| +55 голосов |
|
Понятно, что «квантовомеханический здравый смысл», скорее всего, оксюморон, но иначе здесь не скажешь. Физик Арт Хобсон (Art Hobson) предложил решение длительной дискуссии о природе квантового измерения в рамках стандартной квантовой физики.
В статье, опубликованной в Physical Review A, журнале Американского физического общества, Хобсон утверждает, что явление, известное как «нелокальность», является ключом к пониманию проблемы измерения, иллюстрируемой широко обсуждаемым парадоксом, известном как «кот Шредингера».
В 1935 г. лауреат Нобелевской премии Эрвин Шредингер использовал пример кота в закрытой коробке, чтобы проиллюстрировать центральный парадокс квантовой физики: микроскопические частицы, такие как электроны, фотоны или атомы, могут существовать в двух квантовых состояниях одновременно. Эти состояния известны как суперпозиции.
«Измерение в квантовой физике означает использование какого-то крупномасштабного макроскопического прибора, скажем, счетчика Гейгера, чтобы узнать что-то о квантовом состоянии микроскопической системы, например, атома или одного фотона, - сказал Хобсон. - Квантовая теория, кажется, подразумевает, что если вы подключите микроскопическую систему к крупномасштабному измерительному прибору, который распознает два различных состояния микроскопической системы, то он (в данном случае счетчик Гейгера) будет также «запутан» в суперпозицию, одновременно существуя в двух состояниях. Тем не менее, это мы никогда не наблюдаем, и это не является приемлемым».
Привлекая иллюстрацию Шредингера, Хобсон сказал, что кот играет роль счетчика Гейгера, который связан с радиоактивным ядром для того, чтобы определить, осуществился ли его распад или нет. «Живой кот» будет макроскопическим сигналом того, что ядро не распалось, а «мертвый кот» будет макроскопическим сигналом его распада. Квантовая теория, кажется, говорит о том, что кот должен поэтому пребывать в суперпозиции состояний – быть одновременно и мертвым, и живым (вероятность найти его в одном из этих состояний по прошествии периода полураспада составляет 50%) .
Вместо этого Хобсон пишет в своей статье, что квантовое состояние кота «запутывается» с состоянием атома, подразумевая, что между ними имеется важная «нелокальная связь» или мгновенное действие-на-расстоянии. В соответствии с принципом нелокальности, если любые два запутанных объекта удаляются в противоположных направлениях, и состояние одного из них изменяется, второй в ответ мгновенно изменяет свое состояние независимо от того, как далеко друг от друга они находятся. Хобсон приводит прямые экспериментальные данные, поддерживающее его анализ, из экспериментов, проведенных в 1990 г., включающих нелокальное наблюдение запутанных пар фотонов.
«Странно то, что действие происходит мгновенно, а не по прошествии времени, необходимого для света или электромагнитного сигнала, чтобы преодолеть расстояние между ними, - сказал Хобсон. - Это один объект, который ведет себя как единый объект, но он в двух разных местах. И не имеет значения то, какое расстояние между ними».
Это явление должно быть принято во внимание, чтобы решить проблему измерения, сказал он. В случае с котом Шредингера это означает, что кот больше не должен быть одновременно и мертвым, и живым. Взамен этого, он мертвый, если ядро распалось, и живой, если ядро не распалось, как и можно было бы ожидать.
Согласно Хобсону, три предыдущих опубликованные с 1978 г. анализа предлагали подобные решения проблемы измерения, но более ранние решения были, практически, не замечены в то время, и дискуссии продолжались, «приводя к путанице и даже псевдонаучным заявлениям о следствиях квантовой физики», отметил он.
«Важно разобраться в основаниях квантовой физики, - сказал Хобсон. - Эта теория с более чем вековой историей, и эти идеи были там, но они не были замечены или приняты достаточно серьезно. Я надеюсь, что это решение проблемы измерения теперь будет принято специалистами».
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| +55 голосов |
|
