A kvantumfizika magyarázata. A kvantumfizika és az emberi tudat, a megfigyelő hatás

Sziasztok kedves olvasók.

Mi a kapcsolat a kvantumfizika és az emberi tudat között?

A tény az, hogy a modern tudomány mai ismeretei a kvantumfizika formájában számos, a tudattal, a tudattalannal és a tudatalattival kapcsolatos felfoghatatlan jelenségre világítanak rá.

Természetesen rendkívül nehéz megérteni, mi a tudat. Úgy tűnik, hogy a tudat az ember fő része, mondhatnánk, hogy mi vagyunk, de senki sem tudja teljesen, hogyan működik a tudat. A kvantumfizika nagy előrelépést tett ennek a lenyűgöző kérdésnek a megértésében. Egyetértek, ennek a rejtélynek a megoldása nagyon érdekes.

Az is kiderül, hogy ennek a titoknak a fátylát kicsit fellebbentve az ember világképe annyira megváltozik, hogy kezdi megérteni, mi az élet, mi az élet értelme. Elkezd helyesen hozzáállni az élethez, és ez megnövekedett egészséghez és boldogsághoz vezet.

Megfigyelő elmélet a kvantumfizikában

Amikor furcsa hatásokat fedeztek fel a mikrokozmoszban, a tudósok látták, hogy a megfigyelő jelenléte befolyásolja az elemi részecske viselkedésének kimenetelét.

Ha nem nézzük, melyik résen megy át az elektron, akkor hullámként viselkedik. De amint ránézel, azonnal szilárd részecskévé válik.

A híres duplarés kísérletről bővebben olvashat.

Eleinte rejtély volt, hogy egy megfigyelő jelenléte hogyan befolyásolja a kísérlet kimenetelét. Valóban megváltoztathatja-e az emberi tudat a körülöttünk lévő világot? A tudósok valóban lenyűgöző következtetésekre jutottak, miszerint az emberi tudat mindent befolyásol, ami körülvesz bennünket. Számos cikk jelent meg a kvantumfizika és a megfigyelői effektus témájában különböző magyarázatokkal.

Emlékeztünk a körülöttünk lévő világ megváltoztatására, a szükséges események vonzására, valamint a gondolatok karmára és az ember sorsára gyakorolt ​​hatására is. Számos újszerű technika és tanítás jelent meg, például a jól ismert Transzurfing. Elkezdtünk beszélni a kvantumfizika és a gondolati erő befolyásának kapcsolatáról.

De valójában az ilyen következtetések túl fantasztikusak voltak.

Einstein is elégedetlen volt ezzel a helyzettel. Azt mondta: "Valóban csak akkor létezik a Hold, ha ránézel?!"

Valójában minden logikusabbnak és érthetőbbnek bizonyult. Az ember túlságosan felmagasztalta magát, még akkor is, ha azt feltételezi, hogy tudatával meg tudja változtatni az Univerzumot.

A dekoherencia elmélet mindent a helyére tett.

Az emberi tudat fontos, de nem a legfontosabb helyet foglalt el benne. A megfigyelő hatása a kvantumfizikában csak egy alapvetőbb törvény következménye volt.

Dekoherencia elmélet a kvantumfizikában

A kísérlet eredményét nem az emberi tudat befolyásolja, hanem az a mérőeszköz, amellyel eldöntöttük, hogy megnézzük, melyik résen haladt át az elektron.

Dekoherencia, azaz klasszikus tulajdonságok megjelenése egy elemi részecskében, bizonyos koordináták vagy spinértékek megjelenése akkor következik be, amikor a rendszer információcsere eredményeként interakcióba lép a környezettel.

De kiderül, hogy az emberi tudat valóban kölcsönhatásba léphet a környezettel, és ezért rekoherenciát és dekoherenciát hoz létre, és ezt egy finomabb szinten.

Végül is a kvantumfizika azt mondja nekünk, hogy az információs mező nem elvont fogalom, hanem tanulmányozható valóság.

Finomabb világok hatolnak be hozzánk, saját terükkel és idejükkel. Fölötte pedig egy nem lokális kvantumforrás áll, ahol egyáltalán nincs tér és idő, csak az anyag megnyilvánulásának tiszta információja. A dekoherencia folyamatában innen keletkezik a számunkra ismerős klasszikus világ.

Nem lokális kvantumforrás az, amit a spirituális tanítások és vallások az Egynek, a Világelmének, Istennek neveznek. Ma gyakran világszámítógépnek hívják. Most kiderült, hogy ez nem absztrakció, hanem valós tény, a kvantumfizika tanulmányozza.

Az emberi tudat pedig külön egységnek mondható, ennek a Világelmének egy részecskéje. Ez a részecske pedig képes megváltoztatni a rekoherenciát és a dekoherenciát a környező tárgyakkal, ami azt jelenti, hogy befolyásolja őket, csak a tudatának erejével változtat meg bennük valamit.

Hogyan történik ez, mit tudsz a tudatoddal irányítani a világban és mit ad?

Új emberi képességek

1. Elméletileg egy gondolaterővel rendelkező személy bármit megváltoztathat bármilyen tárgyban, bármilyen távolságban. Például változtasd meg egy elektron tulajdonságát, állítsd elő dekoherenciáját, aminek következtében csak egy résen fog áthaladni. Teleportálás végrehajtása, valamit megváltoztatni egy tárgyon, elmozdítani a helyéről anélkül, hogy megérintené, és így tovább. És ez már nem fantázia.

   Hiszen a tudat segítségével, finom szinteken keresztül kapcsolódhatsz egy távoli tárggyal, kvantumszerűen belegabalyodhatsz vele, vagyis eggyé válhatsz vele. Végezzen dekoherenciát, rekoherenciát, ami azt jelenti, hogy egy tárgy bármely részét materializálja, vagy fordítva, kvantumforrásban oldja fel. De mindez elméletben van. Ennek eléréséhez valójában nagyon erős, fejlett tudattal és magas szintű energiával kell rendelkeznie.

   Nem valószínű, hogy egy hétköznapi ember képes erre, ezért ez a lehetőség nem felel meg nekünk. Bár ma már sok paranormális dolgot meg lehet magyarázni fizikailag, a médiumok, misztikusok és jógik szokatlan képességeit. És sokan képesek a fent leírt csodákra. Mindezt a modern kvantumfizika keretein belül magyarázzák. Vicces, amikor a "Pszichikusok csatája" című tévéműsorban a szkeptikusok oldalán van egy tudós, aki nem hisz a pszichikusok képességeiben. Egyszerűen lemaradt a professzionalizmusáról.

2. A tudat segítségével bármilyen tárggyal kapcsolatba léphetsz és információt olvashatsz ki belőle. Például egy házban lévő tárgyak információkat tárolnak lakóikról. Sok pszichikus képes erre, de a hétköznapi embereknél sem működik. Habár...
3. Hiszen előre lehet látni egy jövőbeli katasztrófát, nem odamenni, ahol baj lesz, stb. Hiszen most már tudjuk, hogy finomabb szinteken nincs idő, ami azt jelenti, hogy a jövőbe tekinthetünk. Erre sokszor egy hétköznapi ember is képes. Ezt hívják intuíciónak. Nagyon is lehet fejleszteni, erről majd később lesz szó. Nem kell szuper látnoknak lenned, csak tudnod kell a szívedre hallgatni.
4. Az élet legjobb eseményeit vonzhatod magadhoz. Más szóval, szuperpozícióból válasszuk ki azokat a lehetőségeket az események fejlesztésére, amelyeket szeretnénk. Egy hétköznapi ember megteheti ezt. Sok olyan iskola van, ahol ezt tanítják. Igen, sokan intuitív módon tudják ezt, és megpróbálják alkalmazni az életben.
5. Most világossá válik, hogyan kezelhetjük magunkat, és hogyan lehetünk tökéletesen egészségesek. Először is, a gondolati erő segítségével hozd létre a helyes információs mátrixot a helyreállításhoz. És maga a test e mátrix szerint egészséges sejteket, egészséges szerveket fog előállítani belőle, vagyis ebből a mátrixból dekoherenciát hajt végre. Vagyis azzal, hogy állandóan azt gondoljuk, hogy egészségesek vagyunk, egészségesek leszünk. És ha rohanunk a betegségeinkkel, rájuk gondolva, továbbra is kísérteni fognak bennünket. Sokan tudtak erről, de most mindezek a dolgok tudományos szempontból is megmagyarázhatók. A kvantumfizika mindent megmagyaráz.

   Másodszor pedig irányítsa a figyelmet a beteg szervre, vagy lazítással dolgozzon izomfeszültséggel, energiablokkokkal. Vagyis tudatunkkal a test bármely részével közvetlenül tudunk kommunikálni finom kommunikációs csatornákon keresztül, kvantumösszefonódás velük, ami ennél sokkal gyorsabban megy végbe az idegrendszeren keresztül. Ezen az ingatlanon is sok relaxációt fejlesztettek ki a jógában és más rendszerekben.

6. Irányítsd energiatestedet a tudat segítségével. Ez egyaránt használható gyógyításra, ahogy a qigongban is használják, és más fejlettebb célokra is.

Csak egy kis részét soroltam fel azoknak a lehetőségeknek, amelyeket az új fizika megnyit az emberek előtt. Mindennek felsorolásához egy egész könyvet kell megírnia, vagy akár többet is. Valójában mindez már régóta ismert, és számos iskolában, egészségfejlesztő és önfejlesztő rendszerben sikeresen alkalmazták. Csak most mindez tudományosan megmagyarázható, mindenféle ezotéria és miszticizmus nélkül.

Tiszta tudatosság a kvantumfizikában

Mi kell ahhoz, hogy sikeresen kihasználjuk a fent említett lehetőségeket, és egészséges és boldog emberré váljunk? Hogyan lehet megtanulni megváltoztatni a rekoherenciát és a dekoherenciát a külvilággal? Hogyan lássuk és érezzük magunk körül nemcsak a klasszikus, számunkra ismerős világot, hanem a kvantumvilágot is.

Valójában azzal az érzékelési móddal, amellyel általában élünk, nem tudjuk kvantumszerűen irányítani a környezetet, mert hétköznapi tudatunk a lehető legsűrűbb, mondhatni a klasszikus világra szabott.

A tudatosságnak sok szintje van belénk ágyazva (gondolatok, érzelmek, tiszta tudat vagy lélek), és ezeknek a kvantum-összefonódás különböző foka van. De alapvetően az embert az alsóbb tudattal azonosítják -.

Az ego a maximális dekoherencia, amikor elszakadunk az integrált világtól és elveszítjük a kapcsolatot vele. Az ego szélső formája az egoizmus, amikor egy külön tudat maximálisan elkülönül az Egységes tudattól, és csak önmagára gondol.

És törekednünk kell arra a tudatossági szintre, ahol összekapcsolódunk, összekapcsolódunk, kvantumösszefonódásban vagyunk az egész világgal, az Egyvel.

A tudat dekoherenciája a szituáció szűken vett víziója, egy bizonyos program szerint. A legtöbb ember így él.

A tudat rekoherenciája pedig éppen ellenkezőleg, érzékszervi észlelés, szabadság a dogmáktól, egy magasabb nézőpontból való szemlélet, a helyzet tévedések nélküli víziója. Rugalmasság, bármilyen érzés megválasztásának képessége, de nem kötődik hozzá.

Ahhoz, hogy eljuss egy ilyen tudatossághoz, ami azt jelenti, hogy érezni a körülötted lévő kvantumvilágot, két dologra van szükséged: a mindennapi életben, valamint állandó gyakorlásra és.

A tudatosság segít abban, hogy elszakadjunk az anyagi tárgyakhoz való állandó kötődéstől, és ezáltal csökkentsük a dekoherenciát.

A relaxáción és nem-cselekvésen keresztüli meditáció pedig a tudatosság mély rekoherenciájához, az egótól való elszakadáshoz, a létezés magasabb, finom, nem kettős szféráihoz való hozzáféréshez vezet. Hiszen bennünk van a tiszta tudat, amely összekapcsolódik az Egy, kvantumforrással. a meditáción keresztül ezt a forrást kívánja megnyitni bennünk.

Kimeríthetetlen energiaforrásokat tartalmaz. Ott lehet megtalálni a boldogságot, az egészséget, a szeretetet, a kreativitást, az intuíciót.

A meditáció és a tudatosság közelebb visz minket a kvantumtudathoz. Ez egy új, egészséges, boldog ember tudata, aki érti a kvantumfizikát, és ezt a tudást élete jobbítására használja. Helyes, bölcs, filozófiai életszemléletű ember, önzés nélkül.

Hiszen az egoizmus szenvedés, szerencsétlenség, dekoherencia.

Mit ad az embernek a kvantumfizika ismerete?

Amit ma olvasol, az nemcsak neked, hanem az egész emberiségnek is nagyon fontos.

A kvantumfizika formájában elért új tudományos eredmények megértése reményt ad minden ember életének javítására. Annak megértése, hogy változtatnod kell, változtatnod kell, mindenekelőtt önmagad, a tudatod. Megérteni, hogy az anyagi világ mellett létezik egy finom világ is. Csak így érhetsz el békés eget a fejed felett és boldog életet az egész Földön.

Az új ismeretek újragondolása, részletesebb bemutatása természetesen nem írható le egy cikkben. Ehhez meg kell írnia egy egész könyvet.

Szerintem ez egyszer megtörténik. Addig is ajánlok még egyszer két csodálatos könyvet.

Doronin "Kvantummágia".

Mikhail Zarechny "Kvantum-misztikus kép a világról".

Tőlük megtudhatja a kvantumfizika kapcsolatát a spirituális tanításokkal (jóga, buddhizmus), az Egy vagy Isten helyes megértését, azt, hogy a tudat hogyan teremti meg az anyagot. Hogyan magyarázza a kvantumfizika a halál utáni életet, a kvantumfizika és a tudatos álmok kapcsolatát és még sok mást.

És mára ennyi.

Hamarosan találkozunk, barátaim a blogoldalakon.

A végén van egy érdekes videó számodra.

Bizonyára sokszor hallottad a kvantumfizika és a kvantummechanika megmagyarázhatatlan rejtelmeiről. Törvényei lenyűgözik a misztikát, és még a fizikusok is elismerik, hogy nem értik őket teljesen. Egyrészt érdekes megérteni ezeket a törvényszerűségeket, másrészt viszont nincs idő többkötetes és összetett fizikális könyvek olvasására. Nagyon megértelek, mert én is szeretem a tudást és az igazság keresését, de sajnos nincs elég idő minden könyvre. Nem vagy egyedül, sok kíváncsi ember beírja a keresőbe: „kvantumfizika babáknak, kvantummechanika próbabábuknak, kvantumfizika kezdőknek, kvantummechanika kezdőknek, kvantumfizika alapjai, kvantummechanika alapjai, kvantumfizika gyerekeknek, mi a kvantummechanika". Ez a kiadvány pontosan neked szól.

Meg fogod érteni a kvantumfizika alapfogalmait és paradoxonjait. A cikkből megtudhatja:

• Mi a kvantumfizika és a kvantummechanika?
• Mi az interferencia?
• Mi az a Quantum Entanglement (vagy Quantum Teleportation for Dummies)? (lásd a cikket)
• Mi a Schrödinger macskája gondolatkísérlet? (lásd a cikket)

A kvantummechanika a kvantumfizika része.

Miért olyan nehéz megérteni ezeket a tudományokat? A válasz egyszerű: a kvantumfizika és a kvantummechanika (a kvantumfizika része) a mikrovilág törvényeit tanulmányozza. És ezek a törvények teljesen különböznek makrokozmoszunk törvényeitől. Ezért nehéz elképzelnünk, mi történik az elektronokkal és fotonokkal a mikrokozmoszban.

Példa a makro- és mikrovilág törvényei közötti különbségre: a mi makrovilágunkban, ha 2 dobozból egy labdát teszel, akkor az egyik üres lesz, a másikban labda lesz. De a mikrokozmoszban (ha golyó helyett atom van) egy atom egyszerre két dobozban is lehet. Ezt kísérletileg sokszor megerősítették. Nem nehéz erre felkapni a fejét? De a tényekkel nem lehet vitatkozni.

Még egy példa. Fényképeztél egy gyors, piros versenyautót, és a képen egy elmosódott vízszintes csíkot látsz, mintha az autó a tér több pontján helyezkedne el a fénykép készítésekor. Annak ellenére, amit a képen lát, még mindig biztos abban, hogy az autó volt egy adott helyen a térben. A mikrovilágban minden más. Az atommag körül forgó elektron valójában nem forog, hanem a gömb minden pontján egyszerre helyezkedik el az atommag körül. Mint egy lazán feltekert bolyhos gyapjúgolyó. Ezt a fogalmat a fizikában ún "elektronikus felhő" .

Rövid kirándulás a történelembe. A tudósok először akkor gondoltak a kvantumvilágra, amikor 1900-ban Max Planck német fizikus megpróbálta kideríteni, miért változtatják meg a fémek színét hevítés közben. Ő vezette be a kvantum fogalmát. Addig a tudósok úgy gondolták, hogy a fény folyamatosan terjed. Az első ember, aki komolyan vette Planck felfedezését, az akkor még ismeretlen Albert Einstein volt. Rájött, hogy a fény nem csak hullám. Néha úgy viselkedik, mint egy részecske. Einstein Nobel-díjat kapott annak felfedezéséért, hogy a fényt részekben, kvantumokban bocsátják ki. A fénykvantumot fotonnak nevezzük ( foton, Wikipédia) .

Hogy könnyebben megértsük a kvantumtörvényeket fizikusokÉs mechanika (Wikipédia), bizonyos értelemben elvonatkoztatnunk kell a klasszikus fizika számunkra ismerős törvényeitől. És képzeld el, hogy Alice-hez hasonlóan belemerültél a nyúlüregbe, a Csodaországba.

És itt van egy rajzfilm gyerekeknek és felnőtteknek. Leírja a kvantummechanika alapvető kísérletét 2 réssel és egy megfigyelővel. Csak 5 percig tart. Nézze meg, mielőtt belemerülünk a kvantumfizika alapvető kérdéseibe és fogalmaiba.

Kvantumfizika a próbababákhoz videó. A rajzfilmben figyeljen a megfigyelő „szemére”. Komoly rejtélysé vált a fizikusok számára.

Mi az interferencia?

A rajzfilm elején egy folyadék példáján bemutatták, hogyan viselkednek a hullámok - váltakozó sötét és világos függőleges csíkok jelennek meg a képernyőn egy hasítékos tányér mögött. És abban az esetben, ha diszkrét részecskéket (például kavicsokat) „lövetnek” a lemezre, ezek 2 résen átrepülnek, és közvetlenül a hasításokkal szemben a képernyőn landolnak. És csak 2 függőleges csíkot „húznak” a képernyőre.

A fény interferencia- Ez a fény „hullámos” viselkedése, amikor a képernyőn sok váltakozó világos és sötét függőleges csík jelenik meg. Ezeket a függőleges csíkokat is interferenciamintának nevezzük.

Makrokozmoszunkban gyakran megfigyeljük, hogy a fény hullámként viselkedik. Ha a kezét egy gyertya elé helyezi, akkor a falon nem tiszta árnyék lesz a kezéből, hanem elmosódott kontúrokkal.

Szóval ez nem olyan bonyolult! Ma már teljesen világos számunkra, hogy a fénynek hullámtermészete van, és ha 2 rés van megvilágítva fénnyel, akkor a mögöttük lévő képernyőn interferenciamintát fogunk látni. Most nézzük a 2. kísérletet. Ez a híres Stern-Gerlach kísérlet (amelyet a múlt század 20-as éveiben végeztek).

A rajzfilmben leírt installációt nem fénnyel világították meg, hanem elektronokkal (egyedi részecskékként) „lelőtték”. Aztán a múlt század elején a fizikusok szerte a világon úgy vélték, hogy az elektronok az anyag elemi részecskéi, és nem hullámtermészetüknek kell lenniük, hanem ugyanolyannak kell lenniük, mint a kavicsoknak. Végül is az elektronok az anyag elemi részecskéi, nem? Vagyis ha 2 résbe „dobod” őket, mint a kavicsokat, akkor a rések mögötti képernyőn 2 függőleges csíkot kell látnunk.

De... Az eredmény lenyűgöző volt. A tudósok interferenciamintát láttak - sok függőleges csíkot. Vagyis az elektronoknak a fényhez hasonlóan hullámtermészetük is lehet, és interferálhatnak. Másrészt világossá vált, hogy a fény nem csak hullám, hanem egy kicsit részecske is - foton (a cikk elején a történelmi háttérből megtudtuk, hogy Einstein Nobel-díjat kapott ezért a felfedezésért) .

Talán emlékszel, az iskolában azt mondták nekünk a fizikából "hullám-részecske kettősség"? Ez azt jelenti, hogy amikor a mikrokozmosz nagyon kicsi részecskéiről (atomokról, elektronokról) beszélünk, akkor Mind hullámok, mind részecskék

Ma te és én olyan okosak vagyunk, és megértjük, hogy a fent leírt két kísérlet – az elektronokkal való lövés és a rések megvilágítása fénnyel – ugyanaz. Mert a résekre kvantumrészecskéket lövünk. Ma már tudjuk, hogy a fény és az elektronok is kvantum természetűek, hogy egyszerre hullámok és részecskék. A 20. század elején ennek a kísérletnek az eredményei szenzációt jelentettek.

Figyelem! Most térjünk át egy finomabb kérdésre.

Fotonok (elektronok) áramlását világítjuk a réseinkre, és interferenciamintát (függőleges csíkokat) látunk a rések mögött a képernyőn. Tiszta. De kíváncsiak vagyunk arra, hogy az egyes elektronok hogyan repülnek át a résen.

Feltehetően az egyik elektron a bal oldali résbe repül, a másik a jobbba. Ekkor azonban 2 függőleges csíknak kell megjelennie a képernyőn közvetlenül a nyílásokkal szemben. Miért lép fel interferenciaminta? Talán az elektronok valamilyen módon kölcsönhatásba lépnek egymással már a képernyőn, miután átrepültek a réseken. Az eredmény pedig egy ilyen hullámminta. Hogyan tudjuk ezt nyomon követni?

Az elektronokat nem sugárban fogjuk dobni, hanem egyenként. Dobjuk, várjunk, dobjuk a következőt. Most, hogy az elektron egyedül repül, többé nem lesz képes kölcsönhatásba lépni a képernyőn lévő többi elektronnal. A dobás után minden elektront regisztrálunk a képernyőn. Egy-kettő persze nem fog tiszta képet „festeni” számunkra. De ha sokat küldünk belőlük egyenként a résekbe, észre fogjuk venni... ó iszonyat - megint „rajzoltak” egy interferencia hullámmintát!

Lassan kezdünk megőrülni. Végül is arra számítottunk, hogy a nyílásokkal szemben 2 függőleges csík lesz! Kiderült, hogy amikor egyenként fotonokat dobtunk, mindegyik mintegy 2 résen haladt át egyszerre, és interferált önmagával. Fantasztikus! Térjünk vissza a jelenség magyarázatához a következő részben.

Mi a spin és a szuperpozíció?

Most már tudjuk, mi az interferencia. Ez a mikrorészecskék - fotonok, elektronok, egyéb mikrorészecskék (az egyszerűség kedvéért nevezzük őket ezentúl fotonoknak) hullámviselkedése.

A kísérlet eredményeként, amikor 1 fotont 2 résbe dobtunk, rájöttünk, hogy úgy tűnik, hogy egyszerre két résen repül át. Egyébként hogyan magyarázhatjuk meg a képernyőn megjelenő interferenciamintát?

De hogyan képzelhetjük el, hogy egy foton egyszerre két résen repül át? 2 lehetőség van.

• 1. lehetőség: egy foton, mint egy hullám (mint a víz) „lebeg” egyszerre 2 résen
• 2. lehetőség: egy foton, mint egy részecske, egyszerre repül 2 pályán (nem is kettőn, hanem egyszerre)

Elvileg ezek az állítások egyenértékűek. Megérkeztünk az „útintegrálhoz”. Ez Richard Feynman kvantummechanika megfogalmazása.

Egyébként pontosan Richard Feynman van egy jól ismert kifejezés, hogy Bátran kijelenthetjük, hogy a kvantummechanikához senki sem ért

De ez a kifejezése a század elején működött. De most okosak vagyunk, és tudjuk, hogy a foton részecskeként és hullámként is viselkedhet. Hogy ő valami számunkra érthetetlen módon tud egyszerre 2 résen átrepülni. Ezért könnyű lesz megértenünk a kvantummechanika következő fontos megállapítását:

Szigorúan véve a kvantummechanika azt mondja nekünk, hogy ez a foton viselkedés a szabály, nem pedig a kivétel. Bármely kvantumrészecske általában több állapotban vagy a tér több pontján van egyszerre.

A makrovilág objektumai csak egy meghatározott helyen és egy meghatározott állapotban lehetnek. De a kvantumrészecske a saját törvényei szerint létezik. És még az sem érdekli, hogy nem értjük őket. Ez a lényeg.

Csak axiómaként el kell ismernünk, hogy egy kvantumobjektum „szuperpozíciója” azt jelenti, hogy egyszerre 2 vagy több pályán, 2 vagy több pontban lehet egyszerre.

Ugyanez vonatkozik egy másik fotonparaméterre – a spinre (saját impulzusimpulzusára). A spin egy vektor. A kvantumobjektumot mikroszkopikus mágnesnek tekinthetjük. Megszoktuk, hogy a mágnesvektor (spin) vagy felfelé vagy lefelé irányul. De az elektron vagy a foton ismét azt mondja nekünk: „Srácok, minket nem érdekel, hogy ti mit szoktatok, egyszerre lehetünk mindkét spinállapotban (vektor felfelé, vektor lefelé), mint ahogy 2 pályán lehetünk ugyanabban az időben vagy 2 ponton egyszerre!

Mi az a "mérés" vagy "hullámfunkció összeomlás"?

Már alig van hátra, hogy megértsük, mi a „mérés”, és mi a „hullámfüggvény összeomlása”.

Hullám funkció egy kvantumobjektum (fotonunk vagy elektronunk) állapotának leírása.

Tegyük fel, hogy van egy elektronunk, az magához repül határozatlan állapotban spinje egyszerre irányul fel és le. Fel kell mérnünk az állapotát.

Mérjünk mágneses térrel: azok az elektronok, amelyek spinje a tér irányába irányult, az egyik irányba térnek el, és azok az elektronok, amelyek spinje a mező ellen irányul, a másik irányba. Egy polarizáló szűrőbe több fotont lehet irányítani. Ha a foton spinje (polarizációja) +1, akkor átmegy a szűrőn, de ha -1, akkor nem.

Állj meg! Itt elkerülhetetlenül felmerül egy kérdés: A mérés előtt az elektronnak nem volt konkrét forgásiránya, igaz? Egyszerre volt minden államban, nem?

Ez a kvantummechanika trükkje és szenzációja. Amíg nem méri egy kvantumobjektum állapotát, az bármilyen irányba el tud forogni (bármilyen iránya van a vektornak a saját szögimpulzusának - spin). De abban a pillanatban, amikor megmérted az állapotát, úgy tűnik, hogy döntést hoz, melyik spin vektort fogadja el.

Ez a kvantumobjektum annyira menő – döntéseket hoz az állapotáról.És nem tudjuk előre megjósolni, hogy milyen döntést hoz, amikor berepül abba a mágneses mezőbe, amelyben mérjük. 50-50% annak a valószínűsége, hogy úgy dönt, hogy „fel” vagy „le” forog. De amint úgy dönt, egy bizonyos állapotba kerül, meghatározott pörgési iránnyal. Döntésének oka a mi „dimenziónk”!

Ezt nevezik " a hullámfüggvény összeomlása". A mérés előtti hullámfüggvény bizonytalan volt, pl. az elektron spin vektor egyszerre volt minden irányban, a mérés után az elektron rögzítette a spin vektorának egy bizonyos irányát.

Figyelem! A megértésre kiváló példa a makrokozmoszunkból származó asszociáció:

Pörgess egy érmét az asztalon, mint egy forgólapot. Amíg az érme forog, nincs konkrét jelentése - fej vagy farok. De amint úgy dönt, hogy „megméri” ezt az értéket, és lecsapja az érmét a kezével, ekkor kapja meg az érme konkrét állapotát - fejek vagy farok. Most képzeld el, hogy ez az érme dönti el, melyik értéket „mutassa meg” – a fejet vagy a farkot. Az elektron megközelítőleg ugyanígy viselkedik.

Most emlékezzen a rajzfilm végén látható kísérletre. Amikor a fotonok áthaladtak a réseken, hullámként viselkedtek, és interferenciamintát mutattak a képernyőn. És amikor a tudósok fel akarták venni (megmérni) a résen átrepülő fotonok pillanatát, és a képernyő mögé „megfigyelőt” helyeztek, a fotonok nem hullámként, hanem részecskékként kezdtek viselkedni. És 2 függőleges csíkot „húztak” a képernyőre. Azok. a mérés vagy megfigyelés pillanatában a kvantumobjektumok maguk választják ki, hogy milyen állapotban legyenek.

Fantasztikus! Nem?

De ez még nem minden. Végül mi Elérkeztünk a legérdekesebb részhez.

De... számomra úgy tűnik, hogy túl sok információ lesz, ezért ezt a 2 fogalmat külön bejegyzésekben fogjuk megvizsgálni:

• Mi történt ?
• Mi az a gondolatkísérlet?

Most szeretné, hogy az információk rendezve legyenek? Tekintse meg a Kanadai Elméleti Fizikai Intézet által készített dokumentumfilmet. Ebben 20 percben nagyon röviden és időrendben elmondják a kvantumfizika összes felfedezését, Planck 1900-as felfedezésétől kezdve. És akkor elmondják, milyen gyakorlati fejlesztések zajlanak jelenleg a kvantumfizikai ismeretek alapján: a legpontosabb atomóráktól a kvantumszámítógép szupergyors számításaiig. Nagyon ajánlom ennek a filmnek a megtekintését.

Találkozunk!

Mindenkinek kívánok ihletet minden tervéhez és projektjéhez!

Ui.2 Írja meg kérdéseit és gondolatait a megjegyzésekben. Írj, milyen kvantumfizikai kérdések érdekelnek még?

Ui.3. Iratkozz fel a blogra - a feliratkozási űrlap a cikk alatt található.

