Kvantinėje fizikoje turėtume tai pasakyti. Šeši faktai apie kvantinę fiziką, kuriuos turėtų žinoti kiekvienas

Puikus dvidešimtojo amžiaus fizikas Richardas Feynmanas kartą pasakė, kad niekas iš viso nesupranta kvantinės fizikos. Iš tiesų, iš pažiūros priešingi bangų ir dalelių dvilypumo, kvantinių trukdžių, įsipainiojimo ir nelokalumo reiškiniai glumino fizikus jau šimtmetį. Filosofas ir kosmologas Andrejus Kananinas, pasitelkęs kvantinės fizikos teoriją ir kitus naujausius atradimus, nusprendė patvirtinti pagrindines Šventojo Rašto nuostatas. Pokalbį su juo vedė Radonežo radijo stoties apžvalgininkas Aleksandras Artamonovas.

Kvantinė fizika patvirtina dieviškąją būtį

Andrejus, papasakok mums, kas yra kvantinė fizika? Ar šiuolaikinis mokslas prieštarauja Biblijos požiūriui į pasaulį? Mums taip pat svarbu sužinoti apie šiuolaikinio kosmologijos mokslo požiūrį į Visatos formavimąsi.

Bandysime su jumis pasikalbėti apie naujausius mokslo pasiekimus ir, kaip bebūtų keista, šios idėjos patvirtina dvasinę mūsų pasaulio kilmę.

Šiandieninis mokslinis supratimas apie kosmoso atsiradimą ir jo vystymosi dinamiką leidžia manyti, kad daugelis žmogaus moralinių problemų yra tiesiogiai susijusios su Visatos atsiradimo ir joje vykstančių procesų klausimu. Kosmosas daugeliui atrodo labai pavojinga vieta, kelianti baimę ar abejones nepasiruošusiam žmogui – daugelis galvoja apie šaltos erdvės begalybę, apie žmogaus menkumą šiame pasaulyje. Tiesą sakant, pasirodo, kad taip nėra! Faktas yra tas, kad visi pažengę specialistai – pažangūs fizikai, kosmologai, astrofizikai – yra įsitikinę, kad mūsų visata nesusideda iš atskirų dalių, o atstovauja vienai globaliai sudėtingai nedalomai Sistemai, kurios visos dalys yra glaudžiai tarpusavyje susijusios. Pastarojo dvidešimtojo amžiaus ir dabartinio dvidešimt pirmojo amžiaus naujausi mokslo pasiekimai patvirtina šias išvadas.

Esmė ta, kad paaiškėjo, kad Niutono, Einšteino, Darvino teorijos – ir nesvarbu, ar mes jas interpretuojame teisingai, ar ne – yra pasenusios. Tai paaiškėjo būtent amžių sandūroje, kai pagaliau paaiškėjo, kad mūsų pasaulis yra kvantinis.

– Pasirodo, to, ko mes mokome mokykloje, nėra tiesa?

Griežtai nepasakyčiau, kad Niutono dėsniai yra neteisingi. Tiesiog gilesnis pasaulio supratimas leidžia jiems plėstis. Žinoma, Niutono dėsnis teisingas tuo, kad Žemė sukasi aplink Saulę. Tai yra gravitacijos dėsnis. Tačiau, kita vertus, naujausias gravitacinės sąveikos dėsnio skaitymas rodo, kad mes nekalbame apie chaotišką sukimąsi, o apie tai, kad tai yra giliai sutvarkytas procesas.

Kaip galime suprasti Kūrėjo egzistavimo įrodymą pasitelkdami kvantinę fiziką, jei, jūsų teigimu, šiandien planetoje iš tikrųjų tai supranta tik 5-8 žmonės?

Taip, kvantinės fizikos dėsniai yra sudėtingi. Bet bet kuri mokslinė disciplina remiasi tam tikromis formulėmis, taigi, jei kalbame apie matematinį astrofizikos aparatą, tai taip – ​​iš tiesų, jis labai labai sudėtingas. Tiesą sakant, kvantinė fizika remiasi trimis pagrindinėmis idėjomis.

Visuotinai priimtas požiūris, kad tie patys Niutono dėsniai apibūdina pasaulį makroskopiniu mastu – žvaigždės, planetos... Tačiau kvantinė fizika pasaulį apibūdina mikroskopiniu lygmeniu. Tai reiškia, kad kvantas iš esmės yra elementarioji dalelė. Pirmieji kvantiniai eksperimentai buvo atlikti dar 1801 m.! Tai yra, mokslas jau seniai bando patekti į kvantinių stebuklų paslaptis. Ir būtent pastaraisiais metais kai kurie mokslo pasiekimai jau leido duoti grynai mokslinį tų eksperimentų įvertinimą, kai kuriems iš jų jau 200 metų!

