Квантовая физика доказала, что объективной реальности не существует — Naked Science
6 минут
Никита Шевцов
35

Квантовая физика доказала, что объективной реальности не существует

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Квантовый эксперимент показал отсутствие объективной реальности
Квантовый эксперимент показал отсутствие объективной реальности

Мы привыкли, что если в макромире происходит какое-то явление, а видеть его могут сразу несколько человек, то впечатления о нем у всех будут практически одинаковые, если дело касается фактической информации, а не эмоциональной. Но в квантовом мире все не так просто: для двух разных наблюдателей один квантовый процесс может иметь совершенно разный результат. И, как оказывается, фактическая информация каждого из них будет верна.

Этот парадокс впервые описал физик Юджин Вигнер. Он немного усложнил мысленный эксперимент Эрвина Шредингера с котом, добавив в него категорию друзей. Согласно парадоксу друга Вигнера, представим, что после завершения опыта с котом Шредингера экспериментатор открывает коробку и видит живого кота. Вектор состояния животного в момент открытия коробки переходит в состояние «ядро не распалось, кот жив». Таким образом, в лаборатории он признан живым. 

Но за пределами лаборатории находится друг. Он еще не знает, жив кот или нет, и признает кота живым только тогда, когда экспериментатор сообщит ему исход эксперимента. Но все остальные друзья еще не признали кота живым и признают только тогда, когда им расскажут об этом. Таким образом, кота можно признать полностью живым только тогда, когда все люди во Вселенной узнают результат эксперимента. До этого момента кот остается в суперпозиции двух состояний — между жизнью и смертью.

Этот сценарий долго был интересным мысленным экспериментом. Но отражает ли он реальность? С научной точки зрения прогресс в этом направлении был незначительным вплоть до недавнего времени, когда Часлав Брукнер из Венского университета показал, что при определенных допущениях идея Вигнера может быть использована для формального доказательства того, что измерения в квантовой механике субъективны для наблюдателей.

Брюкнер предложил способ проверки этого понятия, переведя парадокс друга Вигнера в рамки, впервые установленные физиком Джоном Беллом в 1964 году. Брюкнер рассматривал две пары Вигнеров и их друзей, находящихся в двух отдельных помещениях и проводящих измерения: Вигнеры находились внутри, а друзья ждали и гадали снаружи. Результаты измерений каждой пары можно суммировать, чтобы в итоге решить неравенство Белла. Если оно нарушится, наблюдатели могут иметь разные результаты измерений, каждый из которых будет верен.

Теперь физики впервые провели этот мысленный эксперимент в реальном мире. Для этого они использовали квантовый компьютер и три пары запутанных фотонов. Первая пара представляет собой монеты, а две другие используются для их «подбрасывания» — измерения поляризации. При этом каждая «монета» находится в своем замкнутом сосуде, где, помимо нее, присутствует «бросающий» фотон. Снаружи этих двух коробок расположены еще два фотона, которые выполняют функцию «друзей-наблюдателей». 

Несмотря на использование самой современной квантовой технологии, ученым потребовались недели, чтобы собрать достаточный объем данных из шести фотонов. В конце концов они показали, что неравенство Белла нарушается, следовательно, каждый из наблюдателей квантового явления может иметь свои альтернативные факты. Это означает, что для квантового мира не может быть «одной правды»: измерения с разных позиций дадут различающиеся результаты и будут одинаково верны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 часов назад
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

Вчера, 05:40
6 минут
Мария Азарова

Американские ученые проверили, есть ли взаимосвязь между возрастом и титрами нейтрализующих антител к классическому штамму коронавируса и бразильскому варианту у привитых людей.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

35 Комментариев

-
-2
+
Что за бред!?! Простите, не смог пройти мимо этого словоблудия: Таким образом, кота можно признать полностью живым только тогда, когда все люди во Вселенной узнают результат эксперимента. До этого момента кот остается в суперпозиции двух состояний — между жизнью и смертью. То есть, пока вся вселенная не узнает, кот будет не жив, ни мёртв??? Это как??? Даже если в комнате никого не будет (наблюдатель пошёл отлить))), а кот вылез из ящика (захотел пожрать))), то он не жив и ни мёртв? Для вселенной? И вообще, это событие происходит в одной вселенной для кота (держись, сКОТина!) и для остальных клинических умников?
09.08.2020
-
0
+
Вся вселенная едина и строго детерминирована. В ней все однозначно и рационально.Но она всегда была и будет иррациональна- непознаваема для человека, т.к. он никогда не поймет все причинно-следственные связи взаимодействия энергий вселенной. Человек всегда описывает процессы вселенной,постулируя виртуальные пространства действия для каждого закона (из пространств "моделей), исходя из своих знаний и возможностей. И те события, которые он в состоянии как-то для себя объяснить, интерпретировать он считает реальным объяснением этой части вселенной (при этом,возникновение любых событий всегда вероятностно!). А события, объяснить которые он совершенно не в состоянии, он называет случайными, неопределенностями, парадоксами и описывает их как вероятностные. В процессе познавания вселенной, эти неопределенности, парадоксы определяются, объясняются, корректируя парадигму вселенной,но сразу появляются новые неопределенности и парадоксы. Человечество обречено так последовательно (но-фрагментарно!) описывать вселенную.
    12.08.2020
    -
    0
    +
    "И, как оказывается, фактическая информация каждого из них будет верна." Никто из наблюдателей не опишет реальные события эксперимента-каждый воспринимает его, на самом деле, по-своему-субъективно. Кроме того, эксперименты проводились в постулированном (бесконечно ограниченном) экспериментаторами пространстве. Т.о.,фактическая информация и, соответственно, реакция каждого будет объективно НЕ верна (она будет верна только для него). Если признать очевидное: процессы во вселенной всегда иррациональны для человека, результаты экспериментов становятся объяснимыми.
21.12.2019
-
0
+
я не понял : если два фотона в разных сосудах, то откуда здесь связь между ними ?
    22.12.2019
    -
    2
    +
    Эффект квантовой запутанности как раз и состоит в том что пара запутанных фотонов как бы знает о состоянии друг-друга. И если изменить состояние одной частицы, то вторая тоже его изменит. Причем скорость такого изменения практически мгновенна - частицы разносили на сотни километров, но не обнаружили никакой временной задержки. Правда для передачи информации это явление использовать нельзя (начальное состояние частиц не определено). Но можно использовать для ее защиты.
-
-2
+
Т.е. Сознание первично. Не то, конечно, плотское сознание, в узах плоти, а трансцендент.
-
0
+
ВСЯ СТАТЬЯ НАПОМИНАЕТ ПРИМЕР ,, КЛАССИЧЕСКОЙ НЕМЕЦКОЙ ФИЛОСОФИИ ,, - ЭТО ВЫНОС МОЗГА СОБЕСЕДНИКА . С ПОЗИЦИИ МЫШЛЕНИЯ КОТА , ВЛЕЗАЮЩЕ - ВЫЛЕЗАЮЩЕГО ИЗ КОРОБКИ : КОТ - ИНТЕРЕСНО , ЧТО ЗНАЮТ ВСЕ КОТЫ ВСЕЛЕННОЙ О ТОМ , В КОТОРОМ ЧАСУ КОРМИТЬ БУДУТ , И , ЧТО ЗА ТИП ТУТ ТРЁТСЯ ВОЗЛЕ МОЕЙ КОРОБКИ ?!
    -
    1
    +
    если ты не понимаешь эту статью, это не значит что написанное в статье вынос мозга
    -
    -1
    +
    Вопрос ФИЛОСОФСКИЙ, а НЕ обывательский - не стоит упрощать его, поскольку именно из его решения появляются "чудеса", религии, "боженьки"/"аллахи" и затем ВОЙНЫ!!
20.11.2019
-
1
+
Либо перевод статьи полнейший отстой, либо сам источник хромает. Понять что-то адекватное из этой статьи практически невозможно.
19.11.2019
-
6
+
Думаю, на квантовому уровне, субъективны даже различия между котом и учеными-физиками.
17.11.2019
-
1
+
До этого момента кот остается в суперпозиции двух состояний — между жизнью и смертью." В данной ситуации У кота единственная суперпозиция которая имеет множество вариаций ! Называется этот суперпозиция" Я х** его знает"
-
3
+
