Ο θαυμαστός κόσμος των κβάντα

Η κβαντική φυσική αποτελεί το κλειδί για την κατανόηση του κόσμου των ατόμων, καθώς και τη θεωρητική βάση για όλες τις σύγχρονες τεχνολογίες, από το τρανζίστορ μέχρι το μικροτσίπ, από το λέιζερ μιας συσκευής cd έως το εσωτερικό ενός ατομικού ρολογιού και από τον σπινθηρογράφο της ιατρικής μέχρι το σκάνερ των ταμειακών μηχανών των πολυκαταστημάτων.                                                                                                                                                                                                              Η κβαντική θεωρία είναι η μαθηματική περιγραφή του σύμπαντος. Ωστόσο, παρότι φαίνεται έγκυρη, δεν μπορεί κανείς να εξηγήσει ποιες ακριβώς πληροφορίες μας δίνει για τον κόσμο. Έτσι, το μυστήριο των κβάντα απασχολεί έντονα τη φιλοσοφία. Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, η φύση κυριαρχείται από τη σύμπτωση και όχι, όπως πιστευόταν μέχρι πρόσφατα. από την αρχή της αιτιότητας.                                                                                                                                  

 Η κβαντική θεωρία που διατύπωσε στις 14 Δεκεμβρίου 1900 ο φυσικός και μετέπειτα νομπελίστας Μαξ Πλανκ (1858-1947) άλλαξε τη ζωή των ανθρώπων, όπως καμία άλλη επιστημονική θεωρία. Τα επόμενα χρόνια, η θεωρία επικράτησε και επιστήμονες όπως ο Άλμπερτ Αϊνστάιν (1879-1955), ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ (1901-1976) και ο Μαξ Μπορν (1882-1970), κατάφεραν να περιγράψουν τους νόμους του μικρόκοσμου, θεμελιώνοντας την κβαντομηχανική. Σύμφωνα με αυτή, σε συγκεκριμένες περιπτώσεις δεν μπορεί να προσδιοριστεί η ακριβής θέση ενός στοιχειώδους σωματιδίου, για παράδειγμα ενός ηλεκτρονίου, αφού φαίνεται πως αυτό υπάρχει ταυτόχρονα σε διάφορα σημεία. Τα σημεία αυτά όμως, δεν μπορούν να προσδιοριστούν, αφού υπόκεινται στον νόμο της σύμπτωσης. Στην κβαντομηχανική διατυπώνονται μόνο πιθανότητας.                                                                                                                                                                               Ο φυσικός Μαξ Πλανκ (1858-Ι947) ασχολήθηκε κυρίως με τους τομείς της θεωρίας των ακτινοβολιών και της θερμοδυναμικής και τιμήθηκε το 1918 με το βραβείο Νόμπελ φυσικής για τα αποτελέσματα των ερευνών του.                                                                                                          Ο κόσμος φωτίζεται                                                                                             Ο κόσμος των κβάντα είναι μυστηριώδης και αλλόκοτος και αντιβαίνει στις καθημερινές μας εμπειρίες. Έτσι για παράδειγμα, μπορούν να διέρχονται μέσα από τους τοίχους μικρά σωματίδια και να επικοινωνούν με αινιγματικό τρόπο, ξεπερνώντας απέραντους ωκεανούς. Αλληλεπιδρούν αν και απέχουν χιλιάδες χιλιόμετρα μεταξύ τους και παρότι δεν υπάρχουν εμφανείς σύνδεσμοι ανάμεσά τους.                                                                                                                                                    Τεχνολογία και κβάντα                                                                                      Η εξέλιξη της κβαντικής θεωρίας αποτέλεσε μια από τις μεγαλύτερες κατακτήσεις του ανθρώπινου πνεύματος και έθεσε ταυτόχρονα τη βάση για την ανάπτυξη ενός γιγαντιαίου οικονομικού μηχανισμού. Περίπου το 50% του ακαθάριστου εθνικού εισοδήματος των δυτικών βιομηχανικών κρατών προέρχεται από την εφαρμογή της κβαντικής θεωρίας. Η πληροφορική και η νανοτεχνολογία δεν θα ήταν δυνατές χωρίς την κβαντική θεωρία και τη μικροκοσμική εφαρμογή της.                                                          

