Kvantový experiment vedcov z Austrálskej národnej univerzity potvrdzuje dobre známu teóriu, že realita neexistuje, kým ju nezmeria vonkajší pozorovateľ.
Prinajmenšom to platí pre veľmi malé objekty.
Výsledky experimentu boli uverejnené v autoritatívnej publikácii Nature Physics.
Vedci sa pokúsili replikovať slávny experiment, ktorý je základom veľmi bizarnej predikcie kvantovej fyziky o povahe reality. Podľa tejto predpovede neexistuje realita, kým ju nezmeráme, prinajmenšom vo veľmi malom rozsahu.
Pre obyčajného človeka na ulici táto téza evokuje pocit „pretrvávajúceho delírium“a dokonca aj s Einsteinovou všeobecnou teóriou relativity sa mnoho základov kvantovej teórie zatiaľ nezmierilo.
To však nebráni fyzikom v aktívnom experimentovaní v tejto oblasti a skutočne pracujúce kvantové počítače nikoho neprekvapili.
Realita neexistuje
Propagačné video:
Vedci si na prvý pohľad položili jednoduchú otázku. Ak hovoríme o objekte, ktorý sa môže správať buď ako častice alebo ako vlna, potom v akom okamihu sa objekt „rozhodne“, ako sa má správať?
Podľa všeobecnej logiky by objektom mal byť buď častica alebo vlna vo svojom pôvode, a preto nezáleží na tom, kto meria alebo pozoruje objekt, pretože jeho povaha sa od toho nezmení.
Experiment dokazuje, že pozorovanie atómu v budúcnosti ovplyvní jeho správanie v minulosti
Ale podľa kvantovej teórie to tak nie je.
Kvantová teória naznačuje, že výsledok závisí od toho, ako bol objekt meraný na konci svojej cesty.
A skupina austrálskych fyzikov v priebehu experimentu našla dôkazy, že sa všetko deje týmto spôsobom.
„Náš výskum dokazuje, že meranie je všetko. Na kvantovej úrovni realita neexistuje, ak ju nevidíte, “uzatvára vedúci štúdie Andrew Truscott, fyzik na austrálskej národnej univerzite v Canberre.
Prvý experiment navrhol americký teoretický fyzik John Wheeler v roku 1978. Vo vede je teraz známy ako Wheelerov experiment s oneskoreným výberom.
Wheeler navrhol použitie lúčov svetla odrážaných zrkadlami, ale v tom čase technológia neumožňovala vykonanie tohto experimentu v plnom rozsahu. Takmer o 40 rokov neskôr bola skupina austrálskych vedcov schopná realizovať myšlienku experimentu Wheeler pomocou atómov hélia interagujúcich s laserovými lúčmi.
Vedci uväznili atómy hélia v stave kondenzátu Bose-Einstein, ktorý umožňuje pozorovať kvantové účinky na makroskopickej úrovni, a potom odstránili všetky atómy okrem jedného.
Tento jediný atóm potom prešiel medzi dvoma laserovými lúčmi, ktoré pôsobili v rovnakej úlohe ako jemné lúče pre svetelné lúče. Tie. v úlohe nerovnej mriežky.
Potom sa pozdĺž cesty atómu pridala druhá takáto "sieťka".
To viedlo k skresleniu dráhy atómu, išlo o obe možné cesty ako vlna. Inými slovami, atóm prešiel dvoma rôznymi cestami.
Ale v opakovanom experimente, keď sa nepridala druhá „mriežka“, atóm si vybral iba jednu možnú cestu.
Podľa vedcov skutočnosť, že druhá „mriežka“bola pridaná potom, čo atóm prešiel prvou „križovatkou“, naznačuje, že atóm, obrazne povedané, nedefinoval svoju podstatu skôr, ako bol pozorovaný (alebo meraný).) druhýkrát.
„Kvantové predpovede fyziky o interakciách s objektmi sa môžu javiť zvláštne, keď sa objaví svetlo, ktoré sa správa ako vlna,“vysvetľuje Roman Khakimov, výskumník austrálskej národnej univerzity, ktorý sa zúčastnil na štúdii.
Experimenty s atómami, ktoré majú hmotnosť a interagujú s elektrickým poľom, však ešte viac zviditeľňujú.
Jednoducho povedané, ak akceptujete skutočnosť, že atóm sa vydal na prvej križovatke určitým smerom, experiment dokazuje, že budúce merania môžu ovplyvniť minulosť atómu, vysvetľuje vedúci štúdie Andy Truscott.
„Atóm necestoval medzi podmienenými bodmi A a B,“vysvetľuje. "Až po meraní v koncovom bode pozorovania bolo jasné, či sa atóm správa ako vlna, rozdeľuje sa v dvoch smeroch alebo ako častica, vyberá jednu."
Čo to znamená?
Napriek tomu, že toto všetko znie nezmyselnému človeku šialene, autori štúdie hovoria, že experiment je potvrdením kvantovej teórie. Aspoň v najmenšom meradle.
Táto teória už umožnila vytvoriť rad celkom funkčných technológií v oblasti laserov a počítačových procesorov, zatiaľ však neexistujú žiadne také výrazné experimenty, ktoré by to potvrdili.
Truscott a Khakimov v podstate našli potvrdenie, že realita neexistuje, kým ju nebudeme pozorovať.
Toto je jedna zo základných tónov kvantovej teórie. Je to jeho nepravdepodobnosť z hľadiska laika, pre ktorého dážď neprestáva padať, aj keď zavriete oči, aby ste ho neuvideli, aby sa kvantová teória „oddelila od reality“.
Doteraz sa nenašiel žiadny dôkaz, že tento princíp funguje v skutočnosti. Wheelerov experiment, ako aj praktický experiment Truscotta, ktorý to potvrdzuje, doteraz patria iba do kvantovej úrovne.
Mnohí filozofi sa zároveň domnievajú, že hoci kvantová teória nie je použiteľná na makroúrovni, môže byť pre laika užitočná, pretože (zhruba formulovaná) hovorí, že svet je presne taký, aký vidíme.