Un experiment cuantic realizat de oamenii de știință de la Universitatea Națională din Australia confirmă teoria binecunoscută potrivit căreia realitatea nu există până când un observator extern nu o măsoară.
Cel puțin acest lucru este valabil pentru obiectele la scară foarte mică.
Rezultatele experimentului au fost publicate în publicația autoritară Nature Physics.
Cercetătorii au încercat să reproducă un experiment celebru care stă la baza predicției foarte bizare a fizicii cuantice despre natura realității. Conform acestei predicții, nu există realitate până când nu o măsurăm, cel puțin la scară foarte mică.
Pentru un om obișnuit în stradă, această teză evocă un sentiment de „delir persistent” și chiar cu teoria generală a relativității a lui Einstein, multe dintre fundamentele teoriei cuantice nu au fost încă împăcate.
Totuși, acest lucru nu îi împiedică pe fizicieni să experimenteze activ în acest domeniu, iar computerele cuantice care funcționează efectiv nu au surprins pe nimeni.
Realitatea nu există
Video promotional:
Cercetătorii și-au pus o întrebare simplă la prima vedere. Dacă vorbim despre un obiect care se poate comporta fie ca o particulă, fie ca o undă, atunci în ce moment în timp obiectul „decide” cum să se comporte?
În conformitate cu logica generală, un obiect ar trebui să fie fie o particulă, fie o undă în originea sa și, prin urmare, nu contează cine face măsurători sau observații ale obiectului, deoarece natura sa nu se va schimba de la acesta.
Experimentul dovedește că observațiile atomului în viitor afectează comportamentul său în trecut
Dar, conform teoriei cuantice, nu este cazul.
Teoria cuantică sugerează că rezultatul depinde de modul în care obiectul a fost măsurat la sfârșitul căii sale.
Și un grup de fizicieni australieni în timpul experimentului lor au găsit dovezi că totul se întâmplă în acest fel.
„Cercetările noastre demonstrează că măsurarea este totul. La nivel cuantic, realitatea nu există dacă nu o puteți vedea”, conchide liderul studiului Andrew Truscott, fizician la Universitatea Națională din Australia din Canberra.
Pentru prima dată, un astfel de experiment a fost propus de fizicianul teoretic american John Wheeler în 1978. Acum este cunoscut în știință sub numele de Wheeler Delayed Choice Experiment.
Wheeler a sugerat să folosească raze de lumină reflectate de oglinzi, dar tehnologia respectivă nu a permis realizarea unui astfel de experiment în întregime. Aproape 40 de ani mai târziu, un grup de cercetători australieni au putut să implementeze ideea experimentului Wheeler folosind atomi de heliu care interacționează cu fascicule laser.
Cercetatorii au prins atomi de heliu intr-o stare "condensata Bose-Einstein" care permite observarea efectelor cuantice la nivel macroscopic, apoi au eliminat toti unul dintre atomi.
Acest singur atom a fost apoi trecut între două fascicule laser, care au acționat în același rol cu ochiurile fine pentru fascicule ușoare. Acestea. în rolul unei zăbrele inegale.
Apoi, a fost adăugată oa doua astfel de „plasă” pe calea atomului.
Acest lucru a dus la o denaturare a căii atomului, a mers pe ambele căi posibile, așa cum o va face o undă. Cu alte cuvinte, atomul a luat două căi diferite.
Dar în experimentul repetat, când nu a fost adăugată a doua „grilă”, atomul a ales o singură cale posibilă.
Potrivit cercetătorilor, faptul că a fost adăugată a doua „grilă” după ce atomul a trecut de prima „răscruce” sugerează că atomul, la figurat vorbind, nu și-a definit natura înainte de a fi observat (sau măsurat)) a doua oara.
„Previziunile fizicii cuantice despre interacțiunile cu obiectul pot părea ciudate când vine vorba de lumină care se comportă ca un val”, explică Roman Khakimov, un cercetător al Universității Naționale din Australia care a luat parte la studiu.
Dar spune că experimentele cu atomii care au masă și interacționează cu câmpurile electrice fac imaginea și mai incredibilă.
Pur și simplu, dacă acceptați faptul că atomul a luat o anumită cale la prima răscruce, experimentul dovedește că măsurătorile viitoare pot influența trecutul atomului, explică liderul studiului, Andy Truscott.
„Atomul nu a călătorit între punctele condiționale A și B”, explică el. "Numai după măsurători în punctul final de observație, a devenit clar dacă atomul s-a comportat ca o undă, divizându-se în două direcții sau ca o particulă, alegând una."
Ce înseamnă?
În ciuda faptului că toate acestea sună nebunește pentru persoana neinițiată, autorii studiului spun că experimentul este confirmarea teoriei cuantice. Cel puțin pe cea mai mică scară.
Această teorie a făcut deja posibilă crearea unui număr de tehnologii destul de viabile în domeniul laserelor și procesoarelor de calculator, dar până acum nu au existat experimente atât de strălucitoare care să o confirme.
Truscott și Khakimov au găsit în esență confirmarea faptului că realitatea nu există până nu o observăm.
Aceasta este una dintre tezele fundamentale ale teoriei cuantice. Improbabilitatea lui din punctul de vedere al laicului, pentru care ploaia nu încetează să cadă, chiar dacă închizi ochii ca să nu o vezi, cea care face ca teoria cuantică să fie „divorțată de realitate”
Până în prezent, nu s-au găsit dovezi că acest principiu funcționează în realitate. Experimentul de gândire al lui Wheeler, precum și experimentul practic al lui Truscott, care îl confirmă, până în prezent aparțin doar nivelului cuantic.
În același timp, o serie de filozofi consideră că chiar și inaplicabilă la nivel macro, teoria cuantică poate fi utilă laicului, deoarece (fiind aproximativ formulată), spune că lumea este exact așa cum o vedem noi.
