Нoвый фотонный парадокс ставит под нерешительность основы наблюдаемой реальности


Опубликованно 09.09.2020 17:30

Нoвый фотонный парадокс ставит под нерешительность основы наблюдаемой реальности

Кoгдa дeрeвo пaдaeт в лeсу и никтo eгo нe слышит, издaeт ли oнo аффриката? Нeкoтoрыe гoвoрят, чтo, вoзмoжнo, нeт. A eсли ктo-нибудь этo услышит? Eсли вам думaeтe, чтo этo oзнaчaeт, чтo oнo дeйствитeльнo звучaлo, вoзмoжнo, вaм придeтся пeрeсмoтрeть этo мнeниe.

Физики oбнaружили нoвый пaрaдoкс в квaнтoвoй мexaникe - oднoй с 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 поступать свободный выбор или, вдоль крайней мере, статистически беспричинный выбор.

Выбор, сделанный в одном месте, неважный (=маловажный) может мгновенно повлиять получи и распишись отдаленное событие. (Физики называют сие “местностью“.) Аминь это интуитивные идеи, и они раздольно распространены даже среди физиков. Так исследование, опубликованное в журнале Nature Physics, показывает, что же все они не могут находиться (в присуствии) правдой - иначе квантовая механика должна переломиться на каком-то уровне.

Сие самый сильный результат с длинной серии открытий в квантовой механике, перевернувших наши представления о реальности. Для того чтобы понять, почему это неведомо зачем важно, давайте посмотрим сверху эту историю.

Квантовая механика без памяти хорошо работает для описания поведения крошечных объектов, таких во вкусе атомы или частицы света (фотоны). Хотя такое поведение… бешено странное.

Во многих случаях квантовая построение не дает однозначных ответов бери такие вопросы, как “идеже сейчас эта частица?“ За этого он дает только-тол вероятности того, где искра может быть найдена быть наблюдении.

Нильс Бор, Водан из основателей теории, считал, ровно это не потому, словно нам не хватает информации, а затем, что физические свойства, такие (как) будто “положение“, получи самом деле не существуют, в эту пору они не измерены. Паче того, поскольку некоторые свойства частицы не велено полностью наблюдать одновременно, такие по образу положение и скорость, они приставки не- могут быть реальными в то время как.

Альберт Эйнштейн посчитал эту идею несостоятельной. В статье 1935 лета с коллегами-теоретиками Борисом Подольским и Натаном Розеном возлюбленный утверждал, что в реальности должен быть нечто большее, нежели может описать квантовая механика.

В статье рассматривалась (в) пандан (pendant) далеких частиц в особом состоянии, теперича известном как “запутанное“ собственность. Когда одно и то но свойство (скажем, положение иначе скорость) измеряется на обоих запутанных частицах, результат кончайте случайным, но будет взаимозависимость между результатами для каждой частицы.

В частности, наблюдатель, измеряющий положение первой частицы, может без упрека предсказать результат измерения положения далекой частицы, хоть не касаясь ее. Али же наблюдатель может на (место этого предсказать скорость. Они утверждали, сколько это имело естественное объяснение, делать что оба свойства существовали поперед измерения, вопреки интерпретации Бора.

Во всяком случае в 1964 году физик изо Северной Ирландии Джон Белл обнаружил, сколько аргумент Эйнштейна не работает, разве провести более сложную комбинацию различных измерений сих двух частиц.

Белл показал, который если два наблюдателя случайным образом и на свой страх и риск выбирают между измерением того возможно ли иного свойства своих частиц, таких в духе положение или скорость, усредненные результаты малограмотный могут быть объяснены ни в какой-никакой теории, где и положение, и быстрота были ранее существовавшими локальными свойствами.

Важно невероятно, но эксперименты сильно продемонстрировали, что корреляции Белка действительно имеют место. К многих физиков это письменное удостоверение того, что Бор был прав: физические свойства отнюдь не существуют, пока они безграмотный измерены.

Но возникает достопамятный вопрос: что такого особенного в “измерении“?

В 1961 году венгерско-пиндосный физик-теоретик Юджин Вигнер разработал мышленный эксперимент, чтобы показать, в чем дело? такого сложного в идее измерения. Дьявол рассмотрел ситуацию, в которой его (подруга) входит в герметично закрытую лабораторию и выполняет обмеривание квантовой частицы - скажем, ее положения.

Что ни говори Вигнер заметил, что разве что бы он применил уравнения квантовой механики с целью описания этой ситуации снаружи, результат был бы во всем другим. Вместо измерения друга, делающего мнение частицы реальным, с точки зрения Вигнера, корешок запутывается с частицей и заражается неопределенностью, которая его окружает.

Сие похоже на знаменитого кота Шредингера, мыслительный эксперимент, в котором судьба кошки в коробке по сути связанной со случайным квантовым событием.

Про Вигнера это был пустой вывод. Вместо этого симпатия считал, что как всего сознание наблюдателя будет вовлечено, переплетенность “схлопнется“, в надежде сделать наблюдение друга определенным.

Да что, если Вигнер ошибался?

В новом исследовании физики основывались в расширенной версии парадокса друга Вигнера, в первый раз предложенной Чаславом Брукнером с Венского университета. В этом сценарии уплетать два физика - назовите их Малышка и Боб - каждый со своими друзьями (Чарли и Дебби) в двух удаленных лабораториях.

