Съдържание:

Парадоксът на приятеля на Вигнер: има ли обективна реалност?
Парадоксът на приятеля на Вигнер: има ли обективна реалност?

Видео: Парадоксът на приятеля на Вигнер: има ли обективна реалност?

Видео: Парадоксът на приятеля на Вигнер: има ли обективна реалност?
Видео: Развенчание культа личности Сталина 2024, Март
Anonim

Какво е реалността? И кой може да отговори на този въпрос? Миналата година учени от университета Heriot-Watt в Шотландия тестваха интересен експеримент, който предполага, че обективната реалност може да не съществува.

Въпреки факта, че някога тази идея беше само теория, сега изследователите успяха да я пренесат в стените на университетската лаборатория и следователно да я тестват. Тъй като в квантовия свят измерванията от различни позиции дават различни резултати, но в същото време са еднакво верни, извършеният експеримент показа, че в света на квантовата физика двама души могат да наблюдават едно и също събитие и различни резултати; обаче нито едно от тези две събития не може да се възприеме като погрешно.

С други думи, ако двама души виждат две различни реалности, тогава те не могат да се съгласят коя е вярната. Този парадокс е известен като "парадокс на приятеля на Вигнер" и сега учените са го доказали експериментално.

Квантовата механика е клон на теоретичната физика, който описва основните свойства и поведение на атоми, йони, молекули, електрони, фотони, кондензирана материя и други елементарни частици.

Парадоксът на приятеля на Вигнер

През 1961 г. лауреатът на Нобелова награда по физика Юджийн Вигнер сериозно се съмнява какво е обективна реалност. Ученият предложи един от най-странните експерименти в квантовата механика, който включва идеята, че двама души могат да наблюдават две различни реалности и нито един от тях технически няма да сгреши. Но как?

В мисловен експеримент, наречен парадокс на приятеля на Вигнер, двама учени в лаборатория изследват фотон, най-малката количествена единица светлина. Трябва да се отбележи, че този поляризиран фотон, когато се измерва, може да има или хоризонтална поляризация, или вертикална поляризация. Но преди измерването, според законите на квантовата механика, фотон съществува и в двете поляризационни състояния едновременно – в така наречената суперпозиция.

И така, Уигнер си представи как неговият приятел в друга лаборатория измерва състоянието на този фотон и запомня резултата, докато самият Вигнер наблюдава отдалеч. В същото време Вигнер не разполага с никаква информация за измерването на своя приятел и затова е принуден да предположи, че фотонът и неговото измерване са в суперпозиция на всички възможни експериментални резултати.

Но това е в рязък контраст с гледната точка на приятеля на Вигнер, който всъщност измерва поляризацията на фотона и го записва! Приятелят може дори да се обади на Wigner и да му каже, че измерването е направено (при условие, че резултатът не е разкрит). Така получаваме две противоречащи си реалности, което поставя под съмнение обективния статус на установените от двама наблюдатели факти.

Прави впечатление, че до 2019 г. – докато шведските учени не направиха същия експеримент в лаборатория – парадоксът на приятеля на Вигнер беше чисто мисловен експеримент. Точно като световноизвестния експеримент, предложен от австрийския физик-теоретик Едвин Шрьодингер.

Котката на Шрьодингер е мисловен експеримент, описващ абсурдността на квантовата механика. Представете си, че имате котка и кутия. В кутията слагате котка, радиоактивно вещество и специален механизъм, който отваря колба с отрова. В случай на разпад на радиоактивен атом в затворена кутия – а това може да се случи всеки момент – механизмът ще отвори контейнера с отровата и котката ще умре. Но можете да разберете само дали радиоактивен атом се е разпаднал или не, можете само да погледнете в кутията. До този момент, според принципите на квантовата физика, котката е и жива, и мъртва, тоест е в суперпозиция.

Няма ли обективна реалност?

Изследователите са използвали шест заплетени фотона, за да създадат две алтернативни реалности в лабораторията. Едната реалност представляваше реалността на Вигнер, а другата реалността на неговия приятел. Приятелят на Вигнер измерва поляризацията на фотона и записва резултата, след което самият Уигнер извършва измерване на интерференцията, за да определи дали измерването и фотонът са в суперпозиция.

Резултатите, получени от екипа от учени, бяха смесени. Оказа се, че и двете реалности могат да съществуват съвместно, дори и да доведат до непримирими резултати – точно както прогнозира Юджийн Уигнер. Но могат ли да се помирят?

Идеята, че наблюдателите могат евентуално да съгласуват своите измервания на някаква фундаментална реалност, се основава на няколко предположения.

Първо, универсални факти съществуват и наблюдателите могат да се съгласят с тях.

Второ, изборът, който един наблюдател прави, не влияе върху избора, който правят другите наблюдатели - това предположение физиката нарича местност. Така че, ако има обективна реалност, с която всеки може да се съгласи, тогава всички тези предположения са верни.

Но резултатите от работата на учени от университета Heriot-Watt, публикувани в списанието Science Advances, показват, че обективна реалност не съществува. С други думи, експериментът предполага, че едно или повече предположения - идеята, че има реалност, с която можем да се съгласим, идеята, че имаме свободен избор, или идеята за локалност - трябва да са погрешни.

„Научният метод разчита на общоприети факти, установени чрез многократни измервания, независимо от това кой е направил наблюденията“, пишат изследователите в своята работа.

Не знам за вас, но главата ми се върти, защото получените резултати дават реално доказателство, че когато става дума за областта на квантовата физика, няма такова нещо като обективна реалност.

Препоръчано: