Tvorac kvantne fizike je Max Planck. 1900. je prouavao spektralne linije, boje topline emitirane iz crnog tijela. Crno tijelo je objekt koji kompletno apsorbira svu toplinsku radijaciju, dosee ravnotenu temperaturu i zatim ponovno zrai apsorbiranu toplinu. Planck je otkrio nekontinuiranost zraenja energije te zraene topline crnog tijela, koji se odvijao u emisiji jednakih i konanih provala paketa energije s jasnim frekvencijama. Planck je pretpostavio da su vibracije atoma u crnom tijelu bile izvor radijacije. Diskretne linije energetskog spektra bi se mogle jedino objasniti pobuenou atoma u vie energetsko stanje zbog apsorpcije topline. Apsorbirana energija se ponovno otputa zraenjem paketa elektromagnetske energije kada se atomi vraaju u svoja temeljna stanja. Ti su paketi energije nazvani kvantima, a energija paketa je proporcionalna frekvenciji zraenja. Planck-ov koncept kvanta energije je bio u sukobu s klasinom Maxweell-ovom elektromagnetskom teorijom, koja je predviala kretanje elektromagnetske energije u valovima, poprimajui bilo koje male koliine energije, no sigurno ne kvantizirano. Trebali je niz godina dok se utjecaj Planck-ovih otkria nije konano prihvatio i shvatio. Planck je oekivao kako e netko drugi nai bolje objanjenje od njegovih kvanta, no njih je meutim potvrdio Einstein u kvantima zraenja elektromagnetske energije u eksperimentima s fotelektrikim efektom, gdje je svijetlosne kvante nazvao fotonima. Ono to je zapravo Einstein dokazao, je injenica da se svijetlost sastoji od estica, fotona. Einstein je za svoj rad na fotoelektrikom efektu dobio Nobelovu nagradu. 1905 je Rutherford otkrio jezgru atoma, a 1913. je Niels Bohr, koji se radio s Rutherford-om, predloio model atoma slian minijaturnom Sunevom sustavu u kom elektroni orbitiraju oko jezgre, kao nai planeti oko Sunca. Putanje elektrona oko jezgre su sferini slojevi nazvani elektronskim ljuskama na diskretnim udaljenostima od jezgre. Elektronska ljuska je bila odgovor Bohr-a na otkrie Max Planck-a, zakljuivi kako bi atom mogao egzistirati samo s diskretnim skupom stabilnih energetskih stanja (elektrona - op. MK).

Objasnio je kako elektroni mogu samo orbitirati oko jezgre u danim ljuskama, no slobodno mogu kvantno skakati iz jedne ljuske u drugu. Kada elektron skae (kvantni skok) iz vie ljuske (ljuske s viom energijom - op. prev) na niu ljusku (ljuska s niom energijom - op. MK), emitira se foton odreene valne duine (frekvencije - op. prev). Elektron ne putuje prostorom izmeu ljusaka, ve samo skae s jedne ljuske na drugu. Bohr je objasnio misterij zato se elektroni ne srue u jezgru rekavi kako je nemogue 'prijei' najniu ljusku. Do danas kvantna fizika nije nikada bila u mogunosti objasniti zato su elektroni prisiljeni orbitirati u danoj ljusci; odgovor je jednostavan - to je maginost kvantne fizike!

Louis de Broglie je 1924 postavio pitanje u svojoj doktorskoj dizertaciji Recherches sur la thorie des quanta (Istraivanje o kvantnoj teoriji) ne bi li elektroni mogli u stvari biti i valovi? To je bilo uvoenje dualiteta vala-estice u kvantnu fiziku. De Broglie je predloio kako bi se estice (elektroni) mogle u jednim sluajevima promatrati kao vrsti objekti, a u drugim sluajevima kao valovi.

Kvantna je fizika mogla modelirati to udno dualistiko ponaanje materije u konzistentnom matematikom modelu, meutim nikada nije mogla objasniti zato se elektron ili foton na primjer ponaaju jedamput kao estica a u drugoj situaciji kao val. Kada se promatraju elektron ili foton kao estica, sadrani su u ogranienom prostoru, meutim kada se promatraju kao val, on je svugdje jer se valovi ire u prostoru. Pokuati to zamisliti je potpuno nemogue! Stoga su nazvali taj val-esticu atomskom materijom wav(e)(part)icles (analogijom bi prijevod bio val(est)ica) indicirajui njihovu dualistiku prirodu.

