Turinys:

Wignerio draugo paradoksas: ar yra objektyvi tikrovė?
Wignerio draugo paradoksas: ar yra objektyvi tikrovė?

Video: Wignerio draugo paradoksas: ar yra objektyvi tikrovė?

Video: Wignerio draugo paradoksas: ar yra objektyvi tikrovė?
Video: Discovering A Hidden Epidemic of Severe Black Lung Disease | "Coal's Deadly Dust" | FRONTLINE 2024, Kovas
Anonim

Kas yra tikrovė? Ir kas gali atsakyti į šį klausimą? Praėjusiais metais Škotijos Heriot-Watt universiteto mokslininkai išbandė įdomų eksperimentą, kuris rodo, kad objektyvios tikrovės gali ir nebūti.

Nepaisant to, kad kažkada ši idėja tebuvo teorija, dabar mokslininkai sugebėjo ją perkelti į universiteto laboratorijos sienas, todėl ją išbandyti. Kadangi kvantiniame pasaulyje matavimai iš skirtingų padėčių duoda skirtingus rezultatus, bet tuo pačiu yra vienodai teisingi, atliktas eksperimentas parodė, kad kvantinės fizikos pasaulyje du žmonės gali stebėti tą patį įvykį ir skirtingus rezultatus; tačiau nė vienas iš šių dviejų įvykių negali būti suvokiamas kaip klaidingas.

Kitaip tariant, jei du žmonės mato dvi skirtingas realijas, jie negali susitarti, kuri iš jų yra teisinga. Šis paradoksas žinomas kaip „Vignerio draugo paradoksas“ir dabar mokslininkai eksperimentiškai jį įrodė.

Kvantinė mechanika – teorinės fizikos šaka, apibūdinanti pagrindines atomų, jonų, molekulių, elektronų, fotonų, kondensuotų medžiagų ir kitų elementariųjų dalelių savybes ir elgesį.

Wignerio draugo paradoksas

1961 m. Nobelio fizikos premijos laureatas Eugene'as Wigneris rimtai suabejojo, kas yra objektyvi tikrovė. Mokslininkas pasiūlė vieną keisčiausių kvantinės mechanikos eksperimentų, kurie apėmė mintį, kad du žmonės gali stebėti dvi skirtingas realijas ir nė vienas iš jų techniškai neklys. Bet kaip?

Minties eksperimente, vadinamame Wignerio draugo paradoksu, du mokslininkai laboratorijoje tiria fotoną – mažiausią kiekybinį šviesos vienetą. Pažymėtina, kad šis poliarizuotas fotonas, matuojant, gali turėti horizontalią arba vertikalią poliarizaciją. Tačiau prieš matavimą, pagal kvantinės mechanikos dėsnius, fotonas egzistuoja abiejose poliarizacijos būsenose vienu metu – vadinamojoje superpozicijoje.

Taigi, Wigneris įsivaizdavo, kaip jo draugas kitoje laboratorijoje matuoja šio fotono būseną ir prisimena rezultatą, o pats Wigneris stebi iš tolo. Tuo pačiu metu Wigner neturi jokios informacijos apie savo draugo matavimus, todėl jis yra priverstas manyti, kad fotonas ir jo matavimai yra visų galimų eksperimentinių rezultatų superpozicijoje.

Tačiau tai visiškai prieštarauja Wignerio draugo požiūriui, kuris iš tikrųjų išmatavo fotono poliarizaciją ir ją užfiksavo! Draugas gali net paskambinti Wigneriui ir pasakyti, kad buvo atliktas matavimas (jei rezultatas nebus atskleistas). Taigi gauname dvi viena kitai prieštaraujančias realijas, kurios verčia abejoti dviejų stebėtojų nustatytų faktų objektyvumu.

Pastebėtina, kad iki 2019 metų – kol Švedijos mokslininkai neatliko to paties eksperimento laboratorijoje – Wignerio draugo paradoksas buvo grynai minties eksperimentas. Visai kaip visame pasaulyje žinomas eksperimentas, kurį pasiūlė austrų fizikas teorinis Edwinas Schrödingeris.

Schrödingerio katė yra minties eksperimentas, apibūdinantis kvantinės mechanikos absurdiškumą. Įsivaizduokite, kad turite katę ir dėžutę. Į dėžutę įdedate katę, radioaktyvią medžiagą ir specialų mechanizmą, kuris atidaro kolbą su nuodais. Skilus radioaktyviam atomui uždaroje dėžėje – o tai gali atsitikti bet kurią akimirką – mechanizmas atidarys indą su nuodais ir katė mirs. Bet jūs galite tik sužinoti, ar radioaktyvus atomas suiro, ar ne, galite tik pažvelgti į dėžutę. Iki šiol, remiantis kvantinės fizikos principais, katė yra ir gyva, ir mirusi, tai yra, ji yra superpozicijoje.

Ar nėra objektyvios realybės?

Tyrėjai panaudojo šešis įsipainiojusius fotonus, kad laboratorijoje sukurtų dvi alternatyvias realijas. Viena tikrovė reprezentavo Wignerio, kita – jo draugo tikrovę. Wignerio draugas išmatavo fotono poliarizaciją ir išsaugojo rezultatą, po to pats Wigneris atliko trukdžių matavimą, kad nustatytų, ar matavimas ir fotonas yra superpozicijoje.

Mokslininkų komandos gauti rezultatai buvo prieštaringi. Paaiškėjo, kad abi realybės gali egzistuoti kartu, net jei jos veda prie nesuderinamų rezultatų – kaip ir numatė Eugenijus Wigneris. Bet ar galima juos sutaikyti?

Idėja, kad stebėtojai galiausiai gali suderinti savo pamatinius tam tikros tikrovės matavimus, grindžiama keliomis prielaidomis.

Pirma, universalūs faktai egzistuoja ir stebėtojai gali dėl jų susitarti.

Antra, vieno stebėtojo pasirinkimas neturi įtakos kitų stebėtojų pasirinkimui – šią prielaidą fizika vadina lokalumu. Taigi, jei yra objektyvi tikrovė, su kuria gali sutikti visi, tai visos šios prielaidos yra teisingos.

Tačiau Heriot-Watt universiteto mokslininkų darbo rezultatai, paskelbti žurnale Science Advances, rodo, kad objektyvi tikrovė neegzistuoja. Kitaip tariant, eksperimentas rodo, kad viena ar kelios prielaidos – mintis, kad yra tikrovė, su kuria galime sutikti, mintis, kad turime laisvą pasirinkimą, arba lokalumo idėja – turi būti klaidingos.

„Mokslinis metodas remiasi visuotinai pripažintais faktais, nustatytais pakartotiniais matavimais, neatsižvelgiant į tai, kas atliko stebėjimus“, – rašo mokslininkai savo darbe.

Nežinau kaip jums, bet man sukasi galva, nes gauti rezultatai įrodo, kad, kalbant apie kvantinės fizikos sritį, objektyvios tikrovės nėra.

Rekomenduojamas: