Квантовая физика доказала, что объективной реальности не существует — Naked Science
6 минут
Никита Шевцов
37

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.
Позавчера, 18:20
5 минут
Василий Парфенов

За последние полгода у медиков и ученых существенно улучшилось понимание механизмов функционирования вируса SARS-CoV-2 в организме человека и особенностей протекания вызываемой им инфекции. И если тяжесть проявления симптомов Covid-19 точно зависит от возраста пациента, то как он влияет на восприимчивость к этой болезни, детально не изучалось.

Позавчера, 20:29
7 минут
Денис Гордеев

Изучение инфекционного процесса проводили благодаря комбинации флуоресцентной микроскопии и генетического анализа отдельных клеток.

6 часов назад
5 минут
Редакция

Первый автомобиль в виде, с которым мы знакомы сегодня, был представлен компанией Daimler-Motoren-Gesellschaft весной 1901 года. Это был Mercedes 35 PS – одна из самых первых машин с бензиновым двигателем в истории и первое авто под торговой маркой Mercedes.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 18:20
5 минут
Василий Парфенов

За последние полгода у медиков и ученых существенно улучшилось понимание механизмов функционирования вируса SARS-CoV-2 в организме человека и особенностей протекания вызываемой им инфекции. И если тяжесть проявления симптомов Covid-19 точно зависит от возраста пациента, то как он влияет на восприимчивость к этой болезни, детально не изучалось.

Позавчера, 20:29
7 минут
Денис Гордеев

Изучение инфекционного процесса проводили благодаря комбинации флуоресцентной микроскопии и генетического анализа отдельных клеток.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

[miniorange_social_login]

