De nucleaire explosie die de loop van de geschiedenis veranderde
In 2022 erkende de Nobelprijs het werk van drie wetenschappers die bijdroegen aan het begrijpen van het mysterieuze concept van kwantumverstrengeling. Op de foto één van de prijswinnaars, Alain Aspect.
Kwantumverstrengeling heeft wetenschappers lang verbaasd. Het fascinerende fenomeen houdt eenvoudig gezegd in dat een deeltje van een 'verstrengeld paar' kan worden beïnvloed door de toestand van een ander deeltje, ongeacht de afstand of wat er tussen hen bestaat.
De verstrengeling is zo groot dat je door één ding aan het ene deeltje te meten, informatie kunt krijgen over een ander deeltje. Dit is het geval zelfs als ze miljoenen lichtjaren van elkaar verwijderd zijn.
Waarom is kwantumverstrengeling zo'n spannend onderwerp voor wetenschappers? Nou, Einstein noemde het niet voor niets "spookachtige actie op afstand". Tot de jaren 1970 vroegen wetenschappers zich zelfs af of het wel echt was.
Om uit te leggen wat het concept eigenaardig maakt, zouden we het concept van kwantum superpositie moeten begrijpen, een sleutelbegrip in de kwantummechanica.
Deeltjes bestaan in meerdere toestanden tegelijk, dat wil zeggen, totdat ze gemeten worden. In kwantum superpositie kiest een deeltje een van de toestanden die in de superpositie is.
Hoe ziet dit eruit? Science Exchange geeft een goed voorbeeld dat we in overweging kunnen nemen: Stel je een vijver voor. We kunnen twee verschillende punten van het vijveroppervlak tegelijkertijd aanraken.
Golfjes zouden zich uitstrekken vanuit elk van de twee punten. Uiteindelijk zouden die golfjes elkaar overlappen en een ingewikkelder patroon vormen.
In de kwantumwetenschap hebben deeltjes wiskundige, golfachtige eigenschappen en ook zij worden over elkaar heen gelegd. Deze golven worden uitgedrukt als vergelijkingen die informatie geven over een bepaald object, zoals de snelheid of locatie van een elektron.
Dus wanneer een object zoals een elektron in superpositie is, kunnen al zijn toestanden beschouwd worden als mogelijke uitkomsten. Aan elke mogelijkheid wordt een waarschijnlijkheid toegekend.
Dat klinkt ingewikkeld niet? Laten we proberen het wat makkelijker uit te leggen middels het beroemde experiment met de kat van Schrödinger. Een kat wordt in een gesloten doos met gif gestopt. Er is 50% kans dat de kat binnen een uur sterft. Wat betekent dat er 50% kans is dat de kat niet doodgaat.
Hoe houdt dit verband met quantum superpositie? Na een uur stelde Schrödinger dat de kat zowel dood als levend kon zijn. Voor Schrödinger is het de waarneming die bepaalt of de kat leeft of niet.
Dit betekent niet dat de kat letterlijk in beide toestanden is, maar het is de onzekerheid van de toestand van een object dat onbepaald is totdat er iets gemeten of geverifieerd wordt.
Dit is als een ronddraaiende munt. Terwijl het ronddraait, is het tegelijkertijd zowel munt als kop. Op dezelfde manier zijn deeltjes die ronddraaien zowel omhoog als omlaag, dat wil zeggen, totdat ze gemeten worden. Aan elke 'toestand' is een waarschijnlijkheid verbonden.
Dus wat maakt kwantumverstrengeling 'spookachtig'? Zoals het tijdschrift Space beschrijft, als we een buitenaardse levensvorm zouden ontdekken die 10 lichtjaren van ons vandaan leeft, zou het 10 jaar duren voordat een boodschap bij hen aankomt en nog eens 10 jaar voordat we hun antwoordontvangen.
Volgens Einstein is de maximale snelheid de lichtsnelheid. Het is geen snelheid die kan toenemen. Dat is waar het griezelige deel om de hoek komt kijken.
De waarneming van kwantumverstrengeling betekent dat deeltjes onmiddellijk informatie uitwisselen, ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn of wat er tussen hen bestaat, in wezen de beperking van de lichtsnelheid trotserend.
Space Magazine helpt ons dit concept beter te begrijpen door de analogie van een munt te gebruiken. De kans dat een munt op een van beide kanten terechtkomt, wordt over het algemeen als 50% beschouwd.
Stel je voor dat twee mensen twee munten hebben. Ze gooien allebei een munt op, maar in plaats van dat de waarschijnlijkheid elke keer 50% is, beïnvloedt de uitkomst van een van de munten de andere.
Dit betekent dat hoe vaker de twee munten omdraaien, hoe kleiner de kans is dat ze een van elkaar verschillende uitkomst hebben.
Hoewel de theorie op zichzelf fascinerend is en een belangrijk kenmerk van de kwantumwetenschap, biedt het ook een lens die we kunnen gebruiken om naar ons leven en onze relaties met anderen te kijken.
Er kunnen zich onverklaarbare, betekenisvolle toevalligheden tussen mensen voordoen. Hoewel er geen wetenschappelijke experimenten zijn die veel verder gaan dan speculatie, zorgt het wel voor een interessante reflectie.
De psycholoog Carl Jung gebruikte de term 'synchroniciteit' om te verwijzen naar de onderlinge verbondenheid van dingen die ogenschijnlijk geen directe, toevallige relatie hebben.
We kunnen het concept van kwantumverstrengeling gebruiken om na te denken over synchroniciteit in ons dagelijks leven in relaties met anderen. Heb je bijvoorbeeld ooit een vriend gebeld en als hij opneemt, zegt hij dat hij net aan je dacht?
Er zijn een aantal onderzoeken die onderzoeken of kwantumverstrengeling daadwerkelijk interpersoonlijke verbindingen kan verklaren; een neurologische structuur die gebruik maakt van kwantumprocessen.
Deze theorie, die nog steeds empirisch zwak is, stelt dat individuele neuronen door kwantumverstrengeling een coherente ervaring tussen individuen creëren.
Totdat er meer onderzoek is gedaan, blijft deze speculatieve toepassing van kwantumverstrengeling grotendeels metaforisch, maar het biedt wel een interessante manier om na te denken over de onderlinge verbondenheid van individuen.
Wat als synchroniciteit, empathie of zelfs intuïtie verklaard kunnen worden door middel van een wiskundig raamwerk binnen wetenschappelijke grenzen? Hoewel het nog steeds een filosofische interpretatie is, stelt de kwantummechanica ons in staat om op mysterieuze manieren naar de wereld, onze ervaringen en onszelf te kijken.
Onderzoekers van het Information Sciences Institute (ISI) van de Universiteit van Californië gebruiken methoden uit de kwantumfysica om algoritmen voor online datingsites verder te ontwikkelen.
Deze onderzoekers geloven dat liefde kwantificeerbaar is en dat algoritmes daarom, door bepaalde patronen te identificeren en aan te scherpen, compatibele mensen kunnen matchen aan de hand van enkele kenmerken van 'spookachtige acties op afstand'.
Zie ook: De voorspellingen van Nostradamus: oorlog en catastrofe
Bronnen: (Astronomy) (Science Exchange) (Space) (SnoQap) (Medium) (University of California’s School of Engineering) (Caltech)
Einsteins 'actie op afstand' verwijst naar het fenomeen van kwantumverstrengeling. Dit is een concept in de kwantummechanica waarbij, ongeacht de afstand tussen twee deeltjes, twee (of meer) deeltjes intrinsiek met elkaar verbonden raken. Hun band is zo sterk dat de toestand van een van de deeltjes onmiddellijk de toestand van de andere deeltjes beïnvloedt. Dit stelde Einstein voor serieuze uitdagingen, omdat kwantumverstrengeling het localiteitsprincipe in de relativiteit uitdaagt.
Hoe kunnen we dit concept gebruiken om na te denken over onze alledaagse ervaringen, zoals onze relaties met anderen? Klik verder en ontdek.
Einsteins spookachtige 'actie op afstand' uitgelegd
Het fenomeen van kwantumvestrengeling en hoe het zich verhoudt tot menselijke ervaringen
LIFESTYLE Filosofie
Einsteins 'actie op afstand' verwijst naar het fenomeen van kwantumverstrengeling. Dit is een concept in de kwantummechanica waarbij, ongeacht de afstand tussen twee deeltjes, twee (of meer) deeltjes intrinsiek met elkaar verbonden raken. Hun band is zo sterk dat de toestand van een van de deeltjes onmiddellijk de toestand van de andere deeltjes beïnvloedt. Dit stelde Einstein voor serieuze uitdagingen, omdat kwantumverstrengeling het localiteitsprincipe in de relativiteit uitdaagt.
Hoe kunnen we dit concept gebruiken om na te denken over onze alledaagse ervaringen, zoals onze relaties met anderen? Klik verder en ontdek.