Kvantna fizika je najudnija fizika s kojom se suoio ovaj svijet. Otkriveno je kako na razini subatomskih estica priroda prestaje biti deterministika. Sve do tog vremena Newton-ijanska fizika je pretpostavljala mogunost odreivanja svih svojstava i ponaanja nae fizikalne realnosti, jer je pretpostavljala pokoravanje te realnosti dobro poznatim fizikalnim zakonima bez izuzetaka.

Kvantna je fizika dokazala kako je ta pretpostavka netona za elementarne estice, na mikrokozmikoj razini. Na toj razini se priroda poinje ponaati nejasno i vie nije ni u kom sluaju deterministika. Apsolutna sigurnost/izvjesnost o egzaktnom stanju i svojstvima estice vie nije odrediva; mogua je jedino kalkulacija u terminima statistike vjerojatnosti. Taj je princip postao poznat kao Heisenberg-ov princip neizvjesnosti, nazvan po Werner Heisenberg-u.

Izuzetno je vano shvatiti, kako ne-deterministika priroda subatomskih estica nije uzrokom pomanjkanja tonosti mjernih instrumenata ve je ona inherentno svojstvo same prirode. Na kvantnoj razini, elektroni skau u orbite na viim elektronskim ljuskama s atomima bez ikavog oitog razloga. Kada skau natrag na svoje osnovno stanje, emitira se foton (elektromagnetska svijetlosna energija). To je ponaanje uoljivo u svim naim elektronikim ureajima, na primjer elektroniko pojaalo, kao um. Sluajno ponaanje

prirode na kvantnoj razini je okirala i zaintrigirala znanstvenike jer su uvijek vjerovali u Newton-ijanski aksiom o pokoravanju prirode zakonima koji omoguavaju dobro predvianje. Fiziari moraju sada ivjeti s principom neizvjesnosti kvantne fizike. Einstein, koji u to nije mogao vjerovati, je jednom rekao: "Bog se ne kocka"!

to uzrokuje te kvantne fluktuacije energije na kvantnoj razini, a to onemoguava predvianje?

Erwin Schrdinger je postavio jednadbu kako bi odredio ili brzinu (moment) ili tonu lokaciju elektrona u elektronskom oblaku (statistikom oblaku vjerojatnosti - op. prev.), konstatirajui kako se istovremeno ne moe odrediti i brzina i lokacija prema principu neizvjesnosti. Znate ili poziciju elektrona a njegova brzina (moment) je neizvjesna ili ste pak odredili njegovu brzinu, no njegova lokacija e onda biti neizvjesna.

Za rjeavanje te enigme dualistike prirode valice, estice koja moe biti i estica i val, kvantni fiziari objanjavaju taj paradoks, govorei kako estica samo imaginarno egzistira kao superpozicija svih mogunosti. U tom stanju estica ima distribuciju vjerojatnosti slinu valu, dok se ne promatra. im neki motritelj, u veini sluajeva znanstvenik u svom laboratoriju, mjeri esticu, kvantna stanja estice kolabiraju. Superpozicija svih mogunosti, kae se, kolabira u samo jedno fizikalno stanje prije nego ga motritelj motri. Prije motrenja ona egzistira u transcendentalnom prostoru mogunosti. Kada se promatra, ona se 'zamrzne' (kao zaustavljena filmska slika - op. prev.) u samo jednoj od svih mogunosti.

To je postala famozna kopenhaka interpretacija kvantne fizike, koju je predloio Niels Bohr. Kopenhaka interpretacija kae kako in svijesnog motrenja motritelja uzrokuje kolabiranje kvantnog vala, kvantnu superpoziciju svih mogunosti. Dakle prema onom to kvantni fiziari kau, fizikalni realitet je subjektivan, motritelj igra aktivnu ulogu u onom to priroda manifestira. U kvatnom podruju subatomskih estica mi smo ko-kreatori svoje vlastite realnosti!

Einstein je jednom rekao: "Nisam siguran je li mjesec jo uvijek tamo kada okrenem glavu". Time je mislio kako kvantna znanost pretpostavlja egzistiranje naeg fizikalnog realiteta samo kada ga se promatra (stanje estice), a materija se vraa u isto energetsko stanje kada nitko ne pazi na nju (valno stanje). Kvantna je fizika znaila kraj Newton-ijanske objektivne i kauzalno deterministike realnosti, jer svijesno promatranje znanstvenika igra aktivnu ulogu u fizikalnim motrenjima.

