Чи реальність - це гра квантових дзеркал? Нова теорія припускає, що це може бути

 Уявіть, що ви сідаєте і берете улюблену книгу. Ви дивитесь на зображення на передній обкладинці, проводите пальцями по гладкому книжковому рукаві і відчуваєте запах того звичного книжкового запаху, коли гортаєте сторінки. Для вас книга складається з цілого ряду чуттєвих появ.

Але ви також очікуєте, що за цими появами книга має своє самостійне існування. Отже, коли ви кладете книгу на журнальний столик і заходите на кухню, або виходите з дому, щоб піти на роботу, ви очікуєте, що книга все ще виглядає, відчувається і пахне так само, як і коли ви тримали її в руках.

Очікувати, що об’єкти матимуть своє власне незалежне існування - незалежне від нас та будь-яких інших об’єктів - насправді є глибоким припущенням про світ. Це припущення бере свій початок у науковій революції 17 століття і є частиною того, що ми називаємо механістичним світоглядом . Згідно з цим поглядом, світ схожий на гігантську годинникову машину, частини якої регулюються встановленими законами руху.

Цей погляд на світ відповідає за більшу частину нашого наукового розвитку з 17 століття. Але як стверджує італійський фізик Карло Ровеллі у своїй новій книзі " Гельголанд" , квантова теорія - фізична теорія, яка описує Всесвіт у найменших масштабах - майже напевно показує, що цей світогляд є хибним. Натомість Ровеллі стверджує, що ми повинні прийняти "реляційний" світогляд.

Що означає бути реляційним?

Під час наукової революції англійський піонер фізики Ісаак Ньютон та його німецький колега Готфрід Лейбніц не погодились щодо природи простору та часу.

Ньютон стверджував, що простір і час діяли як "контейнер" для вмісту Всесвіту. Тобто, якби ми могли видалити вміст Всесвіту - всі планети, зірки та галактики - у нас залишився б порожній простір і час. Це «абсолютний» погляд на простір і час.

Лейбніц, навпаки, стверджував, що простір і час - це не що інше, як сумарна відстань і тривалість між усіма об'єктами та подіями світу. Якби ми вилучили вміст Всесвіту, ми б також вилучили простір і час. Це «реляційний» погляд на простір і час: вони є лише просторовими та часовими відносинами між об’єктами та подіями. Реляційний погляд на простір і час був ключовим натхненням для Ейнштейна, коли він розвивав загальну теорію відносності.

Ровеллі використовує цю ідею для розуміння квантової механіки . Він стверджує, що об'єкти квантової теорії, такі як фотон, електрон або інша фундаментальна частинка, є не що інше, як властивості, які вони виявляють при взаємодії з іншими об'єктами.

Ці властивості квантового об'єкта визначаються експериментом і включають такі речі, як положення об'єкта, імпульс та енергія. Разом вони складають стан об’єкта.

Згідно з реляційною інтерпретацією Ровеллі, ці властивості є єдиними для об’єкта : не існує жодної базової окремої речовини, яка “має” властивості.

То як це допомагає нам зрозуміти квантову теорію?

Розглянемо відому квантову головоломку кота Шредінгера. Ми кладемо кота в коробку з яким-небудь летальним агентом (як флакон з отруйним газом), викликаним квантовим процесом (наприклад, розпадом радіоактивного атома), і закриваємо кришку.

Квантовий процес - випадкова подія. Неможливо передбачити це, але ми можемо описати це так, щоб повідомити нам різні шанси атома розпастись чи не за якийсь проміжок часу. Оскільки гниття спричинить відкриття флакона з отруйним газом і, отже, смерть кота, життя або смерть кота також є суто випадковою подією.

Згідно з ортодоксальною квантовою теорією, кішка не є ні мертвою, ні живою, поки ми не відкриємо коробку і не спостерігаємо за системою. Залишається загадка про те, як саме могло б бути, щоб кіт не був ні мертвим, ні живим.

Але згідно з реляційною інтерпретацією, стан будь-якої системи завжди знаходиться по відношенню до якоїсь іншої системи. Отже, квантовий процес у вікні може мати невизначений результат стосовно нас , але матиме певний результат для кота .

Отже, цілком розумно, щоб кішка не була для нас ні мертвою, ні живою, і в той же час сама була точно мертвою чи живою. Один факт справжній для нас, а один факт для кота. Коли ми відкриваємо коробку, стан кота стає для нас певним, але кішка ніколи не була для себе невизначеним станом.

У реляційній інтерпретації відсутній глобальний погляд на "реальність", "Боже око".

Що це говорить нам про реальність?

Ровеллі стверджує, що, оскільки наш світ в кінцевому рахунку квантовий, нам слід прислухатися до цих уроків. Зокрема, такі об’єкти, як улюблена книга, можуть мати свої властивості лише стосовно інших об’єктів, включаючи вас.

На щастя, сюди входять і всі інші предмети, наприклад, ваш журнальний столик. Отже, коли ви йдете на роботу, ваша улюблена книга продовжує з’являтися, як це відбувається тоді, коли ви її тримали в руках. Незважаючи на це, це різке переосмислення природи реальності.

З цієї точки зору, світ - це складна павутина взаємозв’язків, така що об’єкти вже не мають власного індивідуального існування, незалежного від інших об’єктів, як нескінченна гра в квантові дзеркала. Більше того, цілком можливо, що не існує незалежно ї "метафізичної" субстанції, що складає нашу реальність, що лежить в основі цієї мережі.

Як говорить Ровеллі: "Ми не що інше, як образи образів. Реальність, включаючи нас самих, є не що інше, як тонка і тендітна завіса, за якою ... нічого немає".

Джерело