Jag har populariserat kvantfysik, mitt forskningsområde, i många år nu. Allmänheten tycker att ämnet är fascinerande och omslag till böcker och tidskrifter drar ofta till sig dess mysterium. Ett antal missuppfattningar har uppstått inom detta fysikområde och mitt syfte här är att titta på fakta för att debunk sju av dessa myter.

Oroa dig inte, du behöver inte veta mycket om kvantfysik för att läsa den här artikeln. Jag kommer mest att förklara vad kvantfysik inte är, snarare än vad det är ...

1. "Kvantfysik handlar om osäkerhet"

Fel! Kvantfysik är förmodligen den mest exakta vetenskapliga disciplinen som någonsin utarbetats av mänskligheten. Det kan förutsäga vissa egenskaper med extrem noggrannhet, till 10 decimaler, som senare experiment bekräftar exakt.

Denna myt har sitt ursprung delvis i Werner Heisenbergs "osäkerhetsprincip". Han visade att det finns en gräns för hur exakt två kvantiteter - till exempel en partikels hastighet och dess position - kan mätas samtidigt. När kvantfysik används för att beräkna andra mängder, som energin, eller atoms magnetiska egenskap, det är häpnadsväckande i sin precision.

2. "Kvantfysik kan inte visualiseras."

Kvantfysiken beskriver objekt som ofta är "konstiga" och svåra att sätta in i bilder:vågfunktioner, överlagrade stater, sannolikhetsamplitud, komplexa tal för att bara nämna några. Människor säger ofta att de bara kan förstås med matematiska ekvationer och symboler. Och ändå framställer vi fysiker alltid det när vi undervisar och populariserar det. Vi använder grafer, ritningar, metaforer, projektioner och många andra enheter. Vilket är lika bra, eftersom studenter och även veterankvantfysiker som vi behöver en mental bild av de objekt som manipuleras. Den omtvistade delen är noggrannheten i dessa bilder, eftersom det är svårt att representera ett kvanteobjekt exakt.

Att arbeta tillsammans med designers, illustratörer och videomakare, de Fysik på nytt forskargrupp försöker "dra" kvantfysik i alla dess former:vikningsaktiviteter, grafiska romaner, skulpturer, 3D-animationer, och så vidare.

3. "Även forskare förstår inte riktigt kvantfysiken"

En av de ledande lamporna på fältet, Richard Feynman själv sa:"Jag tror att jag med säkerhet kan säga att ingen förstår kvantmekanik." Men han tillade sedan omedelbart:"Jag ska berätta hur naturen beter sig." Niels Bohr, en av disciplinens grundfäder, ger en bra sammanfattning:"De som inte blir chockade när de först stöter på kvantteori kan omöjligt ha förstått det."

Fysiker förstår vad de gör när de manipulerar kvantformalismen. De behöver bara anpassa sina intuitioner till detta nya område och dess inneboende paradoxer.

4. "Några lysande teoretiker kom med hela begreppet kvantfysik"

Hela kvantfysikens historia visar raka motsatsen:i början, labbförsök gav oväntade resultat, såsom den fotoelektriska effekten, svartkroppsstrålning, atomernas ljusemissionsspektrum. Först senare kom strålande teoretiker in på scenen, när Albert Einstein, Max Planck, Niels Bohr och andra försökte ge förklaringar.

Ytterligare grundläggande experiment följde, inklusive elektroner som studsade konstigt av nickel, silveratomer märkligt avvikna av ett magnetfält, en perfekt ledande metall vid låga temperaturer och så vidare. Teorier och begrepp dök sedan upp igen:dualitet, centrifugering eller supraledning infördes. Det mycket produktiva ”fram och tillbaka” utbytet mellan teori och praktik är vad fysiken bygger på. Experiment kommer i allmänhet först, förutom i väldigt få fall.

5. "Einstein var kvantfysikens värsta fiende"

Stackars gamle Albert Einstein skildras ofta som att han har varit en virulent motståndare till kvantfysik, förmodligen på grund av hans berömda citat, "Gud spelar inte tärningar med universum." Men han var inte emot det och vad mer, han skapade det! 1905 skrev Einstein sin grundartikel, "På en heuristisk synpunkt om produktion och omvandling av ljus", baserat på Max Plancks arbete. I det, han föreslog att ljuset var gjort av små, enskilda och kvantifierade organ, kallas fotoner. Det var det som gav honom Nobelpriset, faktiskt, inte hans arbete med relativitetsteorin.

Einstein fick förmodligen detta rykte på grund av sina diskussioner med Niels Bohr, särskilt om tanken på tolkning och kvantverksamhet, eftersom han inte accepterade begreppet icke -lokalitet. Senare, experiment med trassel och kränkning av Bells sats visade att han hade fel och visade att det inte fanns några dolda variabler. Einstein uppskattade till fullo relevansen av kvantfysik, han hade bara några problem med några av dess konsekvenser, särskilt när det gäller orten.

6. "Kvantfysik har ingen praktisk användning"

Kvantfysik är förmodligen den mest användbara disciplinen i modern fysik:när fysiker förstod hur lätt, atomer och elektroner fungerade, de kunde manipulera dem. Lasrar, MR på sjukhus, Lysdioder, flashminne, hårddiskar - och framför allt annat, transistorn och elektroniken - alla dessa tekniker uppfanns av kvantfysiker.

7. "Kvantfysik kan förklara vissa alternativa terapier och andra mysterier"

Många människor som tror på paranormala fenomen och på vissa "terapier" hävdar att de är inspirerade av kvantfysik. Indisk-amerikanska Deepak Chopra är en av de mest kända förespråkarna för detta tillvägagångssätt. Han har utvecklat ett slags kvantmysticism där en pseudo-New Age-andlighet finner sin legitimation i vetenskaplig jargong som "mänsklig kvantkroppsväsen", "lokaliserat energi- och informationsfält med cybernetiska återkopplingsslingor", och "harmonisering av den kvantmekaniska kroppen". Han påstår sig sedan upprätta kvantrelationer mellan sinnet, medvetande, materia och universum. "Kvantterapier" erbjuder också vårdprotokoll baserade på kroppen som ses som "ett vibrations- och energifält", värd för "vibrerande tillstånd" och "bioresonanser".

Detta är oärligt på två punkter. Det första tricket består i att använda vetenskapliga termer för att mystifiera kvantfysiken, när det faktiskt inte finns något mysterium. Laboratorieexperiment och vardagsliv har visat sin giltighet. Å andra sidan, inget av de fenomen som beskrivs av dessa terapier eller övertygelser har någon vetenskaplig grund. Framför allt, ord betecknar mycket exakta betydelser i kvantfysiken och de missbrukas helt i dessa pseudovetenskaper.

Mer fusk kan hittas när kvantegenskaper extrapoleras till mänsklig skala. För att vara helt tydlig, kvantegenskaper som överlagring av tillstånd eller kvantisering gäller inte i den levande världen i mänsklig skala. Nobelprisvinnaren 2012 Harge Haroche bevisade detta med sina experiment. När ett objekt interagerar för mycket med sin omgivning och blir för stort, det är inte längre ett kvanteobjekt.

Dock, Jag skulle inte vilja döma dem som vill testa detta tillvägagångssätt, som hör till tron, inte vetenskap. Alla får göra som de vill, självklart. Jag skulle bara be människor att avstå från att låtsas att det har någon vetenskaplig grund i kvantfysik. Varje sådant påstående är helt enkelt falskt.

Det är allt! Jag hoppas att jag lyckades ta bort kvantfysiken lite. I slutet, det är precis som vilken annan vetenskaplig disciplin som helst.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.