Fysiker från Schweiz hävdar att kvantfysik i princip inte konsekvent kan förklara beteendet hos föremål i makrokosmos. Detta tillåter inte att den används för en fullständig beskrivning av universum och indikerar felaktigheten i alla tolkningar av kvantmekanik, enligt en artikel publicerad i tidskriften Nature Communications.
”Tänk dig att du gick in i ett kvantcasino och gick med på att kasta ett mynt i utbyte mot ett löfte om att betala dig tusen euro om det kommer upp svansar, annars ger du återförsäljaren hälften av det beloppet. Vårt tankeexperiment visar att båda observatörerna kommer att få motsatta resultat, vilket är omöjligt att verifiera, skriver forskarna.
Forskare har länge varit intresserade av varför vi inte kan observera fenomenet kvantförtrassling - sammankopplingen av kvanttillstånden i två eller flera objekt, där en förändring i ett objekts tillstånd omedelbart påverkar tillståndet hos ett annat - i världen av vardagliga objekt.
Idag förklarar fysiker frånvaron av sådana”konstiga förbindelser”, som Einstein uttryckte det, mellan två äpplen och andra synliga föremål genom att de förstörs till följd av dekoherens - samspelet mellan sådana intrasslade föremål med atomer, molekyler och andra manifestationer av miljön och irreversibel kränkning av kvanttillståndet.
Ju större objektet är, desto mer kommer det i kontakt med miljön och desto snabbare kommer kvantbindningen att förfalla. Detta beslut gav upphov till många nya tvister - var "kvantmekanik" börjar "och" slutar ", huruvida den påverkar makroobjektens beteende och om det är möjligt att hitta denna gräns mellan" Schrödingers kattvärld "och" Newtons äpple ".
Många forskare tror idag att denna gräns inte existerar och att kvantvärldens lagar beskriver alla processer i "makrouniversumet". Det finns också "skeptiker" - redan 1967 kom den berömda ungerska fysikern Eugene Wigner med ett tankeexperiment, den så kallade "vänparadoxen", som först påpekade kvantmekanikens grundläggande begränsningar.
Renato Renner och Daniela Frauchiger från Schweiziska federala tekniska institutet i Zürich utvidgade Wigners idéer och använde dem för att testa om kvantfysik kunde användas för att beskriva processer i makrouniversumet.
I deras tankeexperiment deltar inte en, utan flera par observatörer på en gång, varav en genomför ett kvantexperiment, och deras "vänner" försöker gissa resultaten av dessa mätningar och känner till en av de första förutsättningarna för experimenten. För att göra detta skapar de "kopior" av de första experimenterna och deras installationer i sina laboratorier och gör sina egna mätningar på dem.
Kampanjvideo:
Efter att ha beskrivit alla deras interaktioner med hjälp av formler byggda enligt kvantmekanikens regler analyserade forskarna vilka resultat sådana par av "experimenterande" skulle få.
Det visade sig att sådana observatörer alltid kommer att komma till motsatta slutsatser och observera samma process eller objekt för makrokosmos, om de använder principerna för kvantmekanik för att beskriva sina experiment. Detta antyder i sin tur att kvantfysik i sin nuvarande form verkligen inte kan användas för att beskriva makroskopiska processer och hela universums arbete som helhet.
Alla dessa beräkningar, som forskarna konstaterar, kan verifieras i framtiden när de första universella kvantdatorerna skapas. Sådana datorsystem, som Renner och Frauchiger påpekar, kommer att ta rollen som sådana experimentörer och låta forskare veta i praktiken om kvantfysik verkligen har sådana begränsningar.
