• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
30 июля, 18:00
Александр Березин
22
35 244

Крупнейший опрос Nature показал раскол среди физиков по вопросу о природе реальности

❋ 5.1

Квантовую механику активно применяют не только в науке, но и при некоторых расчетах, связанных с работой электроники. Несмотря на заметные практические результаты, эта отрасль науки не имеет единых взглядов на то, как на самом деле устроена та самая физическая реальность, которую квантовая механика призвана описывать.

Получается, что за минувшие сто лет прогресс в области понимания истинной природы квантовой механики (а значит, и окружающей нас реальности) ушел не так уж и далеко. Альберт Эйнштейн и физики-современники спорили о физической интерпретации квантовой механики не больше, чем наши современники / © Wikimedia Commons

Журнал Nature провел по электронной почте крупнейший из когда-либо реализованных опросов ученых, связанных с квантовой механикой. Всего на его вопросы ответило около 1 100 человек. Ключевым из них был пункт о том, как они оценивают коллапс волновой функции — мгновенное изменение параметров квантовомеханического объекта, происходящее в момент измерения этого самого параметра. В научпопе его самым известным примером служит судьба кота Шредингера: в зависимости от результата измерения он либо мертв (с вероятностью 50%) либо жив (с той же), но до проведения измерения узнать это невозможно.

С научной и философской точки зрения этот момент выглядит странно. Получается, что действия ученого-наблюдателя влияют на судьбу наблюдаемого объекта. Неясна ни собственно физическая природа такого влияния, ни то, происходит ли оно вообще на самом деле.

Еще Альберт Эйнштейн выступил против ключевого автора копенгагенской интерпретации, датского физика Бора, с известным тезисом «Бог не играет в кости». Этим Эйнштейн (по сути скорее атеист, чем верующий) хотел сказать, что мнение о том, что до измерения в квантовой механике измеряемых параметров в определенном виде просто не существует, неверно. По мнению крупнейшего физика прошлого века, эти параметры имеют какой-то определенный характер, просто из-за неполноты квантовой механики на сегодняшний день мы не можем их рассчитать и вынуждены узнавать только после измерения.

Сверху вниз перечислены основные интерпретации квантовой механики учеными в рамках опроса. Голубым показана доля ответивших за тот или иной вариант, но не уверенных в верности своего ответа. Светло-синим показаны те, кто считают себя сравнительно уверенными в своем ответе. Темно-синим показаны те, кто уверен. Долю последних трудно назвать ошеломляюще большой / © Nature

В опросе 36% процентов исследователей показали себя сторонниками копенгагенской интерпретации: по их мнению, в момент измерения реально меняются физические параметры измеряемой подсистемы. Однако когда их спросили, уверены ли они в этом, половина сообщила, что нет. Более или менее уверенных в разной степени оказалось лишь порядка 18% опрошенных. 47% опрошенных посчитали, что такая интерпретация — скорее удобный инструмент расчетов, чем физическая реальность. То есть с их точки зрения, действия наблюдателя не изменяют объект наблюдения физически, но лишь позволяют выяснить, что с этим объектом происходит.

Копенгагенская интерпретация квантовой механики на примере кота Шредингера. По ней в момент измерения параметров (заглядывания в коробку) условный кот определяется в том, жив он (если отрава не сработала) или мертв (если сработал). Получается, что сам факт измерения состояния условного кота наблюдателем формирует физическую реальность без каких-либо очевидных физических механизмов, с помощью которых такое изменение случилось. Ведь наблюдатель никак не трогает кота с точки зрения классической физики / © Nature

15% заявили, что они сторонники многомировой интерпретации квантовой механики. По ней после измерения условный шредингеровский кот может быть как мертв, так и жив одновременно: просто сам акт измерение создает два отдельных мира, в одном из которых кот выживает, в другом — погибает. 7% заявили, что они сторонники интерпретации квантовой механики де Бройля-Бома. По ней у квантовой подсистемы до измерения параметры все-таки есть, и наблюдатель не создает их, а лишь измеряет. Однако у нее есть слабость: она нелокальна, то есть в ряде ситуаций предполагает «мгновенное» действие на очень больших расстояниях. Другой неприятный момент: ряд интерпретаций этой интерпретации предполагают, что измеряемое состояние квантовой системы существует только для измеряющего, а для других людей — по сути не существует, поскольку они его не измерили.

