การปฏิวัติควอนตัมได้ยกระดับความเข้าใจในธรรมชาติของเรา และความไม่แน่นอนอีกมากมายยังคงอยู่ นักวิทยาศาสตร์ก็เหมือนนักสำรวจ สำรวจโลกธรรมชาติเพื่อค้นหาอัญมณีแห่งความรู้เกี่ยวกับความเป็นจริงทางกายภาพ และในศตวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ขุดลึกพอที่จะค้นพบว่ารากฐานของความเป็นจริงไม่ได้สะท้อนโลกแห่งการปรากฏตัวในชีวิตประจำวัน ที่รากของมัน ความเป็นจริงถูกอธิบายโดยชุดกฎทางคณิตศาสตร์ลึกลับที่เรียกว่ากลศาสตร์ควอนตัม
กลศาสตร์ควอนตัมถือกำเนิดขึ้นในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20
และปรากฏขึ้นอย่างเต็มรูปแบบในช่วงกลางทศวรรษที่ 1920 กลศาสตร์ควอนตัมคือคณิตศาสตร์ที่อธิบายเรื่องต่างๆ เป็นทฤษฎีที่อธิบายฟิสิกส์ของไมโครเวิร์ล ซึ่งอะตอมและโมเลกุลมีปฏิสัมพันธ์กันเพื่อสร้างโลกแห่งประสบการณ์ของมนุษย์ และเป็นหัวใจสำคัญของทุกสิ่งที่ทำให้ศตวรรษผ่านไปอย่างรวดเร็วไม่เหมือนกับศตวรรษก่อนหน้านั้น จากโทรศัพท์มือถือไปจนถึงซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ดีวีดีเป็น pdf ฟิสิกส์ควอนตัมเป็นเชื้อเพลิงให้กับเศรษฐกิจที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน ซึ่งเปลี่ยนการค้า การสื่อสาร และความบันเทิง
แต่ทฤษฎีควอนตัมสอนนักวิทยาศาสตร์มากกว่าการทำชิปคอมพิวเตอร์ มันสอนว่าความเป็นจริงไม่ใช่สิ่งที่ดูเหมือน “ธรรมชาติพื้นฐานของความเป็นจริงอาจแตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากโลกที่เราคุ้นเคยซึ่งมีวัตถุเคลื่อนที่ไปมาในอวกาศและมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน” นักฟิสิกส์ Sean Carroll กล่าวในทวีตล่าสุด “เราไม่ควรหลอกตัวเองให้เข้าใจผิดว่าโลกในขณะที่เราสัมผัสมันเพื่อโลกอย่างที่มันเป็น”
ในเอกสารทางเทคนิคที่สำรองทวีตของเขา Carroll ตั้งข้อสังเกตว่าทฤษฎีควอนตัมประกอบด้วยสมการที่อธิบายเอนทิตีทางคณิตศาสตร์ที่สัญจรผ่านขอบเขตนามธรรมของเหตุการณ์ทางธรรมชาติที่เป็นไปได้ มีความเป็นไปได้ที่ Carroll ให้เหตุผลว่าขอบเขตควอนตัมของความเป็นไปได้ทางคณิตศาสตร์นี้แสดงถึงธรรมชาติที่แท้จริงของความเป็นจริง ถ้าเป็นเช่นนั้น ปรากฏการณ์ทางกายภาพทั้งหมดที่เรารับรู้เป็นเพียง “คำอธิบายที่โผล่ออกมาในระดับสูง” ของสิ่งที่เกิดขึ้นจริง
เหตุการณ์ “ฉุกเฉิน” ในพื้นที่ธรรมดานั้นมีอยู่จริงในแบบของตัวเอง ไม่ใช่แค่เรื่องพื้นฐานเท่านั้น Carroll อนุญาต ความเชื่อที่ว่า “เวทีเชิงพื้นที่” เป็นพื้นฐาน “เป็นเรื่องของความสะดวกสบายและแบบแผนมากกว่าหลักการอย่างใดอย่างหนึ่ง” เขากล่าว
มุมมองของ Carroll ไม่ใช่วิธีเดียวในการดูความหมายของคณิตศาสตร์ควอนตัม เขารับทราบ และนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ไม่ได้แบ่งปันอย่างเต็มที่ แต่ทุกคนเห็นพ้องกันว่าฟิสิกส์ควอนตัมได้ปรับปรุงความเข้าใจธรรมชาติของมนุษยชาติอย่างมาก อันที่จริง การอ่านประวัติศาสตร์อย่างยุติธรรมชี้ให้เห็นว่าทฤษฎีควอนตัมเป็นการเปลี่ยนแปลงที่น่าทึ่งที่สุดในแนวความคิดทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับความเป็นจริง เนื่องจากชาวกรีกโบราณเลิกใช้คำอธิบายในตำนานของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ด้วยเหตุผลและเหตุผล ท้ายที่สุดแล้ว ฟิสิกส์ควอนตัมเองก็ดูเหมือนจะท้าทายตรรกะและเหตุผล
มันไม่แน่นอน ทฤษฎีควอนตัมแสดงถึงผลลัพธ์ขั้นสุดท้ายของการใช้เหตุผลเชิงตรรกะที่เหนือกว่า มาถึงความจริงที่ไม่สามารถค้นพบได้เพียงแค่การสังเกตโลกที่มองเห็นได้เท่านั้น
ปรากฎว่าในไมโครเวิร์ล — เกินขอบเขตของความรู้สึก — ปรากฎการณ์เล่นเกมด้วยกฎที่แปลกประหลาด อนุภาคพื้นฐานของสสารไม่ใช่หินขนาดเล็ก แต่เป็นเหมือนคลื่นผีที่รักษาอนาคตที่เป็นไปได้หลาย ๆ ไว้จนกว่าจะถูกบังคับให้สมมติให้เทียบเท่ากับอะตอมของสาร ผลที่ตามมาก็คือ คณิตศาสตร์ควอนตัมไม่ได้อธิบายลำดับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นอย่างไม่หยุดยั้งตามที่วิทยาศาสตร์ของนิวตันได้ยืนยัน แทนที่จะเปลี่ยนวิทยาศาสตร์จากเผด็จการไปสู่ผู้สร้างอัตราต่อรอง คณิตศาสตร์ควอนตัมบอกเฉพาะความน่าจะเป็นสำหรับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกัน ความไม่แน่นอนบางอย่างยังคงอยู่
การปฏิวัติควอนตัม
การค้นพบความไม่แน่นอนของควอนตัมเป็นสิ่งแรกที่สร้างความประทับใจให้โลกด้วยความลึกของการปฏิวัติควอนตัม นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน แวร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก ในปี ค.ศ. 1927 สร้างความประหลาดใจให้กับชุมชนวิทยาศาสตร์ด้วยการเปิดเผยว่าฟิสิกส์เหตุและผลที่กำหนดได้ล้มเหลวเมื่อนำไปใช้กับอะตอม ไฮเซนเบิร์กอนุมานได้ว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะวัดทั้งตำแหน่งและความเร็วของอนุภาคต่ำกว่าอะตอมในเวลาเดียวกัน หากคุณวัดอย่างใดอย่างหนึ่งอย่างแม่นยำ ความไม่แน่นอนบางอย่างยังคงอยู่สำหรับอีกอันหนึ่ง
“อนุภาคอาจมีตำแหน่งที่แน่นอนหรือความเร็วที่แน่นอน แต่มันไม่สามารถมีทั้งสองอย่างได้” ตามที่Science News Letterซึ่งเป็นบรรพบุรุษของScience News รายงาน ในปี1929 “กล่าวอย่างหยาบคาย ทฤษฎีใหม่ถือโอกาสนั้นควบคุมโลกทางกายภาพ” หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก “ถูกกำหนดให้ปฏิวัติแนวคิดของจักรวาลที่นักวิทยาศาสตร์และฆราวาสยึดถือไว้ ในระดับที่มากกว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์”
ความก้าวหน้าของไฮเซนเบิร์กคือจุดสุดยอดของชุดควอนตัมเซอร์ไพรส์ การค้นพบครั้งแรกของ Max Planck นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันคือในปี 1900 ว่าแสงและรูปแบบอื่น ๆ ของรังสีสามารถดูดกลืนหรือปล่อยออกมาได้เฉพาะในแพ็คเก็ตที่ไม่ต่อเนื่องเท่านั้น ซึ่งพลังค์เรียกว่าควอนตา ไม่กี่ปีต่อมา อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แย้งว่าแสงเดินทางผ่านอวกาศในลักษณะแพ็กเก็ตหรืออนุภาค ซึ่งต่อมาเรียกว่าโฟตอน นักฟิสิกส์หลายคนมองข้ามเงื่อนงำควอนตัมช่วงต้นเช่นว่าไม่สำคัญ แต่ในปี 1913 นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก Niels Bohr ใช้ทฤษฎีควอนตัมเพื่ออธิบายโครงสร้างของอะตอม ในไม่ช้าโลกก็ตระหนักว่าความเป็นจริงจำเป็นต้องตรวจสอบอีกครั้ง
