Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность действительности

    Никто в этом мире и не осознает, что этакое квантовая механика. Это же, пожалуй, самое первостепенное, что надо аристократию об ней. Конечно же, почти все физики научились применять законы и даже предвещать явления, основанные на квантовых вычислениях. Однако до сего времени непонятно, посему наблюдающий опыта измеряет поведение системы и принуждает ее принять одно из двух состояний.

    Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность реальности

    Перед вами несколько примеров тестов с плодами, кои безизбежно будут изменяться под воздействием наблюдающего. Они отображают, что квантовая механика почти имеет дело с вмешательством сознательной мысли в вещественную действительность.

    Сейчас бытует огромное количество интерпретаций квантовой механики, однако Копенгагенская интерпретация, пожалуй, является самой знаменитой. В 1920-х ее общие постулаты были сформулированы Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом.

    В базу Копенгагенской интерпретации легла волновая опция. Это же математическая опция, содержащая информацию об любых потенциальных состояниях квантовой системы, в каких она бытует сразу. Как только утверждает Копенгагенская интерпретация, состояние системы и ее местоположение относительно остальных состояний возможно определено лишь методом наблюдения (волновая опция употребляется лишь для тамошнего, дабы математически высчитать возможность нахождения системы в одном либо альтернативном состоянии).

    Можно сообщить, что опосля наблюдения квантовая система становится традиционной и немедля прекращает свое существование в остальных состояниях, за исключением тамошнего, в каком существовала увидена. Этакий вывод обнаружил собственных врагов (вспомяните известное эйнштейновское «Бог и не играется в кости»), однако точность расчетов и пророчеств тем не менее возымели свое.

    Все же число приверженцев Копенгагенской интерпретации понижается, и первостепенной предпосылкой сего является загадочный моментальный коллапс волновой опции в процессе опыта. Небезизвестный мысленный опыт Эрвина Шредингера с нищенским котиком обязан показать абсурдность сего явления. Давайте вспомним детали.

    Снутри темного ящика посиживает темный кот и наряду с ним флакон с ядом и механизм, который может освободить яд произвользым образом. К примеру, радиоактивный атом во время распада может разбить пузырек. Четкое время распада атома непонятно. Знаменит лишь период полураспада, в течение коего распад происходит с вероятностью 50%.

    Явно, что для наружного наблюдающего кот снутри коробочки присутствует в двух состояниях: он или живой, ежели все пошло ладно, или мертв, ежели распад произошел и флакон разбился. Оба этих состояния описываются волновой функцией кота, которая изменяется со временем.

    Чем все больше времени прошло, тем самым все больше возможность тамошнего, что радиоактивный распад случился. Однако как мы открываем коробочку, волновая опция коллапсирует, и мы сразу лицезреем результаты сего беспощадного опыта.

    На деле, пока что наблюдающий и не откроет коробочку, кот будет нескончаемо балансировать меж жизнью и гибелью, либо будет сразу живой и мертв. Его судьба возможно определена исключительно в итоге воздействий наблюдающего. На этот бред и указал Шредингер.

    Содержание

    • 1 1. Дифракция электронов
    • 2 2. Нагретые фуллерены
    • 3 3. Охлаждающее измерение
    • 4 4. Замерзающие крупицы
    • 5 5. Квантовая механика и сознание

    1. Дифракция электронов

    Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность реальности

    Согласно опросу небезизвестных физиков, проведенному The New York Times, опыт с дифракцией электронов является одним из самых умопомрачительных исследовательских работ в истории науки. Какова его природа? Бытует родник, который испускает пучок электронов на светочувствительный дисплей. И существуют препятствие на пути этих электронов, медная пластинка с двумя щелями.

    Какую картину можно ждать на дисплее, ежели электроны привычно представляются нам маленькими заряженными шариками? Две линии наоборот прорезей в медной пластинке. Однако на деле на дисплее возникает куда наиболее непростой узор из чередующихся белоснежных и темных полос. Это же сопряжено с тем самым, что при прохождении сквозь щель электроны начинают яизвестия себя не совсем только как только крупицы, да и как только волны (эдак же ведут себя фотоны либо альтернативные несложные крупицы, кои умеют быть волной в то же время).