Kalbant apie pagrindinius kvantinės fizikos postulatus, pirmiausia reikia pasakyti: kai šiandien, pasitelkus šiuolaikinius greitintuvus, mikroskopus ir visą įrangą, jie pradėjo tirti kvantus, paaiškėjo, kad judant erdvėje. , jie šiurkščiai pažeidžia visuotinai priimtus fizikos įstatymus. Tai yra, grubiai tariant, stebuklai vyksta! Tai yra, paaiškėjo, kad stebuklai yra moksliškai įmanomi! Kvantai pažeidžia šviesos greitį, juda skirtingomis trajektorijomis, atsiranda iš niekur, išnyksta į niekur... Tai yra, pažeidžia visuotinai priimtas ortodoksines klasikinio pasaulio pažiūras.

Taigi: 3 kvantinės fizikos ramsčiai. Pirmasis postulatas. Paaiškėjo, kad pasaulį valdo ne tikrumas, o tikimybė. Tai yra, dalelių judėjimo anomalijos nėra neįmanomos, bet mažai tikėtinos. Mūsų pasaulyje mažai tikėtina, kaip taisyklė, nebūna. Kvantiniame pasaulyje tai įmanoma. Be to, pats Visatos gimimas turėtų būti pripažintas unikaliu ir neįprastu įvykiu. Galbūt pats Didžiojo sprogimo momentas buvo stebuklingas kvantinis materijos būsenos perėjimas iš vienos būsenos į kitą. Vėlgi, atsigręžę į Biblijos tekstus, pažiūrėkite, apie ką parašyta antrajame apaštalo Petro laiške: „Vieną dieną Viešpačiui yra kaip tūkstantis metų“. Tai yra, Dievas egzistuoja už laiko ribų ir nėra jo ribojamas. Belaikėje erdvėje šie nepaprasti įvykiai tampa realybe. Pasirodo, pagal Dievo valią.

Antrasis žavus kvantinis efektas yra dalelių tarpusavio ryšys. Vienos kvantinės sistemos pasikeitimas iš karto paveikia kitą. Ir tai taikoma ne atskiram biurui ar butui, o visam Kosmosui kaip visumai. Tai yra, jei kur nors pakeisite sistemos kvantinę būseną, tai akimirksniu gali atsirasti ryšio efektas bet kurioje Kosmoso dalyje. Taigi kvantinė fizika įrodė, kad viskas mūsų pasaulyje yra tarpusavyje susiję.

Ir galiausiai trečias ir paskutinis punktas. Mokslininkai išsiaiškino, kad mūsų pasaulis negali egzistuoti be protingo stebėtojo, tai yra, be žmogaus. Juk pati kvantinė fizika neveikia tol, kol neegzistuoja stebėtojas. Tai yra, dalelė – tai, ką mes vadiname kvantu – neužima jokios konkrečios padėties materialiame pasaulyje, kol kas nors į ją nepažiūri. Tai unikali kvantinė savybė, vadinamoji stebėtojo savybė. Tai yra, kol kas nors nepastebi kvantinės dalelės, neįmanoma pasakyti, kur ji yra ir kokiu greičiu ji juda.

Tai reiškia, kad kvantas vienu metu gali būti dviejuose erdvės taškuose ir tik tada, kai stebėtojo žvilgsnis nukrenta į jį, gali būti užfiksuotas, kur jis šiuo metu yra.

Taip! Visiškai teisus! Paaiškėjo, kad tikrovė tokia tampa tik tada, kai kas nors ją sudvasina. Žinoma, negalime „žiūrėti“ į kvantą be tinkamos įrangos akimis. Tačiau savo dvasiniu buvimu pasaulyje, kaip protingi stebėtojai, mes įnešame į šį pasaulį kažką, be ko neįmanoma. Tam tikra prasme mes tai „atgaiviname“.

Logiška manyti, kad jei mūsų pasaulyje yra tam tikra Esybė, kuri turi įtakos jo įgyvendinimui, tada fizikai tokį subjektą gali vadinti superstebėtoju. Žmonės, nutolę nuo kvantinės fizikos, jį tiesiog vadins Dievu arba Kūrėju, priklausomai nuo savo požiūrio.

Įdomiausia, kad, matai, krikščionybė patvirtina tai, ką sakiau Šventuoju Raštu. Pirmoje Pradžios knygos dalyje yra labai įdomi citata: „Ir Dievas pasakė: „Padarykime žmogų pagal savo paveikslą ir panašumą! Ir tegul jis viešpatauja jūros žuvims, padangių paukščiams, žvėrims ir visai žemei! Tai yra, grubiai tariant, išeina, kad Dievas sukūrė šį pasaulį žmogui – šio pasaulio žiūrovui. Ir tai tiesiogiai pasakyta Biblijos tekstuose.

Ar galime daryti išvadą, kad kvantinė fizika patvirtina erdvės tikslingumą ir dvasingumą? Juk kvantas yra ir dalelė, ir banga. Jis pereina nuo nematerialaus prie materialaus.

Visiškai teisus! Vyksta perėjimas iš nebūties į būtį. Pagrindinė kvantinės fizikos išvada yra tokia. Pasaulį valdo tikimybė. Antra: viskas pasaulyje yra tarpusavyje susiję. Trečia: mūsų pasaulis neįmanomas be protingo stebėtojo.

Šie postulatai patvirtina, kad mūsų pasaulyje visada yra alternatyva. Tai, kaip mes atrodome, kaip įsivaizduojame nebūties perėjimą į būtį – tai alternatyva. Kas yra alternatyva? Tai yra pasirinkimo laisvė.

Žinoma, Visatoje veikia griežti moksliniai dėsniai. Bet šie dėsniai lemia tik vienokios ar kitokios įvykių raidos tikimybę. O kokia ateitis iš tikrųjų ateis, priklauso nuo to, kaip laisvą valią ir pasirinkimą realizuos konkreti protinga būtybė.

Kas prieštarauja determinizmo teorijai. Tokios pažiūros paplitusios tarp protestantų. Remiantis šia teorija, pasaulio likimas yra iš anksto nulemtas, ir tik mes, vektorius, šliaužiantys neišmatuojamai maža milžiniško apskritimo dalimi, savo judėjimą suvokiame kaip tiesinį. Tai yra, tik mes nieko nesuprantame, bet iš tikrųjų viskas yra griežtai nustatyta. Mes tikime, kad yra laisva valia, bet iš tikrųjų mes tiesiog nežinome. Jūs, kalbėdamas apie kvantinę fiziką, sakote, kad yra keletas įvykių raidos variantų, o mes dar turime laisvą valią...

Taip, tu teisus! Čia ir pradėjome pokalbį su jumis apie tai, kad, deja, net daugiau ar mažiau teisingos sąvokos gali būti pagrįstos pasenusiomis pažiūromis. Jūsų minėtas determinizmas atitinka mokslinį požiūrį į pasaulį prieš penkiasdešimt metų. Tačiau tai buvo kvantinė fizika, kuri įrodė, kad tai buvo neteisingas postulatas. Kvantinė fizika aiškiai parodo, kad mūsų pasaulyje yra alternatyva. Be to, kvantinė fizika rodo, kad ši alternatyva neįmanoma be protingų būtybių. O jei protingos būtybės daro įtaką mūsų pasauliui ir turi laisvą valią, tai išeina, kad čia vykstantis procesas ne iš anksto nulemtas, o tikėtinas! Tai reiškia, kad iš žmogaus valios ir supratimo, kas yra gėris, o kas yra blogis, atsiranda tam tikra įtaka pasauliui.

Tai yra, pasirodo, kad be Proto – ne asmens, o būtent Dieviškojo Logos – Visata tiesiog negalėtų egzistuoti?

Taip. Ir svarbiausia yra tai, kad Visata nėra abejingas grėsmingas mechanizmas, kuriame nėra vietos kūrybiškumui, o visatos evoliucija neturi jokio tikslo ar prasmės. Beje, beprasmis egzistencija yra viena iš Blogio formų, jei atsigręžtume į Biblijos tekstus.

Aš kalbu apie ką kitą. Matote, mušdamasis žmogus naudingąsias metalo savybes gali paversti žala – neduok Dieve! - kito žmogaus peilis! Teoriškai galima daryti prielaidą, kad tam tikra Esmė, tam tikras Kūrėjas galėtų nuolat kištis į šiuos procesus, tuos pačius peilius paversdamas... pliušiniais žaislais... Bet ar tikrai toks pasaulis įdomus? Tai automatų pasaulis, kuriame nėra vietos meilei, jausmams ir, svarbiausia, pasirinkimui! O ką žmogus pasirenka – gėrio ar blogio naudai – jau yra jo moralinis reikalavimas. Dabar jūs suprantate, koks glaudus ryšys yra tarp šių mūsų pasirinkimų ir įvykių, vykstančių tiek Visatoje, tiek makroplokštumoje.

Apie kvantinę fiziką, smegenis, Gödelio teoremą ir žiuri bandymus. Aleksejus Redozubovas (2015 m.)

Trečioji dalis iš trijų paskaitų apie smegenų veiklos principus. Paskaitos buvo skaitomos klube „Klyuch“ (Sankt Peterburgas). Šis pokalbis buvo įrašytas 2015 m. sausio 9 d. kaip projekto Gutenbergo rūkymo kambarys. Formatas buvo neįtikėtinai sutirštintas (30 min.), pasirodė esąs liežuvis, bet nenuobodus. Na, o kur be išlygų, pavyzdžiui, jis atkakliai vadino Hokingą Hokinsą

Kvantinė mechanika ir filosofija

Kalba filologijos mokslų daktaro prof. Sevalnikova A.Yu. (Rusijos mokslų akademijos Filosofijos institutas) per atvirą tarpdisciplininį M. V. Lomonosovo Maskvos valstybinio universiteto seminarą „Mokslų ir idėjų sankirtoje“.

