Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Квантовый эксперимент: реальность — вопрос личного выбора
15.02.2021

Квантовый эксперимент: реальность — вопрос личного выбора

Оценка: 4.0    953 7 Наука и Технологии
12:59

Это доказал необычный эксперимент с космическим спутником: благодаря квантовой механике прошлое может определяться настоящим, а принцип причинно-следственных связей при этом ставится под сомнение. 

Как утверждает квантовая механика, реальность — это то, что выбрал сам человек. Физикам давно было известно, что квант света (фотон) будет вести себя как волна и как частица в зависимости от того, как именно ученые измеряют ее. 

Отразив фотон от орбитального спутника наблюдатель может решить этот вопрос даже тогда, когда световой квант уже прошел через «точку принятия решения». Подобные эксперименты с отложенным выбором в будущем позволят исследовать границы между квантовой теорией и теорией относительности. 

Подобный эксперимент уже проводился в лабораторных условиях. Выведя его в космос, ученые доказали, что природа фотона остается неопределенной даже если частице приходится преодолевать тысячи километров. Филипп Гранджи, физик из Института оптики в Палесо (Франция), который также принимал участие в лабораторном эксперименте, уверен, что подобные опыты отлично подходят для «осуществления квантовой физики в космосе». 

Квантовый дуализм: может ли настоящее определять прошлое? 

Так в чем же суть опыта? 

Напомним, что фотон может проявлять свойства или частицы, или волны, в зависимости от того, какой метод измерения предпочитают ученые. В конце 1970-х годов знаменитый теоретик Джон Арчибальд Уилер понял, что экспериментаторы могут отложить свой выбор до тех пор, пока фотон почти полностью не пройдет сквозь устройство, настроенное на то, чтобы подчеркнуть то или иное свойство частицы. Это показывает, что поведение фотона в данном случае не предопределено. 

Чтобы проверить свою гипотезу, Уилер предложил по одиночке пропускать фотоны через так называемый интерферометр Маха-Цендера, подчеркивающий волновую природу света. Благодаря зеркальному «расщепителю лучей», устройство разделяет квантовую волну входящего светового потока на две части и направляет их по двум разным путям. 

После этого второй расщепитель рекомбинирует волны, что вызывает состояние интерференции и активирует два детектора. То, какой детектор поймает сигнал первым, зависит от разницы длин двух световых потоков — ожидаемое поведение для интерферирующих волн.

Но что, если второй разделитель попросту удалить из системы? В таком случае свет перестает проявлять свойства волны: первый разделитель просто отправит фотон по тому или иному направлению, как обычную частицу. А поскольку эти пути пересекаются там, где раньше был второй разделитель, детекторы сработают с одинаковой вероятностью, вне зависимости от длины пройденного фотоном пути. Уилер же предлагает удалить вторую часть устройства уже после того, как первая расщепит световой поток. 

Это звучит странно, поскольку создает парадокс: решение, принятое в настоящем времени (убрать или не убрать второй разделитель) определяет событие прошлого (расщепляется ли фотон как волна или же проходит по одной траектории как частица). 

Современная квантовая теория избегает комментариев по этому поводу, предполагая, что до самого факта измерения фотон остается как частицей, так и волной.

Путешествие в космос и обратно 

Команда исследователей во главе с Франческо Ведовато и Паоло Виллорези из Университета Падуи в Италии проводила свою версию эксперимента с использованием 1,5-метрового телескопа в Лазерной обсерватории «Матера» на юге Италии. Идея была в том, чтобы отправить фотоны в космос, после чего те отразятся от спутника. Дело в том, что, как отмечает Виллорези, на таких огромных расстояниях физики не могут провести свет двумя идеально параллельными путями — расширяющиеся в пространстве лучи будут неизбежно сливаться и перекрывать друг друга. Вместо этого они пропускали фотон через интерферометр Маха-Цендера на Земле, настроенный на траектории выхода разной длины. Разница между импульсами составляла 3,5 наносекунды, а сами вылетающие частицы телескоп выпускал в небо. 

Как только импульсы отражались от спутника и возвращались на нашу планету, физики снова пропускали его через интерферометр. Устройство при этом отмечало или временной сдвиг (что означает, что импульсы перекрывали друг друга и фотон вел себя как волна), или его отсутствие (то есть фотоны вели себя как частицы). Когда импульсы в первый раз покидали устройство, они обладали различной поляризацией. Чтобы отметить сдвиг во времени, физики сначала должны были провести очень быструю электронную реполяризацию, а чтобы доказать его отсутствие, было достаточно просто не проводить никаких манипуляций.

В результате все прошло так же, как и в лабораторных условиях. Когда на фотоны воздействовали ученые, кванты света вели себя как волны; когда их оставляли в покое — как частицы. Таким образом, физики сами решали природу света уже после (!) того, как тот отразится от спутника и был на полпути обратно, о чем и рассказали на страницах журнала Science Advances.


 

Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 7

0  
anku 16.02.2021 10:58 [Материал]
Реальность одна и не зависит от того кто что думает,но своё отношение к реальности можно менять и выбирать.Ложь сатаны- вы хозяева мира , правда- вы дети в доме Отца ,а дети, покуда живы родители, в своём положении не отличаются от рабов.
0  
Alexei2012 15.02.2021 23:24 [Материал]
biggrin К восторгу кв.физиков https://www.youtube.com/watch?v=CsDwqE7Kh9A ) Будда говорил почти 2500 лет назад: «Всё, что мы есть, и все вокруг нас, (включая Мультивселенную) есть результат наших мыслей. Ум – это всё». Так что похоже Дискус насчет реальностей и пр. лишен смысла. Нынешние физики предупреждают, например, проф. MIT Ллойд - мы привыкли считать, что Вселенная – нечто познаваемое (хотя бы принципиально), и от этого наивного представления пришло время отказаться, наша “вселенная” – всего лишь один из громадного числа пузырей. И с каждым наблюдателем связана его собственная вселенная. И не исключено, что нам придется привыкнуть к мысли, что есть “моя вселенная” и есть “твоя вселенная”, но нет никакой нашей Вселенной”, – пишет другой физик - Гефтер. Так что пора каждому выбирать «свою» Вселенную и жить спокойно.
+1  
kvantic 15.02.2021 23:58 [Материал]
Отлично! Я выбираю Вселенную, где соглашаюсь с тобой.
smile
-2  
V@sh 15.02.2021 18:23 [Материал]
Цитата
Как утверждает квантовая механика, реальность — это то, что выбрал сам человек. Физикам давно было известно, что квант света (фотон) будет вести себя как волна и как частица в зависимости от того, как именно ученые измеряют ее.

Это обозначает только то, что "учёные" ни фига не понимают сути процессов, не более того.
0  
anku 15.02.2021 15:28 [Материал]
Тут рассказывают о лазере и его отличие от обычной световой волны. Никаких множественных реальностей нет и не может быть мы не знаем сил формирующих нашу реальность(убери их и мир превратится в океан энергий) какие же основания для предположений о множестве?
0  
Lex2015 15.02.2021 13:40 [Материал]
В свое время, когда впервые был проведен этот эксперимент, я написал в лаборатории, где его проводили (кажется в германию и в сша), что кроме просто эксперимента они открыли весьма простой способ почти мнгновенной передачи данных на очень большие расстояния. У ответ была мертвая тишина. Они тупые или такой вид связи никому не нужен?
0  
Светло3ар 15.02.2021 13:30 [Материал]
Учёные мягко говоря лукавят поскольку прямого выхода в открытый космос для земли на которой наш мир существует попросту нет! Все эксперементы проводятся в пределах естественных условий лаболатории - к вопросу реальности и дуальности! yes fudge
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
Вред веганской диеты для здоровья костей подтвердили
Кредит, аренда... - срок. Судя по исходным данным (от Guest)
Вред веганской диеты для здоровья костей подтвердили
Каждому свое, хотя я еще не видел тех кому бы повр (от Guest)
Загрязненный воздух повышает риск развития диабета
' Как оказалось, занятия спортом могут снизить (от Guest)
Ученые выяснили, что вороны могут планировать свои действия
Скорее вороны поняли, что есть вероятность того, ч (от Lex2015)