Senki sem érti, mi a tudat és hogyan működik. Senki sem érti a kvantummechanikát. Lehet, hogy ez több egy véletlennél? "Nem tudom azonosítani a valódi problémát, ezért gyanítom, hogy nincs valódi probléma, de nem vagyok benne biztos, hogy nincs valódi probléma." Richard Feynman amerikai fizikus mondta ezt a kvantummechanika rejtélyes paradoxonairól. Ma a fizikusok ezt az elméletet használják az Univerzum legkisebb objektumainak leírására. De ugyanezt elmondhatta a tudat kusza problémájáról is.

Egyes tudósok úgy gondolják, hogy már megértjük a tudatot, vagy egyszerűen csak illúzió. De sokaknak úgy tűnik, hogy a tudat lényegéhez közel sem járunk.

A tudatosságnak nevezett több évtizedes rejtvény néhány tudóst arra is késztetett, hogy kvantumfizika segítségével próbálják megmagyarázni. Ám szorgalmukat meglehetősen nagy szkepticizmus fogadta, és ez nem meglepő: ésszerűtlennek tűnik egyik rejtélyt a másik segítségével megmagyarázni.

De az ilyen ötletek soha nem abszurdak, és nem is légből kapottak.

Egyrészt a fizikusok nagy nemtetszésére az elme kezdetben nem hajlandó felfogni a korai kvantumelméletet. Ráadásul a kvantumszámítógépek az előrejelzések szerint olyan dolgokra képesek, amelyekre a hagyományos számítógépek nem. Ez arra emlékeztet bennünket, hogy agyunk még mindig képes a mesterséges intelligencia által elérhetetlen bravúrokra. A "kvantumtudatot" széles körben misztikus ostobaságként csúfolják, de még soha senki sem tudta teljesen eloszlatni.

A kvantummechanika a legjobb elméletünk, amely képes leírni a világot az atomok és szubatomi részecskék szintjén. Rejtélyei közül talán a leghíresebb az a tény, hogy egy kvantumkísérlet eredménye változhat attól függően, hogy úgy döntünk, hogy megmérjük az érintett részecskék tulajdonságait vagy sem.

Amikor a kvantumelmélet úttörői először fedezték fel ezt a „megfigyelői hatást”, komolyan megijedtek. Úgy tűnt, hogy aláássa a minden tudomány alapjául szolgáló feltevést: hogy létezik valahol egy objektív világ, amely független tőlünk. Ha a világ valóban attól függően viselkedik, hogy hogyan – vagy ha – nézzük, mit jelentene valójában a „valóság”?

Néhány tudós kénytelen volt arra a következtetésre jutni, hogy az objektivitás illúzió, és a tudatnak aktív szerepet kell játszania a kvantumelméletben. Mások egyszerűen nem láttak ebben semmi józan észt. Albert Einstein például bosszús volt: tényleg csak akkor létezik a hold, ha ránézünk?

Manapság egyes fizikusok azt gyanítják, hogy nem a tudat befolyásolja a kvantummechanikát... hanem annak köszönhető, hogy először is megjelent. Úgy vélik, hogy szükségünk lehet kvantumelméletre ahhoz, hogy megértsük az agy működését. Lehetséges, hogy ahogyan a kvantumobjektumok egyszerre két helyen lehetnek, úgy a kvantum agy egyszerre két egymást kizáró dolgot jelenthet?

Ezek az elképzelések ellentmondásosak. Kiderülhet, hogy a kvantumfizikának semmi köze a tudat munkájához. De legalább bebizonyítják, hogy a furcsa kvantumelmélet furcsa dolgokra késztet bennünket.

A kvantummechanika a legjobb módja annak, hogy az emberi tudatba a kettős rés kísérlete kerüljön be. Képzeljen el egy fénysugarat, amely egy olyan képernyőre esik, amelynek két egymáshoz közeli párhuzamos rése van. A fény egy része áthalad a réseken, és egy másik képernyőre esik.

A fényre úgy gondolhat, mint egy hullámra. Amikor a hullámok áthaladnak két résen, mint egy kísérletben, összeütköznek – interferálnak – egymással. Ha a csúcsuk egybeesik, akkor erősítik egymást, ami fekete-fehér fénycsíkok sorozatát eredményezi a második fekete képernyőn.

Ezt a kísérletet a fény hullámtermészetének bemutatására használták több mint 200 évig, amíg a kvantumelmélet megjelent. Ezután a kettős rés kísérletet kvantumrészecskékkel - elektronokkal - végezték. Ezek apró töltött részecskék, egy atom alkotórészei. Megmagyarázhatatlan módon ezek a részecskék hullámként viselkedhetnek. Vagyis diffrakción mennek keresztül, amikor egy részecskeáram áthalad két résen, és interferenciamintázatot hoz létre.

Most tegyük fel, hogy a kvantumrészecskék egymás után haladnak át a réseken, és lépésről lépésre megfigyelhető lesz a képernyőre érkezésük is. Most már semmi sem nyilvánvaló, ami miatt egy részecske beavatkozna az útjába. De a részecskék becsapódásának mintázata továbbra is interferenciát mutat.

Minden azt jelzi, hogy minden részecske egyszerre halad át mindkét résen, és interferál önmagával. A két út ezen kombinációja szuperpozíciós állapotként ismert.

De itt van a furcsa.

Ha az egyik résbe vagy mögé helyeznénk egy detektort, megtudhatnánk, hogy áthaladnak-e rajta részecskék vagy sem. De ebben az esetben az interferencia megszűnik. A részecske útvonalának megfigyelésének puszta ténye – még ha ez a megfigyelés nem zavarja is a részecske mozgását – megváltoztatja az eredményt.

Pascual Jordan fizikus, aki az 1920-as években Niels Bohr kvantumguruval dolgozott együtt Koppenhágában, így fogalmazott: „A megfigyelések nemcsak megsértik a mérendőt, hanem meghatározzák is... A kvantumrészecskét arra kényszerítjük, hogy válasszon egy bizonyos pozíciót. ” Más szavakkal, Jordan azt mondja, hogy „mi magunk készítjük el a méréseket”.

Ha igen, az objektív valóságot egyszerűen ki lehet dobni az ablakon.

De a furcsaságok ezzel még nem érnek véget.

Ha a természet attól függően változtat a viselkedésén, hogy nézzük-e vagy sem, megpróbálhatjuk becsapni. Ehhez meg tudnánk mérni, hogy a részecske melyik utat járta be, amikor áthaladt a kettős résen, de csak miután áthaladt rajta. Addigra már „el kellett volna döntenie”, hogy az egyik utat választja-e, vagy mindkettőt.

John Wheeler amerikai fizikus az 1970-es években javasolta egy ilyen kísérletet, és a következő tíz évben végrehajtották a „késleltetett választás” kísérletet. Okos technikákat használ a kvantumrészecskék (jellemzően fényrészecskék – fotonok) útjainak mérésére, miután kiválasztottak egy utat vagy kettő szuperpozícióját.

Kiderült, hogy ahogy Bohr megjósolta, nem mindegy, hogy késleltetjük-e a méréseket vagy sem. Mindaddig, amíg megmérjük a foton útját, mielőtt eléri, és regisztrálja magát a detektorban, nincs interferencia. Úgy tűnik, hogy a természet nem csak azt „tudja”, mikor kukucskálunk, hanem azt is, hogy mikor tervezzük lesni.

Eugene Wigner

Amikor ezekben a kísérletekben felfedezzük egy kvantumrészecske útját, a lehetséges útvonalak felhője egyetlen, jól definiált állapotba tömörül. Ráadásul a késleltetési kísérlet azt sugallja, hogy maga a megfigyelés, a mérés által okozott fizikai beavatkozás nélkül, összeomlást okozhat. Ez azt jelenti, hogy az igazi összeomlás csak akkor következik be, amikor a mérés eredménye eléri a tudatunkat?

Ezt a lehetőséget Eugene Wigner magyar fizikus javasolta az 1930-as években. „Ebből az következik, hogy a tárgyak kvantumleírását a tudatomba kerülő benyomások befolyásolják” – írta. "A szolipszizmus logikailag konzisztens lehet a kvantummechanikával."

Wheelert még az a gondolat is szórakoztatta, hogy a „megfigyelésre” képes élőlények jelenléte a korábban sok lehetséges kvantummúltat ​​egyetlen konkrét történelemmé alakította át. Ebben az értelemben, mondja Wheeler, az Univerzum evolúciójának résztvevőivé válunk a kezdetektől fogva. Szavai szerint egy „részvételi univerzumban” élünk.

A fizikusok még mindig küszködnek, hogy eldöntsék a kvantumkísérletek legjobb értelmezését, és bizonyos mértékig csak rajtad múlik, hogy ezt megtedd. De így vagy úgy, a következmény nyilvánvaló: a tudat és a kvantummechanika valamilyen módon összefügg.

Az 1980-as évektől kezdve Roger Penrose angol fizikus azt javasolta, hogy ez a kapcsolat a másik irányba is működhet. Azt mondta, hogy akár befolyásolja a tudat a kvantummechanikát, akár nem, lehetséges, hogy a kvantummechanika részt vesz a tudatban.

Roger Penrose fizikus és matematikus

És Penrose azt is megkérdezte: mi van akkor, ha vannak olyan molekuláris struktúrák az agyunkban, amelyek egyetlen kvantumesemény hatására megváltoztathatják állapotukat? Felvehetnek-e ezek a struktúrák szuperpozíciós állapotot, mint a részecskék a kettős rés kísérletben? Megnyilvánulhatnak ezek a kvantum-szuperpozíciók az idegsejtek elektromos jeleken keresztüli kommunikációjában?

Talán – mondta Penrose –, hogy a látszólag összeférhetetlen mentális állapotok fenntartására való képességünk nem az észlelés furcsasága, hanem valódi kvantumhatás?

Végül is úgy tűnik, hogy az emberi agy képes olyan kognitív folyamatok feldolgozására, amelyek még mindig messze meghaladják a digitális számítástechnikai gépek képességeit. Akár olyan számítási feladatokat is el tudunk végezni, amelyeket a klasszikus digitális logikával hagyományos számítógépeken nem lehet elvégezni.

Penrose 1989-ben The Emperor's New Mind című könyvében utalt először arra, hogy a kvantumhatások jelen vannak az emberi tudatban. Fő gondolata a „hangszerelt objektív redukció” volt. Az objektív redukció Penrose szerint azt jelenti, hogy a kvantuminterferencia és a szuperpozíció összeomlása valódi fizikai folyamat, akár egy kipukkanó buborék.

A hangszerelt objektív redukció Penrose azon feltételezésén alapul, hogy a gravitáció, amely a mindennapi tárgyakra, székekre vagy bolygókra hat, nem mutat kvantumhatást. Penrose úgy véli, hogy a kvantum-szuperpozíció lehetetlenné válik az atomoknál nagyobb objektumok esetében, mert gravitációs hatásuk a téridő két összeférhetetlen változatának a létezését eredményezné.

Penrose ezt az ötletet Stuart Hameroff amerikai orvossal együtt fejlesztette tovább. A Shadows of the Mind (1994) című könyvében felvetette, hogy a kvantumkognícióban szerepet játszó struktúrák mikrotubulusoknak nevezett fehérjeszálak lehetnek. A legtöbb sejtünkben megtalálhatók, beleértve az agy neuronjait is. Penrose és Hameroff azzal érveltek, hogy a mikrotubulusok felvehetik a kvantum-szuperpozíció állapotát az oszcilláció folyamata során.

De semmi sem támasztja alá, hogy ez egyáltalán lehetséges.

Feltételezték, hogy a mikrotubulusok kvantum-szuperpozícióinak gondolatát alátámasztják a 2013-ban javasolt kísérletek, de valójában ezek a tanulmányok nem említették a kvantumhatásokat. Ezenkívül a legtöbb kutató úgy véli, hogy a szervezett objektív csökkentés gondolatát egy 2000-ben publikált tanulmány cáfolta. Max Tegmark fizikus kiszámította, hogy a neurális jelekben részt vevő molekulák kvantum-szuperpozíciói még a jelátvitelhez szükséges pillanatokat sem bírják ki.

A kvantumhatások, beleértve a szuperpozíciót is, nagyon törékenyek, és a dekoherenciának nevezett folyamat tönkreteszi őket. Ezt a folyamatot a kvantumobjektum és a környezete közötti kölcsönhatások mozgatják, mivel a „kvantumsága” kiszivárog.

Úgy gondolták, hogy a dekoherencia rendkívül gyorsan megy végbe meleg, nedves környezetben, például élő sejtekben.

Az idegi jelek elektromos impulzusok, amelyeket elektromosan töltött atomok áthaladnak az idegsejtek falán. Ha ezen atomok egyike szuperpozícióban volt, majd ütközött egy neuronnal, Tegmark kimutatta, hogy a szuperpozíciónak a másodperc egymilliárd része alatt kell bomlani. Tízezer billiószor több időbe telik, amíg egy neuron jelet bocsát ki.

Ez az oka annak, hogy az agyi kvantumhatásokkal kapcsolatos elképzelések nem felelnek meg a szkeptikusok próbájának.

De Penrose könyörtelenül ragaszkodik az OER hipotéziséhez. És annak ellenére, hogy Tegmark a sejtekben ultragyors dekoherenciát jósolt, más tudósok kvantumhatások megnyilvánulásait találták élőlényekben. Egyesek azzal érvelnek, hogy a kvantummechanikát a vándormadarak használják, amikor mágneses navigációt használnak, és a zöld növények, amikor a napfényt használják fel cukor előállítására a fotoszintézis folyamata során.

Ennek ellenére az a gondolat, hogy az agy kvantumtrükköket tud használni, nem hajlandó végleg elmúlni. Mert találtak még egy érvet a lány mellett.

Fenntarthat-e a foszfor kvantumállapotot?

Egy 2015-ös tanulmányban Matthew Fisher, a Santa Barbarai Kaliforniai Egyetem fizikusa azzal érvelt, hogy az agy olyan molekulákat tartalmazhat, amelyek ellenállnak az erősebb kvantum-szuperpozícióknak. Különösen úgy véli, hogy a foszforatomok magjai rendelkezhetnek ezzel a képességgel. A foszforatomok mindenhol megtalálhatók az élő sejtekben. Gyakran foszfát ionok formájában vannak, amelyekben egy foszfor atom négy oxigénatommal egyesül.

Az ilyen ionok a sejtek energia alapegységei. A sejt energiájának nagy része ATP-molekulákban tárolódik, amelyek három foszfátcsoportból álló sorozatot tartalmaznak, amelyek szerves molekulához kapcsolódnak. Amikor az egyik foszfátot levágják, energia szabadul fel, amelyet a sejt felhasznál.

A sejtek olyan molekuláris gépekkel rendelkeznek, amelyek a foszfátionokat csoportokba állítják és lebontják. Fischer egy olyan sémát javasolt, amelyben két foszfátion egy bizonyos típusú szuperpozícióba helyezhető: összefonódott állapotba.

A foszfor atommagjainak van egy kvantumtulajdonsága - a spin -, ami miatt kis mágneseknek tűnnek, amelyek pólusai bizonyos irányba mutatnak. Összegabalyodott állapotban az egyik foszformag spinje a másiktól függ. Más szavakkal, az összefonódott állapotok olyan szuperpozíciós állapotok, amelyek egynél több kvantumrészecskét érintenek.

Fischer szerint ezeknek a magpörgéseknek a kvantummechanikai viselkedése ellenállhat a dekoherenciának. Egyetért Tegmarkkal abban, hogy a Penrose és Hameroff által tárgyalt kvantumrezgések nagymértékben függnek a környezetüktől, és "szinte azonnal dekoherálódnak". De az atommagok spinjei nem lépnek olyan erős kölcsönhatásba a környezetükkel.

A foszfor atommagok spinjének kvantum viselkedését azonban „védeni” kell a dekoherenciától.

A kvantumrészecskék különböző forgásúak lehetnek

Fischer szerint ez megtörténhet, ha foszforatomokat építenek be nagyobb objektumokba, amelyeket "Posner-molekuláknak" neveznek. Hat foszfátionból és kilenc kalciumionból álló klaszterek. Vannak arra utaló jelek, hogy létezhetnek ilyen molekulák az élő sejtekben, de ezek egyelőre nem túl meggyőzőek.

Fischer érvelése szerint a Posner-molekulák esetében a foszfor-pörgés egy napig képes ellenállni a dekoherenciának, még élő sejtekben is. Ezért az agyműködést is befolyásolhatják.

Az ötlet az, hogy a Posner-molekulákat az idegsejtek felvehetik. A bejutást követően a molekulák jelet küldenek egy másik neuronnak, lebontva és felszabadítva a kalciumionokat. A Posner-molekulák összefonódása miatt két ilyen jel egymás után összegabalyodhat: bizonyos értelemben ez a „gondolat” kvantum-szuperpozíciója lenne. "Ha a nukleáris spinekkel végzett kvantumfeldolgozás valóban jelen lenne az agyban, ez rendkívül gyakori jelenség lenne, amely folyamatosan előfordul" - mondja Fischer.

Az ötlet akkor jutott először eszébe, amikor mentális betegségekre gondolt.

Lítium-karbonát kapszula

„Az agy kémiájába való bevezetésem akkor kezdődött, amikor három-négy évvel ezelőtt úgy döntöttem, hogy megvizsgálom, hogyan és miért van a lítium-ion ilyen drámai hatása a mentális zavarok kezelésében” – mondja Fisher.

A lítium gyógyszereket széles körben használják a bipoláris zavarok kezelésére. Működnek, de senki sem tudja, miért.

„Nem kvantummagyarázatot kerestem” – mondja Fisher. De aztán rábukkant egy papírra, amely leírja, hogy a lítium drogok különböző hatással voltak a patkányok viselkedésére attól függően, hogy a lítium melyik formáját - vagy "izotópját" - használták.

Ez először megzavarta a tudósokat. Kémiai szempontból a különböző izotópok nagyjából ugyanúgy viselkednek, tehát ha a lítium úgy működött, mint egy közönséges gyógyszer, akkor az izotópoknak ugyanolyan hatást kellett kifejteniük.

Az idegsejtek a szinapszisokhoz kapcsolódnak

Fischer azonban rájött, hogy a különböző lítium-izotópok magjai eltérő forgásúak lehetnek. Ez a kvantumtulajdonság befolyásolhatja a lítium alapú gyógyszerek működését. Például, ha a lítium helyettesíti a kalciumot a Posner-molekulákban, a lítium-pörgetések hatással lehetnek a foszforatomokra, és megakadályozhatják, hogy összegabalyodjanak.

Ha ez igaz, ez megmagyarázhatja, hogy a lítium miért képes kezelni a bipoláris zavart.

Fisher javaslata egyelőre nem más, mint egy érdekes ötlet. De többféleképpen is ellenőrizhető. Például, hogy a foszfor forog a Posner-molekulákban, hosszú ideig képes fenntartani a kvantumkoherenciát. Ezt tervezi Fisher további tesztelni.

Mégis óvakodik attól, hogy kapcsolatba kerüljön a „kvantumtudatról” szóló korábbi elképzelésekkel, amelyeket a legjobb esetben is spekulatívnak tart.

A tudat mély rejtély

A fizikusok nem igazán szeretnek a saját elméleteikben lenni. Sokan azt remélik, hogy a tudat és az agy kivonható a kvantumelméletből, és talán fordítva. De nem tudjuk, mi a tudat, nem is beszélve arról, hogy nincs elméletünk, amely leírná.

Sőt, időnként hangos kiáltások hallatszanak arról, hogy a kvantummechanika lehetővé teszi számunkra, hogy elsajátítsuk a telepátiát és a telekinézist (és bár ez valahol a fogalmak mélyén igaz is lehet, az emberek mindent túlságosan szó szerint vesznek). Ezért a fizikusok általában félnek megemlíteni a „kvantum” és a „tudat” szavakat ugyanabban a mondatban.

2016-ban Adrian Kent, a Cambridge-i Egyetem munkatársa, az egyik legelismertebb "kvantumfilozófus" felvetette, hogy a tudat finom, de kimutatható módon megváltoztathatja a kvantumrendszerek viselkedését. Kent nagyon óvatos a kijelentéseiben. „Nincs nyomós ok azt hinni, hogy a kvantumelmélet a megfelelő elmélet a tudatelmélet levezetéséhez, vagy hogy a kvantumelmélet problémáinak átfedésben kell lenniük a tudat problémájával” – ismeri el.

De hozzáteszi, teljesen érthetetlen, hogyan lehet pusztán a prekvantumfizika alapján levezetni a tudatot, hogyan írható le minden tulajdonsága és jellemzője.

