Aaron O'Connell: Making sense of a visible quantum object

Tłumaczenie: Oskar Kocoł Korekta: Marek Kasiak

This is a representation of your brain,

Oto obraz twojego mózgu.

and your brain can be broken into two parts.

Może być podzielony na dwie części.

There's the left half, which is the logical side,

Lewą, która jest połową logiczną,

and then the right half,

i prawą połowę,

which is the intuitive.

która jest intuicyjna.

And so if we had a scale to measure the aptitude of each hemisphere,

Jeśli mielibyśmy skalę mierzącą zdolność każdej półkuli,

then we can plot our brain.

moglibyśmy opisać nasz mózg.

And for example, this would be somebody who's completely logical.

Na przykład, to byłby ktoś zupełnie logiczny.

This would be someone who's entirely intuitive.

A to byłby ktoś całkowicie intuicyjny.

So where would you put your brain on this scale?

Więc gdzie umieściłbyś swój mózg na tej skali?

Some of us may have opted for one of these extremes,

Część z nas mogłaby się znaleźć na jednej ze skrajności,

but I think for most people in the audience,

ale myślę, że większość widowni

your brain is something like this --

ma mózg taki jak ten --

with a high aptitude in both hemispheres at the same time.

z dużymi zdolnościami w obydwu półkulach jednocześnie.

It's not like they're mutually exclusive or anything.

Nie jest powiedziane, że wzajemnie się wykluczają.

You can be logical and intuitive.

Możesz mieć zdolności logiczne i intuicyjne.

And so I consider myself one of these people,

Uważam się za jednego z tych ludzi,

along with most of the other experimental quantum physicists,

podobnie większość pozostałych fizyków zajmujących się eksperymentalną mechaniką kwantową,

who need a good deal of logic

którzy potrzebują dużo umiejętności logicznych

to string together these complex ideas.

aby zrozumieć wszystkie złożone prawa.

But at the same time, we need a good deal of intuition

Ale jednocześnie, potrzebujemy dużo intuicji,

to actually make the experiments work.

aby przeprowadzać eksperymenty.

How do we develop this intuition? Well we like to play with stuff.

Jak rozwijamy tę intuicję? Cóż, lubimy się z tym bawić.

So we go out and play with it, and then we see how it acts,

Spotykamy się, i bawimy się z tym, i widzimy, w jaki sposób się zachowuje.

and then we develop our intuition from there.

Stąd bierzemy naszą intuicyjność.

And really you do the same thing.

Wy też robicie to samo.

So some intuition

Intuicja,

that you may have developed over the years

którą mogliście rozwijać przez lata mówi wam,

is that one thing is only in one place at a time.

że każda rzecz, może być tylko w jednym miejscu w tym samym czasie.

I mean, it can sound weird to think about

Wiem, że brzmi trochę dziwnie, aby myśleć,

one thing being in two different places at the same time,

że jeden przedmiot może być w dwóch różnych miejscach w tym samym czasie,

but you weren't born with this notion, you developed it.

ale nie urodziliście się z tym poglądem, sami go rozwinęliście.

And I remember watching a kid playing on a car stop.

Pamiętam przyglądanie się dzieciom bawiących się na parkingu.

He was just a toddler and he wasn't very good at it, and he kept falling over.

Był tam maluch, który cały czas się wywracał. Nie był za dobry w chodzeniu.

But I bet playing with this car stop taught him a really valuable lesson,

Ale mogę się założyć, że lekcja na parkingu była bardzo wartościowa,

and that's that large things don't let you get right past them,

bo nauczyła go, że duże przedmioty nie pozwolą przejść przez siebie,

and that they stay in one place.

i że pozostają w tym samym miejscu.

And so this is a great conceptual model to have of the world,

Jest to świetny pojęciowy model, aby zdobyć świat,

unless you're a particle physicist.

chyba, że jesteś fizykiem cząsteczkowym.

It'd be a terrible model for a particle physicist,

Byłby to okropny model dla fizyka cząsteczkowego,

because they don't play with car stops,

ponieważ oni nie bawią się z blokadą na samochody,

they play with these little weird particles.

ale z małymi dziwnymi cząsteczkami.

And when they play with their particles,

Kiedy to robią,

they find they do all sorts of really weird things --

dowiadują się, że mogą one robić najróżniejsze dziwne rzeczy --

like they can fly right through walls,

mogą np. przenikać przez ściany,

or they can be in two different places at the same time.

lub mogą być w dwóch miejscach w tym samym czasie.

And so they wrote down all these observations,

Fizycy zapisali wszystkie swoje obserwacje,

and they called it the theory of quantum mechanics.

i nazwali je teorią mechaniki kwantowej.

And so that's where physics was at a few years ago;

W tym miejscu fizyka była kilka lat temu;

you needed quantum mechanics

potrzebowałeś mechaniki kwantowej,

to describe little, tiny particles.

aby opisać małe, maleńkie cząsteczki.

But you didn't need it

Ale nie potrzebowałeś jej

to describe the large, everyday objects around us.

do opisania dużych przedmiotów otaczających nas na co dzień.

