Tib neeg lub hlwb cuam tshuam li cas rau quantum physics?

2024 Tus sau: Seth Attwood | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-16 16:06

Tsis muaj leej twg paub tias kev nco qab yog dab tsi thiab nws ua haujlwm li cas. Tau kawg, cov kws tshawb fawb los ntawm ntau qhov kev tshawb fawb muaj ntau qhov kev xav ntawm qhov qhab nia no, tab sis tsis muaj leej twg tuaj yeem muab cov lus teb meej rau cov lus nug ntawm qhov kev nco qab yog dab tsi. Ib qho xwm txheej zoo sib xws tau pom nrog quantum mechanics - kawm txog kev sib cuam tshuam ntawm qhov me me ntawm lub Ntiaj Teb nrog ib leeg, physicists tau kawm ntau heev. Tab sis txij li thaum quantum mechanics tsis pom zoo nrog Einstein txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo, cov kws tshawb fawb tsis tuaj yeem txiav txim siab seb yuav coj lawv mus rau qhov sib txawv li cas.

Raws li ib qho ntawm cov kws tshawb fawb loj tshaj plaws ntawm lub xyoo pua nees nkaum, physicist Richard Feynman, tsis muaj leej twg nkag siab txog quantum mechanics. Interestingly, nws yuav zoo li tau tham txog qhov teeb meem sib npaug ntawm kev nco qab. Txawm tias muaj tseeb hais tias qee cov kws tshawb fawb ntseeg tias kev nco qab tsuas yog kev dag ntxias xwb, lwm tus, ntawm qhov tsis sib xws, ntseeg tias peb tsis to taub txhua qhov nws los ntawm.

Yog li nws tsis yog qhov xav tsis thoob tias lub hnub nyoog tsis paub meej ntawm kev nco qab tau ua rau qee tus kws tshawb fawb tig mus rau quantum physics los piav qhia nws. Tab sis yuav ua li cas ib tug unsolved paub tsis meej piav los ntawm lwm tus?

Nco ntsoov yog dab tsi?

Nws yog ib qho nyuaj rau kev paub txog kev nco qab. Yuav ua li cas teb cov lus nug ntawm "vim li cas kuv yog kuv" los yog "Kuv lub siab xav txawv li cas ntawm tus miv nco qab?" los yog "Vim li cas kuv thiaj paub lub ntiaj teb no thiab tsis yog lwm yam?" Hmoov zoo, muaj cov kws tshawb fawb hauv ntiaj teb uas tau npaj los muab cov lus teb, yog tias tsis yog tag nrho, ces ntau cov lus nug txog dab tsi tib neeg kev nco qab yog dab tsi.

Piv txwv li, kev txawj ntse philosopher Daniel Dennett, xib fwb ntawm Tufts University (USA), nyob rau hauv nws phau ntawv "From Bacteria rau Bach thiab Back" hais txog yuav ua li cas lom txheej txheem nyob rau hauv tib neeg lub cev tsim ib tug kwj ntawm kev xav thiab cov duab. Tus xibfwb ntseeg hais tias cov yeeb yaj kiab uas ua yeeb yaj kiab ua ntej ntawm peb txhua tus ntawm lub qhov muag tsis muaj dab tsi ntau tshaj li qhov kev xav tsis zoo uas tau tsim los ntawm peb lub hlwb. Nws kuj ntseeg hais tias kev nco qab tsis yog qhov tsis meej raws li peb xav thiab ntseeg tias kev tshawb fawb yuav tsum piav qhia lub hom phiaj ua haujlwm ntawm lub hlwb.

Ntawm cov kws tshawb fawb uas tsis pom zoo nrog Dennett qhov kev xav yog Australian philosopher thiab xib fwb David Chalmers. Nws tawm tswv yim kom xav txog kev nco qab yog ib yam dab tsi tseem ceeb, piv txwv li, raws li cov cai ntawm physics, uas tuaj yeem nrhiav tau yav tom ntej siv cov cuab yeej tshiab. Nws qhov thib ob lub tswv yim tseem ceeb tshaj plaws yog hu ua "panspichism hypothesis", raws li kev nco qab yog universal thiab txhua lub cev muaj nws rau qee qhov, txawm tias theem pib thiab photons. Thiab qhov twg muaj photons, tej zaum yuav muaj quantum mechanics.

quantum physics cuam tshuam li cas rau kev nco qab?

