sâmbătă, 8 ianuarie 2011

Fizica cuantica

Notiunea de cuantica a fost impusa de catre savantul Herbert Planck (Premiul Nobel in 1918). Dezvoltarea bazelor fizicii cuantice a fost realizata de Albert Einstein, incepand cu teoriile privind relativitatea speciala si cea generala (premiul Nobel in 1921, dar nu pentru aceasta teorie, ci pentru lucrarile privind efectul fotovoltaic). Punctul culminant al fizicii cuantice moderne a fost structurarea celor doua electrodinamici: “electrodinamica cuantica” – pentru care Julian Schwinger, Shinichiro Tomonaga si Richard Feynman au luat premiul Nobel in 1965 si “cromodinamica cuantica” – noua teorie a interactiunilor tari.

Cele doua teorii au condus la cea mai impresionanta constructie a fizicii din toate timpurile – modelul standard, al carui subiect “fierbinte” l-a constituit unificarea fortelor fundamentale din natura. Concluzia cercetarilor a fost foarte clara: toate cele patru forte sunt de fapt “fatete”, forme ale unei singure forte! Iar de aici pana la relationarea fizicii cuantice cu experientele misticilor orientali si occidentali nu a mai fost decat un pas.

Teoria cuantica porneste de la cateva idei esentialeNotiunea de cuantica a fost impusa de catre savantul Herbert Planck (Premiul Nobel in 1918). Dezvoltarea bazelor fizicii cuantice a fost realizata de Albert Einstein, incepand cu teoriile privind relativitatea speciala si cea generala (premiul Nobel in 1921, dar nu pentru aceasta teorie, ci pentru lucrarile privind efectul fotovoltaic). Punctul culminant al fizicii cuantice moderne a fost structurarea celor doua electrodinamici: “electrodinamica cuantica” – pentru care Julian Schwinger, Shinichiro Tomonaga si Richard Feynman au luat premiul Nobel in 1965 si “cromodinamica cuantica” – noua teorie a interactiunilor tari.

Cele doua teorii au condus la cea mai impresionanta constructie a fizicii din toate timpurile – modelul standard, al carui subiect “fierbinte” l-a constituit unificarea fortelor fundamentale din natura. Concluzia cercetarilor a fost foarte clara: toate cele patru forte sunt de fapt “fatete”, forme ale unei singure forte! Iar de aici pana la relationarea fizicii cuantice cu experientele misticilor orientali si occidentali nu a mai fost decat un pas.

Teoria cuantica porneste de la cateva idei esentiale, pe care le vom prezenta pe scurt:

1. In primul rand, fizica cuantica considera ca toate sistemele materiale poseda o caracteristica principala: dualitatea unda-particula. Astfel, electronii – care in fizica clasica, newtoniana actionau ca particule, pot in conditii speciale sa se comporte ca unde, respectand legile electromagneticii si nu cele ale mecanicii.

2. Toate actiunile care au loc in fizica pot fi masurate, iar cele mai mici unitati energetice, care nu mai pot fi subdivizate sunt “cuantele” (de aici si denumirea de fizica cuantica). De exemplu, un atom poate face un salt de la o stare la alta, fara a trece prin stadiile intermediare, cu emisia unei cantitati cuantice de energie luminoasa. Cand particulele interactioneaza, este ca si cum ele ar fi conectate prin legaturi invizibile la un intreg. Pe scara larga, aceste conexiuni invizibile sunt atat de multe incat analiza lor devine probabilista.

3. In al treilea rand, exista o proprietate stranie de “ne-localizare” cuantica. Aceasta inseamna ca particule aflate la distante microscopice unele de altele (de ex. mii de kilometri) pot sa interactioneze unele cu altele intr-un mod ciudat, ca si cum ar fi inter-conectate, insa legatura dintre ele este necunoscuta. Este ca si cum ar exista un “intreg” care coordoneaza prin metode necunoscute fiecare particica din Univers. Bohr si Heisenberg au dezvoltat aceasta idee, demonstrand ca nu se pot face observatii obiective, intrucat observatorul, prin actiunea sa de observare, modifica starea cuantica a sistemului observat. Aplicata la un caz concret, inseamna ca simpla indreptare a atentiei catre o floare modifica la nivel cuantic starea acelei flori!

In fizica cuantica, nu intensitatea unui camp energetic cuantic conteaza, ci forma, structura sa. Astfel, chiar si cel mai infinitezimal camp cuantic poate afecta o particula, modificandu-i starea. Nu intensitatea conteaza in noua fizica, ci existenta sau inexistenta acelui camp cuantic. O forta nu trebuie neaparat sa fie activa, ea poate exista si ca potential, acest potential fiind esential pentru fizica cuantica.

O alta descoperire importanta, apartinand lui Einstein este de-acum cunoscuta lege E=mc²; aceasta lege arata ca masa nu este decat energie aflata in repaus. Teoria relativitatii demonstreaza ca masa unei particule, a unui obiect sau fiinte nu are nimic de a face cu substanta (precum era in fizica clasica), masa nefiind altceva decat o forma de energie. Si cum energia este o marime dinamica asociata activitatii si proceselor de transformare, aceasta dovedeste ca particula nu poate fi gandita ca un obiect static, ci ca o entitate dinamica, deci ca un proces care implica energie.

Crearea particulelor din energie pura reprezinta fara indoiala un rezultat spectaculos al fizicii relativiste. Ulterior, teoria cuantica a demolat conceptele clasice de corp solid si lege strict determinista, la nivel subatomic corpurile materiale solide ale fizicii clasice newtoniene prezentandu-se ca unde de probabilitate, iar acestea se refera la probabilitatea interactiunilor.

In urma dialogurilor cu maestrul spiritual Jiddu Krishnamurti, David Bohm si-a indreptat atentia spre realizarea unei intalniri intre spiritualitate si fizica. Astfel a luat nastere notiunea de “ordine implicita” (in engl. implicate order), care sta la baza teoriei cuantice a lui Bohm. Trasatura esentiala a acestei idei este ca intreg Universul este intr-un anume fel “invelit”, continut in fiecare particica a sa si ca fiecare parte este de fapt o condensare a intregului Univers.

Ordinea universala se dezvaluie, devine “explicita”, insa pana acum cercetatorii nu au reusit sa descopere decat o mica parte din legile acestei ordini implicite a Universului.

Bohm este unul dintre primii fizicieni cuantici care au sugerat si ulterior demonstrat existenta unor dimensiuni multiple, dincolo de planul fizic sau energetic. El clasifica aceste planuri/dimensiuni ale universului in functie de “subtilitatea” lor: planul fizic este un plan mai grosier, mai “dens”, pe cand planul mintii este mult mai subtil; dincolo de minte, planul constiintei are caracteristici care abia acum se dezvaluie: “chiar si planul mental devine un plan fizic daca ne indreptam spre o directie mai subtila”

Realitatea multidimensionala este descrisa de Bohm prin analogia cu fotografia holografica: universul holografic este compus dintr-o infinitate de dimensiuni, care exista simultan; aceste dimensiuni sunt structuri similare cu intregul, cu Universul. Daca am putea privi separat o dimensiune, ea ar arata exact ca intregul: este ca si cum am rupe o bucata dintr-o holograma: ea ar contine toata imaginea continuta de holograma initiala. La fel este si universul holografic: orice dimensiune a sa are aceleasi caracteristici ca intregul, ca universul.

Niciun comentariu:

Trimiteţi un comentariu