5 bizarre feiten over kwantummechanica

5-bizarre-feiten-over-kwantummechanica-4

De kwantumwereld is absurd; daar zijn zelfs vooraanstaande natuurkundigen het over eens. Hieronder beschrijf ik vijf eigenschappen van kwantummechanica die wetenschappelijk zijn aangetoond en gelijktijdig onmogelijk te begrijpen zijn door de menselijke geest.

1. Zowel golf als deeltje
Een los kwantumdeeltje kan zich zowel gedragen als een golf als een deeltje. Dit is aangetoond met het beroemde ‘two-slit’ experiment waarin een atomenpistool één enkele atoom per keer afvuurt op een plaatje waar de atoom belandt tussen twee openingen in. Wanneer men door blijft gaan met het afvuren van losse atomen ontstaat op de achterwand een zelfde patroon als wanneer men er licht doorheen zou schijnen.

5-bizarre-feiten-over-kwantummechanica-15-bizarre-feiten-over-kwantummechanica-2

Wanneer men vervolgens één van de openingen afsluit gedragen de losse kwantumdeeltjes zich hetzelfde als zandkorrels zich zouden gedragen.

De deeltjes kunnen ook in beide staten tegelijk verkeren, de zogeheten ‘superpositie’. De vreemdheid hiervan werd door de Oostenrijkse natuurkundige Schrödinger benadrukt in een beroemd gedachte-experiment. Schrödinger toonde aan dat een kat in een afgesloten doos met een gifcapsule zowel dood als levend op hetzelfde moment kan zijn.

5-bizarre-feiten-over-kwantummechanica-5

2. Niet te observeren
Nog vreemder dan de dubbele staat, is dat het kwantumdeeltje zich anders gedraagt als het geobserveerd wordt. Wanneer deeltjes zich in golven bewegen toont het patroon aan dat ze door beide openingen tegelijk moeten gaan. Wil je dit echter vast leggen met een detector, dan gaat het deeltje zich spontaan anders gedragen, namelijk weer als een zandkorrel in plaats van als een golf. Alsof het niet betrapt wil worden in zijn speciale goochelaarstruc. Hoe dit kan? Er zijn verschillende theorieën voor, maar nog geen hele bevredigende…

5-bizarre-feiten-over-kwantummechanica-3

3. Het noodlot bestaat niet
Stel dat je de computerkracht had om de positie van ieder deeltje in het universum te kennen. Dan zou het mogelijk zijn precies te weten hoe de voorbestemde toekomst zich zou gaan voltrekken. Kwantummechanica heeft bewezen dat deze deterministische toekomst niet bestaat omdat het volstrekt onvoorspelbaar is waar deeltjes, zoals elektronen, zich in de toekomst gaan bevinden. We kunnen alleen de waarschijnlijkheid bepalen waar de elektronen zich zullen bevinden. We kunnen de toekomst dus nooit met zekerheid voorspellen, maar wel – in theorie – de waarschijnlijkheid berekenen van verschillende uitkomsten. Dit is de essentie van quantum indeterminism.

4. Communicatie zonder signaal
Lichtsnelheid is de absolute snelheid in het universum. Dus als je telepathisch een boodschap wilt overbrengen naar je broer die op de zon staat, dan is je boodschap acht minuten onderweg (150 miljoen kilometer met 300 000 kilometer per seconde). In het geval van de kwantumwereld hebben natuurkundigen er geen twijfel meer over dat instante communicatie tussen meerdere objecten op afstand een algemene eigenschap is. Dat komt omdat ze verstrengeld met elkaar zijn geraakt. Deze eigenschap heet nonlocality en stelt dat twee deeltjes met elkaar in contact kunnen blijven ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn. Dit is wederom een eigenschap van kwantummechanica dat indruist tegen onze menselijke intuïtie.

5. Quantum tunnelling
Wanneer je een bal een heuvel oprolt moet het voldoende energie gegeven worden om het hoogste punt te bereiken en dan aan de andere kan weer naar beneden te rollen. Wanneer de bal te weinig energie gegeven is, rolt hij logischerwijs weer naar beneden. In de wereld van de kwantummechanica is er altijd de waarschijnlijkheid dat het object spontaan aan de ene kant zou verdwijnen en weer aan de andere kant zou opduiken. Dit zou ook gebeuren als het object te weinig energie zou hebben om de top te bereiken.

Tja, wat kun je hier over zeggen? Niet veel behalve dat we nog weinig weten over hoe de natuur echt werkt. Het wachten is op een theorie die zowel Einsteins relativiteitstheorie als kwantummechanica combineert in één ultieme theorie over de werking van het universum. Het kan nog even duren voordat deze gevonden wordt; ik hoop dat het in mijn leven nog lukt. In de tussentijd ga ik me verdiepen in de biocentrisme-gedachte van Robert Lanza die de mens centraal stelt en daarmee een verklaring geeft voor een aantal van bovenstaande vaagheden, waaronder de tweede waarin de rol van de observant duidelijk een verschil maakt. Wordt vervolgd.

5-bizarre-feiten-over-kwantummechanica-0

Bron: ‘Quantum: A Guide For the Perplexed’ by Jim Al-Khalili

Advertenties

Stephen Hawking over tijdreizen

Is tijdreizen mogelijk? Kunnen we een poort naar het verleden openen of een sluiproute vinden naar de toekomst? Kunnen we de natuurwetten gebruiken om meesters van de tijd te worden? Deze vragen beantwoordt kosmoloog Stephen Hawking in de Discovery-documentaire ‘Stephen Hawking’s Universe’.

Terwijl mensen nu gemiddeld zo’n 80 jaar leven, worden stenen wel tienduizenden jaren en bestaan zonnestelsels wel miljarden jaren. Alle fysieke objecten hebben drie dimensies. Alles heeft een lengte, een breedte en een hoogte. De vierde dimensie is tijd. Door die vierde dimensie moeten we heenrijden als we door de tijd willen reizen. Hoe vinden we het pad daar naartoe? In science fiction films, zoals ‘Back to the Future’, doen ze dat middels een energieverslindende machine die een poort opent naar de vierde dimensie.

Natuurkundigen hebben zich vaak afgevraagd of zulke poorten ook binnen de natuurwetten zouden kunnen bestaan. Het verassende antwoord luidt: ja. Deze poorten staan bekend als wormgaten. Deze wormgaten bestaan al overal om ons heen. Zelfs de meest gladde oppervlakten hebben, als je maar diep genoeg inzoomt, piepkleine scheurtjes en gaatjes, zelfs tijd. Deze zijn nog kleiner als atomen. Wanneer je diep genoeg gaat kom je in het kwantumschuim en daar vinden we wormgaten: sluiproutes door de tijd.

Helaas zijn deze wormgaten te klein voor menselijke tijdreizigers, maar sommige wetenschappers geloven dat je er één kunt vangen en triljoenen keren kunt vergroten, zodat het groot genoeg wordt voor een mens of ruimteschip om doorheen te gaan. Er is echter een probleem bij dergelijke tijdreizen: paradoxen. Stel dat je een wormgat kon openen en jezelf daar doorheen kon zien een minuut in het verleden. En stel vervolgens dat je je minuutoude zelf zou doodschieten. Wie heeft dan het schot gelost? Hiermee zou je een grondregel van het universum schenden: oorzaken gaan altijd vooraf aan gevolgen en nooit andersom.

Hawking gelooft dan ook niet dat dingen zichzelf ongedaan kunnen maken. Wanneer dat zou kunnen, zou het hele universum vervallen in chaos. Iets zal dus voorkomen dat iemand dat zou kunnen doen. Hawking denkt dat het wel eens een feedbackloop van straling zou kunnen zijn die het wormgat kapot zal maken voordat iemand het kan gebruiken. Zelfs al zou het een wetenschapper dus lukken om op een dag een wormgat uit te vergroten, dan zou hij niet genoeg tijd hebben om er doorheen te reizen.

Stephen Hawking over tijdreizen 1

Stephen Hawking over tijdreizen 2

Stephen Hawking over tijdreizen 3

Kortom, vanwege het probleem van paradoxen gelooft Hawking niet dat tijdreizen naar het verleden gaat lukken. Jammer voor alle would-be dinosaurusjagers. Tijdreizen naar de toekomst is echter een ander verhaal. Einstein realiseerde zich al dat tijd als een rivier is die op sommige plekken versnelt en op andere vertraagt. Materie trekt aan de tijd en maakt het trager. Hoe zwaarder het object, hoe langzamer de tijd van de ruimte eromheen.

In het melkwegstelsel ligt een massief zwart gat dat de materie van wel 400 zonnen bevat. Deze onvoorstelbare massa heeft een enorm vertragend effect op tijd en maakt het tot een natuurlijke tijdmachine. Als een ruimteschip erin zou slagen er omheen te cirkelen (uiteraard zonder naar binnen gezogen te worden), dan zou de tijd met de helft vertraagd worden. Stel dat ze dit vijf jaar lang zouden doen, zou er op aarde tien jaar verstreken zijn en zouden ze dus in de toekomst thuiskomen. Erg praktisch is deze methode echter niet.

De laatste oplossing voor naar de toekomst reizen is snelheid maken. Wanneer je zou kunnen reizen met lichtsnelheid staat de tijd helemaal stil, aldus de grote Einstein. Zo’n snelheid zullen we nooit kunnen bereiken, maar stel dat we het bijna zouden halen en het voertuig zou 100 jaar lang rondjes vliegen, dan zou er voor de passagiers slechts een week verstreken zijn zodanig zou de tijd in het voertuig vertraagd worden door de snelheid. De passagiers zouden dus 100 jaar in de toekomst belanden. Je zou dan niet meer terug kunnen, maar wie weet is het dus voor dappere ruimtevaarders in de toekomst mogelijk Forward to the Future te gaan.

In 7 stappen meesterschap bereiken

“Do not think that what is hard for you to master is humanly impossible; and if it is humanly possible, consider it to be within your reach”
—Marcus Aurelius

Mastery 1

In het boek ‘Mastery’ bespreekt auteur Robert Greene het belang van en de weg naar meesterschap. In het begin van het boek rekent Greene af met het idee van ‘genieën’. Volgens zijn uitgewerkte theorie – gebaseerd om neuro- en cognitieve wetenschap en talloze biografieën van uitblinkers – zijn bijzonder bekwame mensen, zoals Mozart, Da Vinci en Darwin, zo goed geworden omdat ze hun roeping hadden gevonden en in de gelegenheid kwamen om heel veel te oefenen. In het bereiken van meesterschap volgden zij allemaal hetzelfde pad, betoogt Greene.

Wat mensen onderscheidt van dieren is het vermogen om tijd in ons voordeel om te buigen. Om vaardigheden te bekwamen, zodat het uiteindelijke resultaat veel beter is dan wanneer we direct actie zouden ondernemen. Om instrumenten zo vaak te gebruiken dat ze als een extra ledemaat worden. Als kinderen blijven we zo lang hulpeloos en onbekwaam om ons in staat te stellen onze hersenen te ontwikkelen; ons unieke instrument waarmee we meesterschap kunnen bereiken in ons leven. Welke stappen zijn nodig om deze staat te bereiken?

1. Vind je roeping
Meesterschap begin altijd bij passie. De passie van Charles Darwin was bijvoorbeeld verzamelen. Hij had helemaal niet zo’n scherp intellect, heeft de bedenker van de evolutietheorie zelf eens gezegd, maar door zijn roeping te volgen is hij uiteindelijk de bekendste en belangrijkste bioloog aller tijden geworden.

De lange reis die Darwin maakte op de Beagle als scheepsbioloog heeft zijn leven veranderd. Vijf jaar lang verzamelde hij ongelofelijke hoeveelheden fossielen en monsters. Hij bedacht een systeem voor het verzamelen en categoriseren van specimens en ontwikkelde een zesde zintuig voor het herkennen van soorten. Zonder zijn diepe passie voor verzamelen had hij deze monsterklus nooit kunnen klaren. En als hij hier geen meester in was geworden, had hij nooit de theorie kunnen ontwikkelen die ons denken over leven voor altijd heeft veranderd.