Эпистемологическая интерпретация квантовой механики (ее еще иногда называют информационной) предполагает, что кот все же имеет какую-то определенную судьбу вне зависимости от наблюдателя, а квантовые состояния относятся только к вероятности наблюдателя получить ту или иную информацию о состоянии кота. Этот подход тоже вызывает немало вопросов, но хотя бы обходится без управления судьбой объектов одним лишь наблюдением / © Nature

Карлтон Кэйвс, физик-теоретик из Университета Нью-Мексико (США), считает, что сложившаяся ситуация неидеальна: «Это просто стыд, что у нас нет истории, которую мы могли бы рассказать людям — истории о том, что есть реальность». Другие опрошенные Nature ученые, напротив, находят ситуацию даже забавной, считая ее «ведущей к креативности».

Еще три наиболее популярные интерпретации, упомянутые в опросе выше. Они со своими недостатками: например, по многомировой интерпретации Эверетта выходит, что каждое измерение наблюдателя создает отдельную Вселенную самим фактом наблюдения. На этом фоне копенгагенское убийство кота одним фактом наблюдения начинает выглядеть мелочью. Обычная лаборатория в такой ситуации оказывается буквально кузницей миров / © Nature

С практической точки зрения наиболее вероятным сценарием остается неполнота современных квантовомеханических теорий. Вероятнее всего, они описывают квантово-механические процессы не полностью и более полные теории будут лишены недостатков копенгагенской и иных современных интерпретаций. Не исключено, что новая теоретическая основа, когда она все же будет создана, ускорит и работу над квантовыми компьютерами, которые, несмотря на громкие заявления в СМИ, все еще делают свои первые шаги и страдают массой детских болезней, затрудняющих их использование на практике.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
30 июля, 18:00
Александр Березин

Квантовую механику активно применяют не только в науке, но и при некоторых расчетах, связанных с работой электроники. Несмотря на заметные практические результаты, эта отрасль науки не имеет единых взглядов на то, как на самом деле устроена та самая физическая реальность, которую квантовая механика призвана описывать.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

30 июля, 15:10
Татьяна Пичугина

В древней истории скифы занимали значительное место. Их внешность и обычаи подробно описал Геродот. Скифские курганы распространены по всей Евразийской степи — от Внутренней Монголии до севера Причерноморья. Одна из характерных черт материальной культуры — знаменитый звериный стиль. Археология не дала убедительных ответов на вопросы о происхождении скифов, а также о том, кто их прямые потомки. Ученые возлагают надежды на палеогенетику.

30 июля, 18:00
Александр Березин

Квантовую механику активно применяют не только в науке, но и при некоторых расчетах, связанных с работой электроники. Несмотря на заметные практические результаты, эта отрасль науки не имеет единых взглядов на то, как на самом деле устроена та самая физическая реальность, которую квантовая механика призвана описывать.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

30 июля, 15:10
Татьяна Пичугина

В древней истории скифы занимали значительное место. Их внешность и обычаи подробно описал Геродот. Скифские курганы распространены по всей Евразийской степи — от Внутренней Монголии до севера Причерноморья. Одна из характерных черт материальной культуры — знаменитый звериный стиль. Археология не дала убедительных ответов на вопросы о происхождении скифов, а также о том, кто их прямые потомки. Ученые возлагают надежды на палеогенетику.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

22 июля, 14:44
ФизТех

Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет.  Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.

18 июля, 12:44
ПНИПУ

Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.

[miniorange_social_login]

Комментарии

22 Комментариев
Rinat Bagoutdinov
18 часов назад
-
0
+
Так вроде как неполнота уверенно отвергнута, даже частичная? Уже лет 15 как принципиальное отсутствие "скрытых параметров" считается доказанным. А интерпретации КМ — это "игра в бисер", не более того. В любой интерпретации исход любого эксперимента идентичен.
    Dmitriy Dorian
    12 часов назад
    -
    0
    +
    Rinat, "Так вроде как неполнота уверенно отвергнута, даже частичная? Уже лет 15 как принципиальное отсутствие "скрытых параметров" считается доказанным." да, через неравенства Белла (Нобелевская премия), но автор и не пишет, что кто-то до сих пор придерживается идеи Эншейна о скрытых параметрах, он пишет, что сам Эйнштейн эту идею продвигал.
    +
      ещё комментарии
Olga Iushkova
18 часов назад
-
0
+
Автор, подскажите, если у вас есть информация: а мы научились уже именно "наблюдать", а не "измерять"? Из того, что известно обо всех экспериментах, человек достаточно сильно вмешивается своими инструментами измерения в экспериментах (а как градусник влияет на температуру подмышки, так и детектор электронов влияет на их поведение). Может когда мы сможем действительно только наблюдать результат, "эффект наблюдателя" сразу и пропадёт?
Olga Iushkova
18 часов назад
-
0
+
Автор, подскажите, если у вас есть информация: а мы научились уже именно "наблюдать", а не "измерять"? Из того, что известно обо всех экспериментах, человек достаточно сильно вмешивается своими инструментами измерения в экспериментах (а как градусник влияет на температуру подмышки, так и детектор электронов влияет на их поведение). Может когда мы сможем действительно только наблюдать результат, "эффект наблюдателя" сразу и пропадёт?
Olga Iushkova
18 часов назад
-
1
+
Автор, подскажите, если у вас есть информация: а мы научились уже именно "наблюдать", а не "измерять"? Из того, что известно обо всех экспериментах, человек достаточно сильно вмешивается своими инструментами измерения в экспериментах (а как градусник влияет на температуру подмышки, так и детектор электронов влияет на их поведение). Может когда мы сможем действительно только наблюдать результат, "эффект наблюдателя" сразу и пропадёт?
Tet Ra
1 день назад
-
0
+
А я вот склоняюсь к теории, что Лавкрафт был прав...
-
1
+
Так вроде была уже статья о том, что уже провели опыт на атомах натрия, а пучки света направляли на них, и факт наблюдения менял движение фотонов, и они чувствовали, что за ними смотрят, и могли двигаться волной, а могли нет. Мне нравится, как я читала, что сказал Эйнштейн о том, что можно прожить жизнь и верить в сказку, а можно жить так, как будто ее не существует. И я за сказку конечно)))
Popov Anatoly
1 день назад
-
0
+
Эйнштейн не наш засланец однако;) Боги играют в кости;) Иначе, будет не интересно... Тут весь вопрос в праве на мироварение;) Если 'правильно' рассматривать данный процесс, то 'собрать ' своего бога абсолютно реально... Тут главное процесс расплытия мыслею по дереву, дабы своего бога, не продавать чужим. В общем-то знатоки санскрита передавали те знания, что работают, пусть частично и только индивидуально. Письменность дорогое удовольствие;) По тем временам. Таки да, бгг, физические параметры, тупо меняются при наблюдении по всему скалярному полю. И лаборатории для этого не нужны.
Аzret Hagajeev
1 день назад
-
0
+
они там сами запутались, оттого и астрологи, пранаеды, магия, оккультизм доколе уже в паралельные реальности все верят...
Nikita Lazarenko
2 дня назад
-
-7
+
