Реальность – это иллюзия? Действительно ли наблюдатель может влиять на квантовый беспорядок?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Что, если сама Вселенная — это калейдоскоп, где узор меняется в зависимости от того, кто в него заглядывает? Звучит как начало фантастического романа, но это — реальный вопрос, который задают себе физики, пытаясь примирить две фундаментальные, но конфликтующие теории: квантовую механику и общую теорию относительности Эйнштейна. И, как ни странно, ключ к примирению может лежать в… хаосе. Вернее, в энтропии.

Энтропия: Мера беспорядка и неопределенности

Прежде чем продолжить, давайте разберемся с энтропией. Представьте себе аккуратно сложенные вещи в вашем шкафу. Это — низкая энтропия, порядок. А теперь представьте шкаф после того, как туда заглянул ураган. Это — высокая энтропия, беспорядок. В физике энтропия — это мера беспорядка в системе. Чем больше вариантов расположения частиц, тем выше энтропия.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Теперь представьте квантовый осциллятор, который, по сути, является квантовой версией маятника или пружины. Он может находиться в разных состояниях одновременно, пока его не «увидят». И вот тут начинается самое интересное.

Наблюдатель меняет правила игры

Новое исследование, проведенное учеными, показывает, что изменение энтропии квантового осциллятора зависит от… наблюдателя. Точнее, от его «мировой линии» — траектории движения в пространстве-времени. Звучит запутанно? Позвольте объяснить.

В квантовой механике, состояние квантового объекта не определено до тех пор, пока мы на него не посмотрим, не измерим. Это похоже на кота Шрёдингера, который одновременно жив и мертв в ящике, пока мы не откроем крышку. В общей теории относительности, время течет по-разному для разных наблюдателей, в зависимости от их положения в пространстве-времени.

Ученые объединили эти два принципа и обнаружили, что если два наблюдателя измеряют энтропию квантового осциллятора, а затем один из них совершает «путешествие» (например, облетает земной шар на самолете), то они увидят разные изменения энтропии. Почему? Потому что их мировые линии в искривленном пространстве-времени будут отличаться.

Квантовый мир и гравитация: Не такие уж и разные?

Идея, что энтропия зависит от наблюдателя, на первый взгляд может показаться абсурдной. Но на самом деле, это добавляет новое понимание того, как энтропия объекта может меняться. И самое главное, это демонстрирует, что квантовая теория и общая теория относительности не всегда конфликтуют друг с другом.

Конечно, эти две теории остаются несовместимыми в экстремальных условиях, например, внутри черных дыр. Но новое исследование показывает, что в более «мягких» условиях они могут работать вместе.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Что дальше?

Ученые надеются, что это открытие поможет построить более общую теорию, которая объединит квантовую механику и общую теорию относительности. Возможно, это всего лишь «вершина айсберга», за которой скрывается еще более фундаментальная теория.

Но для начала, необходимо провести экспериментальные проверки. Если удастся подтвердить зависимость свойств квантового объекта от наблюдателя, это станет серьезным шагом вперед в понимании Вселенной.

Так что, в следующий раз, когда будете смотреть на звездное небо, помните: возможно, вы видите его немного иначе, чем ваш сосед. И, возможно, именно эта разница в восприятии и является ключом к разгадке величайших тайн Вселенной.

7 комментариев

Добавить комментарий

M
На самом деле это очевидно. Энтропии как реально осязаемой физической величины не существует. Смысл в том, что то, что происходит, это то, что в данных условиях может произойти с наибольшей вероятностью. Ключевое слово — в данных условиях. Условиями можно манипулировать. Так например каждый наблюдатель измеряет проекцию состояния поля на СВОЕ состояние. И это очевидно, что для наблюдателей, находящихся в разных состояниях, результаты будут отличаться.
a
С учетом того, что кванты — это статфизика, получается, что наблюдать за отдельным электроном/фотоном нет никакого смысла.
И «проекции частиц» обычно измеряются на некое направление, определяемое детектором.
Мне вот интересно, откуда среди ученых появилось это увлечение субъективным идеализмом с уклоном в солипсизм?
s
Эмм, как локальность! энтропии даёт изменение собственных! квантовых свойств? Если читать статью буквально, то опровергнут принцип равноправия систем отсчёта. Опять учёный того-этого журналиста, подлец!
a
Строго говоря, в ОТО нет равноправия систем отсчета.
Voffkaprof
«Если удастся подтвердить зависимость свойств квантового объекта от наблюдателя....»
Так эта зависимость уже давно подтверждена — даже тем же экспериментом с двумя щелями.
А вот когда два наблюдателя — да, уже интересно)
115805951149438891701@google
А что наблюдает кот, сидя в коробке в ожидании? Пока на него не снизойдет этот наблюдатель. Он жив или мёртв? Или наблюдатель жив или мёртв? А если кот мёртв и не может наблюдать, то что случится с наблюдателем?
1
Опыт со щелями показывает, что первый наблюдатель и второй облетевший землю видят на экране одну и ту же картинку. Как и все другие наблюдатели видят одно и то же.
Причем здесь ОТО? Это уже на фикцию какую-то похоже.
Разбираться нужно в том как способ наблюдения влияет на результат.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Первое фото черной дыры всерьез считали ошибкой программ: повторный анализ данных доказал, что кольцо что кольцо M87 реально

В апреле 2019 года международная коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры. Объект, получивший обозначение M87*, находится...

Какая машина может ездить по потолку? Это не фантастика, а физика

Если вы когда-нибудь смотрели «Назад в будущее» или просто представляли, как машина нарушает законы гравитации, то у нас хорошие новости: в реальности такая машина уже существует. И это не концепт...

Поймать одиночный фонон: как физики разделили квант движения на три атома и увидели фазу Берри

Одиночные ионы, удерживаемые электромагнитными полями в глубоком вакууме, сегодня служат одной из самых надежных платформ для создания квантовых компьютеров и симуляторов — устройств,...

Новая выставка картин зятя Третьякова открылась в Третьяковской галерее: к 160-летию Бакста

С 10 ноября до весны 2027 года в Инженерном корпусе ГТГ отмечают 160-летия Льва Бакста. В историю культуры этот художник вошел именно под такой фамилией, которую сменил ради брака с овдовевшей...

Зачем Сальвадор Дали спал с ключом в руке и как этот прием помогает мозгу находить новые идеи

В 1948 году испанский художник Сальвадор Дали выпустил книгу «50 магических секретов мастерства». Помимо технических советов по выбору кистей и смешиванию красок, он подробно описал в ней необычный...