                                                                                                                                          Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η κβαντική θεωρία, η οποία περιέχει μια σειρά από εξισώσεις, αποτελεί την ορθή μαθηματική περιγραφή του σύμπαντος. Πολλοί φυσικοί ωστόσο, δεν μπόρεσαν να φανταστούν σχηματικά αυτόν τον κόσμο που προκύπτει από τις εξισώσεις. Έτσι, ο Αϊνστάιν είχε συχνά την εντύπωση ότι η θεωρία με την οποία δούλευε είχε κάποια έλλειψη, παρότι η ίδια επικυρωνόταν συνεχώς. Η κατάσταση πάντως, είναι περίεργη, καθώς για περισσότερα από 100 χρόνια υπάρχει μια θεωρία, η οποία εφαρμόζεται άριστα στην πράξη για τεχνολογικούς σκοπούς και την οποία αποδέχεται σχεδόν κάθε φυσικός, αλλά κανείς δεν μπορεί να εξηγήσει τη σημασία της για το σύμπαν.

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν ανέπτυξε, όπως και ο Βέρνερ Χάιζενμπεργκ και ο Μαξ Μπορν, την κβαντομηχανική, έχοντας ως βάση τη θεωρία του Μαξ Πλανκ.


Ταξίδι στον χώρο και στον χρόνο
Η κβαντική θεωρία διατυπώθηκε για να εξηγήσει τα φαινόμενα του μικρόκοσμου. Ισχύει άραγε και για τις απέραντες διαστάσεις του μακρόκοσμου; Ο Βρετανός φυσικός Χιου Έβερετ υποστήριξε πρώτος το 1957, ότι το σύμπαν μας, δηλαδή το σύμπαν που βλέπουμε, είναι μόνο ένα από τα πολλά παράλληλα σύμπαντα που υπάρχουν. Ο Έβερετ το ονόμασε Μοντέλο των Πολλαπλών Κόσμων της κβαντομηχανικής. Εάν ακολουθήσουμε το σκεπτικό αυτό, συναντάμε το μοντέλο των παράλληλων συμπάντων που αποδέχεται σήμερα και η αστροφυσική, δηλαδή φυσαλίδες μέσα στον χωροχρόνο, οι οποίες μπορεί να έχουν εξελιχθεί ανεξάρτητα η μια από την άλλη. Τα σύμπαντα αυτά μπορεί να συνδέονται μεταξύ τους με σήραγγες του χωροχρόνου. Σύμφωνα με αυτό το σκεπτικό, το άνοιγμα μιας τέτοιας σήραγγας στην περιοχή του διαστήματος που βρίσκεται η γη συνδέεται με το άνοιγμα μιας σήραγγας σε μια άλλη περιοχή του σύμπαντος.                                                                                                                                                                                                                                                                Συγγραφείς έργων επιστημονικής φαντασίας ονειρεύονται ταξίδια σε αυτά τα παράλληλα σύμπαντα, στα οποία ο χρόνος κυλά διαφορετικά απ' ότι στη Γη. Αυτό σημαίνει ότι κάποια από αυτά τα σύμπαντα μπορεί να έχουν υπάρξει σε προγενέστερες εποχές. Ένα ταξίδι στον μεσαίωνα δεν θα αποτελούσε κατά συνέπεια ταξίδι στο παρελθόν της γης, αλλά στην πραγματικότητα ενός παράλληλου σύμπαντος. Οι αστροφυσικοί που δέχονται την ύπαρξη τέτοιων κοσμικών σηράγγων θεωρούν το άνοιγμα αυτής της σήραγγας τόσο μικροσκοπικό, ώστε δεν μπορεί να το διαπεράσει κανένα υλικό αντικείμενο, ούτε καν ένα υποατομικό σωματίδιο όπως το πρωτόνιο.
http://to-emblima.blogspot.gr/