Mastery 2 - Darwin

Wolfgang Amadeus Mozart kreeg de gelegenheid heel veel te oefenen. Op zijn vijfde was hij al een virtuoos op de piano. Hij was het echter zat om voor rijke mensen te blijven spelen. Zijn roeping bleek componeren te zijn en dat is hij dan ook gaan doen, ook al leidde dat tot een onherstelbare breuk met zijn vader. Een roeping wil gehoord worden, stelt Greene. En vaak moeten we daarvoor eerst obstakels overwinnen, zoals ouders die het beste met ons voor hebben, maar ons belemmeren te doen waar echt ons hart ligt. We zijn het aan onszelf verplicht onze roeping te vinden en die te volgen, wat er ook maar voor nodig is.

2. Stel leren centraal
Om meesterschap te bereiken moet je verschillende fasen door te beginnen met wat Greene de ‘apprenticeship phase’ noemt. Kies altijd de plek waar je het meeste kunt leren en ga nooit voor het geld. Als je gaat voor het bereiken van meesterschap, komt het geld vanzelf wel. Bovendien is het beter te wennen aan weinig geld, dan blijf je flexibel in het volgen van je pad. Natuurlijk heb je wel wat geld nodig om van te leven, maar dit hoeft geen belemmering te zijn je echte passie na te jagen. Einstein nam een simpel baantje bij een patentenbureau, zodat hij veel tijd over had voor zijn eigen gedachte-experimenten. Zijn eerste briljante theorieën bedacht hij in deze periode.

>>> Lees verder op FM.nl <<<

5 reasons Facebook is dumb and depraved

Facebook 1

The reason for writing this blog is not to purposely bash Facebook (okay, a little bit). I don’t resent the success of the social media platform. I even loved that David Fincher movie from 2010 (The Social Network), although I don’t think Zuckerberg and his palls liked it so much. And talking about Zuckerberg, I have nothing against him. I admire him even. However, I just feel and believe that Facebook is not so good for people. Here’s why:

1. People chat about horseshit
If you read the average Facebook page, how many substantial posts can you find? I think your IQ drops 5 points with every visit. If this is a representation of mankind, than I arrogantly feel a bit like Albert Einstein in WWII who wrote; ‘I often wonder: what idiotic race am I part of?’

2. It makes people socially lazy
Okay, so Facebook reminds you of birthdays of friends of family members, great. But rather than calling them up, sending them a card or buying them a present, people congratulate their friends and family members ON bloody Facebook. That is the laziest social gesture ever. Yes, I heard the argument; ‘but if it makes your life easier, why not make use of it?’ The answer is easy: Because before there was Facebook you didn’t congratulate them either. You completely forgot their birthdays! So are they supposed to be happy to receive a message from you? Off course not. If the effort is zero, it doesn’t mean jack shit.

3. It shows that a lot of people are just selfish jerks
A while ago, I was checking out profiles of old colleagues (that’s one thing Facebook is good for, spying), and I found one who recently lost her daughter in the final stages of her pregnancy. She posted a picture of herself on which she looked very sad. She also posted a card with the baby’s name on it and the date of birth and death (it was the same day).

How many people responded to this message? Perhaps 8. And I am not even talking about the most supportive comments either. One person said; ‘if you ever need help, you know where to find me.’ Jerk. How often do you see the most lame ass shit on the web get a hundred likes or more? All the fucking time. But when people post something that really comes from the heart, that shows what life is all about, most people couldn’t give a shit.

4. It makes idiotic suggestions on who to connect with
Just because I checked out some profile doesn’t mean I want to befriend somebody! Please stop with these ridiculous suggestions, FB. You are terrible at it, so you might as well stop before you annoy me away. Also, it makes your mailbox explode. FB, if you have to make awful suggestions on who to befriend, at least only do it once. I don’t want multiple suggestions on one day, and especially not the same lame ass suggestions more than once. And while I am at it, don’t mail me about the idiotic updates my friends posted.

5. The past is the past
Facebook makes you connect with people from your past. Or at least confronts you with their ugly faces on a daily basis. There are reasons you don’t see them anymore, and in 99% of the cases it is absolutely fine if it stays that way. It is bad for your mental health to keep stirring up people and events from the past for who you have no place in your current life and mind.

So why keep Facebook? Yes indeed. Why? It takes a chunk of your valuable time, makes you anxious, and hardly offers anything in return. Not even talking yet about the privacy violations. There must surely be better ways to stay in touch with your friends.

Facebook 2