Hitech logo

Мнения

Половина физиков не верит в связь квантовой механики с реальным миром

TODO:
Георгий ГоловановВчера, 11:33 AM

Квантовая механика описывает поведение объектов в микроскопическом масштабе. Несмотря на то, что математические уравнения, легшие в ее основу, появились около сотни лет назад, ученые до сих пор не могут сойтись во мнении, как правильнее описать физическую реальность, стоящую за этими формулами. Крупнейший опрос, проведенный журналом Nature, подтвердил раскол в лагере физиков. Примерно 40% из них считают квантовый мир частью мира реального, а почти 50% — что это просто удобный придуманный инструмент для работы с информацией, которая с реальным миром никак не связана. При этом ¾ ученых считают, что все существующие интерпретации устройства квантового мира ущербны.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

«Квантового мира не существует», — заявил физик Антон Цайлингер из Венского университета, который считает, что квантовые состояния существуют только в его голове и описывают информацию, а не реальность. «Я не согласен», — ответил Ален Аспект из Университета Париж-Сакле, разделивший с Цайлингером Нобелевскую премию 2022 года за исследования квантовых явлений. Он и многие другие физики собрались в прошлом месяце на острове Гельголанд (Германия) на конференции, посвященной 100-летию квантовой механики.

Чтобы получить представление о том, как академическое сообщество понимает квантовую физику в юбилейный для нее год, журнал Nature провел крупнейший в истории опрос среди участников конференции, а также среди 15 тысяч исследователей, чьи недавние работы были посвящены квантовой механике. Ответы — свыше 1100 — показали, насколько сильно расходятся мнения исследователей о самых фундаментальных особенностях квантовых экспериментов.

Респонденты радикально разошлись во мнениях относительно того, представляет ли волновая функция — математическое описание квантового состояния объекта — нечто реальное (36%), является ли она просто полезным инструментом (47%) или же описывает субъективные представления об экспериментальных результатах (8%).

Такой результат говорит о значительном разрыве между исследователями, придерживающимися «реалистических» взглядов, которые проецируют уравнения на реальный мир, и исследователями, придерживающимися «эпистемических» взглядов, которые утверждают, что квантовая физика имеет дело только с информацией.

Также ученые по-разному ответили на вопрос о существовании границы между квантовым и классическим мирами (45% респондентов ответили «да», 45% — «нет», а 10% затруднились с ответом). Некоторые выразили недовольство формулировкой вопросов, и более ста респондентов дали собственные интерпретации.

На вопрос, какая, по их мнению, интерпретация квантовых явлений и взаимодействий наилучшая — то есть какая из многочисленных попыток ученых связать математику теории с реальным миром им нравится больше всего — большинство физиков (36%) отдали предпочтение так называемой копенгагенской интерпретации. Однако значительная доля сторонников оказалась и у некоторых более радикальных точек зрения.

15% респондентов выбрали многомировую интерпретацию, или интерпретацию Эверетта — одну из нескольких теорий в физике, предполагающих, что мы живем в мультивселенной.

На вопрос об их уверенности в своем ответе только 24% участников ответили утвердительно. Остальные признают выбранную ими интерпретацию просто адекватной или полезной в определенных обстоятельствах. Более того, некоторые ученые, которые, казалось, находятся в одном и том же лагере, дали разные ответы на последующие вопросы, что свидетельствует о непоследовательном понимании выбранной ими интерпретации.

Подавляющее большинство — три четверти опрошенных — полагает, что однажды интерпретацию, к которой они сегодня склоняются, заменит более всеобъемлющая теория.

Недавний эксперимент по измерению квантового туннелирования фотонов между двумя волноводами дал результаты, которые трудно согласовать с некоторыми детерминистскими интерпретациями квантовой механики. По словам исследователей, команды физиков из Нидерландов, он представляет собой долгожданную экспериментальную проверку теорий, которые ранее считались эмпирически неотличимыми от традиционной квантовой механики.