Noch im Jahr 1961 der Physiker und Nobelpreisträger Eugene Wigner skizzierte Gedankenexperiment, das zeigte einer der am wenigsten bekannten Paradoxa der Quantenmechanik. Das Experiment zeigt, wie eine seltsame Natur des Universums ermöglicht zwei Beobachtern — sagen wir, Вигнеру und Freund Вигнера — erleben eine andere Realität. Seitdem die Physiker verwenden ein Gedankenexperiment «Freund Вигнера» für die Erforschung der Natur von Dimensionen und Streitigkeiten darüber, ob es Objektive Tatsachen.
Zuerst informieren Sie über ein Gedankenexperiment Вигнера:
Nehmen wir an, dass zwei Menschen gleichzeitig öffnen die Kiste mit der Katze von Schrödinger. Wenn das Ergebnis (Kollaps der Wellenfunktion) wählt der Beobachter, wie impliziert eine idealistische Lösung, wenn zwei Beobachter machen unterschiedliche Auswahl — Problem. Wenn wir als eines von zwei Ergebnissen, die Wahl kann nur einer der Beobachter, und die Anhänger des Realismus Recht glauben diese Lösung unbefriedigend.
«In Paradox Freund Вигнера, formulierten Physiker Eugene Вигнером, geschieht Folgendes: nehmen wir an, dass anstatt die Katze selber beobachten, Wigner verlangt das seines Freundes. Sein Freund öffnet die Kiste, er sieht eine Katze und dann meldet die Ergebnisse seiner Beobachtungen Вигнеру. In dieser Phase können wir sagen, dass Wigner gerade aktualisiert die Realität, die beinhaltet sein Freund und Katze. Hier gibt es ein Paradox: ob die Katze lebendig oder tot ist, wenn ein Freund Вигнера Sie beobachtete, aber bevor er teilte das Ergebnis der Beobachtungen? Zu sagen, dass wenn ein Freund Вигнера beobachtete die Katze, die Ihren Zustand nicht коллапсировало, bedeutet zu behaupten, dass sein Freund wohnte in einem unbewussten Zustand, bis Wigner ihn nicht gefragt — dass das Bewusstsein seines Freundes nicht lösen konnte, die Katze lebt oder tot ist, ohne Motivation seitens der Вигнера».
Das Paradox zu einem wichtigen, weil Wissenschaftler Experimente durchführen, um festzustellen objektiven Fakten. Aber wenn Sie konfrontiert mit den verschiedenen Realitäten, wie Sie sich darüber einig sein, was könnte diese Tatsachen? Gedankenexperiment Вигнера war nie etwas großes — nur ein Gedankenexperiment.
Aber im letzten Jahr, Physik bemerkt, dass die jüngsten Fortschritte in der Quanten-Technologien ermöglichten Test reproduzieren Freund Вигнера im realen Experiment mit Anderen Worten, die Möglichkeit zu schaffen die unterschiedlichen Realitäten und vergleichen Sie Sie im Labor, um herauszufinden, ob Sie in Einklang zu bringen.
Gibt es eine Objektive Realität?
Und heute Massimiliano Proietti dirigiert von der University of Cowichan-Watt in Edinburgh und einige seiner Kollegen sagten, dass Sie zum ersten mal führten dieses Experiment: erstellt eine andere Realität und verglichen Sie. Und kam zu dem Schluss, dass die Wigner hatte Recht: diese Realitäten werden erbitterte so weit, dass es unmöglich ist, einen Konsens über Objektive Tatsachen im Experiment.
Zunächst ein Gedankenexperiment Вигнера begann mit einem polarisierten Photon, das bei der Messung kann eine horizontale oder vertikale Polarisation. Aber vor der Messung, nach den Gesetzen der Quantenmechanik das Photon existiert in beiden Zuständen Polarisation gleichzeitig — so genannte Superposition.
Wigner stellte sich gegenseitig in ein anderes Labor, das misst den Zustand dieses Photons und speichert das Ergebnis dann als Wigner aus der Ferne beobachtet. Wigner keine Information über die Messung seines Freundes und ist daher dazu gezwungen, anzunehmen, dass das Photon und seine Dimension sind in einer überlagerung aller möglichen Ergebnisse des Experiments.
