Ученые не оставляют попыток ответить на вопрос о том, что такое реальность.
Что такое реальность? И кто может дать ответ на этот вопрос? В прошлом году ученые из Университета Хериота-Уатта в Шотландии проверили интересный эксперимент, результаты которого предполагают, что объективной реальности может не существовать. Несмотря на то, что когда-то эта идея была просто теорией, теперь исследователи смогли перенести ее в стены университетской лаборатории, а значит проверить. Так как в квантовом мире измерения с разных позиций дают различные результаты, но при этом одинаково верны, проведенный эксперимент показал, что в мире квантовой физики два человека могут наблюдать одно и то же событие и разные результаты; при этом ни одно из этих двух событий не может быть воспринято как неправильное. Иными словами, если два человека видят две разные реальности, то договориться какая из них правильная они не смогут. Этот парадокс известен как «парадокс друга Вигнера» и теперь ученые экспериментально его доказали.
Квантовая механика это раздел
теоретической физики, который описывает основные свойства и
поведение атомов, ионов, молекул, электронов, фотонов,
конденсированных сред, а также других элементарных
частиц.
В 1961 году лауреат Нобелевской премии по физике Юджин Вигнер всерьез задался вопросом о том, чем же является объективная реальность. Ученый предложил один из самых странных экспериментов в квантовой механике, который включал идею о том, что два человека могут наблюдать две разные реальности и ни один из них технически не будет ошибаться. Но как?
В ходе мысленного эксперимента, который и получил название «парадокс друга Вигнера», два ученых в лаборатории изучают фотон наименьшую количественную единицу света. Примечательно, что этот поляризованный фотон при измерении может иметь либо горизонтальную поляризацию, либо вертикальную. Но до измерения, согласно законам квантовой механики, фотон существует в обоих поляризационных состояниях одновременно в так называемой суперпозиции.
Итак, Вигнер представил себе, как его друг в другой лаборатории измеряет состояние этого фотона и запоминает результат, в то время как сам Вигнер наблюдает издалека. При этом у Вигнера нет никакой информации об измерении своего друга, а потому он вынужден предположить, что фотон и его измерение находятся в суперпозиции всех возможных результатов эксперимента.
Еще больше увлекательных статей о последних научных
открытиях в области теоретической физики (и не только), читайте на
нашем
канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет
на сайте.
До измерения фотон находится в суперпозиции, то есть в двух состояниях одновременно.
Но ведь это резко контрастирует с точкой зрения друга Вигнера, который действительно измерил поляризацию фотона и записал ее! Друг может даже позвонить Вигнеру и сказать, что измерение было сделано (при условии, что результат не будет раскрыт). Таким образом мы получаем две реальности, противоречащих друг другу, что ставит под сомнение объективный статус фактов, установленных двумя наблюдателями.
Примечательно, что до 2019 года пока шведские ученые не провели тот же эксперимент в лаборатории парадокс друга Вигнера являлся исключительно мысленным экспериментом. Точно так же, как и всемирно известный эксперимент, предложенный австрийским физиком-теоретиком Эдвином Шредингером.
Кот Шредингера мысленный эксперимент,
описывающий абсурдность квантовой механики. Представьте, что у вас
есть кот и коробка. В коробку вы помещаете кота, радиоактивное
вещество и специальный механизм, открывающий колбу с ядом. В случае
распада радиоактивного атома в закрытой коробке а это может
произойти в любой момент механизм откроет емкость с ядом и кот
погибнет. Вот только узнать, распался радиоактивный атом или нет,
можно только заглянув в коробку. До этого момента, согласно
принципам квантовой физики, кот одновременно и жив, и мертв, то
есть находится в суперпозиции.
Кстати, недавно физики придумали как спасти кота Шредингера. Подробнее об этом увлекательном открытии читайте в нашем материале.
Для создания двух альтернативных реальностей в лаборатории исследователи использовали шесть запутанных фотонов. Одна реальность представляла реальность Вигнера, другая реальность его друга. Друг Вигнера измерил поляризацию фотона и сохранил результат, после чего уже сам Вигнер выполнил интерференционное измерение, чтобы определить, находятся ли измерение и фотон в суперпозиции.
