Et kvanteeksperiment av forskere fra National University of Australia bekrefter den velkjente teorien om at virkeligheten ikke eksisterer før en utenforstående observatør måler den.
I hvert fall er dette sant for objekter i liten skala.
Resultatene fra eksperimentet ble publisert i den autoritative publikasjonen Nature Physics.
Forskere har prøvd å gjenskape et kjent eksperiment som ligger til grunn for kvantefysikkens veldig bisarre spådom om virkelighetens natur. I følge denne prediksjonen er det ingen virkelighet før vi måler den, i alle fall i veldig liten skala.
For en vanlig mann på gaten fremkaller denne avhandlingen en følelse av "vedvarende delirium", og selv med Einsteins generelle relativitetsteori, er mange av grunnlaget for kvanteteorien ennå ikke forenet.
Dette forhindrer imidlertid ikke fysikere fra å aktivt eksperimentere på dette området, og faktisk arbeider kvantecomputere har lenge overrasket ingen.
Virkeligheten eksisterer ikke
Salgsfremmende video:
Forskerne stilte seg et enkelt spørsmål ved første øyekast. Hvis vi snakker om et objekt som kan oppføre seg enten som en partikkel eller som en bølge, så på hvilket tidspunkt i tid bestemmer objektet hvordan han skal oppføre seg?
I henhold til generell logikk skal et objekt være enten en partikkel eller en bølge i opprinnelsen, og det har derfor ingen rolle hvem som gjør målinger eller observasjoner av objektet, siden dens natur ikke vil endres fra dette.
Eksperimentet beviser at observasjoner av atomet i fremtiden påvirker dets oppførsel i fortiden
Men i følge kvanteteori er dette ikke tilfelle.
Kvanteteori antyder at utfallet avhenger av hvordan objektet ble målt på slutten av banen.
Og en gruppe australske fysikere i løpet av eksperimentet fant bevis på at alt skjer akkurat slik.
- Forskningen vår viser at måling er alt. På kvantnivå eksisterer ikke virkeligheten hvis du ikke kan se den, avslutter studieleder Andrew Truscott, fysiker ved det australske nasjonale universitetet i Canberra.
For første gang ble et slikt eksperiment foreslått av den amerikanske teoretiske fysikeren John Wheeler i 1978. Det er nå kjent i vitenskapen som Wheelers Delayed Choice Experiment.
Wheeler foreslo å bruke lysstråler reflektert av speil, men på den tiden tillot ikke teknologien et slikt eksperiment å bli utført i sin helhet. Nesten 40 år senere klarte en gruppe australske forskere å implementere ideen om Wheeler-eksperimentet ved å bruke heliumatomer som interagerer med laserstråler.
Forskerne fanget heliumatomer i en "Bose-Einstein-kondensat" -tilstand som gjør det mulig å observere kvanteeffekter på makroskopisk nivå, og deretter fjernet alle bortsett fra ett av atomene.
Dette enkle atomet ble deretter ført mellom to laserstråler, som fungerte i samme rolle som de fine nettverkene for lysstråler. De. i rollen som et ujevnt gitter.
Så ble det lagt til et slikt "nett" langs atomet.
Dette førte til en forvrengning av atomet til banen, det gikk på begge mulige baner som en bølge ville gjort. Atomet tok med andre ord to forskjellige veier.
Men i det gjentatte eksperimentet, da det andre "rutenettet" ikke ble lagt til, valgte atomet bare en mulig bane.
I følge forskerne tyder det faktum at det andre “rutenettet” ble lagt til etter at atomet krysset den første “korsvei” at atomet, figurativt sett, ikke definerte sin natur før det ble observert (eller målt) en gang til.
"Forutsigelser om kvantefysikk om interaksjon mellom objekt kan virke underlige når det kommer til lys som oppfører seg som en bølge," forklarer Roman Khakimov, en australsk forsker fra det nasjonale universitetet som deltok i studien.
Men han sier at eksperimenter med atomer som har masse og samhandler med elektriske felt gjør bildet enda mer utrolig.
Enkelt sagt, hvis du godtar det faktum at atomet tok en bestemt vei ved de første veiskillene, beviser eksperimentet at fremtidige målinger kan påvirke atomets fortid, forklarer studieleder Andy Truscott.
"Atomet beveget seg ikke mellom de betingede punktene A og B," forklarer han. "Først etter målinger på det endelige observasjonspunktet ble det klart om atomet oppførte seg som en bølge, som delte seg i to retninger, eller som en partikkel og valgte en."
Hva betyr det?
Til tross for at alt dette høres sprøtt ut for den uinnvidde personen, sier forfatterne av studien at eksperimentet er en bekreftelse på kvanteteori. I hvert fall i minste skala.
Denne teorien har allerede gjort det mulig å lage en rekke ganske gjennomførbare teknologier innen lasere og datamaskinprosessorer, men så langt har det ikke vært så lyse eksperimenter som bekrefter det.
Truscott og Khakimov fant i hovedsak bekreftelse på at virkeligheten ikke eksisterer før vi observerer den.
Dette er en av de grunnleggende tesene i kvanteteori. Det er usannsynligheten hans fra lekmann, for regnet ikke slutter å falle, selv om du lukker øynene for ikke å se det, som gjør kvanteteorien “skilt fra virkeligheten”.
Så langt er det ikke funnet bevis for at dette prinsippet fungerer i virkeligheten. Wheelers tankeeksperiment, så vel som det praktiske eksperimentet av Truscott, som bekrefter det, hører foreløpig bare til kvantenivået.
Samtidig mener en rekke filosofer at selv om det ikke er anvendelig på makronivå, kan kvante teori være nyttig for lekmannen, siden (når den er grovt formulert) står det at verden er nøyaktig slik vi ser den.
