슈레딩거 방정식: 불확정성 원리가 12까지 올라갈 때 – Physics World

슈레딩거 방정식: 불확정성 원리가 12까지 올라갈 때 – Physics World

필립 모리어티 신곡 "Shut Up and Calculate"에서 헤비메탈의 힘이 양자 물리학의 두뇌를 만났을 때 무슨 일이 일어나는지 설명합니다.

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조각 (ʃrɛd), 동사(자동사, 속어): 왜곡된 사운드를 생성하는 방식으로 일련의 음표를 사용하여 일렉트릭 기타를 연주하다 (즉, 이상하고 때로는 불쾌한) -
다소 모호한 정의, Cambridge 영어 사전.

헤비메탈 음악은 지적으로 도전적이지도 않고 특히 고상한 예술 형식도 아닌 것으로 대중적으로 인식된다고 말하는 것이 안전하다고 생각합니다. 실제로 하위 문화 외부의 대부분에게 네안데르탈인에게는 본질적으로 소음입니다. 반면에 양자 역학은 인류의 우뚝 솟은 지적 업적 중 하나로 여겨집니다. 사실, 개념적으로 너무 까다롭기 때문에 이해한다고 생각하더라도 아마 이해하지 못할 것입니다.

그렇다면 금속의 힘이 양자 물리학의 두뇌를 만나면 어떻게 될까요? 그것은 제가 XNUMX여 년 전 물리학 연구소에서 초대를 받아 (지금은 슬프게도 없어진) 연구에 기여한 이후로 제가 집중적으로 연구해 온 질문입니다. 물리학 초점 블로그. 나는 항상 글쓰기에 큰 관심을 가지고 있었지만 이전에 블로그를 한 적이 없었고 내 게시물을 가장 잘 배치하는 방법을 완전히 확신하지 못했습니다. 그래서 저는 일반적인 조언을 따랐습니다. 알고 있는 것을 쓰십시오.

2013년에 금속과 물리학에 대한 나의 쌍둥이 집착을 겹쳐서 조각을 썼다 Metallica, Megadeth, Opeth의 칙칙한 기타의 맥락에서 하이젠베르크의 불확정성 원리를 설명하려고 했습니다. . 그것을 쓰는 것은 너무 재미있었습니다. 결국 푸리에 분석을 적용한 것이므로 금속-양자 결합이 전체 책의 주제가되었습니다. 불확정성 원리가 11로 갈 때: 또는 중금속으로 양자 물리학을 설명하는 방법 적법하게 출판되었다 2018년.

노래 "Shut Up and Calculate"의 비디오 스틸

그러나 금속과 양자 물리학의 매시업을 11을 넘어 볼륨 다이얼의 귀가 찢어질 듯한 12로 밀어붙일 수 있을까요? 연결에 대해 글을 쓰는 대신 메탈 노래에 아래에서 위로 직접 양자 개념을 포함하는 것은 어떻습니까? 물리 방정식, 상수 및 이론에서 리프, 리듬 및 가사를 도출해 봅시다. 다중 우주가 존재한다면 항상 "양자 금속"이 존재하는 우주가 있을 것이고, 이 우주가 될 수도 있습니다.

그 결과 노래, "닥치고 계산해", 최근에 게시되었습니다 육십 기호 YouTube 채널, 영화 제작자/비디오 저널리스트인 Brady Haran과 University of Nottingham의 물리학자들 간의 공동 작업입니다. (사실 이 기사의 제목은 동영상 아래 시청자가 남긴 댓글에서 직접 따온 것입니다. @muusers에게 감사드립니다.) 이전에 Brady가 우리가 공동 작업을 한 후 금속-수학 링크에 관해서는 제 마음에 들었음을 인정해야 합니다. ~와 함께 데이브 브라운황금비율에 영감을 받은 노래 2012년 브래디의 넘버 필 채널.

금속과 양자 물리학의 매시업을 11을 넘어 볼륨 다이얼의 귀가 찢어질 듯한 12로 밀어붙일 수 있을까요?

