий потоком электронов.
• Лазер - одно из самых универсальных оптических устройств, созданное на основе квантовой теории.

01:09:36 Квантовая механика и жизнь
• Эрвин Шредингер предложил использовать квантовую механику для понимания происхождения жизни.
• Квантовая механика может помочь в поиске основополагающей молекулы жизни.

01:13:25 Проект "Геном человека"
• Уотсон и Крик расшифровали структуру молекулы ДНК, что позволило реализовать проект "Геном человека".
• Квантовая механика помогла построить единое древо жизни на Земле.

01:15:45 Ядерное взаимодействие
• Ядерное взаимодействие удерживает компоненты ядра в связанном состоянии и противостоит электростатическому отталкиванию.
• Сильное ядерное взаимодействие достаточно для стабильности многих химических элементов.
• Слабое ядерное взаимодействие приводит к распаду нейтронов.

01:17:36 Открытие атомного ядра
• Эрнест Резерфорд использовал излучение для открытия атомного ядра.
• В 1929 году Эрнест Лоуренс изобрел циклотрон, предтечу современных ускорителей частиц.
• Пучки протонов сталкиваются с другими протонами, что позволяет идентифицировать новые частицы.

01:20:25 Кварковая модель
• Мари Гелман и его коллеги из Калифорнийского технологического института предложили кварковую модель, которая объединила частицы в группы.
• Кварковая модель смогла предсказать свойства новых частиц и была подтверждена открытием омега-минус частицы.

01:24:42 Философы и их теории
• Греки пытались упорядочить хаос окружающего мира, предлагая различные теории.
• Демокрит считал, что все состоит из невидимых и неразрушимых атомов, а Пифагор применил математическое описание к музыке.

01:27:46 Преследование ученых
• Иоганн Кеплер и Джордано Бруно столкнулись с преследованиями за свои научные идеи.
• Галилей избежал смерти, но был изолирован от общения с посетителями и ослеп.

01:29:33 Исаак Ньютон и его теория сил
• Ньютон сформулировал универсальные законы небесной механики и применил математические методы для изучения природных взаимодействий.
• Теория Ньютона считается теорией всего, описывающей любое движение.
• Ньютон предложил ключевую концепцию унификации, предполагая, что существует единая теория, распространяющаяся на небеса и землю.

01:32:50 Комета Галлея и предсказание ее возвращения
• Комета Галлея была предсказана Ньютоном на основе его теории тяготения.
• Комета вернулась в 1758 году, подтвердив предсказание Ньютона.

01:36:37 Симметрия в уравнениях и ее значение
• Уравнения Ньютона обладают симметрией, что указывает на глубокий основополагающий физический принцип.
• Симметрия - мощный инструмент объединения всех взаимодействий в природе.

01:39:05 Влияние законов Ньютона на общество
• Законы Ньютона привели к революционным сдвигам в обществе, включая создание паровой машины и промышленной революции.
• Законы Ньютона позволили создать небоскребы, двигатели, реактивные самолеты, поезда, мосты и ракеты.

01:42:21 Майкл Фарадей и его открытия
• Фарадей, бедный, но изобретательный молодой человек, сделал ряд величайших открытий в области электричества и магнетизма.
• Он показал, что движущееся электрическое поле порождает магнитное поле, и наоборот.
• Фарадей заполнял записные книжки странными изображениями силовых линий, которые напоминают картину, образуемую железными опилками под действием магнита.
• Фарадей придумал концепцию поля, одну из важнейших концепций физики.

01:47:56 Максвелл и его уравнения
• Максвелл обобщил поведение электричества и магнетизма, описанное Фарадеем и другими, и создал уравнения, которые стали основой для современной физики.
• Максвелл рассчитал скорость электромагнитной волны и получил величину 300 000 км/с, что близко к скорости света.
• Максвелл заявил, что свет - это электромагнитная волна, и его уравнения лежат в основе телевидения, лазеров, электромоторов и других технологий.

01:50:32 Эксперимент Герца и открытие радио
• Генрих Герц провел эксперимент, который доказал, что новая загадочная волна распространяется в пространстве без проводов.
• Гульельмо Маркони представил новую форму связи, радио, в 1894 году, что стало предвестником открытия радио.
• Радио стало сверхбыстрым и удобным беспроводным способом дальней связи, что было важным шагом в прогрессе человечества.

01:52:11 История связи
• В 490 году до нашей эры, после битвы при Марафоне, гонцу было приказано доставить новость о победе греков.
• Он пробежал 42 километра до Афин и 230 километров до Спарты, после чего упал замертво от усталости.
• Сегодня марафонские состязания отмечают его подвиг.

