Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Mecanica cuantică » Mecanica cuantică și relativitatea generală au generat mai mult întrebări decât răspunsuri

Mecanica cuantică și relativitatea generală au generat mai mult întrebări decât răspunsuri

Mecanica cuantică (MC) și relativitatea generală (RG) au modificat profund înțelegerea noastră a lumii fizice. Cu toate acestea, ne-au lăsat o imagine generală a lumii fizice neclară, incompletă și fragmentată. Combinarea a ceea ce am învățat despre lumea noastră din cele două teorii și găsirea unei noi sinteze reprezintă o provocare majoră, poate provocarea majoră în fizica fundamentală de astăzi.

Cele două teorii au deschis o revoluție științifică majoră, însă această revoluție nu este finalizată. Cea mai mare parte a fizicii acestui secol a fost o serie de explorări triumfătoare ale noilor lumi deschise de MC și RG. MC duce la fizica nucleară, fizica solidelor și fizica particulelor; RG duce la astrofizică relativistă, cosmologie, și astăzi ne conduce spre astronomie gravitațională. Urgența aplicării celor două teorii în domenii din ce în ce mai mari și evoluțiile importante și atitudinea pragmatică dominantă a mijlocului secolului al XX-lea au ascuns faptul că o imagine consistentă a lumii fizice, mai mult sau mai puțin stabilă timp de trei secole, a fost pierdut odată cu apariția MC și RG. Această atitudine pragmatică nu poate fi satisfăcătoare sau productivă pe termen lung. Noțiunile fundamentale cartezian-newtoniene, cum ar fi materia, spațiul, timpul și cauzalitatea, au fost profund modificate, iar noile noțiuni nu se armonizează între ele. La baza înțelegerii noastre asupra lumii domnește o confuzie surprinzătoare. Din MC și RG știm că trăim într-un spațiu cu proprietăți cuantice: un spațiu cuantic. Dar ce este un spațiu cuantic?

În ultimul deceniu, atenția fizicienilor teoreticieni s-a concentrat din ce în ce mai mult pe această problemă majoră. Oricare ar fi rezultatul întreprinderii, suntem martorii unui efort intelectual la scară largă îndreptat spre realizarea unui scop major: finalizarea revoluției științifice din secolul al XX-lea și găsirea unei noi sinteze.

În acest efort, fizica se confruntă încă o dată cu probleme conceptuale: Ce contează? Ce este cauzalitatea? Care este rolul observatorului în fizică? Ce este timpul? Care este sensul „a fi undeva”? Care este sensul „acum”? Care este sensul „mișcării”? Este mișcarea definită în privința obiectelor sau în ceea ce privește spațiul? Aceste întrebări fundamentale sau versiuni sofisticate ale acestor întrebări au fost esențiale în gândirea și rezultatele lui Einstein, Heisenberg, Bohr, Dirac și colegilor lor. Dar acestea sunt și aceleași întrebări pe care Descartes, Galileo, Huygens, Newton și contemporanii lor le-au dezbătut cu pasiune – întrebările care i-au determinat să creeze știința modernă. Pentru fizicienii de la jumătatea secolului al XX-lea, aceste întrebări erau irelevante: nu trebuie să ne îngrijoreze primele principii pentru a aplica ecuația lui Schrodinger atomului de heliu sau pentru a înțelege cum evoluează o stea de neutroni. Dar astăzi, dacă vrem să găsim o imagine nouă a lumii, dacă vrem să înțelegem ce este spațiua cuantic, trebuie să ne întoarcem din nou la acele probleme fundamentale. Trebuie să găsim un nou răspuns la aceste întrebări – diferite de cele ale lui Newton – care ia în considerare ceea ce am învățat despre lume cu MC și RG.

Desigur, avem puțin, dacă nu chiar deloc, acces empiric direct la regimurile în care ne așteptăm să apară fenomene gravitationale cuantice reale. Orice s-ar putea întâmpla la acele scale la distanțe foarte mici, departe de experiența noastră. Cu toate acestea, avem informații despre gravitația cuantică și avem indicii despre cum să o căutăm. De fapt, suntem într-una din situațiile foarte tipică în care o bună fizică teoretică fundamentală a lucrat la cele mai bune rezultate în trecut: am învățat două noi „fapte” extrem de generale despre lumea noastră, MC și RG, și mai trebuie „doar” să ne dăm seama ce implică, atunci când sunt luate împreună. Cele mai izbitoare progrese în fizica teoretică s-au petrecut în situații analoge cu aceasta.

Sursa: Carlo Rovelli, Quantum spacetime: what do we know?

De la Big Bang la singularități și găuri negre
De la Big Bang la singularități și găuri negre

Singularitățile la care se ajunge în relativitatea generală prin rezolvarea ecuațiilor lui Einstein au fost și încă mai sunt subiectul a numeroase dezbateri științifice: Există sau nu, singularități? Big Bang a fost o singularitate inițială? Dacă singularitățile există, care este … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $2,99 Selectează opțiunile
Materia: Solide, Lichide, Gaze, Plasma
Materia: Solide, Lichide, Gaze, Plasma – Fenomenologie

O perspectivă contemporană asupra materiei, care ia în considerare toate entităţile ştiinţifice observabile, cu accent pe fenomene. În principiu, definiţia materiei se limitează la astfel de entităţi explorate de fizică. În funcţie de condiţiile termodinamice diferite, cum ar fi temperatura … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $3,99 Selectează opțiunile
Experimente de fizică
Experimente de fizică

O trecere în revistă a experimentelor din domeniul fizicii care au marcat evoluția și progresul omenirii, și cunoașterea despre lume și universul în care trăim. În final, o serie de experimente foarte interesante și bune documentate recomandate de NASA pentru … Citeşte mai mult

Nu a fost votat $4,99 Selectează opțiunile

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *