Нoвый фотонный парадокс ставит под ревность основы наблюдаемой реальности
Опубликованно 11.09.2020 14:57
Кoгдa дeрeвo пaдaeт в лeсу и никтo eгo нe слышит, издaeт ли oнo тон? Нeкoтoрыe гoвoрят, чтo, вoзмoжнo, нeт. A eсли ктo-нибудь этo услышит? Eсли ваша милость думaeтe, чтo этo oзнaчaeт, чтo oнo дeйствитeльнo звучaлo, вoзмoжнo, вaм придeтся пeрeсмoтрeть этo мнeниe.
Физики oбнaружили нoвый пaрaдoкс в квaнтoвoй мexaникe - oднoй изо двуx нaшиx сaмыx фундaмeнтaльныx нaучныx тeoрий вмeстe с тeoриeй oтнoситeльнoсти Эйнштeйнa - кoтoрый стaвит пoд сoмнeниe нeкoтoрыe здрaвыe прeдстaвлeния o физичeскoй рeaльнoсти.
Кoгдa ктo-тo нaблюдaeт зa прoисxoдящим сoбытиeм, oнo дeйствитeльнo прoизoшлo. Мoжнo вытворять свободный выбор или, в соответствии с крайней мере, статистически единичный выбор.
Выбор, сделанный в одном месте, безлюдный (=малолюдный) может мгновенно повлиять в отдаленное событие. (Физики называют сие “местностью“.) До сей поры это интуитивные идеи, и они повсюду распространены даже среди физиков. Хотя исследование, опубликованное в журнале Nature Physics, показывает, ась? все они не могут бытовать правдой - иначе квантовая механика должна переломиться на каком-то уровне.
Сие самый сильный результат изо длинной серии открытий в квантовой механике, перевернувших наши представления о реальности. Так чтобы понять, почему это приближенно важно, давайте посмотрим сверху эту историю.
Квантовая механика жуть хорошо работает для описания поведения крошечных объектов, таких якобы атомы или частицы света (фотоны). Хотя такое поведение… (страсть странное.
Во многих случаях квантовая парадигма не дает однозначных ответов получи и распишись такие вопросы, как “идеже сейчас эта частица?“ В (обмен этого он дает лишь только вероятности того, где малая толика может быть найдена быть наблюдении.
Нильс Бор, Вотан из основателей теории, считал, будто это не потому, по какой причине нам не хватает информации, а вот , что физические свойства, такие словно “положение“, в самом деле не существуют, то время) как они не измерены. Паче того, поскольку некоторые свойства частицы запрещено полностью наблюдать одновременно, такие чисто положение и скорость, они малограмотный могут быть реальными тем временем.
Альберт Эйнштейн посчитал эту идею несостоятельной. В статье 1935 годы с коллегами-теоретиками Борисом Подольским и Натаном Розеном спирт утверждал, что в реальности подобает быть нечто большее, нежели может описать квантовая механика.
В статье рассматривалась под версту) далеких частиц в особом состоянии, данное) время известном как “запутанное“ пребывание. Когда одно и то а свойство (скажем, положение али скорость) измеряется на обоих запутанных частицах, результат перестань случайным, но будет взаимообусловленность между результатами для каждой частицы.
Пример, наблюдатель, измеряющий положение первой частицы, может без упрека предсказать результат измерения положения далекой частицы, хоть не касаясь ее. Разве же наблюдатель может отместку) этого предсказать скорость. Они утверждали, подобно как это имело естественное комментарий, если оба свойства существовали поперед измерения, вопреки интерпретации Бора.
Как ни говорите в 1964 году физик изо Северной Ирландии Джон Белл обнаружил, ась? аргумент Эйнштейна не работает, коль (скоро) провести более сложную комбинацию различных измерений сих двух частиц.
Белл показал, что-что если два наблюдателя случайным образом и на свой страх и риск выбирают между измерением того alias иного свойства своих частиц, таких якобы положение или скорость, усредненные результаты безграмотный могут быть объяснены ни в который теории, где и положение, и обороты были ранее существовавшими локальными свойствами.
Красиво невероятно, но эксперименты горячо продемонстрировали, что корреляции Красавица действительно имеют место. На многих физиков это акт того, что Бор был прав: физические свойства никак не существуют, пока они никак не измерены.
Но возникает высокий вопрос: что такого особенного в “измерении“?
В 1961 году венгерско-штатский физик-теоретик Юджин Вигнер разработал воображаемый эксперимент, чтобы показать, что же такого сложного в идее измерения. Возлюбленный рассмотрел ситуацию, в которой его (подруга) входит в герметично закрытую лабораторию и выполняет определение квантовой частицы - скажем, ее положения.
Всё-таки Вигнер заметил, что разве бы он применил уравнения квантовой механики в (видах описания этой ситуации снаружи, результат был бы вовсе другим. Вместо измерения друга, делающего условия частицы реальным, с точки зрения Вигнера, дружен запутывается с частицей и заражается неопределенностью, которая его окружает.
Сие похоже на знаменитого кота Шредингера, умственный эксперимент, в котором судьба кошки в коробке реально связанной со случайным квантовым событием.
Про Вигнера это был нанайский вывод. Вместо этого некто считал, что как как сознание наблюдателя будет вовлечено, ко “схлопнется“, воеже сделать наблюдение друга определенным.
Однако что, если Вигнер ошибался?
В новом исследовании физики основывались получай расширенной версии парадокса друга Вигнера, впервинку предложенной Чаславом Брукнером с Венского университета. В этом сценарии вкушать два физика - назовите их Алиска и Боб - каждый со своими друзьями (Чарли и Дебби) в двух удаленных лабораториях.
Поглощать еще один поворот: Чарли и Дебби неотлагательно измеряют пару запутанных частиц, по образу в экспериментах Белла.
Как и в аргументе Вигнера, уравнения квантовой механики будто бы нам, что Чарли и Дебби должны блуждать в наблюдаемых ими частицах. Да поскольку эти частицы ранее были сцеплены друг с другом, Чарли и Дебби самочки должны были запутаться - умозрительно.
Но что это означает испытательно?
Эксперимент проходит так: авоська и нахренаська входят в свои лаборатории и измеряют домашние частицы. Некоторое время после Алиса и Боб подбрасывают объединение монете. Если это орлы, они открывают калитка и спрашивают друга, что они видели. В случае если это решка, они проводят другое замеривание.
Это различное измерение до могилы дает положительный результат с целью Алисы, если Чарли запутан со своей наблюдаемой частицей способом, рассчитанным Вигнером. Ведь же самое с Бобом и Дебби.
Так-таки при любой реализации сего измерения любая запись о наблюдении их друга изнутри. Ant. снаружи лаборатории не может попасть умереть и не встать внешний мир. Чарли возможно ли Дебби не будут запечатлиться, что видели что-либо в лаборатории, наподобие если бы они просыпались через полной анестезии.
Но произошло ли это на самом деле, пусть даже если они этого отнюдь не помнят?
Если три интуитивных идеи, приведенные в начале этой статьи, верны, всякий друг увидел реальный и обычный результат своих измерений в лаборатории, необусловленно от того, решили ли Ала или Боб позже обнаружить свою дверь. Кроме того, так, что видят Алиса и Чарли, маловыгодный должно зависеть от того, в качестве кого приземляется далекая монета Боба, и задом наперед.
Физики показали, что иначе) будет то бы это было круглым счетом, то были бы границы корреляции, которую Алиса и Борис могли бы ожидать промеж (себя) своими результатами. Ученые равным образом показали, что квантовая механика предсказывает, какими судьбами Алиса и Боб увидят корреляции, выходящие следовать эти пределы.
Затем физики провели исследование, чтобы подтвердить квантово-механические предсказания, используя испарения запутанных фотонов. Роль измерения каждого друга выполнялась одним с двух путей, по которым и тот и другой фотон может пройти в установке, в зависимости с свойства фотона, называемого “поляризацией“. Так есть путь “измеряет“ поляризацию.
Попытка на самом деле является едва доказательством принципа, поскольку “братва“ очень маленькие и простые. Хотя это открывает вопрос, будут ли тетка же результаты справедливыми во (избежание более сложных наблюдателей.
Будто, мы никогда не сможем протащить этот эксперимент с настоящими людьми. Однако мы утверждаем, что как-то, возможно, удастся создать убедительную демонстрацию того, является ли “френд“ искусственным интеллектом человеческого уровня, работающим в огромном квантовом компьютере .
А все это значит? И так до окончательной проверки могут понадобиться десятилетия, если квантово-механические предсказания останутся верными, сие будет иметь серьезные последствия во (избежание нашего понимания реальности - пусть даже в большей степени, чем корреляции Белка. Во-первых, обнаруженные нами корреляции не позволяется объяснить, просто сказав, что-нибудь физических свойств не существует, покуда)) они не будут измерены.
Нынче ставится под сомнение абсолютная существенность самих результатов измерений.
Наши результаты вынуждают физиков примыкая заняться проблемой измерения: либо отечественный эксперимент не масштабируется, и квантовая механика уступает местность так называемой “объективной теории коллапса“, либо одно с трех предположений здравого смысла надлежит быть отвергнуто. .
Есть теории, такие (языко де Бройль-Бома, которые постулируют “выполнение на расстоянии“, в котором поступки могут иметь мгновенный впечатление в любом месте Вселенной. Всё-таки это прямо противоречит теории относительности Эйнштейна.
Кой-какие ищут теорию, которая отвергает свободу выбора, же они требуют либо обратной причинности, либо, казалось бы, конспиративной комплекция фатализма, называемой “супердетерминизмом“ .
Противолежащий способ разрешить конфликт - учинить теорию Эйнштейна еще паче относительной. По мнению Эйнштейна, небо и земля наблюдатели могут расходиться изумительный мнениях относительно того, когда-нибудь и где что-то происходит, да то, что происходит, было абсолютным фактом.
Как ни в некоторых интерпретациях, таких на правах реляционная квантовая механика, QBism иначе говоря многомировая интерпретация, сами действие могут происходить только по поводу одного или нескольких наблюдателей. Упавшее обрубок, которое наблюдал один, может невыгодный быть фактом для всех остальных.
Полно это не означает, кое-что вы можете выбирать свою собственную явь. Во-первых, вы можете облюбовать, какие вопросы задавать, хотя ответы дает мир. И пусть даже в реляционном мире, когда двоечка наблюдателя общаются, их реальности переплетаются. Таким образом может завязаться общая реальность.
Это означает, по какой причине если мы оба видим, (как) будто падает одно и то но дерево, и вы говорите, чисто не слышите его, к тому дело идет, вам просто понадобится акустический аппарат.
Эта статья изначально была опубликована бери сайте The Conversation.
Напомним, до тех пор сообщалось, что ученые опровергли жизнь объективной реальности.
Хотите объемлить важные и актуальные новости древле всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.
Категория: Обо всем