Danas se to znanje poinje koristiti za razvoj tehnologija kvantne enkripcije (ifriranja) za prijenos informacija. Presretanje poruke se moe otkriti samim aktom motrenja, a time bi i neautorizirani itatelj do odreene mjere promijenio sadraj poruke.

Kvantna znanost predvia postojanje tako zvanog ne-lokalnog uinka. Nelokalni uinci su uinci koji se dogaaju istovremeno izmeu fizikalnih objekata separiranih u prostor-vremenu. U tom sluaju nikakvo vrijeme nije ukljueno izmeu uzroka i uinka. To je potpuno protivno teoriji Einstein-a, po kojoj nita u svemiru ne moe prijei brzinu svijetlosti. Kada je prvi put uo o predvianju postojanja ne-lokalnih uinaka kvantne znanosti, nazvao ih je 'sablasnom akcijom na daljinu'. Jednostavno nije u to vjerovao.

U tekstu Einstein, Podolsky i Rosen, objavljenom 1935 oni predlau tako zvanu Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) korelaciju kvantno isprepletenih estica. Dvije estice su isprepletene kada su im spregnuta kvantna stanja. Kvantno isprepletene estice reagiraju kao jedno tijelo, naizgled nerazdvojeno. Kada kvantno stanje jedne estice kolabira u klasino stanje, to ini i druga kolabirajui u potpuno isto stanje. Da bi se to dogodilo, potrebna je trenutna komunikacija izmeu dviju estica, drugim rijeima, ne-lokalna. U EPR prijedlogu je Einstein pokuao pobiti ne-lokalnost kvantno isprepletenih estica, tvrdnjom kako kvantna znanost mora biti nekompletna, pa je ponudio i alternativu s 'lokalno skrivenim varijablama'. 1964. je John Bell teorijski dokazao stvarnost ne-lokalnog uinka kvantno isprepletenih estica, to je postalo poznato kao Bell-ov teorem.

Tako se komunikacija izmeu isprepletenih estica opet pretpostavila ne-

lokalnom, a time i trenutnom. Ako se stanje jedne estice promijeni, druga reflektira to isto stanje. Ininjeri IBM-a su 1993. radili na kvantnoj teleportaciji koritenjem kvantne isprepletenosti kao svom kamenu temeljcu. Kvantna teleportacija je

tehnika dematerijalizacije materije na jednoj lokaciji i 'faksiranje - elektroniko prenoenje' u kvantno stanje na drugom mjestu, kako bi se na njemu lokalno materijaliziralo. Iako ne oekujemo scene iz Star Trek znanstvene fantastike u skoroj budunosti gdje se Scotty-a portira u matini brod US.Enterprise, ostaje injenica o realnosti fenomena.

Ono na emu rade IBM istraivai nije stvarna teleportacija same materije, ve svojstava njenih kvantnih stanja. Teleportacija je dugo bila smatrana nemoguom jer bi mjerenje, scann-iranje originala prouzroilo kolabiranje kvantnog stanja i tako razorilo original, degradirajui ga na klasino stanje. Meutim, IBM znanstvenici su predloili trik u kojem se scann-iranje ne dogaa u potpunom kvantnom stanju, ve u pola klasinom i pola kvantnom stanju, kako se ne bi prekrio kvantni princip neizvjesnosti.

U travnju 2004. BBC vijesti su izvijestile o proboju u kvantnoj teleportaciji, koju su ostvarili istraivai u Austriji. Oni su uspjeno portirali kvantno isprepletene fotone na daljinu od 800 m preko Dunava u Beu, koritenjem optikih vlakana. To je prvi takav dogaaj kojim je demonstrirana kvantna teleportacija izvan laboratorija.