Результаты, полученные командой ученых были неоднозначными. Оказалось, что обе реальности могут сосуществовать, даже если приводят к непримиримым результатам все как и предсказывал Юджин Вигнер. Но можно ли их согласовать?
Открытие шотландских ученых примечательно своей сложностью, так как впервые мысленный эксперимент такого рода удалось проверить в лабораторных условиях.
Идея о том, что наблюдатели могут в конечном итоге согласовать свои измерения некоторой фундаментальной реальности, основана на нескольких предположениях. Во-первых, универсальные факты действительно существуют и наблюдатели могут прийти к согласию относительно них. Вовторых, выбор, который делает один из наблюдателей, не влияет на выбор, который делают другие наблюдатели это предположение физики называют локальностью. Так что если существует объективная реальность, с которой все могут согласиться, то все эти предположения справедливы.
Читайте также:
Тайны квантовой механики что такое квантовая
запутанность?
Но результаты работы ученых из Университета Хериота-Уатта, опубликованной в журнале Science Advances, свидетельствуют о том, что объективной реальности не существует. Другими словами, эксперимент предполагает, что одно или несколько предположений идея о том, что существует реальность, с которой мы можем согласиться, идея о том, что у нас есть свобода выбора, или идея локальности должны быть ошибочны.
«Научный метод опирается на повсеместно согласованные факты, установленные путем многократных измерений, вне зависимости от того, кто проводил наблюдения», пишут исследователи в своей работе.
Не знаю как у вас, но у меня голова идет кругом, ведь полученные результаты предоставляют реальные доказательства того, что, когда дело доходит до области квантовой физики, такой вещи как объективная реальность не может существовать.
Муравей кроваво-красного цвета (Formica sanguinea) несет недавно приобретенного раба.
Репутации муравьев можно позавидовать. Эти трудолюбивые насекомые жертвуют своей собственной выгодой ради общего блага колонии. Они живут, чтоб
От биологических часов зависит не только то, как вы спите
Мало что может быть лучше, чем хороший ночной сон, но многим из нас он дается не так просто, как хотелось бы. Если вы изо всех сил пытаетесь заснуть, часто просыпаетесь в определенное в
Существуют веские причины, по которым ученые считают, что в космосе существует материя, которую мы не видим.
Земля слухами полнится. Так, время от времени на просторах всемирной паутины можно встретить статьи о том, что «таинственную
Ученые предупреждают человечество как никогда близко к вымиранию.
«Человеческая цивилизация стремительно приближается к «ужасному будущему»», так звучат выводы нового исследования, проведенного международной командой ученых из США, Австр
WASP-107b в представлении художника. Температура на WASP-107b, вероятно, составляет около 1000C.
Сегодня ученым (а заодно и нам с вами) известно о существовании более чем 4300 экзопланет миров, что вращаются вокруг чужих звезд. Стоит ли
Так в представлении художника выглядит экзопланета KOI-5Ab в созвездии Лебедя, расположенную в системе из трех звезд, похожих на Солнце.
Считается, что наблюдаемая Вселенная содержит не менее 100-200 миллиардов галактик. При этом количес
Ученые не оставляют попыток ответить на вопрос о том, что такое реальность.
Что такое реальность? И кто может дать ответ на этот вопрос? В прошлом году ученые из Университета Хериота-Уатта в Шотландии проверили интересный эксперимент, ре
Китайские ученые создали квантовую линию связи. Ее длина превышает тысячу километров.
Международная команда ученых объявила о первой одновременной передаче зашифрованного квантового сообщения, которое было отправлено с космическо
Что вы знаете о квантовой физике? Даже гуманитарию вроде меня понятно, что физика и квантовая физика изучают немного разные вещи. При этом физика в целом это наука о природе, которая изучает то, как устроен мир и как все объекты и тела взаимодействуют друг с другом. Будучи разделом физики, квантовая механика изучает наш мир на самом глубинном уровне. Дело в том, что все, что нас окружает состоит из атомов. Да что там, даже мы с вами это ни что иное как ансамбль из атомов, которые зародились в
Теорий, гипотез, теорем и просто рассуждений очень много. Все их надо доказывать.
Все началось еще в конце XIX века, когда ученый из Франции, Анри Пуанкаре, изучал различные части систем, которые могут быть полностью проа
Ученые не оставляют попыток ответить на вопрос о том, что такое реальность.
Что такое реальность? И кто может дать ответ на этот вопрос? В прошлом году ученые из Университета Хериота-Уатта в Шотландии проверили интересный эксперимент, ре
Всего несколько лет назад казалось, что теория струн этоновая теория всего. Но сегодня струнная вселенная порождает больше вопросов, чем ответов
Теория струн призвана объединить все наши знания о Вселеной и объяснить ее. Когда она появил
Если теория Мультивселенной верна, то что это означает для каждого из нас?
Несмотря на научный прогресс и последние достижения человечества, наши знания о Вселенной крайне малы. Причина, отчасти, заключается в том
Эффект бабочки обозначает свойства некоторых хаотичных систем
Ну что ж, любители научной фантастики пришло время разочарований. Помните рассказ Рэя Брэдбери «И грянул гром»? В нем охотник-любитель по имени Экельс отправляется на дорогос
Самки богомолов откусывают голову самцам не всегда, потому что те умеют давать отпор
На территории Европы, Египта и многих других стран можно повстречать одних из самых необычных насекомых богомолов. Многим людям они извест
А вы знали, что группы крови существуют не только у людей, но и у животных?
Если все, что вы знаете о крови, это то, что она красная, пора наверстать упущенное. Кровь, как известно, состоит из множества различных компонентов. В ее составе е
Муравей кроваво-красного цвета (Formica sanguinea) несет недавно приобретенного раба.
Репутации муравьев можно позавидовать. Эти трудолюбивые насекомые жертвуют своей собственной выгодой ради общего блага колонии. Они живут, чтоб
Веганская диета вредна для детей и ученые это уже доказали
По данным за 2018 год, на нашей планете живет около 7,594 миллиарда человек. Примерно 950 миллионов из них придерживаются веганской диеты, то есть они не едят пищу животного п
На самом деле в астрономии не существует такого понятия, как парад планет.
Вы наверняка не раз слышали про явление под названием «парад планет». Особенно сильно любят его астрологи и прочие шарлатаны, рассказывающие (разумеется за круглен
Существуют веские причины, по которым ученые считают, что в космосе существует материя, которую мы не видим.
Земля слухами полнится. Так, время от времени на просторах всемирной паутины можно встретить статьи о том, что «таинственную
Ученые не оставляют попыток ответить на вопрос о том, что такое реальность.
Что такое реальность? И кто может дать ответ на этот вопрос? В прошлом году ученые из Университета Хериота-Уатта в Шотландии проверили интересный эксперимент, ре
С точки зрения физики путешествия назад во времени возможны.
Физика не может полностью исключить возможность путешествий во времени. Как общая, так и специальная теория относительности Альберта Эйнштейна показывают, что время относит
Когда астрономы всматриваются в космическую бездну, то не видят никаких следов присутствия разумной инопланетной жизни.
70 лет назад один из «отцов-основателей» атомной бомбы, лауреат Нобелевской премии по физике Энрико Ферми сформулир
Если нагреть газ в пробирке и посмотреть на исходящий от него свет через призму, вы увидите непересекающиеся вертикальные линии
Около 100 лет назад ученые впервые задумались о природе некоторых необычных свойств света. Например, света, исхо
Путешествие во времени детерминировано и локально свободно, говорится в новой статье, разрешающей вековой парадокс.
Вряд ли сегодня на Земле найдется человек, который ни разу не задумывался о путешествиях во времени. Во многом это заслуга
Кадр из фантастического боевика «Грань будущего» с Томом Крузом и Эмили Блант
Каждый из нас рано или поздно столкнется со смертью. Но что происходит в момент умирания и после него? На протяжении всей своей истории человечество ищет отве