Nem értjük a gondolatok működését

Az egyik különösen izgalmas kérdés, hogy tudatos elménk hogyan tapasztalhatja meg az olyan egyedi érzeteket, mint a vörös szín vagy a főtt hús illata. A gyengénlátókon kívül mindannyian tudjuk, milyen érzés a vörös, de nem tudjuk közölni az érzést, és a fizikában semmi sem tudná megmondani, milyen érzés.

Az ilyen érzéseket „qualiának” nevezik. A külső világ egységes tulajdonságaiként érzékeljük őket, valójában azonban tudatunk termékei – és ezt nehéz megmagyarázni. 1995-ben David Chalmers filozófus ezt a tudat "kemény problémájának" nevezte.

"A tudat és a fizika kapcsolatáról szóló minden gondolati lánc komoly problémákhoz vezet" - mondja Kent.

Ez arra késztette, hogy azt sugallja, hogy "előrelépést tehetünk a tudat evolúciójának problémájának megértésében, ha elfogadjuk (akár csak feltételezzük), hogy a tudat megváltoztatja a kvantumvalószínűségeket."

Más szóval, az agy ténylegesen befolyásolhatja a mérési eredményeket.

Ebből a szempontból nem határozza meg, hogy „mi a valóságos”. De befolyásolhatja annak valószínűségét, hogy a kvantummechanika által előírt valamennyi lehetséges valóságot megfigyelik. Ezt még maga a kvantumelmélet sem tudja megjósolni. Kent pedig úgy véli, hogy kísérletileg is kereshetnénk ilyen megnyilvánulásokat. Még bátran fel is becsüli a megtalálásuk esélyeit.

„15 százalékos biztonsággal sejteném, hogy a tudat eltéréseket okoz a kvantumelmélettől; és további 3 százalék – hogy ezt kísérletileg megerősítjük a következő 50 évben” – mondja.

Ha ez megtörténik, a világ már nem lesz a régi. És ezért érdemes felfedezni.

Sziasztok kedves olvasók. Ha nem akar lemaradni az élettől, igazán boldog és egészséges ember lenni, akkor ismernie kell a modern kvantumfizika titkait, és legalább egy kis elképzelése van a világegyetem mélységeiről, amelyeket a tudósok ástak. Ma. Nincs időd mély tudományos részletekbe belemenni, hanem csak a lényeget szeretnéd megérteni, de meglátni az ismeretlen világ szépségét, akkor ez a cikk: kvantumfizika hétköznapi bábuknak, vagy mondhatni háziasszonyoknak, csak arra való. te. Megpróbálom elmagyarázni, mi a kvantumfizika, de egyszerű szavakkal, hogy világosan megmutassam.

„Mi a kapcsolat a boldogság, az egészség és a kvantumfizika között?” – kérdezed.

A tény az, hogy segít megválaszolni sok tisztázatlan kérdést, amelyek az emberi tudattal és a tudat testre gyakorolt ​​hatásával kapcsolatosak. Sajnos a klasszikus fizikán alapuló orvoslás nem mindig segít abban, hogy egészségesek legyünk. De a pszichológia nem tudja megfelelően megmondani, hogyan lehet megtalálni a boldogságot.

Csak a világ mélyebb ismerete segít megértenünk, hogyan lehet valóban megbirkózni a betegséggel, és hol él a boldogság. Ez a tudás az Univerzum mély rétegeiben található. A kvantumfizika a segítségünkre van. Hamarosan mindent tudni fogsz.

Amit a kvantumfizika egyszerű szavakkal tanulmányoz

Igen, a kvantumfizikát valóban nagyon nehéz megérteni, mert a mikrovilág törvényeit tanulmányozza. Vagyis a világ a mélyebb rétegeiben van, nagyon kis távolságokra, ahol nagyon nehezen lát az ember.

A világ pedig, mint kiderült, ott nagyon furcsán, sejtelmesen és érthetetlenül viselkedik, nem úgy, ahogy azt megszoktuk.

Innen ered a kvantumfizika minden bonyolultsága és félreértése.

De miután elolvasta ezt a cikket, kibővíti tudásának látókörét, és teljesen másképp tekint a világra.

A kvantumfizika rövid története

Az egész a 20. század elején kezdődött, amikor a newtoni fizika sok mindent nem tudott megmagyarázni, és a tudósok zsákutcába jutottak. Ezután Max Planck bevezette a kvantum fogalmát. Albert Einstein felvette ezt az ötletet, és bebizonyította, hogy a fény nem folyamatosan, hanem részletekben - kvantumokban (fotonokban) halad. Ezt megelőzően azt hitték, hogy a fénynek hullámtermészete van.

De mint később kiderült, bármely elemi részecske nemcsak kvantum, azaz szilárd részecske, hanem hullám is. Így jelent meg a hullám-részecske dualizmus a kvantumfizikában, az első paradoxon és a mikrovilág rejtélyes jelenségei felfedezésének kezdete.

A legérdekesebb paradoxonok akkor kezdődtek, amikor elvégezték a híres kettős réses kísérletet, ami után még sok rejtély maradt. Elmondhatjuk, hogy a kvantumfizika vele kezdődött. Nézzük meg.

Kettős rés kísérlet a kvantumfizikában

Képzeljen el egy tányért, amelyen két rés van függőleges csíkok formájában. A lemez mögé egy paravánt helyezünk el. Ha megvilágítjuk a lemezt, interferenciamintát fogunk látni a képernyőn. Vagyis váltakozó sötét és világos függőleges csíkok. Az interferencia valaminek, esetünkben a fénynek a hullámviselkedésének az eredménye.

Ha vízhullámot vezet át két egymás mellett található lyukon, megérti, mi az interferencia. Vagyis a fény hullámtermészetűnek bizonyul. De ahogy a fizika, vagy inkább Einstein bebizonyította, fotonrészecskék terjesztik. Már paradoxon. De ez rendben van, a hullám-részecske kettősség többé nem fog meglepni minket. A kvantumfizika azt mondja, hogy a fény hullámként viselkedik, de fotonokból áll. De a csodák még csak most kezdődnek.

Tegyünk a lemez elé egy pisztolyt két hasítékkal, amely fény helyett elektronokat bocsát ki. Kezdjük el lőni az elektronokat. Mit fogunk látni a képernyőn a lemez mögött?

Az elektronok részecskék, ami azt jelenti, hogy a két résen áthaladó elektronáramlásnak csak két csíkot kell hagynia a képernyőn, két nyomot a réssel szemben. Képzeld el, hogy a kavicsok átrepülnek két résen, és eltalálják a képernyőt?

De mit is látunk valójában? Ugyanaz az interferencia minta. Mi a következtetés: az elektronok hullámokban utaznak. Tehát az elektronok hullámok. De ez egy elemi részecske. Ismét hullám-részecske dualizmus a fizikában.

De feltételezhetjük, hogy mélyebb szinten az elektron egy részecske, és amikor ezek a részecskék összeérnek, hullámként kezdenek viselkedni. Például a tengeri hullám hullám, de vízcseppekből, kisebb szinten molekulákból, majd atomokból áll. Oké, a logika szilárd.

Akkor ne elektronárammal lőjünk fegyverből, hanem külön engedjük ki az elektronokat, bizonyos idő elteltével. Mintha nem tengeri hullámot eresztettünk volna át a repedéseken, hanem egy-egy gyermek vízipisztolyából köpnénk ki az egyes cseppeket.

Teljesen logikus, hogy ebben az esetben különböző vízcseppek esnének különböző repedésekbe. A lemez mögötti képernyőn nem a hullám okozta interferencia-mintázat látható, hanem a becsapódásból származó két tiszta csík minden réssel szemben. Ugyanezt fogjuk látni: ha apró köveket dobunk, azok két résen átrepülve nyomot hagynak, mint két lyuk árnyékát. Lőjünk most ki egyes elektronokat, hogy lássuk ezt a két csíkot a képernyőn az elektronok becsapódásából. Elengedték az egyiket, vártak, a másodikat, vártak, és így tovább. A kvantumfizikus tudósok képesek voltak ilyen kísérletet végezni.

De horror. E két sáv helyett több sáv azonos interferencia váltakozását kapjuk. Hogy hogy? Ez akkor történhet meg, ha egy elektron egyszerre két résen repülne át, és a lemez mögött, mint egy hullám, önmagával ütközne és interferálna. De ez nem történhet meg, mert egy részecske nem lehet egyszerre két helyen. Vagy átrepül az első résen, vagy a másodikon.

Itt kezdődnek a kvantumfizika igazán fantasztikus dolgai.

Szuperpozíció a kvantumfizikában

Mélyebb elemzéssel a tudósok rájönnek, hogy bármely elemi kvantumrészecske vagy ugyanaz a fény (foton) valójában több helyen is lehet egyszerre. És ezek nem csodák, hanem a mikrovilág valós tényei. A kvantumfizika ezt mondja. Ezért látjuk az interferencia eredményét, amikor egyetlen részecskét kilőünk egy ágyúból. A lemez mögött az elektron önmagával ütközik, és interferenciamintát hoz létre.

A makrokozmosz számunkra közös tárgyai mindig egy helyen vannak, és egy állapotúak. Például Ön most egy széken ül, súlya mondjuk 50 kg, és a pulzusszáma 60 ütés percenként. Természetesen ezek az értékek változni fognak, de egy idő után változni fognak. Hiszen nem lehet egyszerre otthon és a munkahelyén, 50 és 100 kg. Mindez érthető, ez a józan ész.

A mikrovilág fizikájában minden más.

A kvantummechanika azt állítja, és ezt már kísérletileg is megerősítették, hogy bármely elemi részecske egyszerre nemcsak több pontban lehet a térben, hanem egyszerre több állapota is lehet, például spin.

Mindez megzavarja az elmét, aláássa a világ megszokott megértését, a fizika régi törvényeit, felforgatja a gondolkodást, nyugodtan megőrjít.

Így értjük meg a „szuperpozíció” kifejezést a kvantummechanikában.

A szuperpozíció azt jelenti, hogy a mikrovilág egy objektuma egyszerre lehet a tér különböző pontjain, és egyidejűleg több állapota is lehet. És ez normális az elemi részecskék esetében. Ez a mikrovilág törvénye, bármilyen furcsának és fantasztikusnak is tűnik.

Meglepődsz, de ezek még csak a kezdetek, a kvantumfizika legmegmagyarázhatatlanabb csodái, rejtelmei és paradoxonai még váratnak magukra.

A hullámfüggvény összeomlása a fizikában egyszerű szavakkal

Aztán a tudósok úgy döntöttek, hogy kiderítik és pontosabban megvizsgálják, hogy az elektron valóban áthalad-e mindkét résen. Hirtelen áthalad az egyik résen, majd valahogy széthasad, és interferenciamintát hoz létre, ahogy áthalad rajta. Hát, sosem lehet tudni. Vagyis a rés közelében el kell helyezni valamilyen eszközt, amely pontosan rögzíti az elektron áthaladását rajta. Alig van szó, mint kész. Természetesen ezt nehéz megtenni, nem eszköz kell, hanem valami más, hogy lássuk az elektron áthaladását. De a tudósok megcsinálták.

De az eredmény végül mindenkit megdöbbentett.

Amint elkezdjük nézni, melyik résen halad át az elektron, nem úgy kezd viselkedni, mint egy hullám, nem úgy, mint egy furcsa anyag, amely egyszerre található a tér különböző pontjain, hanem mint egy közönséges részecske. Vagyis a kvantum sajátos tulajdonságokat kezd mutatni: csak egy helyen található, egy résen halad át, és egy spinértéke van. Ez nem egy interferenciaminta jelenik meg a képernyőn, hanem egy egyszerű nyom a réssel szemben.

De hogyan lehetséges ez? Mintha az elektron viccelne, játszana velünk. Eleinte hullámként viselkedik, majd miután úgy döntöttünk, hogy megnézzük, hogyan halad át egy résen, a szilárd részecske tulajdonságait mutatja, és csak egy résen halad át. De ez így van a mikrokozmoszban. Ezek a kvantumfizika törvényei.

A tudósok az elemi részecskék egy másik rejtélyes tulajdonságát is felfedezték. Így jelent meg a kvantumfizikában a bizonytalanság és a hullámfüggvény összeomlás fogalma.

Amikor egy elektron a réshez repül, meghatározatlan állapotban van, vagy ahogy fentebb mondtuk, szuperpozícióban van. Vagyis hullámként viselkedik, egyidejűleg a tér különböző pontjain van, és egyszerre két spin értéke van (a spinnek csak két értéke van). Ha nem nyúlunk hozzá, nem próbáljuk megnézni, nem derítjük ki, hol van pontosan, nem mérjük meg a forgásának értékét, akkor egyszerre két résen repült volna át, mint egy hullám. idő, ami azt jelenti, hogy interferenciamintát hozott volna létre. A kvantumfizika a hullámfüggvény segítségével írja le pályáját és paramétereit.

Miután elvégeztünk egy mérést (és a mikrovilág egy részecskéjét csak úgy lehet mérni, ha kölcsönhatásba lép vele, pl. egy másik részecskét ütköztetünk vele), akkor következik be a hullámfüggvény összeomlása.

Vagyis most az elektron pontosan egy helyen található a térben, és egy spinértéke van.

Mondhatjuk, hogy egy elemi részecske olyan, mint egy szellem, úgy tűnik, hogy létezik, ugyanakkor nincs egy helyen, és bizonyos valószínűséggel bárhová eljuthat a hullámfüggvény leírásán belül. De amint kapcsolatba lépünk vele, kísérteties tárgyból valóságos, kézzelfogható szubsztanciává válik, amely úgy viselkedik, mint a klasszikus világ számunkra ismerős tárgyai.

„Ez fantasztikus” – mondod. Természetesen, de a kvantumfizika csodái még csak most kezdődnek. A leghihetetlenebb még hátravan. De tartsunk egy kis szünetet az információbőségtől, és térjünk vissza a kvantumkalandokhoz máskor, egy másik cikkben. Addig is gondold át a ma tanultakat. Mihez vezethetnek az ilyen csodák? Hiszen körülvesznek minket, ez a mi világunk sajátja, igaz, mélyebb szinten. Még mindig azt gondoljuk, hogy unalmas világban élünk? De a következtetéseket később vonjuk le.

Igyekeztem röviden és érthetően beszélni a kvantumfizika alapjairól.

De ha valamit nem értesz, akkor nézd meg ezt a rajzfilmet a kvantumfizikáról, a dupla réses kísérletről, ott is mindent elmagyaráznak világos, egyszerű nyelven.

Rajzfilm a kvantumfizikáról:

Vagy megnézheti ezt a videót, minden a helyére kerül, a kvantumfizika nagyon érdekes.

Videó a kvantumfizikáról:

És hogy nem tudtál erről korábban?

A kvantumfizika modern felfedezései megváltoztatják ismerős anyagi világunkat.

• Fordítás

Owen Maroney, az Oxfordi Egyetem fizikusa szerint a kvantumelmélet 1900-as évekbeli megjelenése óta mindenki az elmélet furcsaságáról beszél. Hogyan teszi lehetővé, hogy a részecskék és az atomok egyszerre több irányba mozogjanak, vagy egyidejűleg az óramutató járásával megegyezően és ellentétes irányban forogjanak. De a szavak nem bizonyíthatnak semmit. „Ha elmondjuk a nyilvánosságnak, hogy a kvantumelmélet nagyon furcsa, akkor ezt az állítást kísérletileg kell tesztelnünk” – mondja Maroney. „Egyébként nem tudományt csinálunk, hanem a táblán mindenféle csilingelésről beszélünk.”

Ez adta Maroney-nak és kollégáinak az ötletet, hogy dolgozzanak ki egy új kísérletsorozatot a hullámfüggvény – a kvantum furcsaságok mögött meghúzódó titokzatos entitás – lényegének feltárására. Papíron a hullámfüggvény egyszerűen egy matematikai objektum, amelyet a psi (Ψ) betűvel jelölnek (az egyik ilyen görbület), és a részecskék kvantum viselkedésének leírására szolgál. A kísérlettől függően a hullámfüggvény lehetővé teszi a tudósok számára annak kiszámítását, hogy mekkora valószínűséggel látnak egy elektront egy adott helyen, vagy annak az esélyét, hogy a spinje felfelé vagy lefelé irányul. De a matematika nem mondja meg, hogy valójában mi is a hullámfüggvény. Ez valami fizikai? Vagy egyszerűen csak egy számítási eszköz a megfigyelő valós világgal kapcsolatos tudatlanságának kezelésére?

A kérdés megválaszolásához használt tesztek nagyon finomak, és még nem adtak végleges választ. A kutatók azonban optimisták, hogy közel a vég. És végre választ tudnak adni azokra a kérdésekre, amelyek évtizedek óta gyötörnek mindenkit. Valóban sok helyen lehet egy részecske egyszerre? Az Univerzum folyamatosan párhuzamos világokra oszlik, amelyek mindegyike tartalmaz egy alternatív változatunkat? Létezik egyáltalán valami, amit „objektív valóságnak” neveznek?

„Mindenkinek vannak ilyen kérdései előbb-utóbb” – mondja Alessandro Fedricci, a Queenslandi Egyetem (Ausztrália) fizikusa. – Mi a valóságos valójában?

A valóság lényegével kapcsolatos viták akkor kezdődtek, amikor a fizikusok felfedezték, hogy a hullám és a részecske ugyanannak az éremnek a két oldala. Klasszikus példa erre a kettős réses kísérlet, ahol az egyes elektronokat egy olyan gátba lövik, amelynek két rése van: az elektron úgy viselkedik, mintha egyszerre két résen haladna át, és a másik oldalon csíkos interferenciamintázatot hoz létre. 1926-ban Erwin Schrödinger osztrák fizikus egy hullámfüggvényt dolgozott ki ennek a viselkedésnek a leírására, és levezetett egy egyenletet, amely bármilyen helyzetre kiszámítható. De sem ő, sem senki más nem tudott mit mondani ennek a funkciónak a természetéről.

Kegyelem a tudatlanságban

Gyakorlati szempontból a természete nem fontos. A kvantumelmélet koppenhágai értelmezése, amelyet az 1920-as években alkottak meg Niels Bohr és Werner Heisenberg, a hullámfüggvényt egyszerűen a megfigyelések eredményeinek előrejelzésére használja, anélkül, hogy arra kellene gondolnia, hogy mi történik a valóságban. „Nem hibáztathatja a fizikusokat ezért a „fogd be, és számolj” viselkedésért, mert ez jelentős áttörésekhez vezetett a mag-, az atom-, a szilárdtest- és a részecskefizikában” – mondja Jean Bricmont, a belga Katolikus Egyetem statisztikai fizikusa. . "Tehát azt tanácsolják az embereknek, hogy ne aggódjanak alapvető problémák miatt."

De néhányan még mindig aggódnak. Az 1930-as évekre Einstein elvetette a koppenhágai interpretációt, nem utolsósorban azért, mert lehetővé tette két részecske számára, hogy összegabalyodjanak a hullámfüggvényeik, ami olyan helyzethez vezetett, amelyben az egyik mérése azonnal megadhatja a másik állapotát, még akkor is, ha hatalmas távolságok választják el őket egymástól. távolságok. Annak érdekében, hogy ne tudjon belenyugodni ebbe a „távolról ijesztő kölcsönhatásba”, Einstein inkább azt hitte, hogy a részecskék hullámfüggvényei hiányosak. Elmondta, hogy lehetséges, hogy a részecskéknek vannak olyan rejtett változói, amelyek meghatározzák a mérés eredményét, amelyeket a kvantumelmélet nem vett észre.

Azóta a kísérletek bebizonyították a félelmetes, távoli interakció funkcionalitását, ami elutasítja a rejtett változók koncepcióját. de ez nem akadályozta meg más fizikusokat abban, hogy a maguk módján értelmezzék. Ezek az értelmezések két táborra oszlanak. Vannak, akik egyetértenek Einsteinnel abban, hogy a hullámfüggvény a tudatlanságunkat tükrözi. Ezeket nevezik a filozófusok pszi-episztemikus modelleknek. Mások pedig valóságos dolognak tekintik a hullámfüggvényt – a pszi-ontikus modelleket.

A különbség megértéséhez képzeljük el Schrödinger gondolatkísérletét, amelyet 1935-ben írt le Einsteinnek írt levelében. A macska acéldobozban van. A doboz tartalmaz egy mintát radioaktív anyagból, amely 50%-os valószínűséggel bomlásterméket bocsát ki egy óra alatt, és egy gépet, amely megmérgezi a macskát, ha ezt a terméket észlelik. Mivel a radioaktív bomlás kvantumszintű esemény, írja Schrödinger, a kvantumelmélet szabályai szerint az óra végén a doboz belsejének hullámfüggvénye egy halott és egy élő macska keveréke.

