Haluaisin ymmärtää kvanttifysiikkaa, mutta äly ei tahdo riittää :(

Haluaisin tohtoristason ymmärryksen, mutta en osaa enkä jaksa opiskella edes kandia. Mitä voin tehdä? Haluan vaikuttaa fiksulta työpaikan kahvipöydässä!

Vierailija kirjoitti:

Harva oikeasti ymmärtää kvanttifysiikkaa, toisaalta se ei ole aivan valmis teoria ja lähinnä sitä nykyään koitetaan kuvata kohtalaisen monimutkaisten matemaattisten himmeleiden avulla. Usein opiskelijat tuntuvat ottavan totena tietyt ilmiöt kun niitä ei oikeastaan (vielä?) osata selittää pohjimmiltaan siten että taviskin ne ymmärtää.

Sinun sanavalintasi valitettavasti paljastavat että sinä et asiasta kauheasti ymmärrä, mutta se on täysin ymmärrettävää jos et ole asiaan koskaan perehtynyt, eikä se ole varsinaisesti mikään puute normaalilla ihmisellä. Oikaisenpa tästä nyt kuitenkin muutamia ajatuksia.

Kvanttifysiikka ei kuitenkaan ole varsinaisesti teoria joka voisi olla tai olla olematta valmis, vaan ainoastaan tieteenala joka tutkii kyseiseen aiheeseen liittyviä ilmiöitä. Olet oikeassa, että ns. "kaiken teoriaa" ei ole vielä onnistuttu koostamaan, suurimpana  puutteena gravitaatio. Mutta se, että jokin asia ei ole täydellinen, ei tarkoita etteikö sitä voisi tutkia ja opiskella, epätäydellisyyksineen.

Kovin kummoisessa yliopistossa eivät opiskele ne opiskelijat, jotka "ottavat totena tietyt ilmiöt", saati että joku näin opettaisi. Uskaltaisin väittää, että et ole teoreettisen fysiikan luennoilla yliopistossa istunut? Jo nimi kertoo, että tässä pyöritellään nyt teorioita joilla pyritään kuvaamaan ympäröivää luontoa parhaalla mahdollisella tavalla eli  "lähinnä sitä nykyään koitetaan kuvata kohtalaisen monimutkaisten matemaattisten himmeleiden avulla". Sitähän se tieteenala nimenomaan on, eikä se ole mitenkään heikkous tai puute.

On totta, että Kvanttifysiikka ja kvanttimekaniikka sisältävät paljon postulaatteja ja oletuksia joita ei voi johtaa mistään, mutta jotka ovat osoittautuneet kertakaikkisen toimiviksi. On myös aivan itsestään selvää, että ne todellakin ovat teorian tueksi kehitettyjä rakenteita, eivät silmin havaittavia totuuksia joita voi lähteä katsomaan lähimetsään.

Vierailija kirjoitti:

Ihan hyviä neuvoja täällä. Ilman muuta kannatan yrittämään niin kauan kuin jaksaa, jos asia kiinnostaa. Viimeinen, epätoivoisille tarkoitettu neuvo on tyytyä kohtaloonsa. Moni tahtoisi lentää, mutta kun ei ole siipiä. Halvaantunut tahtoisi kävellä, mutta jalat eivät kanna. Ja joskus se aivokapasiteetti ei sitten vain riitä. Aivot ovat kuitenkin muovautuva elin, joten toivoa ei kannata heittää. Sitkeä aivojumppa tuo varmasti tuloksia, joten älä turvaudu tuohon viimeiseen neuvoon ihan vielä.

Totta. Mutta se kannattaa ehdottomasti selvittää kokeilemalla eikä palstamutujen perusteella "no ei sitä voi tavis ymmärtää vaikka kuka selittää".

En lähtisi väheksymään em. asioiden kansatajuistamista. Siinä tietysti pitää olla tarkkana että ei anna väärää tietoa, eli itse opettajan pitäisi hallita asiat todella hyvin. Mutta mm. kvanttimekaniikan tulosten visualisoinnit tietokoneen avulla ovat kauniita ja hyödyllisiä niin asiantuntijoille kuin maallikoillekin.

Sillä tavalla kaikki pääsevät ihastelemaan luonnon ja matematiikan kauneutta, joka olisi minusta hieno tavoite sinänsä. 

Vierailija kirjoitti:

En ymmärrä aiheesta mitään, mutta tää palsta on niin mahtava, jopa insinöörit ja matemaatikot paljastuvat av-mammoiksi.

Voisiko se olla toisinpäin? Tänne kirjoittavat AV-mammat ovat itse asiassa matemaatikkoja ja kvanttifyysikoita.

up

Ymmärrys voi tulla vastaan monessa muussakin asiassa kuin kvanttifysiikassa. Korkean tason matikassa ja tilastotieteessä ymmärrys tulee monella matemaattisesti peruslahjakkaallakin ihmisellä vastaan, vaikka niissä on kuitenkin yleensä selkeä logiikka. (Lukiossahan ymmärrystä ei tietenkään vielä kauheasti testata) Kvanttifysiikassa tuo peruslogiikkakin on jo sitten hylättävä. Ihmisen ymmärrys on kuitenkin yleensä aika rajallinen, toki on sitten huippulahjakkaita ihmisiä erikseen. Tulokset voi nähdä jostain tenttituloksista: pari saa lähes täydet pisteet ja loput melkein nolla pistettä. Tällaisia tenttituloksia näkee joskus. Kuka sanoikaan: "Jos luulee ymmärtävänsä kvanttifysiikkaa, ei ymmärrrä sitä"?

Hei, nyt tuli uusi kännykkäpeli, jonka väiteteään opettavan kvanttifysiikkaa jo 6 - vuotiaille. Kannattaa testata. Nimi on Big Bang Legends.

Vierailija kirjoitti:

Vierailija kirjoitti:

Harva oikeasti ymmärtää kvanttifysiikkaa, toisaalta se ei ole aivan valmis teoria ja lähinnä sitä nykyään koitetaan kuvata kohtalaisen monimutkaisten matemaattisten himmeleiden avulla. Usein opiskelijat tuntuvat ottavan totena tietyt ilmiöt kun niitä ei oikeastaan (vielä?) osata selittää pohjimmiltaan siten että taviskin ne ymmärtää.

Sinun sanavalintasi valitettavasti paljastavat että sinä et asiasta kauheasti ymmärrä, mutta se on täysin ymmärrettävää jos et ole asiaan koskaan perehtynyt, eikä se ole varsinaisesti mikään puute normaalilla ihmisellä. Oikaisenpa tästä nyt kuitenkin muutamia ajatuksia.

Kvanttifysiikka ei kuitenkaan ole varsinaisesti teoria joka voisi olla tai olla olematta valmis, vaan ainoastaan tieteenala joka tutkii kyseiseen aiheeseen liittyviä ilmiöitä. Olet oikeassa, että ns. "kaiken teoriaa" ei ole vielä onnistuttu koostamaan, suurimpana  puutteena gravitaatio. Mutta se, että jokin asia ei ole täydellinen, ei tarkoita etteikö sitä voisi tutkia ja opiskella, epätäydellisyyksineen.

Kovin kummoisessa yliopistossa eivät opiskele ne opiskelijat, jotka "ottavat totena tietyt ilmiöt", saati että joku näin opettaisi. Uskaltaisin väittää, että et ole teoreettisen fysiikan luennoilla yliopistossa istunut? Jo nimi kertoo, että tässä pyöritellään nyt teorioita joilla pyritään kuvaamaan ympäröivää luontoa parhaalla mahdollisella tavalla eli  "lähinnä sitä nykyään koitetaan kuvata kohtalaisen monimutkaisten matemaattisten himmeleiden avulla". Sitähän se tieteenala nimenomaan on, eikä se ole mitenkään heikkous tai puute.

On totta, että Kvanttifysiikka ja kvanttimekaniikka sisältävät paljon postulaatteja ja oletuksia joita ei voi johtaa mistään, mutta jotka ovat osoittautuneet kertakaikkisen toimiviksi. On myös aivan itsestään selvää, että ne todellakin ovat teorian tueksi kehitettyjä rakenteita, eivät silmin havaittavia totuuksia joita voi lähteä katsomaan lähimetsään.

Suomalaista tiedettä, faktoista keskustelun sijaan ruvetaan arvailemaan vastapuolen ominaisuuksia :D

Yksi kvanttifysiikan "isistä" sanoi: voidaan aivan hyvin sanoa että kukaan ei ymmärrä kvanttifysiikkaa.

Serkkuni opiskelee kvanttifysiikkaa. Meni aikoinaan lääkikseen ja koe oli hänen mielestään kuta kuinkin naurettava helppo. Hänen vanhempansa ovat myös todella älykkäitä. Tämänkin kevään pääsykokeissa kävi hieman kateeksi niitä geenejä. Takanan on tietysti paljon työtä, mutta kyllä älykkyys helpottaa hirveästi.

Jos haluat ymmärtää kvanttifysiikasta perusteet etkä ole matikkanero, voit myös aloittaa kvanttifysiikan historiasta. Einstein/Bohr. Planck, Maxwell, Schrödinger. Nykyaikaa kohti edetessä ideoidenkin kehitys on ehkä helppo hahmottaa. 

Avoin mieli on tärkeä: kvanttimekaniikassa arkijärjelle saa heittää hyvästit. Joten lähde siitä ettet tiedä miten "mikään" toimii sen sijaan että olettaisit hiukkasten toimivan makromaailman tavoin. Eivä ne ryökäleet toimi.

Lisäksi ymmärtäminen vaatii työtä. Eli yksinkertaisesti kertaat ja pyörittelet asiaa kuten aalto/hiukkasdualiteettia kunnes se alkaa valjeta. Ymmärtämistä voit testata esim. koittamalla selittää jonkin käsitteen omin sanoin. Tai koita visualisoida. Esimerkiksi se pahamaineinen Schrödingerin kissa alkaa käydä järkeen jos ei ajattele zombikissaa vaan viipaloi katin mielessään päällekkäisiksi palasiksi joista jokainen edustaa yhtä systeemin tilaa (eli kissa=elävä, kissa=kuollut, kissa=???). Havaitsijan vuorovaikuttaessa systeemin kanssa "romahdus" tarkoittaa sitä että havainnoksi valikoituu yksi näistä viipaleista. Koska kuitenkin olet havainnollasi sörkkinyt systeemiä, et voi tietää mikä systeemin tila oli ennen kuin menit sörkkimään.

Tällä menetelmällä et opi tekemään yhtälöitä, mutta perusteet opit. Ja siitä sitten oman kiinnostuksen mukaan eteenpäin.