Centrum Fizyki Teoretycznej PAN

Lekcja dotyczy mechaniki kwantowej, czyli praw fizyki w skali atomowej i mniejszej. Przedstawię podstawowe zasady i ich zaskakujące konsekwencje.

Wieść głosi, że hinduski fizyk Satyendra Nath Bose podczas wykładu dla studentów w Indiach popełnił pewien elementarny, szkolny błąd. Ten ,,błąd'' Bosego, jak również późniejsze pomyłki A. Einsteina doprowadziły do paradoksalnych wniosków, które ostatecznie zostały potwierdzone doświadczalnie. Opowiem o rachunku prawdopodobieństwa w świecie kwantowym i wynikających stąd zjawiskach, takich jak kondesacja Bosego-Einsteina.

Słowo „chaos” oznacza po grecku ziejącą głębię, przepaść, czeluść, ale „Chaos” był także imieniem boga (lub bogini), który w greckej mitologii był odpowiednikiem „wielkiego wybuchu”, gdyż od chaosu wziął początek cały wszechświat. Pół wieku temu chaos uzyskał przymiotnik „deterministyczny” i stał się terminem naukowym. Wydawać by się mogło, że deterministyczny chaos jest oksymoronem, to znaczy zlepkiem dwóch wzajemnie wykluczających się pojęć, ale to połączenie stanu totalnego zamętu z pełną przewidywalnością ma jednak racjonalne uzasadnienie. Pełna przewidywalność jest rzeczywiście w deterministycznym chaosie teoretycznie osiągalna, ale za cenę, której nikt nie jest w stanie zapłacić. Dogłębne zrozumienie istoty deterministecznego chaosu stało się możliwe dzięki komputerom i dlatego ta dziedzina wiedzy rozwinęła się stosunkowo niedawno, choć pierwsze domysły na ten temat snuli uczeni już ponad sto lat temu. Komputer jest obecnie podstawowym narzędziem do badania chaosu i będzie on wykorzystany do pokazania na prostych przykładach, na czym polega deterministyczny chaos. Między innymi zostanie wyjaśniony „efekt motyla”, jeden z pierwszych przykładów deterministycznego chaosu.