Kvantna teleportacija je glavna karakteristika razvoja novog super tipa kompjutera koji koristi kvantnu kompjutaciju. Nai postojei kompjuteri koriste binarna stanja u memoriji nazvana bitovi, za smpremanje podataka. Bit moe imati vrijednost ili jedan ili nula. U kvantnoj kompjutaciji klasini su bitovi zamijenjeni s kvantnim bitovima ili qubit-ima. Qubiti, kada su u kvantnom stanju, zauzimaju superopizicijom obje vrijednosti (jedan i nula) u isto vrijeme. Dok su qubiti u kvantnom stanju, odvija se kompjutacija. Kvantna teleportacija se koristi za pomicanje podataka (qubitova) iz jednog mjesta u memoriji u drugo, kao to se to dogaa i u dananjim kompjuterima. Na kraju kompjutacije kvantna stanja kompjuterske memorije kolabiraju u klasina stanja. Svi qubiti u memoriji e nakon toga imati klasine bit vrijednosti ili jedan ili nula! Prednost kvantnih kompjutera, ako bi se mogli konstruirati, je njihova mogunost postizanja skoro beskonanog stupnja paralelnih obrada to e ih uiniti

ekstremno uinkovitim i brzim.

Ne-lokalnost i kvantno isprepletanje je postojalo samo u teoriji, sve dok Alan Aspect s Instituta za optiku Sveuilita u Parizu 1982. nije prvi dokazao istinsko postojanje tih uinaka u svom laboratoriju. Uspio je porizvesti seriju fotona dvojeka koji su bili slani u suprotnim smjerovima. Kvantno isprepleteni fotoni dvojeki su putovali u svojim kvantnim stanjima, to znai kako su imali beskonani broj smjerova spina svi u isto vrijeme kao kvantnu mogunost. Kada se jedan od fotona presreo i mjerio, kvantno stanje spina fotona je kolabiralo u stanje klasinog spina, koje se mogleo odrediti. U egzaktno isto vrijeme, dakle s nula vremenskom razlikom, mjeren je drugi foton dvojeka, koji je kolabirao u potpuno isto klasino stanje spina kao i prvi foton, nezavisno o udaljenosti izmeu dva fotona. Eksperiment je dokazao nunost ne-lokalne komunikacije izmeu dva fotona, jer kako bi inae drugi foton znao toan spin svog blizanca.

To je otrkie uzdrmalo znanstvenu zajednicu do sri. Ako su ne-lokalni uinci stvarni, mora postojati ili druga dimenzija hiperprostora, druge fizikalne ravnine postojanja izvan naeg fizikalnog svijeta gdje bi se ta ne-lokalna komunikacija dogodila ili je Einstein-ova pretpostavka o nepostojanju mogunosti za ne-lokalni uinak u naem svemiru, tj. o nemogunosti putovanja brzinom vee od brzine svijetlosti, kriva (1)

Nakon Aspect-ovog otkria, pojavio se fiziar David Bohm sa Sveuilita u Londonu s kompletno drugaijim objanjenjem. Ono to vidimo kao dva odvojena fotona je moda iluzija, jer su fotoni sjedinjeni u za sada nepoznatoj razini u jedno. Pretpostavio je holografsku prirodu naeg svemira, objasnivi to prekrasno slijedeom analogijom. Pretpostavimo postojanje kamera kraj akvarija, jedne ispred akvarija, a druge sa strane. Pretpostavimo prikazivanje odvojenih slika dvije kamere koje snimaju plivajuu ribu gledatelju na dva odvojena ekrana. Gledatelj bi mogao zakljuiti nakon intenzivnog prouavanja slika s dva ekrana, kako vidi dvije ribe koje plivaju sa sinkroniziranim pokretima (isprepletenim) jer druga riba reflektira svaki pokret prve ribe. Ono to je David Bohm sugerirao s ovom analogijom, je postojanje dublje razine realiteta, gdje dva fotona uope nisu razdvojena. Predloio je implicitni red u svemiru, jednost na dubljoj razini, koja se rasplie prema van, razdvojenim stvarima. (2)

Implikacije kvantne fizike su ogromne; ona nam pokazuje da smo ko-kreatori

svoje vlastite realnosti barem na mikrokozmikoj razini realiteta, jer motritelj igra ulogu u onom to se promatra. Niels Bohr, suosniva kvantne znanosti je jednom rekao: "Svatko tko nije okiran kvantnom fizikom, jednostavno ju ne razumije."

Pruit emo obilje dokaza u ovoj knjizi o injenici da uinak ljudske svijesti u kvantnoj fizici nije ogranien na mikrokozmiku razinu, ve je takoer primijenjiv i na na makrokozmiki svijet. Ljudske misli, emocije i namjere imaju daleko vei uinak na realitet nego se to ikada pretpostavljalo. Kvantna znanost je jo uvijek prevladavajua znanost; ona moe objasniti mnoge fizikalne fenomena, izuzev gravitacije!