„Nagyon szólva – fogalmaz enyhén Fedricci – a pszi-episztemikus modellben a dobozban lévő macska vagy él, vagy meghalt, és ezt egyszerűen nem tudjuk, mert a doboz zárva van.” És a legtöbb pszionikus modellben egyetértés van a koppenhágai értelmezéssel: amíg a megfigyelő ki nem nyitja a dobozt, a macska él és halott is lesz.

De itt a vita zsákutcába jut. Melyik értelmezés igaz? Ezt a kérdést nehéz kísérletileg megválaszolni, mert a modellek közötti különbségek nagyon finomak. Lényegében ugyanazt a kvantumjelenséget kellene megjósolniuk, mint a nagyon sikeres koppenhágai értelmezés. Andrew White, a Queenslandi Egyetem fizikusa azt mondja, hogy 20 éves kvantumtechnológiai pályafutása során "ez a probléma olyan volt, mint egy hatalmas sima hegy, párkányok nélkül, amelyeket nem lehetett megközelíteni".

Minden megváltozott 2011-ben, amikor megjelent a kvantummérési tétel, amely a „hullámfüggvény, mint tudatlanság” megközelítést úgy tűnt kiküszöböli. De közelebbről megvizsgálva kiderült, hogy ez a tétel elegendő mozgásteret hagy a manőverüknek. Mindazonáltal arra ösztönözte a fizikusokat, hogy komolyan gondolkodjanak azon, hogyan lehetne megoldani a vitát a hullámfüggvény valóságának tesztelésével. Maroney már megtervezett egy elvileg működő kísérletet, és kollégáival hamarosan megtalálták a módját, hogy a gyakorlatban is működjön. A kísérletet tavaly végezték Fedrici, White és mások.

A teszt ötletének megértéséhez képzeljen el két kártyacsomagot. Az egyiknek csak piros, a másiknak csak ásza van. „Adnak egy kártyát, és megkérik, hogy azonosítsa, melyik pakliból származik” – mondja Martin Ringbauer, az egyetem fizikusa. Ha piros ászról van szó, akkor "crossover lesz, és nem lehet biztosan tudni." De ha tudja, hogy hány kártya van az egyes paklikban, ki tudja számolni, hogy milyen gyakran fordul elő ez a kétértelmű helyzet.

A fizika veszélyben

Ugyanez a kétértelműség történik a kvantumrendszerekben is. Egy méréssel nem mindig lehet megtudni például, hogy egy foton mennyire polarizált. „A való életben könnyű különbséget tenni a nyugat és a nyugattól délre eső irány között, de kvantumrendszerekben ez nem olyan egyszerű” – mondja White. A standard koppenhágai értelmezés szerint nincs értelme a polarizációról kérdezni, hiszen a kérdésre nincs válasz - amíg egy újabb mérés pontosan meg nem határozza a választ. De a hullámfüggvény, mint tudatlanság modell szerint a kérdésnek van értelme – csupán arról van szó, hogy a kísérlet, mint a kártyapaklikkal végzett kísérlet, nem tartalmaz információt. A térképekhez hasonlóan megjósolható, hogy hány félreérthető helyzet magyarázható ilyen tudatlansággal, és összehasonlítható a standard elmélet által megoldott nagyszámú kétértelmű helyzettel.

Fedrici és csapata pontosan ezt tesztelte. A csapat polarizációt és egyéb tulajdonságokat mért a fotonnyalábban, és olyan metszéspontokat talált, amelyek nem magyarázhatók "tudatlanság" modellekkel. Az eredmény egy alternatív elméletet támaszt alá – ha létezik objektív valóság, akkor létezik a hullámfüggvény. "Lenyűgöző, hogy a csapat egy ilyen egyszerű kísérlettel ilyen összetett problémát tudott megoldani" - mondja Andrea Alberti, a németországi Bonni Egyetem fizikusa.

A következtetés még nincs kőbe vésve: mivel a detektorok a tesztben használt fotonoknak csak az ötödét fogták fel, fel kell tételeznünk, hogy az elveszett fotonok is hasonlóan viselkedtek. Ez erős feltételezés, és a csapat most azon dolgozik, hogy csökkentse a veszteségeket, és határozottabb eredményt érjen el. Eközben Maroney oxfordi csapata az ausztráliai Új-Dél-Wales Egyetemmel dolgozik azon, hogy a kísérletet könnyebben követhető ionokkal is megismételjék. "A következő hat hónapban meglesz a kísérlet végleges verziója" - mondja Maroney.

De még ha sikeresek is és a „hullámfüggvény, mint valóság” modellek nyernek, akkor ezeknek a modelleknek is vannak különböző lehetőségei. A kísérletezőknek választaniuk kell közülük.

Az egyik legkorábbi értelmezést az 1920-as években a francia Louis de Broglie készítette, az 1950-es években pedig az amerikai David Bohm bővítette ki. A Broglie-Bohm modellek szerint a részecskéknek meghatározott helyük és tulajdonságaik vannak, de egy bizonyos „pilothullám” hajtja őket, amelyet hullámfüggvényként határoznak meg. Ez magyarázza a kétréses kísérletet, mivel a pilothullám áthaladhat mindkét résen, és interferenciamintázatot hozhat létre, bár maga az elektron, amelyet vonz, csak az egyiken halad át a két résen.

2005-ben ez a modell váratlan támogatást kapott. Emmanuel Fort fizikusok, akik jelenleg a párizsi Langevin Intézetben dolgoznak, és Yves Caudier, a Paris Diderot Egyetemről egy egyszerű problémát adtak a hallgatóknak: készítsenek egy kísérletet, amelyben a tálcára eső olajcseppek összeolvadnak a tálca. Mindenki meglepetésére hullámok kezdtek kialakulni a cseppek körül, ahogy a tálca egy bizonyos frekvencián vibrált. "A cseppek önállóan kezdtek mozogni saját hullámaikon" - mondja Fort. „Kettős tárgy volt – egy hullám által vont részecske.”

Forth és Caudier azóta kimutatta, hogy az ilyen hullámok képesek a részecskéiket egy kettős réses kísérletben pontosan úgy vezetni, ahogy azt a pilótahullám-elmélet megjósolja, és más kvantumhatásokat is képesek reprodukálni. De ez nem bizonyítja a pilothullámok létezését a kvantumvilágban. „Azt mondták nekünk, hogy ilyen hatások lehetetlenek a klasszikus fizikában” – mondja Fort. "És itt megmutattuk, mi lehetséges."

A valóság alapú modellek egy másik csoportja, amelyet az 1980-as években fejlesztettek ki, megpróbálja megmagyarázni a nagy és kis tárgyak tulajdonságai közötti hatalmas különbségeket. „Miért lehetnek egyszerre két helyen az elektronok és az atomok, de az asztalok, a székek, az emberek és a macskák nem” – mondja Angelo Basi, a Trieszti Egyetem (Olaszország) fizikusa. Ezek az „összeomlási modellek” néven ismert elméletek azt mondják, hogy az egyes részecskék hullámfüggvényei valósak, de elveszíthetik kvantumtulajdonságaikat, és a részecskét egy meghatározott pozícióba kényszeríthetik a térben. A modelleket úgy tervezték, hogy egy ilyen összeomlás esélye rendkívül kicsi legyen egy-egy részecske esetében, így atomi szinten a kvantumhatások dominálnak. De az összeomlás valószínűsége gyorsan növekszik, ahogy a részecskék egyesülnek, és a makroszkopikus objektumok teljesen elveszítik kvantumtulajdonságaikat, és a klasszikus fizika törvényei szerint viselkednek.

Ennek tesztelésének egyik módja a kvantumhatások keresése nagyméretű objektumokban. Ha a standard kvantumelmélet helyes, akkor a méretnek nincs korlátja. A fizikusok pedig már végeztek egy kettős réses kísérletet nagy molekulák felhasználásával. De ha az összeomlási modellek helyesek, akkor a kvantumhatások nem lesznek láthatók egy bizonyos tömeg felett. Különböző csoportok azt tervezik, hogy ezt a tömeget hideg atomok, molekulák, fémklaszterek és nanorészecskék segítségével keresik. Remélik, hogy a következő tíz évben eredményeket fedeznek fel. „Az a jó ezekben a kísérletekben, hogy a kvantumelméletet szigorú tesztek alá vetjük ott, ahol korábban még nem tesztelték” – mondja Maroney.

Párhuzamos világok

Nehéz elválasztani ezt az értelmezést a standard kvantumelmélettől, mert az előrejelzéseik megegyeznek. De tavaly Howard Wiseman, a Brisbane-i Griffith Egyetem munkatársa és kollégái javasolták a multiverzum tesztelhető modelljét. A modelljükben nincs hullámfüggvény – a részecskék betartják a klasszikus fizikát, a Newton-törvényeket. A kvantumvilág furcsa hatásai pedig azért jelennek meg, mert a részecskék és klónjaik között taszító erők vannak a párhuzamos univerzumokban. "A köztük lévő taszító erő hullámokat hoz létre, amelyek a párhuzamos világokban terjednek" - mondja Wiseman.

Egy számítógépes szimuláció segítségével, amelyben 41 univerzum lépett kölcsönhatásba, kimutatták, hogy a modell nagyjából reprodukál több kvantumhatást, beleértve a részecskék pályáit a kettős réses kísérletben. Ahogy a világok száma növekszik, az interferencia-mintázat a valóshoz hajlik. Mivel az elmélet előrejelzései a világok számától függően változnak, Wiseman szerint tesztelhető, hogy a multiverzum modell helyes-e – vagyis nincs-e hullámfüggvény, és a valóság a klasszikus törvények szerint működik.

Mivel ebben a modellben nincs szükség hullámfüggvényre, akkor is életképes marad, ha a jövőbeni kísérletek kizárják a „tudatlanság” modelleket. Emellett más modellek is fennmaradnak, például a koppenhágai értelmezés, amely szerint nincs objektív valóság, csak számítások.

De aztán – mondja White – ez a kérdés a vizsgálat tárgyává válik. És bár még senki sem tudja, hogyan kell ezt megtenni, „igazán érdekes lenne egy olyan tesztet kidolgozni, amely megvizsgálja, hogy egyáltalán van-e objektív valóságunk”.