Wigner kann auch ein Experiment, um zu bestimmen, gibt es diese Superposition oder nicht. Eine Art интерференционный Experiment, das zeigt, dass die Photonen und die Messung tatsächlich befinden sich in Superposition.
In Bezug auf Вигнера, das ist «Fakt» — es ist Superposition. Und diese Tatsache spricht dafür, dass die Messung nicht durchgeführt werden konnte.
Aber sein Freund damit nicht einverstanden ist, da er gemessen Polarisation des Photons und aufgezeichnet. Ein Freund kann auch anrufen Вигнеру und sagen, dass die Messung gemacht wurde (vorausgesetzt, dass das Ergebnis nicht ausgewiesen).
Zwei Realitäten widersprechen. «Das lässt Zweifel an der Performance-Status des festgestellten Sachverhalts zwei Beobachtern», sagt Proietti dirigiert.
Das ist die Theorie, aber im letzten Jahr Каслав Brukner von der Universität Wien in Австраии einen Weg ausgedacht neu «вигнеровского Freund» im Labor mit Hilfe von Techniken, einschließlich Kabelgewirr vielen Teilchen gleichzeitig.
Durchbruch Proietti dirigiert gleichen Bestand darin, dass Sie getan haben ist eigentlich. Sie implementiert das erweiterte Szenario «Freund Вигнера» in einem modernen Experiment mit sechs Photonen.
Sechs Photonen waren verworren, um eine von zwei alternativen Realität — einer, die Вигнера, und die zweite — Вигнеровского Freund. Freund Вигнера misst die Polarisation des Photons und speichert das Ergebnis. Dann führt die Messung der Wigner Interferenz, um zu verstehen, ob die Dimension und das Photon in der Superposition.
Das Experiment gab eine mehrdeutige Ergebnisse. Hat, beide Wirklichkeiten koexistieren können, auch wenn Sie geben unvereinbare Ergebnisse, wie Wigner vorhergesagt. Dies wirft eine Reihe von interessanten Fragen, auf die Physiker die Natur der Realität zu überdenken.
Die Idee, die der Beobachter kann letztlich richten Ihre Messen in irgend einem fundamentalen Realität, beruht auf mehreren Annahmen. Erstens, Universelle Fakten wirklich existieren und Beobachter können über Sie zu verhandeln.
Aber es gibt auch andere Annahmen. Eine davon besteht darin, dass die Beobachter frei zu tun, alle Beobachtungen, welche Sie wollen. Und noch eins: die Wahl, die ein Beobachter, der keinen Einfluss auf die Auswahl der anderen Beobachter. Diese Annahme nennen die Physiker локальностью.
Wenn es eine Objektive Realität, die alle akzeptieren können, alle diese Annahmen sind wahr.
Aber das Ergebnis Proietti dirigiert und seine Kollegen davon ausgegangen, dass eine Objektive Realität nicht existiert. Mit anderen Worten, das Experiment setzt Voraus, dass eine oder mehrere Annahmen — über die Tatsache, dass es eine Realität, mit der wir uns einig; dass es die Freiheit der Wahl; oder über die Lokalität — sollte falsch sein.
Natürlich gibt es eine weitere Option. Option darauf, dass es ein Schlupfloch, das die Experimentatoren verpasst. In der Tat, der Physik versucht, Schlupflöcher in solchen Experimenten viele Jahre, aber Sie erkennen, dass vielleicht nie in der Lage, schließen Sie alle von Ihnen.
Dennoch, die Arbeit hat wichtige Implikationen für die Wissenschaft. Im nächsten Schritt gehen Sie vor: erstellen Sie die Experimente, die zunehmend Bizarre alternativen Realität, die nicht in Einklang zu bringen. Wohin es uns führen wird, weiß niemand.
Sie erklären sich damit einverstanden, dass die Objektive Realität nicht existiert? Erzählen Sie uns in unserem Chat in Телеграме.