Ученые из Австралии и Франции провели эксперимент, который, по их словам, указывает на реальность волновой функции (пси-функции). Результаты своих исследований физики опубликовали в журнале Nature Physics. «Лента.ру» кратко знакомит своих читателей с работой авторов.
Волновая функция описывает состояние микрочастицы и фигурирует в уравнении Шредингера в квантовой механике. Именно с ней связано большинство проявлений квантовой теории, отличающих ее от классической физики. Квадрат модуля пси-функции определяет вероятность частицы принимать то или иное состояние. Ее можно представить в виде суммы слагаемых (суперпозиции состояний), а сам процесс измерения сводится к извлечению одного из возможных слагаемых.
ФилософияУченые, как правило, придерживаются одного из двух мнений о волновой функции. Согласно первой точке зрения, пси-функция реальна (является частью объективной реальности) и способность кота Шредингера быть одновременно и мертвым, и живым, является объективной характеристикой природы.
Это составляет содержание так называемой онтологической интерпретации квантовой теории. Объективность здесь означает, что такое свойство волновой функции никак не связано с человеком и его представлениями о природе. Волновой функции все равно, что «думает» о ней человек.
Вторая точка зрения сводится к тому, что волновая функция — это математический объект, вводимый из-за недостаточного знания учеными закономерностей квантового мира. В частности, такой точки зрения придерживался Альберт Эйнштейн. «Вы действительно считаете, что Луна существует, только когда вы на нее смотрите?» — говорил ученый.
Эта и некоторые другие точки зрения составляют содержание так называемых эпистемологических интерпретаций квантовой механики. Такая концепция означает, что волновая функция — это только инструмент познания, но никак не то, что имеет отношение к объективной реальности.
ЭкспериментВ своем эксперименте ученые измеряли квантовые состояния пары фотонов, каждый из которых мог находиться в одном из двух неортогональных одно к другому состояниях (например, когда одна частица имеет горизонтальную поляризацию, а другая не вертикальную, а, например, диагональную).
В случае, если волновая функция является частью объективной реальности, единичный эксперимент не должен определить состояние поляризации. Это можно будет сделать, только проведя дополнительные измерения. Ученые не смогли получить достаточно информации о поляризации фотонов после единичного измерения. Как отмечают физики, это может означать ошибочность большинства эпистемологических интерпретаций квантовой механики.
Ученые работали не в обычном гильбертовом пространстве, размерность которого равна двум, а в его трехмерных (для кутритов) и четырехмерных (куквадритов) обобщениях. Как теоретически показано в предыдущих работах физиков, эксперименты именно с неортогональными состояниями в пространствах с размерностями, большими двух, могут привести к нарушению специального неравенства, справедливого именно для эпистемологической интерпретации квантовой теории.
В ходе эксперимента физики определяли значение величины S, связанной с вероятностями нахождения частиц в квантовых состояниях. Если бы ее значение оказалось большим или равным единице, то верной можно было бы считать эпистемологическую интерпретацию. В своих опытах физики получали, что S всегда меньше единицы, следовательно, верна онтологическая интерпретация.
В установке ученых используется спонтанное параметрическое рассеяние света: создается пара сцепленных фотонов, которая в специальном кристалле, накачиваемом лазером с длиной волны в 410 нанометров, разделяется на единичные частицы, сумма импульсов и энергий которых равна таковым у исходных фотонов.
Затем частицы пропускаются через призму Глана-Тейлора, с помощью которой подготавливаются поляризации квантов. Выполнение измерения производится на обратном пути при помощи детектора единичных фотонов.
Эксперимент показал, что статистически эпистемологическая интерпретация не выполняется. Тем не менее, ученые считают, что многомировая трактовка квантовой теории, предложенная Хью Эвереттом, все еще имеет смысл. Эта теория больше похожа на эпистемологическую интерпретацию, чем на онтологическую. Также не противоречит экспериментам ученых ретропричинная интерпретация, согласно которой будущее может влиять на прошлое.
«Если предположить, что понятие объективной реальности существует, наши результаты указывают на то, что волновая функция должна напрямую соответствовать этой реальности», — заключают авторы исследования.