Xyoo 1921, Albert Einstein tau txais txiaj ntsig Nobel nqi zog hauv Physics rau nws qhov kev tshawb pom ntawm txoj cai ntawm cov nyhuv photoelectric. Tus kws kho mob ntseeg tias lub teeb, uas feem ntau suav hais tias yog lub nthwv dej tsis tu ncua, kuj tuaj yeem muab faib rau hauv quanta, uas peb hu ua photons. Qhov xwm txheej no, nrog rau Max Planck qhov kev nkag siab ntawm lub cev hluav taws xob, Niels Bohr tus qauv atomic tshiab, Arthur Compton's X-ray kev tshawb fawb thiab Louis de Broglie qhov kev xav tias qhov teeb meem muaj yoj zoo li lub zog, cim qhov pib ntawm lub sijhawm tshiab quantum uas koj thiab kuv. muaj hmoo txaus nyob.

Puas yog nws xav tsis thoob tias qhov kev xav tshiab ntawm kev nco qab tau tshwm sim hu ua Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), txhawb nqa los ntawm Nobel Prize Winner hauv Physics Professor Roger Penrose ntawm University of Oxford thiab anesthesiologist Stuart Hameroff ntawm University of Arizona.

Lub Orch OR txoj kev xav, txawm hais tias nws tau dhau los ntawm ntau qhov kev hloov pauv txij li nws pib, feem ntau hais tias qhov kev tshawb pom ntawm quantum oscillations hauv "microtubules" uas nyob rau hauv cov neurons ntawm lub hlwb ua rau muaj kev nco qab. Microtubules (protein polymers) tswj cov kev ua haujlwm ntawm neuronal thiab synaptic thiab txuas lub hlwb cov txheej txheem rau kev tswj tus kheej ntawm qib quantum. Cov kws tshawb fawb ntseeg tias txoj kev xav tshiab yuav piav qhia txog kev tuag tom qab.

Nco ntsoov tias txoj kev xav ntawm Penrose thiab Hameroff tau ua rau muaj ntau qhov kev thuam, txawm li cas los xij, kev siv quantum txoj kev xav hauv cov ntsiab lus lom neeg tau txuas ntxiv thiab muaj kev vam meej tshaj plaws hauv kev cuam tshuam nrog photosynthesis. Interestingly, kev tshawb fawb ntawm tsis hnov tsw, enzymes, thiab txawm DNA noog kuj qhia hais tias quantum teebmeem tej zaum yuav muaj ntau lug koom nyob rau hauv kev ua hauj lwm ntawm cov kab mob lom.

PhD tub ntxhais kawm Bethany Adams tsis ntev los no tau luam tawm ib daim ntawv hauv Physics World hais txog lub luag haujlwm ntawm quantum teebmeem hauv lub hlwb. Adams txoj kev tshawb fawb qhia txog ntau yam ntawm cov teebmeem quantum ntawm lub hlwb, tab sis nws txoj kev kawm kws kho mob

tsom mus rau quantum entanglement ntawm neurons thiab yuav ua li cas nws tuaj yeem cuam tshuam los ntawm cov tshuaj xws li lithium.

Thaum Adams txoj haujlwm suav nrog ntau daim ntawv thov muaj peev xwm, nws tus kheej cia siab tias nws txoj kev tshawb fawb yuav ua rau lub ntiaj teb nkag siab zoo dua li cas cov tshuaj tiv thaiv kev ntxhov siab thiab cov tshuaj tiv thaiv lub siab ua haujlwm, nrog rau kev kho tshiab rau ntau yam mob hlwb. Tab sis leej twg paub, tej zaum nws txoj hauj lwm yuav tso cai rau cov kws tshawb fawb piav qhia tias kev nco qab ua haujlwm li cas thiab nws tuaj qhov twg los.