Квантовая физика и параллельные вселенные

Играющий в кости бог

Представление о непредсказуемости поведения микрочастиц шло вразрез со всем опытом и эстетическими пристрастиями физиков. Идеалом считался детерминизм — сведение любого явления к однозначным законам механического движения. Многие ожидали, что в глубине микромира найдется более фундаментальный уровень реальности, а квантовую механику сравнивали со статистическим подходом к описанию газа, который применяется лишь из-за того, что трудно отследить движения всех молекул, а не потому, что те сами «не знают», где находятся. Эту «гипотезу скрытых параметров» активнее всех защищал Альберт Эйнштейн. Его позиция вошла в историю под броским слоганом: «Бог не играет в кости».

Его оппонент Нильс Бор утверждал, что волновая функция содержит исчерпывающую информацию о состоянии квантовых объектов. Уравнения позволяют однозначно рассчитать ее изменения во времени, и в математическом плане она не хуже привычных физикам материальных точек и твердых тел. Отличие лишь в том, что она описывает не сами частицы, а вероятность их обнаружения в той или иной точке пространства. Можно сказать, что это не сама частица, а ее возможность. Но где именно она обнаружится при наблюдении, предсказать принципиально невозможно. «Внутри» частиц нет никаких недоступных измерению скрытых параметров, определяющих, когда именно им распадаться или в какой точке пространства появляться при наблюдении. В этом смысле неопределенность — фундаментальное свойство квантовых объектов. На стороне этой интерпретации, которую стали называть копенгагенской (по городу, где жил и работал Бор), была сила «бритвы Оккама»: в ней не предполагалось никаких дополнительных сущностей, которых не было в квантово-механических уравнениях и наблюдениях. Это важное преимущество склонило большинство физиков к принятию позиции Бора намного раньше, чем эксперимент убедительно показал, что Эйнштейн ошибался.

И все же копенгагенская интерпретация небезупречна. Главным направлением ее критики стало описание процесса квантового измерения. Когда частица с размытой по большому объему пространства волновой функцией регистрируется экспериментатором в определенном месте, вероятность ее пребывания в стороне от этой точки становится нулевой. А значит, волновая функция должна мгновенно сконцентрироваться в очень небольшой области. Эту «катастрофу» называют коллапсом волновой функции. И она является катастрофой не только для наблюдаемой частицы, но и для копенгагенской интерпретации, поскольку коллапс протекает вопреки уравнениям самой квантовой механики. Физики говорят об этом как о нарушении линейности при квантовом измерении.

Получается, что математический аппарат квантовой механики работает лишь в кусочно-непрерывном режиме: от одного измерения до другого. А «на стыках» волновая функция скачкообразно меняется и продолжает развитие из принципиально непредсказуемого состояния. Для теории, стремящейся описать физическую реальность на фундаментальном уровне, это было очень серьезным недостатком. «Прибор извлекает из состояния, которое существовало до измерения, одну из содержащихся в нем возможностей», — писал об этом явлении один из создателей квантовой механики Луи де Бройль. Такая трактовка неизбежно приводила к вопросу о роли наблюдателя в квантовой физике.

Foreign real estate

Item No 3679
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, 10 мин. трансп. от Центра
Price 105 000 EUR
2 комн. кв-ра, 52,83 кв.м.

Item No 3684
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, 10 мин. трансп. от Центра
Price 164 160 EUR
4 к. кв-ра в Cité 114 кв.м.

Item No 3678
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, 8-10 минут пешком от Центра
Price 132 000 EUR
2 комн.кв-ра, 65 кв.м.

Item No 3682
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, 10 мин. трансп. от Центра
Price 150 120 EUR
2.5 комн. кв-ра в престижном р-не

Item No 3683
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, 10 мин. трансп. от Центра
Price 92 880 EUR
2-к. кв-ра в русскоговорящем р-не

Item No 3680
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, Центр
Price 87 000 EUR
1 комн. кв-ра в Центре, 52,00 кв.м.

Item No 3605
ApartamentySale
Country Хорватия
Price 205 000 EUR
Продаем апартаменты в Хорватии, (Medulin). Площадь: 121 кв.м. Стоимость: 205000 €

Item No 3677
ApartamentySale
Country Германия
Region Город Баден-Баден, 5-7 минут пешком от Центра
Price 130 000 EUR
2 комн. кв-ра, 80 кв.м.

Item No 1865
ApartamentySale
Country Болгария
Region город Обзор
Price 150 000 EUR

Subscription

Your name

E-mail

-

Ask a question to the lawyer

Яндекс цитирования