Vignerning do'sti paradoksi: ob'ektiv haqiqat bormi?

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Haqiqat nima? Va bu savolga kim javob bera oladi? O'tgan yili Shotlandiyaning Heriot-Vatt universiteti olimlari ob'ektiv haqiqat mavjud bo'lmasligi mumkinligini ko'rsatadigan qiziqarli tajribani sinab ko'rdilar.

Bir paytlar bu g'oya shunchaki nazariya bo'lganiga qaramay, endi tadqiqotchilar uni universitet laboratoriyasi devorlariga o'tkazishga va shuning uchun uni sinab ko'rishga muvaffaq bo'lishdi. Kvant dunyosida turli pozitsiyalardan o'lchovlar har xil natijalarni berishi, lekin ayni paytda bir xil darajada to'g'ri bo'lganligi sababli, o'tkazilgan tajriba shuni ko'rsatdiki, kvant fizikasi olamida ikki kishi bir xil hodisani va turli natijalarni kuzatishi mumkin; ammo bu ikki hodisaning hech birini noto'g'ri deb qabul qilib bo'lmaydi.

Boshqacha qilib aytganda, agar ikki kishi ikki xil haqiqatni ko'rsa, qaysi biri to'g'ri ekanligiga kelisha olmaydi. Ushbu paradoks "Vignerning do'sti paradoksi" sifatida tanilgan va endi olimlar buni eksperimental ravishda isbotladilar.

Kvant mexanikasi nazariy fizikaning atomlar, ionlar, molekulalar, elektronlar, fotonlar, kondensatsiyalangan moddalar va boshqa elementar zarralarning asosiy xossalari va harakatlarini tavsiflovchi boʻlimidir.

Wignerning do'sti paradoks

1961 yilda fizika bo'yicha Nobel mukofoti laureati Evgeniy Vigner ob'ektiv haqiqat nima ekanligini jiddiy so'radi. Olim kvant mexanikasidagi eng g'alati tajribalardan birini taklif qildi, unda ikki kishi ikki xil voqelikni kuzatishi mumkin va ularning hech biri texnik jihatdan noto'g'ri bo'lmaydi degan fikrni o'z ichiga oladi. Lekin qanday?

Vignerning do'sti paradoksi deb nomlangan fikrlash tajribasida, laboratoriyadagi ikki olim yorug'likning eng kichik miqdoriy birligi bo'lgan fotonni o'rganmoqda. Shunisi e'tiborga loyiqki, bu qutblangan foton, o'lchanganida, gorizontal polarizatsiya yoki vertikal qutblanishga ega bo'lishi mumkin. Ammo o'lchashdan oldin, kvant mexanikasi qonunlariga ko'ra, foton bir vaqtning o'zida ikkala qutblanish holatida - superpozitsiya deb ataladigan holatda mavjud.

Shunday qilib, Vigner boshqa laboratoriyadagi do'stining ushbu foton holatini qanday o'lchab, natijani eslab qolishini tasavvur qildi, Vignerning o'zi esa uzoqdan kuzatadi. Shu bilan birga, Wigner o'z do'stining o'lchovi haqida hech qanday ma'lumotga ega emas va shuning uchun u foton va uning o'lchovi barcha mumkin bo'lgan eksperimental natijalarning superpozitsiyasida deb taxmin qilishga majbur bo'ladi.

Ammo bu fotonning qutblanishini o'lchagan va uni yozib olgan Vignerning do'sti nuqtai nazaridan keskin farq qiladi! Do'st hatto Wignerga qo'ng'iroq qilib, o'lchov olinganligini aytishi mumkin (natija oshkor etilmasa). Shunday qilib, biz ikkita kuzatuvchi tomonidan aniqlangan faktlarning ob'ektiv holatiga shubha tug'diradigan bir-biriga zid bo'lgan ikkita haqiqatni olamiz.

Shunisi e'tiborga loyiqki, 2019 yilgacha - shved olimlari laboratoriyada xuddi shunday tajribani o'tkazmaguncha - Vignerning do'stining paradoksi faqat fikrlash tajribasi edi. Xuddi avstriyalik nazariyotchi fizik Edvin Shredinger tomonidan taklif qilingan jahonga mashhur tajriba kabi.

Shredingerning mushuki - bu kvant mexanikasining bema'niligini tasvirlaydigan fikrlash tajribasi. Tasavvur qiling, sizda mushuk va quti bor. Qutiga siz mushukni, radioaktiv moddani va zaharli kolbani ochadigan maxsus mexanizmni qo'yasiz. Yopiq qutidagi radioaktiv atom parchalanib ketgan taqdirda - va bu har qanday vaqtda sodir bo'lishi mumkin - mexanizm zaharli idishni ochadi va mushuk o'ladi. Ammo siz faqat radioaktiv atom parchalangan yoki yo'qligini bilib olishingiz mumkin, faqat qutiga qarashingiz mumkin. Shu paytgacha, kvant fizikasi tamoyillariga ko'ra, mushuk ham tirik, ham o'lik, ya'ni superpozitsiyada.

Ob'ektiv haqiqat yo'qmi?

Tadqiqotchilar laboratoriyada ikkita muqobil haqiqatni yaratish uchun oltita chigal fotonlardan foydalanganlar. Bir voqelik Vigner haqiqatini, ikkinchisi esa uning do‘stining haqiqatini ifodalagan. Vignerning do‘sti fotonning qutblanishini o‘lchadi va natijani saqlab qoldi, shundan so‘ng Vignerning o‘zi o‘lchov va foton superpozitsiyada ekanligini aniqlash uchun interferensiya o‘lchovini amalga oshirdi.

Olimlar jamoasi tomonidan olingan natijalar aralash edi. Ma'lum bo'lishicha, ikkala voqelik ham, agar ular murosasiz natijalarga olib kelsa ham, birga yashashi mumkin - xuddi Evgeniy Vigner bashorat qilganidek. Ammo ularni yarashtirish mumkinmi?

Kuzatuvchilar oxir-oqibat ba'zi bir fundamental voqelikning o'lchovlarini moslashtirishi mumkinligi haqidagi g'oya bir nechta taxminlarga asoslanadi.

Birinchidan, universal faktlar mavjud va kuzatuvchilar ular bo'yicha kelishib olishlari mumkin.

Ikkinchidan, bitta kuzatuvchining tanlovi boshqa kuzatuvchilarning tanloviga ta'sir qilmaydi - fizika bu taxminni mahalliylik deb ataydi. Demak, agar hamma rozi bo'lishi mumkin bo'lgan ob'ektiv haqiqat mavjud bo'lsa, unda bu taxminlarning barchasi haqiqatdir.

Ammo Heriot-Vatt universiteti olimlarining Science Advances jurnalida chop etilgan ishlari natijalari ob'ektiv haqiqat mavjud emasligini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, tajriba shuni ko'rsatadiki, bir yoki bir nechta taxminlar - biz rozi bo'lishimiz mumkin bo'lgan haqiqat borligi haqidagi g'oya, bizda erkin tanlov borligi haqidagi g'oya yoki mahalliylik g'oyasi - noto'g'ri bo'lishi kerak.

"Ilmiy usul kuzatuvlarni kim amalga oshirganidan qat'i nazar, takroriy o'lchovlar bilan tasdiqlangan umume'tirof etilgan faktlarga tayanadi", deb yozadi tadqiqotchilar o'z ishlarida.

Siz haqingizda bilmayman, lekin mening boshim aylanmoqda, chunki olingan natijalar kvant fizikasi sohasiga kelganda, ob'ektiv haqiqat degan narsa yo'qligini aniq isbotlaydi.