Viqnerin dostu paradoksu: obyektiv reallıq varmı?

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

reallıq nədir? Və bu suala kim cavab verə bilər? Keçən il Şotlandiyanın Heriot-Vatt Universitetinin alimləri obyektiv reallığın mövcud olmaya biləcəyini göstərən maraqlı təcrübəni sınaqdan keçirdilər.

Baxmayaraq ki, bir vaxtlar bu ideya sadəcə bir nəzəriyyə idi, indi tədqiqatçılar onu universitet laboratoriyasının divarlarına köçürə və buna görə də sınaqdan keçirə bildilər. Kvant aləmində müxtəlif mövqelərdən ölçmələr müxtəlif nəticələr verdiyi, eyni zamanda eyni dərəcədə düzgün olduğu üçün aparılan təcrübə göstərdi ki, kvant fizikası aləmində iki nəfər eyni hadisəni və fərqli nəticələri müşahidə edə bilir; lakin bu iki hadisənin heç biri yanlış olaraq qəbul edilə bilməz.

Başqa sözlə desək, əgər iki insan iki fərqli reallıq görürsə, o zaman hansının doğru olduğuna razılaşa bilmirlər. Bu paradoks “Viqnerin dostu paradoksu” kimi tanınır və indi elm adamları bunu eksperimental olaraq sübut ediblər.

Kvant mexanikası nəzəri fizikanın atomların, ionların, molekulların, elektronların, fotonların, kondensasiya olunmuş maddələrin və digər elementar hissəciklərin əsas xassələrini və davranışlarını təsvir edən bir bölməsidir.

Wignerin dostu paradoksu

1961-ci ildə fizika üzrə Nobel mükafatı laureatı Eugene Wigner obyektiv reallığın nə olduğunu ciddi şəkildə şübhə altına aldı. Alim kvant mexanikasında iki insanın iki fərqli reallığı müşahidə edə biləcəyi və heç birinin texniki cəhətdən səhv etməyəcəyi fikrini özündə birləşdirən ən qəribə təcrübələrdən birini təklif etdi. Bəs necə?

Wignerin dostu paradoksu adlı düşüncə təcrübəsində, laboratoriyada iki alim işığın ən kiçik kəmiyyət vahidi olan fotonu araşdırır. Maraqlıdır ki, bu qütbləşmiş foton ölçüldükdə ya üfüqi polarizasiyaya, ya da şaquli qütbləşməyə malik ola bilər. Lakin ölçmədən əvvəl, kvant mexanikasının qanunlarına görə, foton hər iki qütbləşmə vəziyyətində eyni vaxtda - sözdə superpozisiyada mövcuddur.

Beləliklə, Viqner başqa bir laboratoriyada dostunun bu fotonun vəziyyətini necə ölçdüyünü və nəticəni xatırladığını, Viqnerin özü isə uzaqdan müşahidə etdiyini təsəvvür etdi. Eyni zamanda Wigner dostunun ölçülməsi ilə bağlı heç bir məlumata malik deyil və buna görə də o, fotonun və onun ölçülməsinin bütün mümkün eksperimental nəticələrin superpozisiyasında olduğunu fərz etməyə məcburdur.

Amma bu, əslində fotonun qütbləşməsini ölçən və onu qeydə alan Viqnerin dostunun nöqteyi-nəzəri ilə tamamilə ziddiyyət təşkil edir! Dost hətta Wignerə zəng vurub ölçmənin aparıldığını söyləyə bilər (nəticə açıqlanmamaq şərti ilə). Beləliklə, bir-birinə zidd olan iki reallıq əldə edirik ki, bu da iki müşahidəçinin müəyyən etdiyi faktların obyektiv statusunu şübhə altına alır.

Maraqlıdır ki, 2019-cu ilə qədər - isveçli alimlər laboratoriyada eyni təcrübəni aparana qədər - Viqnerin dostunun paradoksu sırf düşüncə təcrübəsi idi. Necə ki, Avstriyalı nəzəri fizik Edvin Şrödingerin təklif etdiyi dünyaca məşhur təcrübə kimi.

Şrödingerin pişiyi kvant mexanikasının absurdluğunu təsvir edən düşüncə təcrübəsidir. Təsəvvür edin ki, bir pişikiniz və bir qutunuz var. Qutuya bir pişik, radioaktiv maddə və zəhərlə kolba açan xüsusi mexanizm qoyursan. Bağlı qutuda radioaktiv atomun çürüməsi halında - və bu, hər an baş verə bilər - mexanizm zəhərlə konteyneri açacaq və pişik öləcək. Amma siz ancaq radioaktiv atomun çürüyüb-çürülmədiyini öyrənə bilərsiniz, ancaq qutuya baxa bilərsiniz. Bu nöqtəyə qədər kvant fizikasının prinsiplərinə görə, pişik həm diri, həm də ölüdür, yəni superpozisiyadadır.

Obyektiv reallıq yoxdurmu?

Tədqiqatçılar laboratoriyada iki alternativ reallıq yaratmaq üçün altı dolaşıq fotondan istifadə ediblər. Bir reallıq Viqnerin reallığını, digəri isə dostunun reallığını təmsil edirdi. Viqnerin dostu fotonun polarizasiyasını ölçdü və nəticəni saxladı, bundan sonra Wigner özü ölçmə və fotonun superpozisiyada olub olmadığını müəyyən etmək üçün müdaxilə ölçmə apardı.

Alimlər qrupunun əldə etdiyi nəticələr qarışıq idi. Məlum oldu ki, hər iki reallıq barışmaz nəticələrə gətirib çıxarsa belə, bir yerdə mövcud ola bilər - Eugene Wigner-in proqnozlaşdırdığı kimi. Amma onlar barışa bilərmi?

Müşahidəçilərin nəhayət hansısa fundamental reallıq üzrə ölçmələrini uzlaşdıra bilməsi ideyası bir neçə fərziyyəyə əsaslanır.

Birincisi, universal faktlar mövcuddur və müşahidəçilər onlarla razılaşa bilərlər.

İkincisi, bir müşahidəçinin etdiyi seçim digər müşahidəçilərin seçiminə təsir etmir - fizika bu fərziyyəni yerlilik adlandırır. Deməli, hər kəsin razılaşa biləcəyi obyektiv reallıq varsa, o zaman bütün bu fərziyyələr doğrudur.

Lakin Heriot-Vatt Universitetinin alimlərinin Science Advances jurnalında dərc olunan işlərinin nəticələri obyektiv reallığın mövcud olmadığını göstərir. Başqa sözlə, eksperiment bir və ya bir neçə fərziyyənin - razılaşa biləcəyimiz bir reallığın olması fikri, azad seçimimizin olması fikri və ya yerlilik ideyasının səhv olduğunu göstərir.

Tədqiqatçılar öz işlərində yazır: “Elmi metod, müşahidələri kimin aparmasından asılı olmayaraq, təkrar ölçmələrlə müəyyən edilmiş hamılıqla razılaşdırılmış faktlara əsaslanır”.

Sizi bilmirəm, amma mənim başım fırlanır, çünki əldə edilən nəticələr kvant fizikası sahəsinə gəldikdə, obyektiv reallıq deyə bir şeyin olmadığını real sübut edir.