This didn't really sit well with my intuition,

To nie pasowało mojej intuicji,

and maybe it's just because I don't play with particles very often.

może dlatego, że nie bawię się za często z cząsteczkami.

Well, I play with them sometimes,

Robię to czasami,

but not very often.

ale nie za często.

And I've never seen them.

Poza tym, nigdy ich nie widziałem.

I mean, nobody's ever seen a particle.

Nikt nigdy nie widział cząsteczki.

But it didn't sit well with my logical side either.

Co więcej, nie współgrało to także z moją logiczną stroną.

Because if everything is made up of little particles

Bo skoro wszystko składa się z małych cząsteczek,

and all the little particles

a wszystkie cząsteczki

follow quantum mechanics,

rządzą się mechaniką kwantową,

then shouldn't everything just follow quantum mechanics?

to czyż wszystko nie powinno po prostu według niej funkcjonować?

I don't see any reason why it shouldn't.

Nie widzę żadnego powodu, dlaczego nie.

And so I'd feel a lot better about the whole thing

Czułbym się o wiele lepiej,

if we could somehow show

jeśli moglibyśmy w jakiś sposób pokazać,

that an everyday object

że otaczające nas na co dzień przedmioty

also follows quantum mechanics.

również funkcjonują według praw mechaniki kwantowej.

So a few years ago, I set off to do just that.

Więc kilka lat temu, rozpocząłem pracę, aby tego dokonać.

So I made one.

Udało mi się zrobić jeden projekt.

This is the first object

Oto pierwszy przedmiot,

that you can see

który widzicie,

that has been in a mechanical quantum superposition.

który zachowuje się według kwantowej zasady superpozycji.

So what we're looking at here

To co widzicie,

is a tiny computer chip.

to maleńki chip komputerowy.

And you can sort of see this green dot right in the middle.

Możecie zobaczyć swego rodzaju zieloną kropkę pośrodku.

And that's this piece of metal I'm going to be talking about in a minute.

Jest to kawałek metalu, o którym będę mówił za minutę.

This is a photograph of the object.

Oto fotografia tego przedmiotu.

And here I'll zoom in a little bit. We're looking right there in the center.

Tutaj jest trochę powiększone. Patrzymy dokładnie w sam środek.

And then here's a really, really big close-up of the little piece of metal.

A tutaj jest bardzo, bardzo duże zbliżenie tego małego kawałka metalu.

So what we're looking at is a little chunk of metal,

Widzimy mały kawałek metalu,

and it's shaped like a diving board, and it's sticking out over a ledge.

który ma kształt trampoliny [używanej do skoków do wody], i wystaje on ponad krawędź.

And so I made this thing

Wykonałem to

in nearly the same way as you make a computer chip.

w bardzo podobny sposób, w jaki tworzy się chipy komputerowe.

I went into a clean room with a fresh silicon wafer,

Udałem się do czystego pomieszczenia z czystym waflem krzemowym,

and then I just cranked away at all the big machines for about 100 hours.

po prostu operowałem wielkimi maszynami przez około 100 godzin.

For the last stuff, I had to build my own machine --

Do ostatniego etapu musiałem wykonać moją własną maszynę --

to make this swimming pool-shaped hole

aby wykonać otwór w kształcie basenu

underneath the device.

pod spodem urządzenia.

This device has the ability

To urządzenie ma zdolność

to be in a quantum superposition,

bycia w kwantowej superpozycji,

but it needs a little help to do it.

ale z drobną pomocą z naszej strony.

Here, let me give you an analogy.

Pozwólcie, że dam wam analogię.

You know how uncomfortable it is to be in a crowded elevator?

Z pewnością wiecie, jak niekomfortowo jest jechać w zatłoczonej windzie.

I mean, when I'm in an elevator all alone, I do all sorts of weird things,

Wiecie, kiedy jestem sam w windzie robię wiele dziwnych rzeczy,

but then other people get on board

ale kiedy wchodzi ktoś inny,

and I stop doing those things

przestaje je robić,

because I don't want to bother them,

bo nie chce go niepokoić,

or, frankly, scare them.

lub, szczerze, przestraszyć.

So quantum mechanics says

Mechanika kwantowa mówi,

that inanimate objects feel the same way.

że martwe przedmioty czują w ten sam sposób.

The fellow passengers for inanimate objects

Współpasażerami dla przedmiotów nieożywionych

are not just people,

są nie tylko ludzie:

but it's also the light shining on it

jest nim światło nań padające,

and the wind blowing past it and the heat of the room.

wiejący wiatr, ciepło otoczenia.

And so we knew, if we wanted to see

Wiemy, że jeśli chcemy zobaczyć

this piece of metal behave quantum mechanically,

jak ten kawałek metalu zachowuje się według mechaniki kwantowej,

we're going to have to kick out all the other passengers.

musimy wyrzucić wszystkich innych pasażerów.

And so that's what we did.

Tak też zrobiliśmy.

We turned off the lights,

Wyłączyliśmy światło,

and then we put it in a vacuum and sucked out all the air,

następnie podłączyliśmy pompę i odessaliśmy powietrze,

and then we cooled it down

a potem ochłodziliśmy to

to just a fraction of a degree above absolute zero.

do ułamka stopnia powyżej zera absolutnego.