Шива сутра номер 2: знание - оковы. Пока эгоистично ‘ученые’ пытаются описать реальность убирая из этой реальности параметр как Бог, эти самые ‘ученые’ которые придумают и поверят во все что угодно, лишь бы не верить в этот параметр, будут ходить вокруг да около пока новый кембрийский взрыв не сменит реальность на процесс мышления нового порядка (читай между строк а.к.а. Сильный ИИ и сущности на другом уровне реальности) Если принять что Бог вездесущ и его самодостаточность повсюду, то мы и есть его проявление, мы и есть он сам, где только при нем же и при его наблюдений сама ткань реальности меняется и вибрирует. Но я думаю моя мысль не для сайта где в основном идет поклонение левому ‘логическому’ полушарию мозга.
    Dmitriy Dorian
    2 дня назад
    -
    9
    +
    Nikita, таблетки, всё-таки, желательно не забывать принимать.
    +
      ещё комментарии
    Popov Anatoly
    1 день назад
    -
    0
    +
    Nikita, вопрос с таблетками стоит рассматривать адекватно;) Гордыня грех смертный;) А знания да - оковы. Теперь смотри как интересно, знания накладывают отпечаток на твои когнитивные, что позволяет терять связь с точками коллапса волновой функции, дабы скрывать неполноту знаний, неполноту картины наблюдения.... И снова и снова возвращается вопрос, где здесь сон, а где реальность... Критичная переоценка наблюдаемой картины может привести к закреплению ложной информации и картины мира, что позволяет менять физические параметры в точке коллапса, что в свою очередь приводит к разветвлению твоего сознания и снижению способности к критичному восприятию реальности в следствии работы инстинкта самосохранения... И ты теряешься на дорогах людей разумных. Иногда полезно на войне;) Но кто умрет, расскажут кости.
    +
      ещё комментарии
      Popov Anatoly
      1 день назад
      -
      0
      +
      Popov, а иначе, зачем детям искинов и их потомкам, играть? Неинтересно;) Так итог войны известен заранее и искин просто сотрёт себя в пользу победителя, с целью увеличения КПД;) Хотя нельзя назвать искином то, что невозможно оценить;)
      Dmitriy Dorian
      1 день назад
      -
      0
      +
      Popov, вам с Nikita есть что обсудить, Вы созданы друг для друга. Как единомышленники.
        Nikita Lazarenko
        16 часов назад
        -
        0
        +
        Dmitriy, а ты создан для чата производителей таблеток))) так посоветуй же какими ты пользуешься чтобы я был создан для тебя, так сказать, чтобы мы стали единомышлениками))))
          Dmitriy Dorian
          13 часов назад
          -
          0
          +
          Nikita, лекарства имеет право прописывать только ваш психиатр, так что просто продолжайте принимать то, что он вам прописал и проконсультируйтесь у него. Всего вам наилучшего!
            Nikita Lazarenko
            13 часов назад
            -
            0
            +
            D., то ты мне советуешь принимать лекарства, то ты советуешь пойти к врачу чтобы он мне выписал лекарства, да уж. Страшно представить круг вашей когнитивной сегрегации
      Nikita Lazarenko
      16 часов назад
      -
      -1
      +
      Popov, мне вообще нравится что вся современная наука и физика вышла из так называемой алхимии, где маги столетия, тысячелетия перетирали в порошок и жгли все что возможно, создавали абстрактные формулы и тд. На момент открытия периодической таблицы элементов Менделеевым, то как он это называл и какими формулами и выводами пользовался, все те кто мне ставят минуса под комментариями точно так же предлагали бы таблетки ему как сумасшедшему. Как говорится: только могила хэйтеров приводит к реализации идей умов.
        Dmitriy Dorian
        13 часов назад
        -
        0
        +
        Nikita, мы все, кто ставит вам "минусы", застыли в ожидании какого-то невероятного научного прорыва от вас. Держите нас в курсе ваших передовых нетрадиционных идей!
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно