Վիգների ընկերոջ պարադոքս. կա՞ օբյեկտիվ իրականություն

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Ի՞նչ է իրականությունը։ Իսկ ո՞վ կարող է պատասխանել այս հարցին։ Անցյալ տարի Շոտլանդիայի Heriot-Watt համալսարանի գիտնականները փորձարկեցին հետաքրքիր փորձ, որը ենթադրում է, որ օբյեկտիվ իրականություն կարող է գոյություն չունենալ:

Չնայած այն հանգամանքին, որ ժամանակին այս գաղափարը ընդամենը տեսություն էր, այժմ հետազոտողները կարողացել են այն տեղափոխել համալսարանի լաբորատորիայի պատերին և, հետևաբար, փորձարկել այն: Քանի որ քվանտային աշխարհում տարբեր դիրքերից չափումները տարբեր արդյունքներ են տալիս, բայց միևնույն ժամանակ հավասարապես ճիշտ են, իրականացված փորձը ցույց է տվել, որ քվանտային ֆիզիկայի աշխարհում երկու մարդ կարող է դիտել նույն իրադարձությունը և տարբեր արդյունքներ. սակայն այս երկու իրադարձություններից ոչ մեկը չի կարող սխալ ընկալվել:

Այսինքն, եթե երկու հոգի տեսնում են երկու տարբեր իրողություններ, ուրեմն չեն կարող համաձայնել, թե որն է ճիշտ։ Այս պարադոքսը հայտնի է որպես «Վիգների ընկերոջ պարադոքս» և այժմ գիտնականներն այն փորձարարականորեն ապացուցել են։

Քվանտային մեխանիկա տեսական ֆիզիկայի ճյուղ է, որը նկարագրում է ատոմների, իոնների, մոլեկուլների, էլեկտրոնների, ֆոտոնների, խտացված նյութի և այլ տարրական մասնիկների հիմնական հատկությունները և վարքը։

Վիգների ընկերոջ պարադոքս

1961 թվականին ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր Յուջին Ուիգները լրջորեն կասկածի տակ դրեց, թե որն է օբյեկտիվ իրականությունը: Գիտնականն առաջարկել է քվանտային մեխանիկայի ամենատարօրինակ փորձերից մեկը, որը ներառում էր այն գաղափարը, որ երկու մարդ կարող է դիտարկել երկու տարբեր իրականություններ, և նրանցից ոչ մեկը տեխնիկապես սխալ չի լինի: Բայց ինչպես?

Ուիգների ընկերոջ պարադոքս կոչվող մտքի փորձի ժամանակ երկու գիտնական լաբորատորիայում ուսումնասիրում են ֆոտոնը՝ լույսի ամենափոքր քանակական միավորը: Հատկանշական է, որ այս բևեռացված ֆոտոնը, երբ չափվում է, կարող է ունենալ կամ հորիզոնական բևեռացում, կամ ուղղահայաց բևեռացում։ Բայց մինչ չափումը, ըստ քվանտային մեխանիկայի օրենքների, ֆոտոն գոյություն ունի միաժամանակ երկու բևեռացման վիճակներում՝ այսպես կոչված, սուպերպոզիցիայում:

Այսպիսով, Վիգները պատկերացրեց, թե ինչպես է իր ընկերը մեկ այլ լաբորատորիայում չափում այս ֆոտոնի վիճակը և հիշում արդյունքը, իսկ ինքը՝ Վիգները, հեռվից դիտում է։ Միևնույն ժամանակ, Վիգները որևէ տեղեկություն չունի իր ընկերոջ չափման մասին, և այդ պատճառով նա ստիպված է ենթադրել, որ ֆոտոնը և դրա չափումը գտնվում են բոլոր հնարավոր փորձարարական արդյունքների սուպերպոզիցիային։

Բայց սա բացարձակապես հակասում է Վիգների ընկերոջ տեսակետին, ով իրականում չափել է ֆոտոնի բևեռացումը և արձանագրել այն։ Ընկերը կարող է նույնիսկ զանգահարել Վիգներին և ասել, որ չափումը կատարվել է (պայմանով, որ արդյունքը չբացահայտվի): Այսպիսով, մենք ստանում ենք միմյանց հակասող երկու իրականություն, ինչը կասկածի տակ է դնում երկու դիտորդների կողմից հաստատված փաստերի օբյեկտիվ կարգավիճակը։

