Image
2.4.2019 2 Comments

Kvantový experiment naznačuje, že neexistuje žiadna objektívna realita

Fyzici už dlho predpokladali, že kvantová mechanika umožňuje dvom pozorovateľom zažiť rôzne, protichodné skutočnosti. Teraz vykonali prvý experiment, ktorý to dokazuje. V roku 1961 fyzik Eugene Wigner, nositeľ Nobelovej ceny, načrtol predstavu experimentu demonštrujúceho jeden z menej známych paradoxov kvantovej mechaniky. Experiment ukazuje, ako zvláštna povaha vesmíru umožňuje dvom pozorovateľom – povedzme Wignerovi a jeho priateľovi – zažiť rôzne skutočnosti.

Odvtedy fyzici použili tento myšlienkový experiment, aby preskúmali charakter merania a argumentovali, či vôbec existujú objektívne fakty. Vedci totiž vykonávajú experimenty na zistenie objektívnych faktov. Ale ak zažijú inú realitu, ako sa môžu dohodnúť na tom, čo sú tieto fakty? Bol to síce zaujímavý námet na konverzáciu po večeri, ale Wignerov experiment zostával len myšlienkovým experimentom.

Minulý rok však fyzici zistili, že nedávne pokroky v oblasti kvantových technológií by umožnili realizovať skutočný experiment. Massimiliano Proietti a jeho kolegovia z Heriotovej-Wattovej univerzity v Edinburghu tvrdia, že tento pokus prvýkrát uskutočnili: vytvorili rôzne skutočnosti a porovnali ich. Dospeli k záveru, že Wignerov predpoklad bol správny – tieto skutočnosti môžu byť nezlučiteľné, takže sa nemožno dohodnúť na objektívnych faktoch o experimente.

Wignerov pôvodný myšlienkový experiment je v podstate jednoduchý. Začína sa jedným polarizovaným fotónom, ktorý pri meraní môže mať buď horizontálnu, alebo vertikálnu polarizáciu. Ale pred meraním podľa zákonov kvantovej mechaniky fotón existuje v oboch polarizačných stavoch súčasne (tzv. superpozícia). Wigner si predstavil priateľa v laboratóriu, ktorý meral stav tohto fotónu a uložil výsledok, zatiaľ čo Wigner ho pozoroval z diaľky.

Wigner nemá žiadne informácie o meraní svojho priateľa, a preto musí predpokladať, že fotón a jeho meranie sú v superpozícii všetkých možných výsledkov experimentu. Wigner môže dokonca vykonať experiment, aby zistil, či táto superpozícia existuje alebo nie. Ide o druh interferenčného experimentu, ktorý ukazuje, že fotón a meranie sú skutočne v superpozícii.

Z Wignerovho pohľadu je to „fakt“ – existuje superpozícia. A táto skutočnosť naznačuje, že meranie sa nemohlo uskutočniť. Toto je však v ostrom kontraste s názorom priateľa, ktorý skutočne meral polarizáciu fotónu a zaznamenal ju. Takže tieto dve skutočnosti sú vo vzájomnom rozpore. „To spochybňuje objektívny stav skutočností, ktoré zistili dvaja pozorovatelia,“ hovorí Proietti a spol.

Minulý rok Caslav Brukner z Viedenskej univerzity prišiel so spôsobom, ako vykonať Wignerov experiment v laboratóriu pomocou techník zahŕňajúcich kvantové prepletenie (entanglement) mnohých častíc naraz. Použil šesť prepletených fotónov na vytvorenie dvoch alternatívnych realít – jednej reprezentujúcej Wignera a jednej reprezentujúcej Wignerovho priateľa. Wignerov priateľ meria polarizáciu fotónu a uloží výsledok. Wigner potom vykoná meranie interferencie, aby zistil, či je meranie a fotón v superpozícii.

Experiment poskytuje jednoznačný výsledok. Ukazuje sa, že obe skutočnosti môžu existovať aj napriek tomu, že prinášajú nezlučiteľné výsledky. To vyvoláva niektoré fascinujúce otázky, ktoré nútia fyzikov prehodnotiť povahu reality. Myšlienka, že pozorovatelia môžu v konečnom dôsledku zladiť svoje merania do nejakej základnej reality, je založená na niekoľkých predpokladoch:

- Prvý predpoklad je ten, že univerzálne fakty skutočne existujú a pozorovatelia sa na nich môžu dohodnúť.
- Druhý predpoklad je taký, že pozorovatelia majú slobodu robiť akékoľvek pozorovania, ktoré chcú.
- A ďalší predpoklad je ten, že voľby, ktoré jeden pozorovateľ robí, neovplyvňujú voľby iných pozorovateľov.

Ak existuje objektívna realita, na ktorej sa všetci môžu dohodnúť, potom má všetky tieto predpoklady. Výsledok Proiettiho a jeho kolegov však naznačuje, že objektívna realita neexistuje. Inými slovami, jeden z týchto predpokladov (alebo viac) musí byť nesprávny. Samozrejme, pre tých, ktorí trvajú na konvenčnom pohľade na realitu, existuje iné riešenie – že je tu nejaká medzera, ktorú vedci prehliadli.

Fyzici sa už roky pokúšajú uzavrieť medzery v podobných experimentoch, hoci pripúšťajú, že ich nemožno uzavrieť. „Vedecká metóda sa spolieha na fakty zistené opakovanými meraniami a všeobecne odsúhlasené nezávisle od toho, kto ich pozoroval,“ hovorí Proietti. A napriek tomu vo svojom dokumente podkopáva túto myšlienku.

Zdroj: echnologyreview.com.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Prelom vo využívaní slnečnej energie môžu priniesť perovskitové solárne články

17.05.2019 00:25

Žiadny solárny materiál zatiaľ nedokázal nahradiť kremík. Kremíkové články majú na trhu podiel 95 %, pričom najefektívnejšie z nich dosahujú účinnosť menej ako 23 %. Zmenu by mohli priniesť perovskity ...

Výskum

Nové biolepidlo utesní krvácajúcu ranu na bijúcom srdci za 20 sekúnd

17.05.2019 00:15

Čínski výskumníci vyvinuli nové „biologické lepidlo“, ktoré by mohlo zastaviť nekontrolovateľné krvácanie zo srdca či tepny. Ak sa umiestni do rany a aktivuje UV svetlom, tento život zachraňujúci tmel ...

Výskum

NASA pracuje na elektrických lietadlách poháňaných kryogénnym vodíkom

17.05.2019 00:10

Pretrvávajúca závislosť leteckého priemyslu od fosílnych palív znamená, že letecká doprava naďalej významne prispieva k celosvetovým emisiám skleníkových plynov. Vedci z Illinoiskej univerzity v Urban ...

q

2 Comments

  1. Zaujímavé reakcia na: Kvantový experiment naznačuje, že neexistuje žiadna objektívna realita
    3.4.2019 06:04
    Inak povedané a zhrnuté, vždy sa dá predpokladať jeden alebo druhý výsledok. Dobré ranné čítanie, ďakujem :-)
    Reagovať
    • RE: Zaujímavé reakcia na: Zaujímavé
      5.4.2019 18:04
      vobec ste nepochopili. Treba citat original, ale na to treba anglictinu.
      Reagovať

Vyhľadávanie

ITAPA 2019

Najnovšie videá

RECFRUIT 2019


PC forum button