Innholdsfortegnelse:
Video: Wigners venneparadoks: finnes det en objektiv virkelighet?
2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13
Hva er virkeligheten? Og hvem kan svare på dette spørsmålet? I fjor testet forskere ved Heriot-Watt University i Skottland et interessant eksperiment som antyder at objektiv virkelighet kanskje ikke eksisterer.
Til tross for at denne ideen en gang bare var en teori, var forskerne nå i stand til å overføre den til veggene på universitetslaboratoriet, og derfor teste den. Siden i kvanteverdenen gir målinger fra ulike posisjoner ulike resultater, men samtidig er like korrekte, viste eksperimentet som ble utført at i kvantefysikkens verden kan to personer observere samme hendelse og ulike resultater; ingen av disse to hendelsene kan imidlertid oppfattes som feil.
Med andre ord, hvis to mennesker ser to forskjellige virkeligheter, kan de ikke bli enige om hvilken som er riktig. Dette paradokset er kjent som "Wigners venneparadoks" og nå har forskere eksperimentelt bevist det.
Kvantemekanikk er en gren av teoretisk fysikk som beskriver de grunnleggende egenskapene og oppførselen til atomer, ioner, molekyler, elektroner, fotoner, kondensert materie og andre elementære partikler.
Wigners venneparadoks
I 1961 stilte nobelprisvinneren i fysikk Eugene Wigner alvorlig spørsmålstegn ved hva objektiv virkelighet er. Forskeren foreslo et av de merkeligste eksperimentene innen kvantemekanikk, som involverte ideen om at to mennesker kunne observere to forskjellige virkeligheter og ingen av dem ville teknisk sett være feil. Men hvordan?
I et tankeeksperiment kalt Wigners venneparadoks, studerer to forskere i et laboratorium et foton, den minste kvantitative lysenheten. Det er bemerkelsesverdig at dette polariserte fotonet, når det måles, kan ha enten horisontal polarisering eller vertikal polarisering. Men før måling, i henhold til kvantemekanikkens lover, eksisterer et foton i begge polarisasjonstilstandene samtidig - i den såkalte superposisjonen.
Så Wigner forestilte seg hvordan vennen hans i et annet laboratorium måler tilstanden til dette fotonet og husker resultatet, mens Wigner selv observerer langveisfra. Samtidig har ikke Wigner noen informasjon om målingen til vennen sin, og derfor er han tvunget til å anta at fotonet og dets målinger er i en superposisjon av alle mulige eksperimentelle resultater.
Men dette står i sterk kontrast til synspunktet til Wigners venn, som faktisk målte polarisasjonen til fotonet og registrerte det! Vennen kan til og med ringe Wigner og fortelle ham at målingen er tatt (forutsatt at resultatet ikke avsløres). Dermed får vi to realiteter som motsier hverandre, noe som sår tvil om den objektive statusen til fakta etablert av to observatører.
Det er bemerkelsesverdig at frem til 2019 – inntil de svenske forskerne gjorde det samme eksperimentet i laboratoriet – var Wigners venns paradoks rent tankeeksperiment. Akkurat som det verdensberømte eksperimentet foreslått av den østerrikske teoretiske fysikeren Edwin Schrödinger.
Schrödingers katt er et tankeeksperiment som beskriver absurditeten i kvantemekanikken. Tenk deg at du har en katt og en boks. I boksen legger du en katt, et radioaktivt stoff og en spesiell mekanisme som åpner en kolbe med gift. I tilfelle forfallet av et radioaktivt atom i en lukket boks - og dette kan skje når som helst - vil mekanismen åpne beholderen med giften og katten vil dø. Men du kan bare finne ut om et radioaktivt atom har forfalt eller ikke, du kan bare se inn i boksen. Fram til dette punktet, i henhold til kvantefysikkens prinsipper, er katten både levende og død, det vil si at den er i superposisjon.
Finnes det ingen objektiv realitet?
