Технологиите, произтичащи от квантовата физика, променят нашето ежедневие, но основните концепции остават неясни: разискването по интерпретацията на квантовата теория все още разделя учените и сто години след нейното създаване. Това е потвърдено от изследване, публикувано в журнал „Нейчър“, според АФП.
„Мълчи и смятай!“
Тази фраза, популярна в circles на квантовия свят, илюстрира парадокса, пред който стоят учените в тази сфера, удостоена с множество Нобелови награди.
Уравненията им отлично описват поведението на субатомните частици, но физическите принципи, скрити зад тях, остават частично неразбрани.
Историята започва в началото на 20-ти век, когато перемалко разкриват, че класическите физични закони не важат на атомно ниво.
Фотоните и електроните демонстрират поведение и на частици, и на вълни, и могат да бъдат
присъстващи одновременно на различни места с различни скорости или енергийни нива.
През 1925 г. австриецът Ервин Шрьодингер и германецът Вернер Хайзенберг независимо разработват сложни математически инструменти за описване на квантовата система и нейното поведение на база вероятността. Тази така наречена „вълнова функция“ позволява прогнозиране на резултатите от измерванията на частици.
Лазерите, LED лампите, транзисторите в телефоните – нашият живот е изпълнен с технологии, базирани на тези теории.
Докато най-известните физици се срещнали на германския остров Хелголанд, където преди век Хайзенберг пише основите на квантовата механика, списание „Нейчър“ провежда анкета сред 1100 изследователи.
Резултатите от проучването показват „изключителна липса на съгласие“ относно това, което квантовата теория „в действителност казва за реалността“.
Повече от 36% от анкетираните привърженици на т. нар.
„копенхагенска интерпретация“, която е най-широко прилаганата теория.
В класическата физика всеки обект има определени свойства (скорост, позиция), независимо от способността да бъдат наблюдавани. Обаче, в квантовия свят, съгласно тази концепция, разработена от Хайзенберг и датчана Нилс Бор, това не важи.
Според тях, едва при измерване на квантов обект, той приема конкретно състояние от наличните възможности, което се описва като „колапс“ на вълновата функция.
Най-разпознатата илюстрация е котката на Шрьодингер, която остава едновременно жива и мъртва в кутия, докато не погледнем вътре, отбелязва АФП.
Тази концепция е „най-простото обяснение, с което разполагаме“, казва Десио Краузе от Федералния университет в Рио де Жанейро, участващ в изследването на „Нейчър“.
Въпреки недостатъците на този подход – като например, че не разяснява защо измерването произвежда такъв ефект – алтернативите също представят значителни предизвикателства, които, по думите му, са по-сериозни.
Въпреки това, различни интерпретации намират поддръжка сред множество изследователи.
Когато наблюдател на направи измерване, той получава резултат в определена вселена.
Тази идея предполага наличие на паралелни вселени, които не могат да взаимодействат помежду си.
„Това налага радикална промяна в нашите интуитивни разбирания за света, но такава промяна е необходима, за да оправдае основната теория на реалността“, коментира Шон Карол от американския университет „Джонс Хопкинс“ в проучването.
Съществува ли разделителна линия между квантовия и класическия свят, където законите на физиката рязко се променят? Научната общност е разделена и по този въпрос: 45% от участвалите в анкетата физици отговарят потвърдително, а същият процент отговаря отрицателно.
Само 24% от анкетираните са уверени, че тяхната предпочитана интерпретация е правилна. А 75% смятат, че в бъдеще тя ще бъде заменена от по-пълна теория.
Междувременно хиляди изследователи по света, ангажирани с квантовите компютри и криптография, ще продължат да следват принципа: „Мълчи и смятай!”.