그러나 "닥치고 계산"을 사용하면 우리는 금속 과학의 범위를 훨씬 더 넓히고 싶었습니다. 그래서 이 노래는 양자 개념의 음악적 인코딩에 의해 구동될 뿐만 아니라 물리학 학부생, 교사 및 연구원도 이 노래를 만드는 데 직접 참여하게 됩니다. 영화 제작자에게 큰 감사를 드립니다. 션 라일리, 일반적으로 뒤에 있는 사람 전산가 카메라, 최종 결과물을 제작하기 위해 기가바이트 분량의 영상을 영감을 얻어 편집한 공로 육십 기호 동영상. 귀가 찢길 정도로 큰 감사는 David Domminney Fowler – Australian Pink Floyd의 기타리스트(Floyd 팬이라면 찾아보세요), 프로듀서, 사운드 엔지니어, 가끔 전산가 기여자이자 자칭 uber-geek – 노래 믹싱.

이 노래는 제임스 테오발드(James Theobald)의 베이스 연주가 특징입니다. 민스터 학교 Southwell, Nottinghamshire – 기타 솔로와 함께 크리스 몰리, Nottingham의 양자 기술 박사후 연구원. 노래 중간에 Paul Dirac의 장르를 정의한 1930년 클래식의 핵심 구절을 읽으며 노팅엄 학부생의 "합창단"이 "이것은 모든 것의 뿌리입니다"를 외칩니다. 양자역학의 원리.

곡의 제목과 후렴구를 정할 때 정말 선택의 여지가 없었다. 그것은 양자 역학을 이해하는 데 있어서 물리학 학부생에게 계속되는 훈계인 "닥치고 계산하라"여야 했습니다. 우리가 노래에 양자 방정식과 개념을 어떻게 숨겼는지 알고 싶다면 자세한 내용은 내 페이지에 있습니다. 우주의 증상 블로그. 간단히 말해서, 여기에 우리가 사용한 물리-금속 매핑 중 몇 가지가 있습니다. 오프닝 리프는 다음의 숫자(SI 단위)의 매핑입니다. ±2m (기타 왼쪽 패닝) 및 ħ (오른쪽 패닝) 시간 종속 슈뢰딩거 방정식의 상수를 인코딩하는 C 고조파 마이너 스케일의 음표로. 이러한 리프는 1, 4, 9, 16 시퀀스를 따르는 드럼 베이스 악센트에 의해 언더컷됩니다. 즉, 무한 1D 포텐셜 우물에 대한 에너지 고유값과 일치합니다.

다양한 청중과 소통할 수 있는 능력이 이 신곡의 핵심 동기였습니다.

코러스 아래에는 반복되는 6..6..2..6..0..7 베이스 드럼 패턴이 있으며, 플랑크 상수의 처음 몇 자리를 나타내는 스네어에 의해 강조됩니다. h. 이 패턴은 "e to i pi"에 대한 모스 부호(즉, eπ) – 180도 위상 이동 – 곡의 중간 부분에서 소리가 납니다. 나는 우리가 양자 금속을 11보다 훨씬 더 멀리 가져갔다고 말했습니다!

우리가 업로드 한 후 넘버 필 황금 비율 노래 몇 년 전, 저를 정말 사로잡은 동영상 아래의 댓글 중 하나는 다음과 같습니다. “당신이 나를 수학처럼 만든 것 같아요. 영리한 놈들.” 불행하게도 물리학이나 수학이 자신에게 적합하지 않다고 생각할 수 있는 다른 청중과 연결할 수 있는 능력이 바로 이 새로운 노래와 제 책의 핵심 동기였습니다.

그러나 동등하게 동기를 부여하는 것은 과학이 창의적이지 않다는 진부하고 오래된 고정관념에 맞서는 것입니다. 저는 회화, 시 또는 작곡에서와 마찬가지로 물리 실험이나 계산을 설정하는 데에도 많은 창의성이 관련되어 있다고 믿습니다. 이 신화에 맞서기 위해서는 양방향에서 예술과 과학의 격차를 가로지르는 것이 필수적입니다. 그리고 우리가 금속이라는 매체를 통해 그것을 할 수 있다면 더욱 좋습니다.

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