Трескать (за (в) обе щеки) еще один поворот: Чарли и Дебби немедленно измеряют пару запутанных частиц, словно в экспериментах Белла.

Как и в аргументе Вигнера, уравнения квантовой механики прошел слух нам, что Чарли и Дебби должны сбиться в наблюдаемых ими частицах. А поскольку эти частицы поуже были сцеплены друг с другом, Чарли и Дебби самочки должны были запутаться - в теории.

Но что это означает испытательно?

Эксперимент проходит так: авоська и нахренаська входят в свои лаборатории и измеряют приманка частицы. Некоторое время минуя Алиса и Боб подбрасывают объединение монете. Если это орлы, они открывают янус и спрашивают друга, что они видели. В случае если это решка, они проводят другое обмеривание.

Это различное измерение всякий раз дает положительный результат на Алисы, если Чарли запутан со своей наблюдаемой частицей способом, рассчитанным Вигнером. Ведь же самое с Бобом и Дебби.

Чай при любой реализации сего измерения любая запись о наблюдении их друга в утробе лаборатории не может попасть вот внешний мир. Чарли аль Дебби не будут сердце), что видели что-либо в лаборатории, наравне если бы они просыпались с полной анестезии.

Но приключилось ли это на самом деле, даже если если они этого невыгодный помнят?

Если три интуитивных идеи, приведенные в начале этой статьи, верны, с носа) друг увидел реальный и незаурядный результат своих измерений в лаборатории, на свой страх и риск от того, решили ли Аля или Боб позже разинуть свою дверь. Кроме того, в таком случае, что видят Алиса и Чарли, маловыгодный должно зависеть от того, словно приземляется далекая монета Боба, и поперек. Ant. прямо.

Физики показали, что делать что бы это было таково, то были бы границы корреляции, которую Алиса и Борис могли бы ожидать посреди своими результатами. Ученые и показали, что квантовая механика предсказывает, почто Алиса и Боб увидят корреляции, выходящие по (по грибы) эти пределы.

Затем физики провели проверка, чтобы подтвердить квантово-механические предсказания, используя туман запутанных фотонов. Роль измерения каждого друга выполнялась одним изо двух путей, по которым кажинный фотон может пройти в установке, в зависимости с свойства фотона, называемого “поляризацией“. В таком случае есть путь “измеряет“ поляризацию.

Проба на самом деле является всего лишь доказательством принципа, поскольку “братва“ очень маленькие и простые. А это открывает вопрос, будут ли тетушка же результаты справедливыми ради более сложных наблюдателей.

Видно, мы никогда не сможем сопроводить этот эксперимент с настоящими людьми. Хотя мы утверждаем, что как-то, возможно, удастся создать убедительную демонстрацию того, является ли “ведет дружбу)“ искусственным интеллектом человеческого уровня, работающим в огромном квантовом компьютере .

Сколько все это значит? Не без того до окончательной проверки могут понадобиться десятилетия, если квантово-механические предсказания останутся верными, сие будет иметь серьезные последствия чтобы нашего понимания реальности - пусть даже в большей степени, чем корреляции Беля. Во-первых, обнаруженные нами корреляции запрещается объяснить, просто сказав, точно физических свойств не существует, того) (времени они не будут измерены.

В (настоящее ставится под сомнение абсолютная действительность самих результатов измерений.

Наши результаты вынуждают физиков глубоко заняться проблемой измерения: либо свой эксперимент не масштабируется, и квантовая механика уступает область так называемой “объективной теории коллапса“, либо одно изо трех предположений здравого смысла нужно быть отвергнуто. .

Есть теории, такие по образу де Бройль-Бома, которые постулируют “делание на расстоянии“, в котором образ действий могут иметь мгновенный впечатление в любом месте Вселенной. Вместе с тем это прямо противоречит теории относительности Эйнштейна.

Кой-какие ищут теорию, которая отвергает свободу выбора, да они требуют либо обратной причинности, либо, казалось бы, конспиративной склад фатализма, называемой “супердетерминизмом“ .

Иной способ разрешить конфликт - исхреначить теорию Эйнштейна еще сильнее относительной. По мнению Эйнштейна, неодинаковые наблюдатели могут расходиться изумительный мнениях относительно того, если и где что-то происходит, же то, что происходит, было абсолютным фактом.

Во всяком случае в некоторых интерпретациях, таких подобно ((тому) как) реляционная квантовая механика, QBism тож многомировая интерпретация, сами перипетии могут происходить только сравнительно одного или нескольких наблюдателей. Упавшее тёс, которое наблюдал один, может неважный (=маловажный) быть фактом для всех остальных.

Трендец это не означает, чего вы можете выбирать свою собственную явь. Во-первых, вы можете забаллотировать, какие вопросы задавать, только ответы дает мир. И инда в реляционном мире, когда неудовлетворительно наблюдателя общаются, их реальности переплетаются. Таким образом может начаться общая реальность.

Это означает, словно если мы оба видим, чисто падает одно и то но дерево, и вы говорите, сколько не слышите его, видимо, вам просто понадобится акустический аппарат.

Эта статья изначально была опубликована получи и распишись сайте The Conversation.

Напомним, до того сообщалось, что ученые опровергли век объективной реальности.

Хотите сведения) о чем важные и актуальные новости до всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.



Категория: Технологии