Forskerne brukte seks sammenfiltrede fotoner for å skape to alternative virkeligheter i laboratoriet. Den ene virkeligheten representerte Wigners virkelighet, den andre virkeligheten til vennen hans. Wigners venn målte polarisasjonen til fotonet og lagret resultatet, hvoretter Wigner selv utførte en interferensmåling for å finne ut om målingen og fotonet var i superposisjon.
Resultatene som ble oppnådd av teamet av forskere var blandede. Det viste seg at begge virkelighetene kan eksistere side om side, selv om de fører til uforsonlige resultater – akkurat som Eugene Wigner spådde. Men kan de forenes?
Ideen om at observatører til slutt kan forene sine målinger av en eller annen fundamental virkelighet er basert på flere antakelser.
For det første eksisterer universelle fakta og observatører kan være enige om dem.
For det andre, valget som en observatør tar, påvirker ikke valget som de andre observatørene tar - denne antagelsen fysikk kaller lokalitet. Så hvis det er en objektiv virkelighet som alle kan være enige i, så er alle disse antakelsene sanne.
Men resultatene av arbeidet til forskere fra Heriot-Watt University, publisert i tidsskriftet Science Advances, indikerer at objektiv virkelighet ikke eksisterer. Med andre ord antyder eksperimentet at en eller flere antakelser - ideen om at det er en virkelighet vi kan være enige i, ideen om at vi har fritt valg, eller ideen om lokalitet - må være feil.
«Den vitenskapelige metoden er avhengig av universelt vedtatte fakta etablert ved gjentatte målinger, uavhengig av hvem som har gjort observasjonene», skriver forskerne i sitt arbeid.
Jeg vet ikke med deg, men hodet mitt snurrer, fordi de oppnådde resultatene gir reelle bevis på at når det kommer til feltet kvantefysikk, er det ikke noe som heter objektiv virkelighet.
Anbefalt:
Finnes det parallelle verdener?
Den fysiske virkeligheten kan være mye mer omfattende enn bare et stykke rom i tid som vi kaller universet. Rommiljøet vårt kan konstrueres i en utrolig skala, og våre astronomiske instrumenter er utrolig begrensede. Vi, som maur, vet ikke hvor stor verden er utenfor maurtuen
Finnes det liv etter sekten? Sjokkerende historier om tidligere kultister
De tror på tidligere liv, kontrollerer tiden, forbereder seg på Armageddon og drømmer om å bli shahider. I Russland er det fra fem hundre til 2-3 tusen sekter og titusenvis av sekterister. Definisjonen av en sekt er ikke presisert i lovverket på noen måte, og varamedlemmene har tenkt på det tilsvarende lovforslaget i flere år. Tidligere sekterister og deres slektninger fortalte "Snob" om det er liv etter sekten
Finnes det doser alkohol som er ufarlige for helsen?
Vi vet alle fra barndommen om farene ved alkohol, men samtidig er vi fast overbevist om at det er umulig uten alkohol. Ikke en eneste ferie er komplett uten, det er generelt akseptert at alkohol må drikkes "for motet" og for å føle seg mer sosial og frigjort. Men oftere enn ikke spiller alkohol en grusom spøk med oss, og i stedet for nytte, glede, gjør det mer skade. Mot blir til aggresjon, og omgjengelighet blir til direkte dumhet
Finnes det liv uten svart gull?
De siste årene har bølgen av publikasjoner dedikert til kampen mot global oppvarming blitt lik tsunamibølgen som feide over alle slags internasjonale konferanser, og etter dem det store flertallet av nyheter og til og med analytiske portaler. Bare de late skriver ikke om dette emnet - emnet er etterspurt av lesere og seere "i hele den siviliserte verden"
Finnes det klimavåpen?
En enorm installasjon på territoriet til det lukkede militærkomplekset Chernobyl-2, ni kilometer nær byen Pripyat, i området for ødeleggelsen av et atomkraftverk, ved hjelp av kraftige antenner, kunne kontrollere luftrommet til hele verden. Denne hemmelige utviklingen av sovjetiske forskere - radarstasjonen "