Vật Lí Lượng Tử Cấp Tốc

Thế giới vật lí lượng tử là một nơi thú vị, trong đó các hạt hạ nguyên tử có thể làm những thứ trông như thần kì. Chúng có thể biến mất ở một nơi và tự phát xuất hiện ở một nơi khác, hoặc giao tiếp với nhau tức thì bất chấp chúng ở hai bên bờ Vũ trụ. Các hạt thật có thể hòa lẫn với các hạt ảo ‘vay mượn’ năng lượng từ Vũ trụ, và những tương tác này chi phối các lực cơ bản liên kết các nguyên tử và phân tử với nhau, tạo ra cấu trúc của chính vật chất. Thật lạ lùng, trông cứ như ma thuật.

Vật lí lượng tử đẩy chúng ta đến ranh giới của cái chúng ta biết về vật lí học, và các nhà khoa học chia rẽ vì cách hiểu của họ xem nó có ý nghĩa gì. Một điều mà mọi người đều thống nhất là ở những cấp độ nhỏ nhất, tự nhiên có tính xác suất – Chúa thật sự có chơi xúc xắc. Ví dụ, xác suất xác định vị trí có khả năng cao nhất của một hạt, hay năng lượng có khả năng cao nhất của nó, hay động lượng, hay vô số đại lượng cơ bản khác. Đối với một số nhà khoa học, đây là mức ý nghĩa ẩn sau cơ học lượng tử. Đối với những người khác, nó hàm ý rằng một đa vũ trụ gồm những thực tại song song trong đó mỗi xác suất đều hiện hữu. Chưa có bằng chứng trực tiếp nào rằng cách hiểu ‘đa thế giới’ này là đúng, song toán học đề xuất chắc nịch rằng nó là có thể.

Ý nghĩa thực sự của vật lí lượng tử có lẽ vẫn còn gây tranh luận, song các ứng dụng thần kì của nó thì chắc nịch hơn rất nhiều. Toàn bộ điện tử học trong máy vi tính, điện thoại, ti vi và máy tính bảng của chúng ta hoạt động nhờ các nguyên lí lượng tử. Laser không thể tồn tại nếu không có các mức năng lượng bị lượng tử hóa trong nguyên tử. Máy quét MRI trong y khoa khai thác cơ học lượng tử biểu hiện trong cơ thể bạn, và các máy vi tính được xây dựng trên các nguyên lí của vật lí lượng tử có lẽ sẽ sớm giải được các bài toán nhanh hơn nhiều so với máy vi tính thông thường hiện nay. Vật lí lượng tử còn là một bước tiến hướng tới lí thuyết tối hậu về tất cả. Nó thắp ánh sáng lên nguồn gốc của Vụ Nổ Lớn và cấu trúc vĩ mô của Vũ trụ, và một số nhà khoa học đề xuất gây tranh cãi rằng ngay cả ý thức con người về bản chất cũng có tính cơ lượng tử.

Vật lí lượng tử là khoa học, chẳng phải ma thuật. Thế nhưng những gì nó có thể làm được thật sự thần kì và, bằng cách cố gắng hiểu nó, chúng ta tự đào sâu vào sự kết cấu rất cơ bản của tự nhiên và thực tại.