Kvantni eksperiment znanstvenika s Nacionalnog sveučilišta u Australiji potvrđuje dobro poznatu teoriju da stvarnost ne postoji dok je ne izmjeri vanjski promatrač.
Barem to vrijedi za predmete vrlo malog razmjera.
Rezultati eksperimenta objavljeni su u autoritativnoj publikaciji Nature Physics.
Istraživači su pokušali ponoviti čuveni eksperiment koji je u osnovi vrlo bizarne prognoze kvantne fizike o prirodi stvarnosti. Prema ovom predviđanju, nema stvarnosti dok je ne izmjerimo, barem u vrlo maloj mjeri.
Za običnog čovjeka na ulici, ova teza izaziva osjećaj "postojanog delirija", a čak i uz Einsteinovu opću teoriju relativnosti, mnogi temelji kvantne teorije još uvijek nisu usklađeni.
Međutim, to ne sprečava fizičare da aktivno eksperimentiraju na ovom području, a zapravo rade kvantna računala dugo nikoga nisu iznenadila.
Stvarnost ne postoji
Promotivni video:
Istraživači su sebi postavili jednostavno pitanje na prvi pogled. Ako govorimo o objektu koji se može ponašati ili kao čestica ili kao val, onda u kojem trenutku "predmet" odlučuje kako se ponašati?
Prema općoj logici, objekt bi u izvoru trebao biti ili čestica ili val, i stoga nije važno tko vrši mjerenja ili opažanja o predmetu, jer se njegova priroda od toga neće promijeniti.
Eksperiment dokazuje da promatranje atoma u budućnosti utječe na njegovo ponašanje u prošlosti
Ali prema kvantnoj teoriji, to nije slučaj.
Kvantna teorija sugerira da ishod ovisi o tome kako je predmet izmjeren na kraju svoje staze.
A grupa australijskih fizičara tijekom eksperimenta pronašla je dokaze da se sve događa na taj način.
„Naše istraživanje dokazuje da je mjerenje sve. Na kvantnoj razini, stvarnost ne postoji ako je ne možete vidjeti “, zaključuje voditelj studije Andrew Truscott, fizičar s Australijskog nacionalnog sveučilišta u Canberri.
Prvi put je takav eksperiment predložio američki teorijski fizičar John Wheeler 1978. godine. Sada je u znanosti poznat pod nazivom Wheelerov eksperiment odloženog izbora.
Wheeler je predložio korištenje zrake svjetlosti odražene ogledalima, ali u to vrijeme tehnologija nije dopuštala takav eksperiment u potpunosti. Gotovo 40 godina kasnije, grupa australskih istraživača uspjela je provesti ideju Wheelerovog eksperimenta koristeći helijeve atome u interakciji s laserskim snopovima.
Istraživači su zarobili atome helija u stanju "Bose-Einstein kondenzata" koji omogućava kvantne efekte koji se mogu primijetiti na makroskopskoj razini, a zatim su uklonili sve osim jednog atoma.
Taj je jedini atom prošao između dvije laserske zrake, koje su imale istu ulogu kao što fina mreža djeluje na svjetlosne zrake. Oni. u ulozi neravne rešetke.
Zatim je dodana druga takva "mreža" duž putanje atoma.
To je dovelo do izobličenja putanje atoma, išlo je na obje moguće staze kao što bi val. Drugim riječima, atom je uzeo dva različita putanja.
Ali u ponovljenom eksperimentu, kada nije dodana druga "mreža", atom je odabrao samo jedan mogući put.
Prema istraživačima, činjenica da je druga "mreža" dodana nakon što je atom prešao prvo "raskrižje" sugerira da atom, figurativno rečeno, nije definirao njegovu prirodu prije nego što je promatran (ili izmjeren)) drugi put.
"Prognoze kvantne fizike o interakcijama objekata mogu se činiti neobičnim kada je riječ o svjetlu koje se ponaša poput vala", objašnjava Roman Khakimov, istraživač s australskog Nacionalnog sveučilišta koji je sudjelovao u studiji.
Ali kaže da eksperimenti s atomima koji imaju masu i koji djeluju na električna polja čine sliku još nevjerojatnijom.
Jednostavno rečeno, ako prihvatite činjenicu da je atom krenuo određenim putem na prvom raskrižju, eksperiment dokazuje da buduća mjerenja mogu utjecati na prošlost atoma, objašnjava voditelj studije Andy Truscott.
"Atom nije putovao između uvjetnih točaka A i B", objašnjava. "Tek nakon mjerenja u krajnjoj točki promatranja postalo je jasno da li se atom ponašao poput vala, cijepajući se u dva smjera ili poput čestice, birajući jedan."
Što to znači?
Unatoč činjenici da sve to zvuči ludo za nepoznatu osobu, autori studije kažu da je eksperiment potvrda kvantne teorije. Barem na najmanjoj skali.
Ova je teorija već omogućila stvaranje brojnih prilično izvedivih tehnologija na polju lasera i računalnih procesora, ali dosad nije bilo tako svijetlih eksperimenata koji bi to potvrdili.
Truscott i Khakimov u osnovi su našli potvrdu da stvarnost ne postoji dok je ne promatramo.
Ovo je jedna od osnovnih teza kvantne teorije. Upravo je njegova nemogućnost sa stanovišta laika, za koje kiša ne prestaje padati, čak i ako zatvorite oči da je ne biste vidjeli, kvantnu teoriju "odvojilo od stvarnosti".
Do sada nisu pronađeni dokazi da taj princip djeluje u stvarnosti. Wheelerov misaoni eksperiment, kao i praktični eksperiment Truscotta, koji to potvrđuje, zasad pripadaju samo kvantnoj razini.
Istovremeno, određeni broj filozofa vjeruje da čak i ako je neprimjenjiva na makrorazini, kvantna teorija može biti korisna za laika, budući da (grubo formulirana) kaže da je svijet upravo takav kakav ga vidimo.