Андрей Борисов
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
0 +0−0 | Олександэръ Косякин | 13:53:30 04/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Совсем обобрели)) |
0 +0−0 | Олександэръ Косякин | 13:50:16 04/02/2015 |
Комментарий удалён. | ||
Потрясающее открытие... |
0 +0−0 | Gunārs Zeps | 13:30:53 04/02/2015 |
Уважаю Ленту за прекрасный раздел Наука и техника! Надо признать, что после трансформации Лента стала также и значительно менее односторонней. Только вот фотографов, пожалуйста, больше посылайте в правильные страны, скажем, в Израиль. Чтобы побольше цветного и прекрасного и поменьше черно-белого свалочного импрессионизма... |
0 +0−0 | Анна Жиглова | 13:29:15 04/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Катющик головного мозга |
0 +0−0 | Жизненный Высокопочтенный | 13:04:48 04/02/2015 |
Комментарий удалён. | ||
вы умный же ? я правильно понял? растолкуйте тогда как же быть с двухщелевым опытом по интерференции электронов? |
0 +0−0 | Жизненный Высокопочтенный | 12:59:23 04/02/2015 |
Комментарий удалён. | ||
хехе ну ладно раз ДАЖЕ вам не нравится трактовка копенгагенская интерпретация, то Эйнштейн может лежать спокойно, представляете ему тоже не нравилась |
0 +0−0 | Dmitry Smirnov | 12:02:14 04/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Спрячте свои скрепы немедленно, они смущают секретаршу Людовика Четырнадцатого и оскорбляют религиозные чувства атеистов. |
0 +0−0 | Dmitry Smirnov | 11:58:33 04/02/2015 |
2.0 уже легче. |
0 +1−1 | Людовик Четырнадцатый | 10:55:44 04/02/2015 |
прочитаю такое и зависаю минут на 15 пока секретарша кофе не сделает |
0 +0−0 | Валерий Егоров | 10:52:29 04/02/2015 |
Мы не Декарты, не Ньютоны мы, Для нас наука - тёмный лес Чудес! А мы нормальные астрОномы, Хватаем звёздочки с небес! В целЯх природы обуздания, В целЯх рассеять неученья Тьму, Берём картину мироздания мы, И тупо смотрим, что к чему... (с) |
-1 +0−1 | toxotai romanian | 11:26:18 06/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Да-да, не пропускайте время приема лекарств. |
-1 +0−1 | Инкогнито Ревизорофф | 14:52:38 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Вы путаете понятие информации с понятием энергии. |
-1 +0−1 | Инкогнито Ревизорофф | 14:51:38 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Производительность компьютера - это производительность компьютера. Никто никогда не называл ее "энергия компьютера". Психическая энергия - всего лишь термин, никакого отношения к энергии как таковой не имеющий. Автор текущей ветки, равно как и автор статьи, рассматривал физическую сущность явлений, куда вы приплели явление с похожим названием, но не имеющим даже дальнего родства. Выглядело это примерно так: Статья об авиации, народ обсуждает сваливание в штопор. Приходите вы, и заявляете: "Да-да, знаю, им еще бутылки можно открывать". |
-1 +0−1 | Дмитрий Илюхин | 13:06:21 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Во, придумал. Демона Максвелла знаете? Знающий об энергии частиц в условиях кажущегося хаоса "демон" может, не прилагая джоулей, сделать одну часть установки холодной, а другую горячей. Какой параметр можно применить к этом демону, какая у него мощность и откуда берётся? Демон ЗНАЕТ. Это потенциальная "психическая" энергия. Мера хаоса/порядка. Энтропия-энтальпия. Демон ДЕЙСТВУЕТ. Это энергия кинетическая. Мы тоже в каком-то смысле можем быть на его месте. Например, знающий, информированный человек в кажущемся хаосе, скажем, биржевых котировок может получить для себя много "энергии", тоесть активов. Высоко сидящий водитель автобуса, который видит дальше пузотёрок, может заранее свернуть с медленного забитого ряда и уехать дальше, чем фордфокус со спящим планктоном в соседнем ряду. Как-то так. |
-1 +0−1 | Дмитрий Илюхин | 12:13:45 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Наблюдатель просто перемещается в один из вариантов СВОЕГО состояния. В одном из них "ближний" кот жив, "дальний" мёртв, в другом - наоборот. Я когда понял это, у меня вспотели подмышки. Мы живём в бесконечном множестве равнозначных вариантов своего существования. Пойду успокоюсь |
-1 +0−1 | Дмитрий Илюхин | 12:06:54 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Так вот, это всё лажа. Меняется состояние не у "дальнего" кота, а у наблюдателя, как у физической данности. Мы не можем мгновенно воздействовать на "дальнего" кота. Мы воздействуем на себя. |
-1 +0−1 | Дмитрий Илюхин | 11:18:03 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Вам понятие психической энергии незнакомо? Никогда не замечали, что можно быть "энергичным", то есть бодрым, и "сдувшимся", тоесть уставшим? И необязательно усталость/бодрость чисто физическая (мышечная), но и психическая, то есть как состояние нервной системы? Пока я сплю, энергия моей психики низкая. Когда я просыпаюсь, информация начинает обрабатываться интенсивнее, энергия повышается. Это не "эзотерическая бессмыслица", а вполне измеримая величина, только измерять её нужно не в джоулях, так же, как и производительность вашего компьютера, например. |
-1 +0−1 | Сергей Хх | 08:28:03 05/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Да не сказал бы.. Только представь картину, на поле боя противника грузят через рупор громко говорителя псевдонаучной ересью, вызывая тем самым смещение точки сознания и разрыв головного мозга |
-1 +2−3 | Annar Hiid | 20:50:31 04/02/2015 | ||||||
| ||||||||
Проблема в том что из "простых" объяснений с неограниченной объясняющей способностью и нулевой предсказательной силой не сделаешь ацкую боньбу чтобы угнетать потенциального противника. И реактор не сделаешь. И вообще ничего не сделаешь, как например из флогистона. |
-1 +0−1 | Антон Молочный | 20:34:53 04/02/2015 |
Сам-то понял, что написал? |