Now, all alone in the elevator,

Wtedy, kawałek metalu, całkowicie sam we windzie

the little chunk of metal is free to act however it wanted.

może zachowywać się, jak mu się podoba.

And so we measured its motion.

Zbadaliśmy jego ruch.

We found it was moving in really weird ways.

Dowiedzieliśmy się, że porusza się on w bardzo dziwny sposób.

Instead of just sitting perfectly still, it was vibrating,

Zamiast leżeć nieruchomo, metal wibruje.

and the way it was vibrating was breathing something like this --

Sposób, w jaki to robi, jest podobny do oddychania --

like expanding and contracting bellows.

jak rozszerzający się i kurczący miech.

And by giving it a gentle nudge,

Delikatnie go szturchając

we were able to make it both vibrate

byliśmy w stanie doprowadzić, że zarazem wibrował

and not vibrate

i nie wibrował

at the same time --

w tym samym czasie --

something that's only allowed with quantum mechanics.

coś takiego jest dozwolone tylko w mechanice kwantowej.

So what I'm telling you here is something truly fantastic.

To, o czym teraz wam opowiadam, jest czymś naprawdę niezwykłym.

What does it mean for one thing

Co to znaczy, że jedna rzecz

to be both vibrating and not vibrating

może zarazem wibrować i być nieruchomą

at the same time?

w tym samym czasie?

So let's think about the atoms.

Pomyślmy o atomach.

So in one case:

Jeden przypadek:

all the trillions of atoms that make up that chunk of metal

całe biliony atomów budujących ten kawałek metalu

are sitting still

pozostają w bezruchu,

and at the same time those same atoms

i w tym samym czasie, te same atomy

are moving up and down.

poruszają się do góry i na dół.

Now it's only at precise times when they align.

Dzieje się tak tylko w ściśle określonym czasie, kiedy atomy się uszeregują.

The rest of the time they're delocalized.

Przez resztę czasu, są one zdelokalizowane. <?>

That means that every atom

Oznacza to, że każdy atom

is in two different places at the same time,

jest w dwóch różnych miejscach, w tym samym czasie,

which in turn means the entire chunk of metal

co z kolei oznacza, że cały kawałek metalu

is in two different places.

jest w dwóch różnych miejscach.

I think this is really cool.

Sądzę, że jest to naprawdę super.

(Laughter)

(Śmiech)

Really.

Naprawdę.

(Applause)

(Brawa)

It was worth locking myself in a clean room to do this for all those years

To było warte mojego uwięzienia w sterylnym pokoju przez te lata.

because, check this out,

Ponieważ, zauważ,

the difference in scale

że różnica w skali

between a single atom and that chunk of metal

pomiędzy pojedynczym atomem a kawałkiem metalu,

is about the same as the difference

jest prawie taka sama, jak różnica

between that chunk of metal and you.

pomiędzy kawałkiem metalu a tobą samym.

So if a single atom can be in two different places at the same time,

Więc jeśli pojedynczy atom może być w dwóch różnych miejscach na raz,

that chunk of metal can be in two different places,

jeśli kawałek metalu również może być w dwóch różnych miejscach,

then why not you?

więc dlaczego nie ty?

I mean, this is just my logical side talking.

To jest tylko logiczna część mojego myślenia.

So imagine if you're in multiple places at the same time,

Wyobraź sobie, jakby to wyglądało,

what would that be like?

gdybyś był w dwóch miejscach w tym samym czasie?

How would your consciousness

Jak twoja świadomość

handle your body being delocalized in space?

radziłaby sobie z ciałem zdelokalizowanym w przestrzeni?

There's one more part to the story.

Jest jeszcze jedna część tej historii.

It's when we warmed it up,

Bo kiedy ogrzaliśmy materiał,

and we turned on the lights and looked inside the box,

włączyliśmy światła i popatrzyliśmy do środka,

we saw that the piece metal was still there in one piece.

zobaczyliśmy, że metal jest nadal w jednym kawałku.

And so I had to develop this new intuition,

Musiałem więc rozwinąć moją intuicję,

that it seems like all the objects in the elevator

bo wygląda na to, że wszystkie przedmioty w windzie

are really just quantum objects

są tak naprawdę obiektami kwantowymi,

just crammed into a tiny space.

stłoczonymi w małej przestrzeni.

You hear a lot of talk

Słyszeliście masę wypowiedzi,

about how quantum mechanics says that everything is all interconnected.

mówiących jak mechanika kwantowa opisuje, że wszystko jest wzajemnie połączone.

Well, that's not quite right.

To nie do końca prawda;

It's more than that; it's deeper.

tam jest coś więcej, głębiej ukryte.

It's that those connections,

Bo wszystkie połączenia,

your connections to all the things around you,

twoje połączenia z rzeczami dookoła ciebie,

literally define who you are,

dosłownie definiują, kim jesteś.

and that's the profound weirdness of quantum mechanics.

To dogłębna dziwność mechaniki kwantowej.

Thank you.

Dziękuję.

(Applause)

(Brawa)