Fyzici ze Švýcarska tvrdí, že kvantová fyzika v zásadě nedokáže důsledně vysvětlit chování objektů v makrokosmu. To podle článku publikovaného v časopise Nature Communications neumožňuje použít jej pro úplný popis vesmíru a naznačuje klam všech interpretací kvantové mechaniky.
Představte si, že vcházíte do kvantového kasina a souhlasíte s hodením mince výměnou za příslib, že vám zaplatí 1 000 eur, pokud se objeví ocasy, jinak prodejci dáte polovinu této částky. Náš myšlenkový experiment ukazuje, že oba pozorovatelé získají opačné výsledky, které nebude možné ověřit, “píší vědci.
Vědci se již dlouho zajímali o to, proč nemůžeme pozorovat fenomén kvantového zapletení - vzájemné propojení kvantových stavů dvou nebo více objektů, ve kterých změna stavu jednoho objektu okamžitě ovlivňuje stav druhého - ve světě předmětů každodenní potřeby.
Fyzici dnes vysvětlují absenci takových „podivných spojení“, jak se vyjádřil Einstein, mezi dvěma jablky a jinými viditelnými objekty tím, že jsou zničeny v důsledku dekoherence - interakce takto zapletených objektů s atomy, molekulami a jinými projevy prostředí a nezvratným porušením kvantového stavu.
Čím větší je objekt, tím více se bude dotýkat prostředí a tím rychleji se bude kvantová vazba rozpadat. Toto rozhodnutí vyvolalo řadu nových sporů - kde „začíná“kvantová mechanika a kde „končí“, zda ovlivňuje chování makroobjektů a zda je možné najít tuto hranici mezi „světem Schrödingerovy kočky“a „Newtonovým jablkem“.
Mnoho vědců dnes věří, že tato hranice neexistuje a že zákony kvantového světa dobře popisují všechny procesy v „makro-vesmíru“. Existují také „skeptici“- v roce 1967 přišel slavný maďarský fyzik Eugene Wigner s myšlenkovým experimentem, takzvaným „paradoxem přítele“, který nejprve poukázal na základní omezení kvantové mechaniky.
Renato Renner a Daniela Frauchiger ze Švýcarského federálního technologického institutu v Curychu rozšířili Wignerovy myšlenky a pomocí nich otestovali, zda by kvantová fyzika mohla být použita k popisu procesů v makro vesmíru.
Na jejich myšlenkovém experimentu se neúčastní najednou jeden, ale několik párů pozorovatelů, z nichž jeden provádí kvantový experiment a jejich „přátelé“se snaží uhodnout výsledky těchto měření, protože znají jednu z počátečních podmínek experimentů. Za tímto účelem vytvářejí „kopie“prvních experimentátorů a jejich instalací ve svých laboratořích a provádějí na nich vlastní měření.
Propagační video:
Poté, co vědci popsali všechny své interakce pomocí vzorců konstruovaných podle pravidel kvantové mechaniky, analyzovali, jaké výsledky by takové dvojice „experimentátorů“získaly.
Ukázalo se, že tito pozorovatelé vždy přijdou k opačným závěrům, pozorují stejný proces nebo předmět makrokosmu, pokud k popisu svých experimentů používají principy kvantové mechaniky. To zase naznačuje, že kvantovou fyziku v její současné podobě opravdu nelze použít k popisu makroskopických procesů a práce celého vesmíru jako celku.
Všechny tyto výpočty, jak poznamenávají vědci, lze ověřit v budoucnu, až budou vytvořeny první univerzální kvantové počítače. Takové výpočetní systémy, jak zdůrazňují Renner a Frauchiger, převezmou roli takových experimentátorů a umožní vědcům v praxi vědět, zda kvantová fyzika skutečně má taková omezení.