Jungova dvojitá zkušenost

Skutečný začátek principů moderní vědy Isaac Newton formulace základních zákonů klasické mechaniky na konci 17. století. Pravidelnosti, které odvodil, tak hladce vysvětlovaly přírodní jevy kolem člověka: gravitace, rotace nebeských těles a tak dále - což skutečně dalo teoretický začátek vědecké poznatky ve fyzice. Během příštích dvou set let se vyvinula klasická Newtonova mechanika, která si podmanila stále složitější jevy našeho světa. Na konci 19. století bylo mezi vědci názor, že problémy fyziky jako vědy byly prakticky vyčerpány. Bylo předpokládáno, že dokázala doslova vysvětlit všechno a v jejím oboru zůstalo jen několik malých úkolů.

Princip Laplaceova determinismu

Jak můžete vidět, úspěch Newtonovy mechaniky významně přispěl k optimistickému pohledu na lidské schopnosti v poznání a vlivu na přírodu. Kvintesence takového optimismu ohledně znalosti okolního světa byla koncepcí determinismu vědce Pierra Simona Laplacee. Vyjádřil svůj názor že velmi brzy se vědci naučí nejen zjistit konkrétní stav fyzických jevů, ale na základě toho a předpovědět budoucí jevy. Takže, například, běžíme na kamenu, nemůžeme vždy hádat, kam přeskočí. Ale tím, že vypočítáme jeho hmotnost, hybnost, kterou dala, a směr pohybu, můžeme jasně vypočítat, kde klesá na zem. Přibližně totéž (ačkoli ne vždy reálné kvůli mnoha faktorům), možnost vypočítat současný stav jakékoli látky a jevu, a tedy předpověď jeho osudu v budoucnu, byla nakreslena stejným způsobem v reprezentaci Laplace a mnoha dalších vědců.

Zrod Einsteinovy ​​teorie relativity a kvantové mechaniky

Bolestné zničení těchto myšlenek bylo objevem úžasných vlastností světa subatomických částic, včetně zkušeností Junga, na počátku 20. století. První úder do zdánlivě nerozbitné pravdy Newtonových zákonů byl výpočet rychlost světla které neodpovídaly klasické mechaniky, v důsledku čehož je třeba opravit jeho zákony. Albert Einstein to dokázal v roce 1905. Souběžně s narozením Einsteinovy ​​teorie relativity, která odhalila spojitost mezi prostorem a časem a znovu dokázala důsledně vysvětlovat přírodu na obrovském vesmíru, vznikla další věda - kvantová mechanika. A tady bylo brzy objeveno, že subatomové částice žijí podle zcela jedinečných zákonů, které ani Newton ani Einstein nemohly vysvětlit. Ve dvacátých letech předznamenala ještě větší obtíže, než ty, které dříve čelily fyzici.

Werner Heisenberg a jeho princip nejistoty

Německý vědec Werner Heisenberg byl první, kdo si uvědomil, že Laplaceův determinismus není použitelný pro tento mikroskopický svět. Faktem je, že prováděním výzkumu v našem makrokosmu ovlivňujeme studované prvky. Jakékoli pozorování kvantového světa však přináší poruchu ve svém chování. Abychom tam mohli vidět, musíme "hodit" fotony, které mají srovnatelnou velikost s protony, neutrony, elektrony, a tak je významně ovlivní, čímž ukončí jakýkoli experiment. Podle teoretických výpočtů Heisenbergu bychom mohli přesně vypočítat buď polohu částice ve vesmíru, nebo její rychlost, ale nikdy ani jednu a druhou najednou.

Jungova dvojitá zkušenost

Anglický vědec Thomas Jung na přelomu 18. a 19. století založil experiment, který objevil fenomén fyziky lehké rušení. V té době byla mezi vědci rozprava o tom, co tvoří světlo: korpuskulární částice nebo vlna. Jungova zkušenost byla následující. Nechal světlo na plátně skrz desku, ve které byly řezány dvě štěrbiny. Pokud by světlo sestávalo z nejmenších částic, pak by se na obrazovce projevily pouze dva světelné proužky, částice by jasně prošly dvěma štěrbinami. Ale zkušenost Junga ukázala, že světlo opouští interferenční vzor na obrazovce. To je způsobeno jeho povahou vln. Vlna, narážející na bariérovou desku, se rozpadá ve dvou, když už ji prošla. Ale na cestě k obrazovce se amplituda vlny jednoho srazí s druhým, navzájem se uhasí, vytváří menší a větší koncentraci světla na různých místech. Pokus byl přímým důkazem vlnové povahy světla. Ale s dalšími objevy vznikly nové otázky. Max Planck dokázal, že světelná vlna se stále skládá z diskrétních částí - fotonů. Tak proč se nechovají jako částice? Už v 20. století fyzici opakovaně zopakovali Jungovu zkušenost a ujistili se, že světlo se chová jako vlna. Bylo navrženo, aby současně vyzařovaly fotony uvolňované trámy, které vytvářejí takový obraz od mnoha skupin. Zjevné částice se také chovaly - elektrony, které by podle všech pojmů fyziků měly určitě mít korpuskulární vlastnosti. Abychom objasnili otázku, byl proveden experiment, kdy byly elektrony propuštěny pouze po jednom. Bylo by to jedno Elektrón musí jasně protékat jedním z otvorů a zanechat značku na obrazovce na jednom ze dvou míst. Paradoxně se interference opakuje. Ale skutečně překvapivým faktem bylo, že všechny pokusy o vytvoření nadměrně citlivých zařízení a detekci trajektorie každého elektronu vedly k tomu, že se začalo chovat jako částice. Rušení zmizelo. A to není způsobeno slabými technickými možnostmi, ale doslova kvůli nejistotě samotné přírody. Částek jednoduše není v jednom konkrétním místě. Trajektorii jeho pohybu lze definovat pouze jako pravděpodobnost. To znamená, že to může být doslova na několika místech současně a procházet všemi možnými trajektoriemi (jedna částice doslova prochází skrze jednu a jinou štěrbinou). Tato úžasná vlastnost se nazývala nonlocalita subatomických prvků a prokázala svou povahu dvou vlnových částic.