Shreddinger denklemi: belirsizlik ilkesi 12'ye çıktığında – Fizik Dünyası

Shreddinger denklemi: belirsizlik ilkesi 12'ye çıktığında – Fizik Dünyası

Philip Moriarty Yeni şarkı “Kapa çeneni ve hesapla”da ağır metalin gücü kuantum fiziğinin beyniyle buluştuğunda neler olacağını anlatıyor

[Gömülü içerik]

paçavra (ʃrɛd), fiil (geçişsiz, argo): bozuk bir ses üretecek şekilde nota dizilerini kullanarak elektro gitar çalmak (yani garip ve bazen nahoş) -
oldukça şüpheli bir tanım, Cambridge İngilizce Sözlük.

Heavy-metal müziğin yaygın olarak ne beyinsel açıdan zorlayıcı, ne de entelektüel bir sanat türü olarak algılandığını söylemek yanlış olmaz diye düşünüyorum. Aslına bakılırsa, alt kültürün dışındaki çoğu kişi için bu, Neandertaller için aslında gürültüden ibarettir. Öte yandan kuantum mekaniğinin insanlığın en büyük entelektüel başarılarından biri olduğuna inanılıyor. Aslında kavramsal olarak o kadar zahmetlidir ki, anladığınıza inansanız bile güya anlamıyorsunuzdur.

Peki metalin gücü kuantum fiziğinin beyniyle buluştuğunda ne olur? Bu, on yılı aşkın bir süre önce Fizik Enstitüsü tarafından (ne yazık ki artık yok) katkıda bulunmak üzere davet edildiğimden beri yoğun bir şekilde araştırdığım bir soru. fizikodak Blog. Yazmaya her zaman büyük ilgi duymuş olsam da, daha önce blog yazmamıştım ve yazılarımı en iyi şekilde nasıl konumlandıracağımdan tam olarak emin değildim. Bu yüzden standart tavsiyeye uydum: bildiklerinizi yazın.

2013'te metal ve fizik konusundaki ikiz takıntılarımı bir araya getirerek bir parça kaleme aldım Heisenberg'in belirsizlik ilkesini Metallica, Megadeth, Opeth'in uğultulu gitarları bağlamında açıklamaya çalıştığım ve diğerleri. Bunu yazmak o kadar eğlenceliydi ki sonuçta hepsi sadece uygulamalı Fourier analiziydi ve metal-kuantum bağı bütün bir kitabın teması haline geldi. Belirsizlik İlkesi 11'e Çıktığında: Veya Kuantum Fiziği Ağır Metal ile Nasıl Açıklanır? usulüne uygun olarak yayınlandı 2018 yılında.

"Kapa çeneni ve hesapla" şarkısının videosundan bir kare

Peki metal ve kuantum fiziğinin karışımını 11'in ötesine, ses kadranında kulakları parçalayan 12'ye çıkarabilir miyiz? Sadece bağlantılar hakkında yazmak yerine neden kuantum kavramlarını doğrudan, aşağıdan yukarıya bir metal şarkıya yerleştirmiyorsunuz? Riffleri, ritimleri ve sözleri fizik denklemlerinden, sabitlerden ve teorilerden çıkaralım. Çoklu evren var olsaydı, içinde “kuantum metalin” var olduğu bir evren her zaman olacaktı ve bu da olabilir.

Ortaya çıkan şarkı, “Kapa çeneni ve hesapla”yakın zamanda yayınlandı Altmış Sembol YouTube kanalıfilm yapımcısı/video gazetecisi Brady Haran ile Nottingham Üniversitesi'ndeki fizikçiler arasındaki bir işbirliğidir. (Aslında bu makalenin başlığı doğrudan bir izleyicinin videonun altına yazdığı yorumdan alınmıştır - bu yüzden @muusers'e teşekkür ederim.) İtiraf etmeliyim ki, daha önce iş birliği yaptıktan sonra iş metal-matematik bağlantıları konusunda Brady'nin bana hoşgörülü davrandığını itiraf etmeliyim. ile Dave kahverengi Bir on altın orandan ilham alan şarkı 2012'de Brady'nin için Numberphile kanal.

Metal ve kuantum fiziğinin karışımını 11'in ötesine, ses kadranında kulakları parçalayan 12'ye kadar itebilir miyiz?

Ancak “Kapa çeneni ve hesapla” ile metal bilimi sınırlarını çok daha ileriye taşımak istedik böylece şarkı yalnızca kuantum kavramlarının müzikal kodlamasıyla yönlendirilmekle kalmayacak, aynı zamanda fizik lisans öğrencileri, öğretmenler ve araştırmacılar da şarkının yaratılışına doğrudan dahil olacak. Bu nedenle yapımcıya çok teşekkür ederim Sean Rileygenellikle arkasında olan kişi Bilgisayar hayranı finali oluşturmak için gigabaytlarca görüntüden oluşan ilham verici düzenlemesi için kameraya Altmış Sembol video. Avustralyalı Pink Floyd'un gitaristi (Floyd hayranıysanız bunlara bakın), yapımcı, ses mühendisi, ara sıra da olsa David Domminney Fowler'a da kulak tırmalayan bir teşekkür borçluyum. Bilgisayar hayranı katkıda bulunan ve kendini itiraf eden uber-inek - şarkıyı mikslediği için.

Şarkıda bas gitarlar fizik bölümü başkanı James Theobald tarafından çalınıyor. Papaz Okulu Southwell, Nottinghamshire'da - bir gitar solosu ile birlikte Chris Morley, Nottingham'da kuantum teknolojileri doktora sonrası öğrencisi. Şarkının ortasında, Nottingham'daki lisans öğrencilerinden oluşan bir "koro", Paul Dirac'ın 1930 tarihli klasik eserinden önemli bir pasajın okunması altında "Bu, her şeyin köküdür" diye slogan atıyor. Kuantum Mekaniğinin İlkeleri.

Şarkının adını ve nakaratını seçmeye gelince aslında başka seçenek yoktu. Bu, kuantum mekaniğini kavramaya gelince fizik lisans öğrencilerine verilen daimi öğüt olan "Kapa çeneni ve hesapla" olmalıydı. Kuantum denklemlerini ve kavramlarını şarkıda nasıl gizlediğimizi bilmek istiyorsanız tüm kanlı ayrıntılar benim kitabımda. Evrenin Belirtileri Blog. Kısaca kullandığımız fizik-metal eşleştirmelerinden sadece birkaçını burada bulabilirsiniz. Açılış riffleri, sayıların (SI birimleri cinsinden) bir eşlemesidir. ħ/2m (gitar sola kaydırıldı) ve ħ (sağa kaydırılmış), zamana bağlı Schrödinger denklemindeki sabitleri kodlayan bir C harmonik minör ölçeğinin notalarına. Bu riffler, 1, 4, 9, 16 sırasını takip eden, yani sonsuz bir 1D potansiyel kuyusu için enerji özdeğerlerini eşleştiren davul-bas vurgularıyla alttan kesilir.

Farklı izleyicilerle bağlantı kurma yeteneği bu yeni şarkının temel motivasyonlarından biriydi

Koronun altında, Planck sabitinin ilk birkaç rakamını temsil eden, trampetle noktalanan, tekrarlanan 6..6..2..6..0..7 bas-davul modeli vardır, h. Bu kalıp, "e'den i pi'ye" (yani e) için Mors kodundan sonra bas davul tarafından noktalanan trampet vuruşlarına dönüşür.ben) – 180 derecelik bir faz kayması – şarkının orta bölümünde ses çıkar. Kuantum metal olayını 11'in çok ötesine taşıdığımızı söylemiştim!

Biz yükledikten sonra Numberphile yıllar önce altın oran şarkısını dinlediğimde videonun altında beni en çok etkileyen yorumlardan biri şuydu: “Sanırım bana matematiği sevdirdin. Akıllı piçler.” Aksi takdirde ne yazık ki fiziğin veya matematiğin onlara göre olmadığını düşünebilecek olan farklı izleyicilerle bağlantı kurma yeteneği, bu yeni şarkı ve aslında kitabım için temel motivasyon kaynağıydı.

Ancak aynı derecede motive edici olan şey, bilimin yaratıcı olmadığı yönündeki eski kalıp yargıya karşı çıkmaktır. Resim, şiir ya da şarkı yazmada olduğu kadar, bir fizik deneyi ya da hesaplama düzenlemenin de çok fazla yaratıcılık içerdiğine inanıyorum. Bu efsaneye karşı koymak için sanat-bilim ayrımını her iki yönden aşmak çok önemlidir. Ve bunu metal aracılığıyla yapabilirsek çok daha iyi.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası