Если в лесу упало дерево, а этого никто не слышит — то издается ли звук при падении? Некоторые ученые склонны считать, что нет. Во всем виноват квантовый парадокс — новый тренд в физике, который доходит до того, что ставит под сомнение даже наше существование.
Более полувека назад нобелевский лауреат по физике американец Юджин Вигнер описал эту странную модель квантовой механики в мысленном эксперименте. Он предположил, что его приятель, замкнутый в лаборатории, измеряет атом. Принцип суперпозиции позволяет атому занимать несколько мест в пространстве одновременно, но факт наблюдения заставляет атом коллапсировать только к одной точке, пишет Tokar.ua.
Впрочем, для самого наблюдателя, то есть Вигнера, суперпозиция остается, а коллапс произойдет, только когда он собственноручно сделает замеры. Более того, друг и сам будет для Вигнера в суперпозиции.
В недавно опубликованном исследовании ученые доказали, что «парадокс одного Вигнера» реальный. Они транслировали этот мысленный эксперимент в математическую теорему, подтверждающую неразрешимое противоречие такого сценария.
Вигнер считал, что для объективного взгляда на решение парадокса необходимо «отключить» квантовую механику в больших системах. Однако исследователи считают, что, возможно, не существует и самой объективности, которая фактически может существовать только для отдельного наблюдателя.
Но поскольку вся современная наука стоит на объективных оценках, ученые так просто не сдались. Они сделали четыре предположения:
- Первое: результаты, которые получает друг Вигнера, реальные, то есть их можно соединить с другими измерениями и получить единый корпус знаний.
- Второе: квантовая механика действует как для наблюдателей, так и для атомов.
- Третье: выбор, который делает наблюдатель, свободный от влияния супердетерминизма. Это сложный термин, который постулирует, что все измеряемые системы имеют причинную связь с выбором того, какие измерения над ними проводить.
- Четвертое предположение заключалось в том, что физика является локальной и свободной от всего, кроме ограниченных форм квантовой запутанности.
Математический анализ теоремы показал, что противоречия все же сохраняются
Согласно результатам, от одной из четырех предпосылок придется отказаться, и сейчас самое слабое звено среди всех — объективность.
На самом деле физики не сомневаются в супердетерминизме или локальности. Некоторые ставят под сомнение утверждение, что наблюдатели могут проводить измерения эмпирически, ведь тогда факты для друга не будут фактами для другого.
Сам Вигнер считал, что проблема заключается в квантовой механике. Эта дисциплина очень хорошо описывает поведение крошечных объектов вроде атомов. Но даже с такой точки зрения их поведение кажется странным. В основном квантовая теория не дает однозначного ответа на вопрос «в каком месте сейчас находится частица?», а описывает лишь ее возможные локации.
Впрочем, если вы знакомы с котом Шредингера — мысленные эксперименты со случайными квантовыми событиями не сильно вас удивят.
Смотрите также:
Читайте далее: больше чем просто поисковик. Google и квантовые машины.