01:54:00 Электромагнитный спектр
• В 1666 году Ньютон показал, что белый свет можно разложить на все цвета радуги.
• В 1800 году Гершель задал вопрос о том, что лежит за краями радуги.
• Он обнаружил инфракрасный свет, который невидим для невооруженного глаза.
• Сегодня мы знаем, что существует целый спектр электромагнитного излучения, включая видимый свет, радиоволны и инфракрасное излучение.

01:55:49 Применение уравнений Максвелла
• Уравнения Максвелла позволяют нам использовать энергию электромагнитного спектра для связи и освещения.
• Если бы клетки наших глаз были размером с дом, мы могли бы видеть радио- и микроволновое излучение.
• Если бы клетки наших глаз были размером с атом, мы могли бы видеть рентгеновские лучи.

01:57:17 Противостояние Томаса Эдисона и Николы Теслы
• Томас Эдисон и Никола Тесла были гигантами электрического века, Эдисон стоял за многими электрическими изобретениями, включая электрическую лампочку, кинематограф, панограф, телеграф и сотни других чудес.
• Эдисон считал, что лучше всего для передачи электричества использовать постоянный ток, в то время как Тесла поддерживал применение переменного тока.
• Эдисон проиграл сражение и потерял много средств, вложенных в его технологию.

02:00:58 Уравнения Максвелла и их значение
• Уравнения Максвелла объясняют загадки природы и открывают путь к новой эпохе экономического процветания.
• Уравнения Ньютона и Максвелла дают убедительную теорию всего, но они несовместимы и противоречат друг другу.
• Эйнштейн задался вопросом, можно ли обогнать луч света, и это стало ключом к его теории относительности.

02:06:29 Специальная теория относительности Эйнштейна
• Специальная теория относительности Эйнштейна утверждает, что пространство и время искривляются для обеспечения постоянства скорости света.
• Если вы находитесь на быстро движущемся космическом корабле, часы внутри корабля идут медленнее, чем часы на земле.
• Эйнштейн обязан Максвеллу больше, чем кому-либо другому, и сегодня провести такой эксперимент не сложно.

02:09:05 Симметрия и красота в физике
• Уравнения красивы, если в них присутствует симметрия, то есть если их можно переставить или заменить компоненты, и результат не изменится.
• Симметрия в физике проявляется в уравнениях, которые остаются неизменными при преобразовании пространства во время и наоборот.

02:13:56 Теория относительности и гравитация
• Эйнштейн показал, что пространство, время, вещество и энергия являются компонентами более масштабной четырехмерной симметрии.
• Уравнения Максвелла обладают скрытой симметрией, которая была обнаружена Эйнштейном.
• Принцип эквивалентности объясняет, что гравитация и ускорение могут быть эквивалентны.

02:19:41 Гравитация как иллюзия
• Гравитация не притягивает, а толкает искривленное пространство.
• Гравитационное притяжение - это иллюзия, вызванная искривлением пространства.
• Земля движется вокруг солнца, потому что пространство вокруг него искривлено.

02:22:16 Гравитация и общая теория относительности
• Гравитация искривляет свет далеких звезд, что можно заметить при солнечном затмении.
• Муравьи, ползающие по смятому листу бумаги, испытывают иллюзию действия гравитационной силы.
• Общая теория относительности описывает гравитацию, действующую на все объекты в пространстве-времени.

02:31:04 Квантовая механика
• Квант - это дискретный пакет энергии, предложенный Максом Планком для объяснения излучения нагретых объектов.
• Квантовая механика объясняет странные поведения элементарных частиц и их взаимодействие с окружающим миром.
• Квантовые поправки - небольшие квантовые эффекты, которые редко наблюдаются в повседневной жизни.

02:36:36 Электронные волны
• Физики обнаружили, что электроны, считавшиеся твердыми частицами, могут вести себя как волны.
• Эксперимент с двумя листами бумаги и пучком электронов показывает интерференцию волн.
• Парадокс: электрон проходит сквозь обе щели одновременно, хотя это невозможно в ньютоновской физике.

02:39:20 Уравнение Шредингера
• Австрийский физик Эрвин Шредингер записал уравнение, описывающее движение электронов-волн.
• Уравнение объясняет поведение атомов и молекул, включая уровни электрона в атоме водорода.
• Уровни электрона соответствуют экспериментальным результатам.
• Уравнение Шредингера объясняет, почему система Менделеева содержит повторяющиеся уровни.