Половината физици не вярват, че квантовата механика е свързана с реалния свят

Квантовата механика описва поведението на обектите в микроскопичен мащаб. Въпреки факта, че математическите уравнения, които са в основата ѝ, са се появили преди около сто години, учените все още не могат да постигнат съгласие относно правилния начин за описание на физическата реалност, която стои зад тези формули. Голяма анкета, проведена от списание Nature, потвърди разделението в лагера на физиците. Около 40% от тях смятат, че квантовият свят е част от реалния свят, а почти 50% – че той е просто удобно измислен инструмент за работа с информацията, който не е свързан с реалния свят. В същото време ¾ от учените смятат, че всички съществуващи интерпретации на квантовия свят са погрешни.

„Квантовият свят не съществува“, казва физикът Антон Цайлингер от Виенския университет, който смята, че квантовите състояния съществуват само в главата му и описват информация, а не реалност. „Не съм съгласен“, отговори Ален Аспект от Университета Париж-Саклай, който през 2022 г. си поделя Нобеловата награда с Цайлингер за изследванията си върху квантовите явления. Той и много други физици се събраха миналия месец на остров Хелголанд, Германия, на конференция, посветена на 100-годишнината на квантовата механика.

За да добие представа как академичната общност разбира квантовата физика в юбилейната й година, списание Nature проведе най-мащабното досега проучване сред участниците в конференцията, както и сред средно 15 000 изследователи, чиято неотдавнашна работа е била посветена на квантовата механика. Отговорите – повече от 1100 – показаха колко силно се разминават възгледите на изследователите за най-фундаменталните характеристики на квантовите експерименти.

Респондентите се разминават коренно по въпроса дали вълновата функция – математическото описание на квантовото състояние на даден обект – представлява нещо реално (36%), дали е просто полезен инструмент (47%), или описва субективните възприятия на експерименталните резултати (8%).

Този резултат предполага значително разделение между изследователите с „реалистични“ възгледи, които проектират уравненията върху реалния свят, и тези с „епистемични“ възгледи, които твърдят, че квантовата физика се занимава само с информация.

Учените отговориха по различен начин и на въпроса за съществуването на граница между квантовия и класическия свят (45% от анкетираните отговориха с „да“, 45% – с „не“, а 10% се затрудниха да отговорят). Някои от тях изразиха недоволство от формулировката на въпросите, а повече от сто анкетирани дадоха свои собствени интерпретации.

На въпроса коя според тях е най-добрата интерпретация на квантовите явления и взаимодействия – т.е. кой от многобройните опити на учените да свържат математиката на теорията с реалния свят им харесва най-много – повечето физици (36%) предпочетоха т.нар. копенхагенска интерпретация. Въпреки това някои по-радикални гледни точки също имат значителен брой поддръжници.

15% от анкетираните избраха интерпретацията на многото светове, или интерпретацията на Еверет – една от няколкото теории във физиката, които предполагат, че живеем в мултивселена.

На въпроса дали са сигурни в отговора си, само 24% от участниците отговарят утвърдително. Останалите признават избраното от тях тълкуване като просто адекватно или полезно при определени обстоятелства. Нещо повече, някои учени, които сякаш бяха в един и същи лагер, дадоха различни отговори на последващите въпроси, което свидетелства за непоследователното разбиране на избраното от тях тълкуване.

Огромното мнозинство – три четвърти от анкетираните – смятат, че тълкуването, към което клонят в момента, един ден ще бъде заменено от по-цялостна теория.