    Эти волны ведут взаимодействие в пространстве, сталкиваясь и усиливая друг дружку, и в итоге непростой набросок из чередующихся безоблачных и черных полос отображается на дисплее. В то же время итог сего опыта и не меняется, даже ежели электроны проходят один за другим — даже одна частичка возможно волной и проходить сразу сквозь две щели. Этот постулат был одним из главных в Копенгагенской интерпретации квантовой механики, когда крупицы умеют сразу показывать свои «обычные» физические характеристики и экзотичные характеристики как только волна.

    Однако как только насчет наблюдающего? Конкретно он выполняет эту запутанную историю еще больше запутанной. Когда физики во время схожих тестов постарались обусловить при помощи инструментов, сквозь какую щель практически проходит электрон, картина на дисплее порывисто поменялась и предстала «классической»: с двумя освещенными секциями строго наоборот щелей, безо всяких чередующихся полос.

    Электроны, казалось, и не намерены раскрывать собственную волновую природу бдительному оку наблюдателей. Похоже на тайну, покрытую мраком. Однако существуют и поболее ординарно разъяснение: наблюдение за системой и не может осуществляться без физического воздействия на нее. Это же мы обсудим потом.

    2. Нагретые фуллерены

    Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность реальности

    Опыты по дифракции частиц проводились не совсем только с электронами, да и иными, еще наиболее большими объектами. К примеру, использовались фуллерены, заглавные и закрытые молекулы, состоящие из пары десятков атомов углерода. Не так давно группа ученых из Венского вуза под управлением доктора Цайлингера пробовала включить элемент наблюдения в эти опыты. Дабы предпринять это же, они облучали передвигающиеся молекулы фуллеренов лазерными лучами. Потом, подогретые наружным родником, молекулы начинали сиять и безизбежно показывать свое присутствие для наблюдающего.

    Наряду с сиим нововведением поменялось и поведение молекул. Перед началом начала этакого всеобъятного наблюдения фуллерены достаточно удачно избегали препятствия (проявляя волновые характеристики), аналогично предшествующему примеру с электронами, попадающими на дисплей. Однако с присутствием наблюдающего фуллерены стали яизвестия себя как только совсем законопослушные физические крупицы.

    3. Охлаждающее измерение

    Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность реальности

    Одним из самых заведомых законов во всем мире квантовой физики является принцип неопределенности Гейзенберга, согласно которому нереально обусловить скорость и местоположение квантового объекта сразу. Чем вернее мы измеряем импульс крупицы, тем самым наименее определенно мы можем измерить ее позицию. Но в нашем макроскопическом действительном мире обоснованность квантовых законов, работающих на крохотные крупицы, привычно останется незамеченной.

    Недавнешние опыты доктора Шваба из США заносят очень ценный вклад в эту область. Квантовые спецэффекты в этих опытах были продемонстрированы и не на уровне электронов либо молекул фуллеренов (образцовый поперечник которых составляет 1 нм), а уж на наиболее больших объектах, крохотной дюралевой ленте. Эта лента существовала зафиксирована изнутри и снаружи эдак, дабы ее середина присутствовалась в подвешенном состоянии и могла вибрировать под наружным влиянием. За исключением тамошнего, рядом существовало помещено прибор, могущее определенно записывать местоположение ленты. В итоге опыта обнаружилось несколько увлекательных вещей. Во-первых, хоть какое измерение, связанное с положением объекта, и наблюдение за лентой оказывало влияние на нее, опосля каждого измерения местоположение ленты конфигурировалось.

    Экспериментаторы обусловили координаты ленты с высочайшей точностью, и таким макаром, в согласовании с принципом Гейзенберга, видоизменили ее скорость, а уж означает и следующее местоположение. Во-вторых, что существовало достаточно нежданным, некие измерения привели к остыванию ленты. Таким макаром, наблюдающий может сконфигурировать физические параметры объектов одним собственным присутствием.