Из того, что "физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы" не следует, что "объективной реальности не существует". Нарушение неравенства Белла доказывает лишь то, " что вероятностный характер предсказаний квантовой механики не объясняется наличием скрытых параметров, то есть неполнотой описания."
    18.11.2019
    -
    2
    +
    Ну ващет объективность реальности подразумевает, что есть однозначные факты, одинаковые для всех. А если разные наблюдатели видят один и тот же объект по-разному, и все эти видения равнозначны, то как бы и получается, что объективности не существует.
    -
    0
    +
    " что вероятностный характер предсказаний квантовой механики не объясняется наличием скрытых параметров, то есть неполнотой описания." Ваша фраза построена так, будто бы скрытые параметры есть, но они не не объясняют вероятностный характер предсказаний. И мол из этого следует что описание квантовой механики не полно. Но скрытых параметров нет! Этот факт многократно опытным путем доказан. Из этого простого факта вытекает что нет и объективной реальности, а есть лишь субъективные. Что хотели доказать этим экспериментом? Это как проверить закон тяготения - "ура, яблоко упало вниз, мы опытным путем доказали что закон тяготения работает") Где интрига? Что, были какие то другие возможные варианты исхода этого опыта?
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Вероятностный характер предсказаний квантовой механики не объясняется наличием скрытых параметров, то есть неполнотой описания. Как можно заключить из этой фразы, что описание квантовой механики не полно? Я лишь хотел сказать, что вероятностный характер предсказаний квантовой механики является объективной реальностью. И из этого простого факта не следует, что нет объективной реальности. Существуют как детерминированные процессы, так и вероятностные. И с чего Вы взяли, что вероятностные процессы не являются объективной реальностью?
        24.11.2019
        -
        0
        +
        Что-то, типа, Надреальности? Основной, так сказать. Это Вы имели в виду? Так это и будет тогда Абсолютная, то есть, объективная реальность. И в то же время она может быть субъективной, для какой-то другой реальности, объекты которой считают свою реальность объективной.
        04.08.2020
        -
        0
        +
        Комментарий удален пользователям или модератором...
      24.11.2019
      -
      0
      +
      Вы два разных факта притянули друг к другу.
-
-5
+
а все уперается в то. что абсолютное знание остановит ПРОЦЕСС и произойдёт переход в настоящую реальность. христианство это описывает.
    18.11.2019
    -
    0
    +
    Остановит процесс чего? Знаний? В какую реальность?) Если человек познает всё, у него будет своя реальность, так как большие шансы у него на "поехавшую крышу". И если рассматривать вариант, если "мозги не потикут" от информации, то можно рассматреть такое понятие, как экстремизм. Познание этого може тоже включить в список информации, так как человек познает это ощущение (по ровной дороге 300 км на Р1, сноудборд на снежной горе, страх перед нападающим животным и т. д. т. п.), И даже если человек будет жить без конечно (гинетически не стареть), то он все равно не познает обсолютно все, так как очередной экстремальный прыжек или погоня от животного окажется последней). А если человек придумает, как экстремизм обезопасить на 100% то это будут уже совершенно другие ощущение. И! И ДАЖЕ ЕСЛИ каким то волшебством удастся человеку ощутить каждую экстремальную ситуации ( если отталкиваться от того, что планета Земля в корне измениться и будет крайне малое количество мест, где можно заняться экстремизмом (допустим массовое вымирание живого) то мы все равно. Не успеем познать сколько живых существ во всех системах)
    +
      ещё комментарии
      18.11.2019
      -
      0
      +
      Смешные ошибки в ваших комментах здорово снижают глубину полета вашей мысли.
        24.11.2019
        -
        2
        +
        упЕраются у одного, потИкут у другого. Они уже живут в реальности, где ошибки нормальное явление.
    24.11.2019
    -
    0
    +
    Вот в той реальности, где "упЕрается", это и произойдёт))
1
2

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: