Pusė fizikų netiki kvantinės mechanikos ryšiu su realiu pasauliu

Kvantinė mechanika apibūdina objektų elgesį mikroskopiniu mastu. Nepaisant to, kad matematinės lygtys, kurios yra jos pagrindas, atsirado maždaug prieš šimtą metų, mokslininkai iki šiol negali susitarti, kaip teisingiau apibūdinti fizikinę realybę, slypinčią už šių formulių.

Didžiausias žurnalo „Nature“ atliktas tyrimas patvirtino fizikų nuomonių skirtumą. Apie 40% jų mano, kad kvantinis pasaulis yra realaus pasaulio dalis, o beveik 50% – kad tai tiesiog patogus išgalvotas įrankis dirbti su informacija, kuri niekaip nesusijusi su realiu pasauliu.

Tuo tarpu ¾ mokslininkų mano, kad visos esamos kvantinio pasaulio struktūros interpretacijos yra nepilnos.

„Kvantinis pasaulis neegzistuoja“, – pareiškė Vienos universiteto fizikas Antonas Zeilingeris, kuris mano, kad kvantinės būsenos egzistuoja tik jo galvoje ir apibūdina informaciją, o ne realybę.

„Aš su tuo nesutinku“, – atsakė Alenas Aspektas iš Paryžiaus-Saklės universiteto, kuris su Zeilingeru pasidalijo 2022 m. Nobelio premiją už kvantinių reiškinių tyrimus.

Jis ir daugelis kitų fizikų praėjusį mėnesį susirinko Helgoland saloje (Vokietija) konferencijoje, skirtoje kvantinės mechanikos 100-mečiui.

Norėdamas sužinoti, kaip akademinė bendruomenė supranta kvantinę fiziką jos jubiliejiniais metais, žurnalas „Nature“ surengė didžiausią istorijoje apklausą tarp konferencijos dalyvių, taip pat tarp 15 tūkst. tyrėjų, kurių naujausi darbai buvo skirti kvantinei mechanikai.

Atsakymai – daugiau nei 1100 – parodė, kiek labai skiriasi tyrėjų nuomonės apie pačias fundamentaliausias kvantinių eksperimentų ypatybes.

Respondentai radikaliai nesutarė dėl to, ar bangos funkcija – matematinis objekto kvantinės būsenos aprašymas – yra kažkas realaus (36%), ar tai tiesiog naudingas įrankis (47%), ar ji apibūdina subjektyvius eksperimentų rezultatų suvokimus (8%).

Toks rezultatas rodo didelį atotrūkį tarp tyrėjų, laikantis „realistinių“ pažiūrų, kurie lygtis projektuoja į realų pasaulį, ir tyrėjų, laikantis „episteminių“ pažiūrų, kurie teigia, kad kvantinė fizika susijusi tik su informacija.

Mokslininkai taip pat skirtingai atsakė į klausimą apie ribos tarp kvantinio ir klasikinio pasaulių egzistavimą (45% respondentų atsakė „taip“, 45% – „ne“, o 10% negalėjo atsakyti).

Kai kurie išreiškė nepasitenkinimą klausimų formuluote, o daugiau nei šimtas respondentų pateikė savo interpretacijas.

Į klausimą, kokia, jų nuomone, yra geriausia kvantinių reiškinių ir sąveikų interpretacija, t. y. kuri iš daugybės mokslininkų bandymų susieti teorijos matematiką su realiu pasauliu jiems patinka labiausiai, dauguma fizikų (36%) pirmenybę teikė vadinamajai Kopenhagos interpretacijai.

Tačiau nemaža dalis respondentų palaikė ir kai kurias radikalesnes nuomones.

15% respondentų pasirinko multivisatos interpretaciją, arba Evereto interpretaciją – vieną iš kelių fizikos teorijų, teikiančių, kad mes gyvename multivisatoje.

Į klausimą apie jų įsitikinimą savo atsakymu teigiamai atsakė tik 24% dalyvių. Kiti pripažįsta, kad jų pasirinkta interpretacija yra tiesiog adekvati arba naudinga tam tikromis aplinkybėmis.

Be to, kai kurie mokslininkai, kurie, atrodytų, priklauso tai pačiai stovyklai, į tolesnius klausimus atsakė skirtingai, o tai rodo, kad jų pasirinkta interpretacija nėra nuosekli.

Didžioji dauguma – trys ketvirtadaliai apklaustųjų – mano, kad vieną dieną interpretacija, kuriai jie šiandien linkę pritarti, bus pakeista išsamesne teorija.