Nowy eksperyment pokazuje, że rzeczywistość może być prawdziwa

Niedawno zespół naukowców przeprowadził ekscytujący eksperyment z fizyki kwantowej, który pozwala udowodnić, że rzeczywistość może być rzeczywiście realna.

Cóż, nie wszyscy od razu klaszczą. To naprawdę niesamowite osiągnięcie naukowe.

Zacznijmy od prostego pytania. Jak udowodnić, że rzeczywistość jest realna? Możesz się uszczypnąć. Ale to tylko pokazuje, że jesteś w stanie odczuwać ból.

Fikcyjni bohaterowie mogą odczuwać ból, więc to nie daje nam nic do zrobienia.

W rzeczywistości, jak pisałem w Najnowszy biuletyn neurologicznyNie możemy być w 100% pewni, że nie żyjemy w podobnym lub symulowanym świecie. Z tego powodu nie możemy mieć pewności, że nie jesteśmy postaciami fikcyjnymi.

Jednak dla celów argumentacji załóżmy, że jesteśmy prawdziwi i że nasz wszechświat istnieje. Jeśli to prawda, powinniśmy być w stanie udowodnić – w jakiś sposób, nieważne jak dziwny – że nasza rzeczywistość jest w rzeczywistości obiektywna.

Problem w tym, że rzeczywistość nie jest tak prosta, jak nasza zdolność jej postrzegania. To, czego doświadczamy lub doświadczamy jako obiektywna rzeczywistość, może się znacznie różnić.

praktyka naukowa

Aby ustalić, czy istnieje obiektywna prawda, musimy wymyślić sposób na udowodnienie jej istnienia bez polegania na naszych obserwacjach.

Ustaliliśmy już, że nasze zmysły są tutaj bez znaczenia. Potrzebujemy pomiarów.

I to jest dokładnie to, co wspomniany zespół naukowców, kierowany przez brazylijskiego fizyka Pedro Diegosa, postanowił zrobić, kiedy przeprowadzili eksperyment, który pewnego dnia będzie można nazwać kamieniem węgielnym naszych dążeń do zdefiniowania i udowodnienia obiektywnego realizmu fizycznego.

Według zespołu artykuł badawczy:

Pokazujemy, że w przeciwieństwie do poprzednich propozycji, nasza konfiguracja zapewnia formalne powiązanie między wizją wyjściową a elementami rzeczywistości w interferometrze.

Eksperymentalny dowód zasady działania układu o spinie 1/2 przedstawiono w układzie interferometrii wykonanym na platformie NMR.

Omawiamy, w jaki sposób nasze ustalenia w dużej mierze weryfikują oryginalne sformułowanie przez Bohra zasady komplementarności i ujawniają rzeczywiste przypadki.

Co, proszę

Cóż, cofnijmy się trochę i bawmy się, zastanawiając się, co to wszystko znaczy.

Mierzenie rzeczywistości to trudne przedsięwzięcie. Nie możemy wydostać się z rzeczywistości, aby zrobić zdjęcie tego, jak wygląda ziemska rzeczywistość. Zasadniczo jesteśmy jak ryby w zamkniętym akwarium, które próbują uczyć się poza granicami naszej percepcji.

To tutaj mechanika kwantowa jest laureatem Nagrody Nobla Niels Bohr Wchodzić.

Możemy sobie wyobrazić, że nasz wszechświat obejmuje każdą istniejącą fizyczną rzecz, łącznie z nami.

Fizyka kwantowa mówi nam, że jeśli przybliżymy cokolwiek w naszym wszechświecie, w końcu odkryjemy złożony świat złożony z maleńkich rzeczy, które oddziałują w sposób, którego nie jesteśmy w stanie nawet zaobserwować w naszej codziennej rzeczywistości.

Ale o to chodzi: jeśli potrafimy ustalić, jak rzeczy działają w bardzo, bardzo małych skalach, powinniśmy być w stanie skategoryzować, jak wszechświat działa w bardzo, bardzo dużej skali.

Bohr wydawał się wierzyć, że nie ma między nimi tak dużej różnicy, do jakiej może nam sugerować fizyka newtonowska.

Zaczęliśmy od rękawa, teraz jesteśmy tutaj

Jednym z najważniejszych odkryć, jakich dokonaliśmy w zakresie fizyki kwantowej, jest fakt, że niektóre obiekty mogą jednocześnie działać jako fale i cząstki.

Najłatwiej to sobie wyobrazić, wyobrażając sobie słynne Eksperyment z podwójną szczeliną. Zasadniczo strzelasz wiązką światła w kawałek kartonu z dwoma szczelinami w środku. Ponieważ wiązka jest większa niż szczeliny, fotony – małe elementy, z których składa się światło – muszą wymyślić, jak przecisnąć się przez szczeliny, aby mogły świecić po drugiej stronie.

Gdyby światło składało się tylko z cząstek, spodziewalibyśmy się, że przebije się przez szczeliny i wyświetli jednolity obraz na tle za tekturą. A gdyby składał się tylko z fal, nie bylibyśmy w stanie zmierzyć pojedynczych fotonów jako oddzielnych cząstek.

Jak powiedział mój kolega Napier Lopez:

Podziękowania dla Thomasa Younga podwójna szczelina Z doświadczenia wiemy na pewno, że światło zachowuje się jak fala. Jeśli skierujesz wiązkę światła na dwuczęściowy kawałek papieru o określonym rozmiarze, po drugiej stronie pojawi się wzór interferencyjny. Takie zachowanie może wystąpić tylko wtedy, gdy światło zachowuje się jak fala, ponieważ ten wzór jest spowodowany konstruktywną i destrukcyjną ingerencją, której można się spodziewać po interakcji fal.

Z drugiej strony, przełomowy artykuł Einsteina z 1905 roku na temat Efekt fotoelektryczny Udowodnij matematycznie, że światło pojawia się w osobnych opakowaniach: cząsteczkach. Doprowadziło to do wprowadzenia krzywej kuli do fizyki, biorąc pod uwagę, że w tym momencie eksperyment z podwójną szczeliną był powtarzany od ponad stu lat.

Jak się okazuje, kolejne eksperymenty pokazały, że nawet jeśli wystrzeli się pojedyncze cząstki przez podwójną szczelinę, to i tak pokażą one wzór interferencyjny po drugiej stronie. Jedynym wyjaśnieniem jest to, że elementy budulcowe wszechświata wykazują właściwości zarówno cząstek, jak i fal.

Różnica w nauce

To doprowadziło wielu naukowców do wiary w coś, co nazywa się „załamaniem się funkcji falowej”. To zasadniczo mówi, że opóźnienie kwantowe – moment, w którym coś może być czymś takim lub innym – Zawala się do tego, czym w końcu się stanie.

Jeśli rzucisz monetą, prawdopodobnie wyląduje ona na głowie lub reszkach, dopóki nie zobaczysz jej upuszczenia i nie określisz faktycznego wyniku. „Spadek” w tym przypadku byłby nieco podobny do załamania się przebiegu.

Ale nasz przyjaciel Niels Bohr miał nieco inny pogląd, zwany Zasada integracji. Nie wspomniał nic o kolapsie kwantowym. Zamiast tego wierzył, że rzeczy mają pary uzupełniających się zasad, których nie można mierzyć jednocześnie. Wyjaśniało to potrzebę dwóch różnych zestawów fizyki, ale nie rozwiązało problemu łączenia pomiarów klasycznych i kwantowych.

Naukowcy, którzy przeprowadzili ostatni eksperyment, mogli potwierdzić zasadę Bohra, stosując sprytne obejście – coś, czego wcześniej nie robiono – jednocześnie sugerując obiektywną rzeczywistość.

rzeczywistość

Wiemy, że obecnie nie możemy zobaczyć obiektywnej rzeczywistości z perspektywy osoby z zewnątrz. Bohr mówi nam, że nie możemy jednocześnie mierzyć cząstki i funkcji falowej obiektu kwantowego.

Ale to, co możemy zrobić, to dokonać inżynierii wstecznej wyniku kwantowego, aby pokazać aspekt rzeczywistości, który jednocześnie potwierdza funkcję falową i cząstkową, nie zauważając. Przynajmniej takie założenie przedstawił zespół Diegueza.

Według arkusza zespołu:

Można powiedzieć, że nasze demo po raz pierwszy (o ile nam wiadomo) pokazuje możliwość rzeczywistej superpozycji falowych i cząstkowych elementów rzeczywistości w dowolnym stopniu.

Stosując liczby merytoryczne RW, P(ρ), które leżą tylko w kontekście lokalno-czasowym określonym przez przypadek złożony ρ i obserwable {W, P}, respektując tym samym przesłanki kryterium Mechanika kwantowanasz model unika wnioskowania przyczynowego i odpowiednio opisuje „całość”.