Shreddingeri võrrand: kui määramatuse põhimõte tõuseb 12-ni – füüsikamaailm

[Varjatud sisu]

purustama (ʃrɛd), tegusõna (intransitiivne, släng): mängida elektrikitarri, kasutades nootide komplekte viisil, mis tekitab moonutatud heli (st kummaline ja kohati ebameeldiv) -
üsna kahtlane määratlus, viisakalt Cambridge inglise sõnaraamat.

Ma arvan, et võib kindlalt väita, et heavy-metal muusikat ei peeta rahva seas ei aju väljakutseks ega ka eriti kõrgetasemeliseks kunstivormiks. Tõepoolest, enamikule väljaspool subkultuuri on see neandertallaste jaoks sisuliselt müra. Kvantmehaanika seevastu arvatakse olevat üks inimkonna kõrgeimaid intellektuaalseid saavutusi. Tegelikult on see kontseptuaalselt nii nõudlik, et isegi kui arvate, et saate sellest aru, siis väidetavalt mitte.

Mis juhtub siis, kui metalli jämedad kohtuvad kvantfüüsika ajudega? See on küsimus, mida olen intensiivselt uurinud sellest ajast peale, kui Füüsika Instituut kutsus mind rohkem kui kümme aastat tagasi, et anda oma panus selle (nüüdseks kahjuks kadunud) füüsika fookus ajaveebi. Kuigi olin kirjutamise vastu alati väga huvitatud olnud, polnud ma varem blogi pidanud ega olnud päris kindel, kuidas oma postitusi kõige paremini paigutada. Niisiis, järgisin tavalist nõuannet – kirjuta, mida tead.

Oma kaksikvaimustustega metallist ja füüsikast peale pannes 2013. aastal I kirjutanud tüki milles püüdsin selgitada Heisenbergi määramatuse printsiipi Metallica, Megadethi, Opethi kolisevate kitarride kontekstis. et al. Selle kirjutamine oli nii lõbus – lõppude lõpuks on see kõik lihtsalt rakendatud Fourier’ analüüs –, et metalli-kvantide seosest sai terve raamatu teema. Kui määramatuse põhimõte läheb 11-le: või kuidas seletada kvantfüüsikat raskemetalliga avaldati nõuetekohaselt aastal 2018.

Kuid kas me suudaksime metalli- ja kvantfüüsika segaduse tõsta 11-st kaugemale, helitugevusnupul kõrvu raputava 12-ni? Selle asemel, et lihtsalt seostest kirjutada, miks mitte manustada kvantkontseptsioone otse, alt üles, metallilaulu? Tuletame füüsika võrranditest, konstantidest ja teooriatest rifid, rütmid ja laulusõnad. Kui multiversum peaks eksisteerima, oleks alati olemas universum, milles eksisteerib "kvantmetall", ja see võib sama hästi olla see.

Saadud laul, "Ole vait ja arvuta", avaldati hiljuti Kuuskümmend sümbolit YouTube'i kanal, mis on tehtud koostöös filmitegija/videoajakirjaniku Brady Harani ja Nottinghami ülikooli füüsikute vahel. (Tegelikult kerkis selle artikli pealkiri otse video alla vaataja jäetud kommentaarist – nii et aitäh @muusers.) Pean tunnistama, et Brady on pärast meie koostööd metalli-matemaatika linkide osas mulle varem andunud. koos Dave pruun kohta kuldse suhtega inspireeritud laul aastal 2012 Brady jaoks Numberphile kanal.

Kas suudaksime metalli- ja kvantfüüsika segaduse tõsta 11-st kõrgemale, kuni helitugevusnupul kõrvu raputavani 12?

“Vait ja arvuta” puhul tahtsime metalli-teaduse ümbrikut palju kaugemale lükata et laulu ei juhiks mitte ainult kvantkontseptsioonide muusikaline kodeering, vaid et selle loomisega oleksid otseselt kaasatud ka füüsika üliõpilased, õpetajad ja teadlased. Seetõttu suur tänu filmitegijale Sean Riley, kes on tavaliselt taga Arvutifail kaamera tema inspireeritud monteerimise eest gigabaidiseid kaadreid, et luua finaal Kuuskümmend sümbolit video. Kõrvalõhestavalt valju tänusõnad kuuluvad ka David Domminney Fowlerile – Austraalia Pink Floydi kitarristile (otsige neid, kui olete Floydi fänn), produtsendile, helitehnikule, aeg-ajalt Arvutifail kaastööline ja ennastunustav uber-geek – laulu miksimise eest.

Loos mängib bassi James Theobald, kes on füüsika juht Minsteri kool Southwellis, Nottinghamshire'is – koos kitarrisoologa Chris Morley, kvanttehnoloogiate järeldoktor Nottinghamis. Laulu keskel kõlab Nottinghami üliõpilastest koosnev koor, kes skandeerib Paul Diraci 1930. aasta žanrimääratleva klassiku võtmelõike all "See on kõigi asjade juur". Kvantmehaanika põhimõtted.

Loo pealkirja ja refrääni valimisel polnud tõesti muud valikut. See pidi olema "Shut Up And Calculate" – igavene manitsus füüsika üliõpilastele, kui on vaja kvantmehaanikaga hakkama saada. Kui soovite teada, kuidas me laulus kvantvõrrandeid ja mõisteid peitsime, on kõik verised üksikasjad minu lehel Universumi sümptomid ajaveebi. Lühidalt, siin on vaid mõned meie kasutatud füüsika-metalli kaardistused. Avariffid on numbrite kaardistamine (SI-ühikutes). ħ/2m (kitarr vasakule keeratud) ja ħ (paanitud paremale) C-harmoonilise minoorse skaala nootidele, kodeerides konstandid ajast sõltuvas Schrödingeri võrrandis. Neid riffe vähendavad trummi-bassi aktsendid, mis järgivad järjestust 1, 4, 9, 16, st ühtivad energia omaväärtused lõpmatu 1D potentsiaali jaoks.

Võimalus suhelda erinevate vaatajaskondadega oli selle uue laulu peamine motivatsioon

Refrääni all on korduv 6..6..2..6..0..7 basstrummi muster, mida punkteerib lõks, mis esindab Plancki konstandi paari esimest numbrit, h. See muster pöördub löökideni, mida katkestab bassitrumm pärast morsekoodi "e kuni i pi" jaoks (st e^iπ) – faasinihe 180 kraadi – kõlab loo keskosas. Ma ütlesin, et me viisime kvantmetalli asja 11-st kaugemale!

Pärast seda, kui oleme üles laadinud Numberphile kuldse suhtega laul kõik need aastad tagasi, üks kommentaar video all, mis mulle väga külge jäi, oli: “Ma arvan, et sa oled mulle just matemaatika meeldima pannud. Targad pätid." Just see oskus suhelda erinevate publikuga – kes muidu võiksid kahjuks arvata, et füüsika või matemaatika pole nende jaoks – oli selle uue laulu ja ka minu raamatu peamine motivatsioon.

Sama motiveeriv on aga vastu seista väsinud vanale stereotüübile, et teadus ei ole loov. Usun, et füüsikaeksperimendi või arvutamise seadistamine hõlmab sama palju loovust kui maalimises, luuletamises või laulude kirjutamises. Selle müüdi vastu võitlemiseks on oluline ületada kunsti ja teaduse lõhe mõlemas suunas. Ja kui me saame seda teha metalli abil, seda parem.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Autod/elektrisõidukid, Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/shreddingers-equation-when-the-uncertainty-principle-goes-up-to-12/