Saturday, September 24office@prosveshtenieto.com

Парадокс на Вигнер или двойствената реалност



Парадокс на Вигнер и квантовата механика се оказали странни науки, които противоречат доста на здравия разум. Резултатите от проучване, проведено през 2019 г., показало, че резултатът от различните процеси в квантовия свят зависи изцяло от наблюдателя. Още през 60-те години на миналия век Юджийн Вигнер, американски физик от унгарски произход, усложнява известния мисловен експеримент с котката на Шрьодингер, при който котката е хваната в кутия с отрова, която се отделя при разпадането на радиоактивен атом.

Радиоактивността е квантов процес, която гласи, че атомът в кутията едновременно се разпада и не се разпада, оставяйки нещастното животно между живота и смъртта. Това е по- известно като така наречената квантова суперпозиция. Но какво е чувството да си жив и мъртъв едновременно?

Вигнер и неговият парадокс

са сложен експеримент. Вигнер въвежда категорията “приятели“, в резултат, на което котката в кутията остава жива.

Парадокс на Вигнер или двойствената реалност

Квантов парадокс

Представете си човек, затворен в лаборатория и измерване на квантова система. Вигнер твърди, че е абсурдно да се каже, че той съществува в суперпозиция (защото той едновременно вижда и не вижда разпада на атома), докато вратата на лабораторията е затворена. Мисловният експеримент показва, че нещата могат да станат много странни, ако наблюдателят наблюдава наблюдателите.

Квантовият физик от университета Грифит в Бризбейн, Австралия, Нора Тишлър и нейните колеги провели няколко опита на експеримента на Вигнер. Те комбинирали класическия мисловен експеримент с друга квантова теория, или по- точно квантовото заплитане, феномен, който свързва частиците на огромни разстояния. Изследователите излязли и с нова теорема, която налага най-силните ограничения върху фундаменталната природа на реалността. Работата им била публикувана в списание Nature Physics.

Scientific American цитира физика-теоретик Ефраим Стайнбърг от университета в Торонто, който казва, че тази работа е „важна стъпка напред в областта на експерименталната метафизика“.

Докато квантовата система не се наблюдава, тя не е задължително да има определени свойства.

Квантова вероятност

До 20-те години на миналия век физиците предсказвали със сигурност резултатите от експериментите. Но квантовата теория казва друго, че докато свойствата на дадена система не бъдат измерени, те могат да обхващат безброй стойности. Тази суперпозиция се срива в едно състояние – само при наблюдение. Вигнер се придържал към популярното тогава мнение, че съзнанието по някакъв начин кара тази суперпозиция да рухне. Така например неговият хипотетичен приятел ще определи резултата, когато той или тя е измерил, но Вигнер никога няма да може да го види.

Парадокс на Вигнер или двойствената реалност

Оттогава този възглед изпаднал от мода.

Хората, занимаващи се с основите на квантовата механика, бързо отхвърлят възгледа на Вигнер като илюзорен и неясен, защото прави наблюдателите специални“, казва Дейвид Чалмърс, философ и когнитивен учен от Нюйоркския университет.

Днес повечето физици са съгласни, че неодушевените обекти могат да извадят квантовите системи от суперпозицията им чрез процес, известен като декохерентност.

Разбира се, изследователите,

които се опитали да манипулират сложните квантови суперпозиции в лабораторията, можели да открият, че тяхната упорита работа е нарушена от бързите въздушни частици, сблъскващи се с техните системи.

През последните десетилетия се появили няколко конкуриращи се интерпретации, най-екзотичното от които е възгледът за „многото светове“, според който всеки път, когато правите квантово измерване, реалността се срива, създавайки паралелни вселени. По този начин приятелят на Вигнер ще се раздели на две копия и всъщност ще може да измери, че е в суперпозиция извън лабораторията.

Парадокс на Вигнер или двойствената реалност

Алтернативната теория на Бом (наречена на физика Дейвид Бом) казва, че на фундаментално ниво квантовите системи наистина имат определени свойства. Ние обаче просто не знаем достатъчно за тези системи, за да предвидим точно тяхното поведение. Друга интригуваща интерпретация се нарича ретрокаузалност. Според нея събитията в бъдещето влияят до голяма степен на миналото.

Проблемът е, че всяка интерпретация е еднакво добра или лоша при прогнозиране на резултатите от квантовите тестове, така че изборът между тях е въпрос на вкус. Никой не знае какво е решението. Дори не знаем дали списъкът с възможните решения, които имаме, е изчерпателен.

Парадокс на Вигнер или двойствената реалност

Квантовата физика е като магия

Други модели, наречени теории за срива, правят проверени прогнози. Тези модели разчитат на механизма, който кара квантовата система да се срине, когато стане твърде голяма. Тази теория същевременно обяснява, защо котките, хората и други макроскопични обекти не могат да бъдат в суперпозиция.

Повечето квантови интерпретации казват, че няма причина тези усилия за свръхизмерна суперпозиция да продължават вечно. Ако приемем, че изследователите могат да проектират правилните експерименти в девствени лабораторни условия, то те го правят за да избегнат декохерентността.

Теориите за колапс обаче твърдят, че един ден границата ще бъде достигната, независимо колко внимателно са замислени експериментите.

Благодарим Ви, че прочетохте тази статия. Просвещението няма за цел да промени вашата гледна точка. Дали ще повярвате на тази статия или не, това е ваш избор! Не забравяйте да ни последвате в социалните мрежи!

Просвещението ©

Внимание! Всяко пълно или частично копиране на материали на Просвещението без писмено разрешение и директен линк към оригиналната публикация на Просвещението, включително от други електронни ресурси, ще се смята за грубо нарушение на Закона за защита на интелектуалната собственост на Република България. Просвещението си запазва правото да реагира на подобни нарушения включително по съдебен ред.

1 Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Translate »
error: Съдържанието е защитено!!!