    4. Замерзающие крупицы

    Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность реальности

    Как только понятно, нестабильные радиоактивные крупицы разлагаются не совсем только в опытах с котами, да и сами по самому себе. Любая частичка имеет посредственный срок жизни, который, как только выясняется, может возрости под бдительным оком наблюдающего. Этот квантовый спецэффект был предсказан гораздо в 60-х годах, а уж его хромированное экспериментальное подтверждение возникло в статье, размещенной группой под управлением нобелевского лауреата по физике Вольфганга Кеттерле из Массачусетского технологического колледжа.

    В данной работе изучался распад нестабильных возбужденных атомов рубидия. Сразу же опосля подготовки системы атомы возбуждались при помощи лазерного луча. Наблюдение проходило в двух режимах: непрерывном (система всегда подвергалась маленьким световым импульсам) и импульсном (система иногда облучалась наиболее сильными импульсами).

    Приобретенные результаты целиком соответствовали теоретическим пророчествам. Наружные световые спецэффекты замедляют распад частиц, возвращая них в начальное состояние, которое далековато от состояния распада. Величина сего спецэффекта а также совпадала с прогнозами. Наибольший срок существования нестабильных возбужденных атомов рубидия увеличивался в 30 раз.

    5. Квантовая механика и сознание

    Пять квантовых тестов, демонстрирующих иллюзорность реальности

    Электроны и фуллерены перестают демонстрировать свои волновые характеристики, дюралевые пластины остывают, а уж нестабильные крупицы замедляют собственный распад. Бдительное око наблюдающего практически обменивает мир. Посему это же и не возможно подтверждением причастности наших интеллектов к работе мира? Может быть, Карл Юнг и Вольфганг Паули (австрийский физик, лауреат Нобелевской премии, пионер квантовой механики) были правы, наконец, когда заявили, что законы физики и сознания следует анализировать как только дополняющие одно альтернативное?

    Мы находимся в одном этапе от признания тамошнего, что окружающий мир — ординарно призрачный товар нашего ума. Мысль ужасная и заманчивая. Давайте попробуем опять обратиться к физикам. В особенности в крайние годы, когда меньше и все меньше граждан веруют Копенгагенской интерпретации квантовой механики с ее таинственными коллапсами волновой опции, обращаясь к наиболее приземленной и надежной декогеренции.

    Дело в фолиант, что во любых этих опытах с наблюдениями экспериментаторы безизбежно оказывали влияние на систему. Они зажигали ее при помощи лазера и устанавливали измерительные приборы. Них соединял воединыжды важнейший принцип: вы и не сможете следить за системой либо мерить ее характеристики, и не взаимодействуя с ней. Хоть какое взаимодействие существуют процесс гибриды качеств. В особенности когда крохотная квантовая система подвергается действию колоссальных квантовых объектов. Некоторый нетленно нейтральный буддист-наблюдатель неосуществим в принципе. И тут в игру вступает термин «декогеренция», который является необратимым исходя из убеждений термодинамики: квантовые характеристики системы изменяются при содействии с альтернативный большой системой.

    Во время сего взаимодействия квантовая система теряет свои начальные характеристики и становится традиционной, как будто «подчиняясь» большой системе. Это же поясняет и феномен кота Шредингера: кот — это очень объемная система, потому ее нельзя изолировать от прочего мира. Сама конструкция сего мысленного опыта и не вконец корректна.

    В любом случае, ежели допустить действительность акта творения сознанием, декогеренция представляется еще наиболее сподручным подходом. Может быть, даже очень сподручным. При этаком подходе весь традиционный мир становится одним наибольшим следствием декогеренции. И как только заявил создатель одной из самых заведомых книжек в данной области, этакий подход логически приводит к заявлениям типа «в мире нет частиц» либо «нет времени на базовом уровне».

    В чем ИСТИНА: в создателе-наблюдателе либо сильной декогеренции? Нам надо избрать меж двух злобен. Все же ученые больше убеждаются в фолиант, что квантовые спецэффекты — проявление наших психологических действий. И то, где завершается наблюдение и начинается действительность, находится в зависимости от каждого из нас.

    По материалам topinfopost.com