Հատկանշական է, որ մինչև 2019 թվականը, քանի դեռ շվեդ գիտնականները լաբորատորիայում նույն փորձն էին անում, Վիգների ընկերոջ պարադոքսը զուտ մտքի փորձ էր։ Ինչպես ավստրիացի տեսական ֆիզիկոս Էդվին Շրյոդինգերի առաջարկած աշխարհահռչակ փորձը։

Շրյոդինգերի կատուն մտքի փորձ է, որը նկարագրում է քվանտային մեխանիկայի անհեթեթությունը: Պատկերացրեք, որ դուք ունեք կատու և տուփ: Տուփի մեջ դուք կատու եք դնում, ռադիոակտիվ նյութ և հատուկ մեխանիզմ, որը բացում է կոլբը թույնով։ Փակ տուփի մեջ ռադիոակտիվ ատոմի քայքայման դեպքում, և դա կարող է տեղի ունենալ ցանկացած պահի, մեխանիզմը կբացի թույնով տարան, և կատուն կմահանա: Բայց դուք կարող եք միայն պարզել, թե արդյոք ռադիոակտիվ ատոմը քայքայվել է, թե ոչ, դուք կարող եք միայն նայել տուփի մեջ:Մինչ այս պահը, ըստ քվանտային ֆիզիկայի սկզբունքների, կատուն և՛ կենդանի է, և՛ մեռած, այսինքն՝ գտնվում է սուպերպոզիցիային։

Չկա՞ օբյեկտիվ իրականություն։

Հետազոտողները օգտագործել են վեց խճճված ֆոտոններ՝ լաբորատորիայում երկու այլընտրանքային իրականություն ստեղծելու համար: Մի իրականությունը ներկայացնում էր Վիգների իրականությունը, մյուսը՝ նրա ընկերոջ իրականությունը։ Wigner-ի ընկերը չափեց ֆոտոնի բևեռացումը և պահպանեց արդյունքը, որից հետո Wigner ինքը կատարեց միջամտության չափում, որպեսզի որոշի, թե արդյոք չափումը և ֆոտոնը գտնվում են սուպերպոզիցիային:

Գիտնականների թիմի ստացած արդյունքները խառն էին. Պարզվեց, որ երկու իրականությունն էլ կարող են գոյակցել, նույնիսկ եթե դրանք տանեն անհաշտ արդյունքների, ճիշտ այնպես, ինչպես կանխատեսում էր Յուջին Ուիգները։ Բայց կարո՞ղ են դրանք հաշտվել։

Այն գաղափարը, որ դիտորդները կարող են ի վերջո համաձայնեցնել որոշ հիմնարար իրականության իրենց չափումները, հիմնված է մի քանի ենթադրությունների վրա:

Նախ, համընդհանուր փաստեր կան, և դիտորդները կարող են համաձայնության գալ դրանց շուրջ:

Երկրորդ, ընտրությունը, որը կատարում է դիտորդը, չի ազդում մյուս դիտորդների կատարած ընտրության վրա. այս ենթադրությունը ֆիզիկան անվանում է տեղայնություն: Այսպիսով, եթե կա օբյեկտիվ իրականություն, որի հետ բոլորը կարող են համաձայնվել, ապա այս բոլոր ենթադրությունները ճիշտ են:

Սակայն Heriot-Watt համալսարանի գիտնականների աշխատանքի արդյունքները, որոնք հրապարակվել են Science Advances ամսագրում, ցույց են տալիս, որ օբյեկտիվ իրականություն գոյություն չունի: Այլ կերպ ասած, փորձը հուշում է, որ մեկ կամ մի քանի ենթադրություններ՝ այն գաղափարը, որ կա իրականություն, որի հետ մենք կարող ենք համաձայնվել, այն գաղափարը, որ մենք ունենք ազատ ընտրություն կամ տեղայնության գաղափարը, պետք է սխալ լինեն:

«Գիտական մեթոդը հիմնված է համընդհանուր համաձայնեցված փաստերի վրա, որոնք հաստատվել են կրկնակի չափումների միջոցով՝ անկախ նրանից, թե ով է կատարել դիտարկումները», - գրում են հետազոտողները իրենց աշխատանքում։

Ես չգիտեմ ձեր մասին, բայց իմ գլուխը պտտվում է, քանի որ ստացված արդյունքները իրական ապացույցներ են տալիս, որ երբ խոսքը վերաբերում է քվանտային ֆիզիկայի ոլորտին, գոյություն չունի օբյեկտիվ իրականություն: