Inhoud
Ik heb een vraag: wat hebben een kat, een aap, een golf, een Brit, een Oostenrijkse en theoretische natuurkunde met elkaar gemeen? Als je 'kwantummechanica' zei, zou je helemaal gelijk hebben. Als je de kwantumfysica niet hebt gezegd, zal ik het in het artikel Sciencing the shit out van videogames deze week uitleggen.
Vandaag behandelen we een game die me een tijdje duurde om echt in te willen springen, hoewel ik niet precies weet waarom. Natuurlijk heb ik het over Overwatch.
Verrassend genoeg zijn de filmpjes voor het spel, die meestal over het afschieten van het andere team gaan tot ze dood gaan, eigenlijk diep, betekenisvol en hebben ze leuke achtergrondverhalen voor de personages. Misschien is dat een van de redenen dat Overwatch heeft met zoveel mensen een snaar geraakt. De personages zijn gelaagd. De eerste van deze films die me echt opvielen, was niet die in het museum, maar eerder het gevecht tussen Widowmaker en Tracer.
Het hoogtepunt van het gevecht komt wanneer Widowmaker een kogel afvuurt naar Tracer die ze niet op een natuurlijke manier kon ontwijken, dus 'knipperde' ze uit de weg. En de kogel trof het eigenlijke beoogde doelwit van Widowmaker, Tekhartha Mondatta. In het spel zelf kan Tracer dit knipperen gebruiken om de drie seconden, ervan uitgaande dat ze de lading heeft om het te doen. Maar de echte vraag is niet hoe vaak ze het kan doen; het is hoe het werkt in de eerste plaats. Ik postuleer dat het niet werkt zoals jij denkt dat het werkt. Vandaag zal ik je de echte manier vertellen waarop de capaciteiten van Tracer werken als we de wetenschap uit de weg ruimen Overwatch!
Fanart van Will Murai
Quantum tunneling
Om dit echt te bespreken, moeten we een aantal dingen definiëren en een aantal kwantummechanica die je misschien het hoofd zou kunnen laten draaien. Maar aangezien we hier een intelligent publiek hebben, zal ik enkele basisdetails geven en vervolgens links naar andere plaatsen hebben als je meer wilt weten over de kwantummechanica die ik in dit artikel noem.
Vandaag ga ik drie termen gebruiken die je zelf zou moeten kennen als je echt wilt weten hoe het werkt: de Planck-constante, het onzekerheidsbeginsel en de deBrogilie-golflengte. Er is echter een item dat ik graag uitgebreid zou willen bespreken, en dat is quantum tunneling.
Misschien kan ik op een later tijdstip in de principes achter de deBrogilie-golflengte komen, maar het algemene idee is dat als we eenmaal een bepaald niveau van minutia hebben bereikt dat de werkelijke locatie van een object minder een vaste locatie is en meer een golf van waarschijnlijke locaties. In feite is de kans heel groot dat we niet op de locatie zitten die we denken dat we zijn. We zouden eigenlijk op de maan kunnen zijn of misschien de andere kant van de wereld, maar de deBrogile golflengte definieert de redelijke waarschijnlijkheid van de locatie van een object. Dus de kans dat we echt aan de andere kant van de wereld zitten of op de maan zitten is hoogst onwaarschijnlijk.
Op nucleair niveau bindt de sterke kernkracht de waarschijnlijkheid van de locatie van een deeltje tot in de kern van het atoom. Het bindt echter de waarschijnlijkheid niet voor 100%. Er is een mogelijkheid dat het deeltje zich aan de andere kant van de sterke kernkracht bevindt. Dat is wat we quantum tunneling noemen.
Het experiment met dubbele spleet
Laat me je nog een voorbeeld geven dat niet zoveel theoretisch denken vereist: de Copenhagen Interpretation en de Double Slit Experiment.
Als je een object op en neer in een plas water dobbert, worden de golven uit het object gespreid. Als je dan een barrière in het water zou plaatsen, zouden de golven weer op zichzelf botsen. Als je echter twee spleten in de barrière zou snijden, zou het de golf opnieuw splitsen en zou er een patroon van wisselende stromen verschijnen, waarbij sommige delen elkaar opheffen en andere delen worden uitvergroot. Dit toont een patroon van twee golven die in fase zijn en uit fase zijn met elkaar. Dit type patroon kan ook met licht worden gedaan. Eigenlijk deed een van mijn favoriete YouTube-kanalen dat: Veritasium.
Deze video laat ook zien dat, zelfs als je het aantal fotonen dat de barrière op slechts één moment raakt, vermindert, uiteindelijk hetzelfde patroon tevoorschijn komt. Dat betekent dat een object op het kwantumniveau tegelijkertijd een object en een golf is en hetzelfde patroon van waarschijnlijkheid zal volgen, ongeacht interferentie.
De gedachte is dat een foton op meerdere locaties tegelijk is. Als we dan het foton waarnemen, laten we de golffunctie instorten en lijkt het op een waarschijnlijke locatie, net zoals de kat van Schrodinger waar ik vorige week over sprak.
Wat als er een experiment zou zijn, bijvoorbeeld met een straaljager die de mogelijkheid had om de deBrogilie-golflengte te verbreden en daadwerkelijk door de kansruimte te gaan. Laten we deze jet Slipstream en zijn piloot Tracer noemen. En als tijdens een buitenissig ongeval de eigenschappen van de jet op de een of andere manier aan zijn piloot zouden worden verleend, dan zou het voor de piloot mogelijk zijn om ook te teleporteren. Het kan echter moeilijk zijn voor de piloot om haar positie in de ruimtetijd te behouden vanwege haar zeer brede deBrogilie-golflengte.
De kans dat Tracer zich op meerdere locaties in de ruimtetijd bevindt, is aanzienlijk groter naarmate de deBrogilie-golflengte zich verder verwijdert van de constante van Planck. Misschien dat de chronale accelerator die Winston de aap maakte voor Tracer haar eigenlijk niet op tijd bindt, maar eerder haar deBrogilie-golflengte tot onder de constante van Planck vermindert, waardoor ze zichtbaar wordt voor de wereld om haar heen.
De chronale accelerator kan ook worden gebruikt om de deBrogilie-golflengte van Tracer ook te vergroten, zodat ze in staat is om de tunnel te quantumtunnel naar een andere positie in ruimtetijd, zeg tot zeven meter afstand van haar huidige locatie of haar positie in werkelijkheid drie seconden geleden.
Dat is hoe ik science de shit van Tracer. Maar zoals alle wetenschap is het geen echte wetenschap totdat het verkeerd is bewezen. Hoe zou je de capaciteiten van Tracer verklaren? Laat het me weten in de comments en ik zie je volgende week.