Комментарии

37 Комментариев

Влад Тарабан
15.08.2020
-
-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?
Eduard Magaram
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.
    Eduard Magaram
    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.
Илья
13.01.2020
-
2
+
Всё просто. Квантовая суперпозиция - это когда элементарные частицы-кванты (электрон, нейтрон, протон, фотон и т.д.) находятся в состоянии волны сразу во всём пространстве одновременно до того момента пока мы не наблюдаем их. Как только мы обратили на них наше внимание они сразу же (быстрее скорости света) становятся частицами и именно в той точке пространства, в которой мы подсознательно предполагали их обнаружить. То есть они являются и волной и частицей одновременно пока мы их не наблюдаем. Это наглядно описывает мысленный опыт с котом Шредингера, когда кот в ящике и жив и мёртв одновременно до тех пор, пока мы не откроем ящик и не увидим его состояние. Это сложно принять к осознанию, но это именно так и есть. То есть пространство, которое мы не наблюдаем, к примеру, за нашей спиной, находится в состоянии волновой структуры... там нет ни домов, ни деревьев нет ничего кроме квантовых волн... Как только мы поворачиваем голову, волновые кванты мгновенно становятся частицами и, выстраиваясь в дисковые многогранники, образуют атомы, молекулы, привычную, нам материю и становятся домами и деревьями именно так, как мы подсознательно ожидаем это увидеть. Энергия нашего сознания структурирует пространство. Корпускулярно-волновой дуализм и принцип суперпозиции предполагает, что это возможно. Тут только вопрос уровней, на котором находится материя. Говоря проще наш мир - это энергетический туман или шаровая молния, если на него будет смотреть сторонний наблюдатель. И только после его наблюдения волновая структура меняется на корпускулярную, но его же возможности не безграничны, следовательно, он не увидит больше того, что позволяет ему его контрольно-измерительная аппаратура.
    Рауль Хавин
    05.05.2020
    -
    -1
    +
    Вновь человечество в Вашем лице входит дважды в одну и ту же реку: вопрос о соотношении ощущений и вещей в философии решался ранее двояко - марксистско-ленинский материализм утверждает первичность вещи, а Вы и ВСЕ идеалисты — первичность ощущения. Почитайте ленинскую работу "Материализм и эмпириокритицизм", в которой он дает свое определение материи (=мир) как «объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его» и НЕ зависит от него. То есть, предмет изучения НЕ становится иным тогда, когда мы наблюдаем его: он ТОТ же! Второе. Мы, люди, видим окружающее ТАК, а животные несколько по-другому: мы смотрим на кость людским взором, собака - по-другому, но кость НЕ становится иной, она ТА же и существует НЕЗАВИСИМО от наблюдателя даже тогда, когда мы НЕ рассматриваем её: она для нас просто СГУСТОК волновых электромагнитных и био-излучений, который всё живое, имеющее ГЛАЗА (как аппарат обнаружения), под воздействием солнечного света (читай: электромагнитного излучения ШИРОКОГО "цветового" диапазона) преобразует в видение на предмет обнаружения его ОПАСНОСТИ для наблюдающего живого, НЕЙТРАЛЬНОСТИ либо ПОЛЕЗНОСТИ! - ТАК шла эволюция ЖИВОГО МИРА в целях ВЫЖИВАНИЯ на протяжении миллиардов лет. Люди по-разному интерпретируют свои ощущения: например, Вы ударились в ИДЕАЛИЗМ. Вы НЕ обладатель "гипнотического" взгляда на предмет изучения: он же НЕ теряет своих свойств от того, СМОТРИТЕ ли Вы на него или просто отвернулись! Не удивлюсь, что Вы ВЕРУЮЩИЙ либо ГОТОВЫ стать им и поверить в "боженьку", в 6-дневное творение Мироздания и прочие "чудеса"! Если есть время, рекомендую прочитать работы философа Фридриха Энгельса "Анти-Дюринг", "Происхождение семьи, частной собственности и государства", "История возникновения христианства".
    +
      ещё комментарии
      Илья
      29.05.2020
      -
      0
      +
      Если ввести в обиход физиков понятие "Теории уровней мироздания" тогда все непонятные моменты между квантовой физикой и классической исчезнут, всё станет на свои места и всё будет логично. Так в опыте со щелями надо понять, что волна в корпускулярно-волновом дуализме есть высший уровень по сравнению с корпускулой и, наблюдая за процессом, мы изменяем уровень волны на корпускулу. Тут следует добавить, что наш слабый контрольно-измерительный аппарат ещё не позволяет наблюдать этот процесс – отсюда вопросы и недопонимание происходящего. ТЕОРИЯ УРОВНЕЙ МИРОЗДАНИЯ Мироздание состоит из уровней. Оно выглядит, как пирамида. В вершине находится энергетическая волна ленты Мебиуса, которая колеблясь, вращаясь и перемещаясь, меняя свой размер, создает нижний уровень с частицами материи. Она основа мироздания и материи. Ниже на уровень находится продукт её деятельности - частицы, которые являются сами инициаторами создания нижнего уровня, который тоже колеблются, вращаются и перемещаются, меняя свой размер, создают нижний уровень материи. И так до бесконечности, как вверх по уровням, так и в низ. Следует сказать, что планетарная модель строения атома в данном случае не состоятельна. Строение атома, скорее всего, выглядит, как лента Мебиуса, где одна сторона выступают, как плюс и минус в результате перемещения и колебания, они, как бы преследуют друг друга, стремясь, уничтожить друг друга. И борьба между ними и есть энергетическая сущность мироздания. В силу своей рациональности и логичности эта борьба разумна и неумолимо последовательна. Надо добавить, что волна высшего уровня создает частицы низшего уровня и наоборот. Свойства материи, пространства и времени зависят от колебаний энергетического процесса плюса и минуса конструктивно похожим на ленту Мебиуса. Частота колебаний, амплитуда колебаний и много векторное вращение её влияет на то, какое вещество будет получено.
Dp Prt
21.12.2019
-
0
+
я не понял : если два фотона в разных сосудах, то откуда здесь связь между ними ?
    ivankolupayev
    22.12.2019
    -
    1
    +
    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.
Денис Кораблёв
27.11.2019
-
-2
+
Т.е. Сознание первично. Не то, конечно, плотское сознание, в узах плоти, а трансцендент.
Коля Молотов
25.11.2019
-
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 ?!
    Рауль Хавин
    05.05.2020
    -
    -1
    +
    Вопрос ФИЛОСОФСКИЙ, а НЕ обывательский - не стоит упрощать его, поскольку именно из его решения появляются "чудеса", религии, "боженьки"/"аллахи" и затем ВОЙНЫ!!
    Надя Иванова
    12.01.2020
    -
    1
    +
    если ты не понимаешь эту статью, это не значит что написанное в статье вынос мозга
Victor Driantsov
20.11.2019
-
1
+
Либо перевод статьи полнейший отстой, либо сам источник хромает. Понять что-то адекватное из этой статьи практически невозможно.
Evgene K.
19.11.2019
-
4
+
Думаю, на квантовому уровне, субъективны даже различия между котом и учеными-физиками.
Дмитрий Александрович Романов
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"
Сергей Иванов
16.11.2019
-
2
+
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."
    Михаил Куревин
    19.11.2019
    -
    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
      Не я Не он
      24.11.2019
      -
      0
      +
      Вы два разных факта притянули друг к другу.
      Сергей Иванов
      20.11.2019
      -
      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?
        Eduard Magaram
        04.08.2020
        -
        0
        +
        Комментарий удален пользователям или модератором...
        Не я Не он
        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.
    itnativa
    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.
1
2

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: