ฟิสิกส์เอกลักษณ์

ในบรรดาคุณลักษณะทั้งหมดของขอบเขตควอนตัม รูปแบบที่อนุภาคใช้นั้นจัดอยู่ในประเภทที่แปลกประหลาดที่สุดอย่างแน่นอน มีความเป็นไปได้เพียงสองอย่างเท่านั้น: วัตถุที่เหมือนกันซึ่งสามารถบดรวมกันได้ (โบซอน) และวัตถุที่เหมือนกันซึ่งไม่สามารถบดรวมกันได้ (เฟอร์มิออน) โบซอนปฏิบัติตามคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าสถิติโบส-ไอน์สไตน์ ในขณะที่เฟอร์มิออนปฏิบัติตามสถิติเฟอร์มี-ดิแรค 

ความเป็นไปได้

ทั้งสองนี้ถูกค้นพบโดยอิสระในปี พ.ศ. 2467-2468 ค้นพบคุณสมบัติของโบซอน และหลักการกีดกันของ ที่แสดงให้เห็นพฤติกรรมพื้นฐานของเฟอร์มิออนในปี 1926 Paul Dirac ได้สังเคราะห์ความเป็นไปได้เหล่านี้ในกรอบทางคณิตศาสตร์ ถ้าคุณแลกเปลี่ยนวัตถุที่เหมือนกันสองชิ้นและ “ปัจจัยเฟส” 

ของฟังก์ชันคลื่นเหมือนกันหรือ “สมมาตร” วัตถุจะสามารถครอบครองสถานะควอนตัมและตำแหน่งทางกายภาพเดียวกันและเป็นโบซอนได้ (กลุ่มของโบซอนที่ตกอยู่ในสถานะพลังงานต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จะสร้างคอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์) หากเฟสแฟกเตอร์เป็นลบหรือ “ไม่สมมาตร” 

วัตถุจะไม่สามารถอยู่ในตำแหน่งเดียวกันและเป็นเฟอร์มิออนได้คณิตศาสตร์ของโลกควอนตัมจำกัดวัตถุให้อยู่ในความเป็นไปได้ทั้งสองนี้ ซึ่งหมายความว่าโบซอนและเฟอร์มิออนมีบทบาทที่แตกต่างกันอย่างมากในอาณาจักรควอนตัม โบซอนทำหน้าที่เป็นอนุภาคที่มีแรงดึงดูด ตัวอย่างเช่น โฟตอนเป็นอนุภาค

ที่สอดคล้องกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า สำหรับเฟอร์มิออน หลักการแยกของเพาลีและหลักการความไม่แน่นอนจะควบคุมระดับพลังงานของอะตอม ซึ่งกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุและโครงสร้างของสสารโบซอนและเฟอร์มิออนเป็นสิ่งที่นักฟิสิกส์คุ้นเคย แต่การเขียนในวารสาร

ในปี 1944 ซึ่งเป็นปีก่อนที่เพาลีจะได้รับรางวัลโนเบล นักฟิสิกส์และนักปรัชญาวิทยาศาสตร์กล่าวว่าเป็นเรื่อง “แปลก” ที่มี “การอภิปรายหลักการกีดกันในวรรณกรรมเชิงปรัชญาน้อยมาก” . เขาสามารถเสริมได้ว่ามีน้อยมาก – หรือการควบแน่นของโบส – ไอน์สไตน์ – ในวัฒนธรรมสมัยนิยมเช่นกัน

วัฒนธรรม

สมัยนิยมมักจะหาประโยชน์จากความแปลกประหลาดของควอนตัม โดยค้นหาคำต่างๆ เช่น ควอนตัมลีพ การเติมเต็ม การซ้อนทับ และโลกคู่ขนานที่อัดแน่นไปด้วยพลังสร้างสรรค์ ประธานาธิบดีบารัค โอบามาของสหรัฐฯ ถึงกับใช้หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก

เพื่ออธิบายถึงการที่เขาลังเลที่จะเผชิญหน้ากับที่ปรึกษาโดยตรงเกี่ยวกับความคิดเห็นของพวกเขา ในขณะที่ฝ่ายตรงข้ามคนล่าสุดของเขา  อดีตผู้ว่าการมิตต์ รอมนีย์ ถูกตราหน้าว่าเป็น “นักการเมืองควอนตัม” อย่างเหน็บแนม ดำรงตำแหน่งแทนที่และอ้างข้อความเสริมในเรื่องขึ้นอยู่กับบริบท

แต่หลักการ

ของ Pauli และการควบแน่นนั้นขาดหายไปจากวัฒนธรรมสมัยนิยม ตัวตนคือรองเท้าควอนตัมที่ไม่ตกหล่นแต่ทำไมไม่?ความสามารถในการแท็ก กลศาสตร์คลาสสิกขึ้นอยู่กับความแตกต่างของสสารแม้แต่ชิ้นแรก กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าคุณต้องการ คุณสามารถติดแท็กสิ่งของและติดตามสิ่งเหล่านั้น

ไปรอบๆ แน่นอนว่า อะตอมและโมเลกุลประเภทเดียวกันนั้นถูกคิดว่าเหมือนกัน แต่โดยหลักการแล้ว แต่ละอะตอมนั้น “แท็กได้” บรรดานักวิทยาศาสตร์ เช่น เจมส์ เคลิร์ก แม็กซ์เวลล์ ผู้ซึ่งหยุดไตร่ตรองความมหัศจรรย์ของเอกภพที่เต็มไปด้วยวัตถุที่เหมือนกันแต่แยกแยะได้นั้นไม่มีคำอธิบายใดๆ 

โรงงานในจักรวาลบางแห่งได้ผลิตอะตอมที่ซ้ำกันอย่างสมบูรณ์ และ Maxwell สามารถคิดได้ว่าพระเจ้าเป็นผู้รับผิดชอบแต่คำใบ้อย่างหนึ่งว่าอาจมีบางอย่างผิดปกติมาพร้อมกับปริศนาที่ถูกค้นพบในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เขาจินตนาการถึงกล่องสองกล่องที่อยู่ติดกัน

ซึ่งบรรจุก๊าซในปริมาณที่เท่ากันที่อุณหภูมิเดียวกัน จะเกิดอะไรขึ้น เขาถามว่า ถ้ามีการถอดพาร์ติชั่นระหว่างสองกล่องออก? โมเลกุลผสมแน่นอน อันที่จริง หากคุณติดฉลากแต่ละโมเลกุลด้วยตัวเลขที่แตกต่างกัน เช่น เลขคู่ เช่น สำหรับโมเลกุลจากกล่องแรกและเลขคี่สำหรับโมเลกุลจากกล่องที่สอง 

คู่และคี่จะเริ่มรวมกันและในที่สุดก็ผสมกันอย่างสม่ำเสมอในฐานะที่เป็นกระบวนการที่ผันกลับไม่ได้ สิ่งนี้ควรเพิ่มเอนโทรปีตามฟิสิกส์คลาสสิก แต่เนื่องจากเอนโทรปียังคงเหมือนเดิม ดังนั้น โมเลกุลจึงต้องแยกกันไม่ออก กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันแตกต่างจากวัตถุขนาดมหึมาทั้งหมด 

แต่จนกระทั่งการปรากฎตัวของควอนตัม ซึ่งในช่วงแรกๆ ได้รับการยอมรับว่าบ่งบอกถึงความแยกไม่ออก ไม่มีใครรู้ว่าจะต้องทำอย่างไรกับปริศนานี้จุดวิกฤตตัวตนควอนตัมทั้งสองเวอร์ชันนั้นแปลกประหลาด ในระดับมหภาค เอกลักษณ์ของเฟอร์มิออนนั้นเหมือนกับฝาแฝดที่เป็นพี่น้องกันแต่ไม่เหมือนกัน

ซึ่งสามารถอยู่ร่วมกันในอวกาศได้ อัตลักษณ์ของ Boson ก็เหมือนกับการแสดงตลกแบบเก่า ๆ ของผู้คนจำนวนมากที่โผล่ออกมาจากพื้นที่เล็ก ๆ เช่นตู้โทรศัพท์  เว้นแต่ว่าคนจำนวนไม่ จำกัด จะทำเช่นนั้นได้

ด้วยความหลงใหลในวัฒนธรรมของเราที่เกี่ยวกับการโคลนนิ่งและอัตลักษณ์ 

เหตุใดวัฒนธรรมสมัยนิยมจึงเฉลิมฉลองความแปลกประหลาด จึงไม่สังเกตเห็นเอกลักษณ์ควอนตัม เหตุใดจึงไม่ปรากฏบนเสื้อยืดหรือแก้วกาแฟ หรือกล่าวถึงในรายการทีวีที่ดึงดูดใจผู้ชมเกินบรรยายเป็นความจริงที่หลักการกีดกันดูเหมือนจะเป็นเรื่องธรรมดาสามัญ  

การขยายควอนตัมของความเป็นจริงแบบคลาสสิกที่ไม่มีสองสิ่งสามารถอยู่ในที่เดียวกันในเวลาเดียวกันได้ อาจดูเหมือน พูดง่ายๆ ว่าคุณไม่สามารถทำได้ในระดับจุลภาค สิ่งที่คุณไม่สามารถทำได้ในระดับมหภาค แต่นี่ก็คิดถึงความแปลกประหลาดที่ว่าสิ่งที่ไม่สามารถอยู่ในที่เดียวกันได้กลับเป็นสิ่งที่เหมือนกัน

credit: brave-mukai.com bigfishbaitco.com LibertarianAllianceBlog.com EighthDayIcons.com outletonlinelouisvuitton.com ya-ca.com ejungleblog.com caalblog.com vjuror.com