Visatos paslaptys: 1 serija – laiko pokytis

29.10.2016

Nepaisant šiandienos temos skambumo ir paslaptingumo, mes pabandysime tai pasakyti ką tiria kvantinė fizika, paprastais žodžiais tariant, kokios kvantinės fizikos šakos vyksta ir kam iš esmės reikalinga kvantinė fizika.

Žemiau pateikta medžiaga yra suprantama visiems.

Prieš kalbant apie tai, ką studijuoja kvantinė fizika, derėtų prisiminti, nuo ko viskas prasidėjo...

Iki XIX amžiaus vidurio žmonija pradėjo rimtai tyrinėti problemas, kurių neįmanoma išspręsti naudojant klasikinės fizikos aparatą.

Nemažai reiškinių atrodė „keistai“. Kai kurie klausimai iš viso nerado atsakymo.

1850-aisiais Williamas Hamiltonas, manydamas, kad klasikinė mechanika negali tiksliai apibūdinti šviesos spindulių judėjimo, pasiūlė savo teoriją, kuri į mokslo istoriją įėjo Hamiltono-Jacobi formalizmo pavadinimu, kuris buvo pagrįstas postulatu. šviesos bangų teorija.

1885 m., susiginčijęs su draugu, šveicarų fizikas Johanas Balmeris empiriškai išvedė formulę, kuri leido labai tiksliai apskaičiuoti spektrinių linijų bangos ilgius.

Balmeris negalėjo paaiškinti nustatytų modelių priežasčių.

1895 m. Wilhelmas Rentgenas, tyrinėdamas katodinius spindulius, atrado spinduliuotę, kurią pavadino rentgeno spinduliais (vėliau pervadinta į spindulius), pasižymintį galingu skvarbiu charakteriu.

Po metų, 1896 m., Henri Becquerel, tyrinėdamas urano druskas, atrado spontanišką spinduliuotę su panašiomis savybėmis. Naujasis reiškinys buvo vadinamas radioaktyvumu.

1899 metais buvo įrodytas rentgeno spindulių banginis pobūdis.

1 nuotrauka. Kvantinės fizikos įkūrėjai Maxas Planckas, Erwinas Schrödingeris, Nielsas Bohras

1901-ieji buvo pažymėti Jeano Perrino pasiūlyto pirmojo planetinio atomo modelio pasirodymu. Deja, pats mokslininkas šios teorijos atsisakė, neradęs jai patvirtinimo elektrodinamikos teorijos požiūriu.

Po dvejų metų japonų mokslininkas Hantaro Nagaoka pasiūlė kitą planetinį atomo modelį, kurio centre turėtų būti teigiamai įkrauta dalelė, aplink kurią orbitomis suktųsi elektronai.

Tačiau ši teorija neatsižvelgė į elektronų skleidžiamą spinduliuotę, todėl negalėjo, pavyzdžiui, paaiškinti spektrinių linijų teorijos.

Apmąstydamas atomo struktūrą, 1904 m. Josephas Thomsonas pirmą kartą išaiškino valentingumo sąvoką fiziniu požiūriu.

Kvantinės fizikos gimimo metai, ko gero, gali būti pripažinti 1900-aisiais, siejant su jais Maxo Plancko kalbą Vokietijos fizikos susirinkime.

Planckas pasiūlė teoriją, kuri sujungė daugybę iki šiol skirtingų fizinių sąvokų, formulių ir teorijų, įskaitant Boltzmanno konstantą, jungiančią energiją ir temperatūrą, Avogadro skaičių, Wieno poslinkio dėsnį, elektronų krūvį, Boltzmanno radiacijos dėsnį...

Jis taip pat įvedė veiksmo kvanto sąvoką (antroji – po Boltzmanno konstantos – pagrindinė konstanta).

Tolesnė kvantinės fizikos raida yra tiesiogiai susijusi su Hendriko Lorentzo, Alberto Einsteino, Ernsto Rutherfordo, Arnoldo Sommerfeldo, Maxo Borno, Nielso Bohro, Erwino Schrödingerio, Louiso de Broglie, Wernerio Heisenbergo, Wolfgango Pauli, Paulo Diraco, Enrico Fermi ir vardais. daug kitų žymių mokslininkų, dirbusių XX a. pirmoje pusėje.

Mokslininkams pavyko suprasti neregėto gylio elementariųjų dalelių prigimtį, ištirti dalelių ir laukų sąveiką, atskleisti materijos kvarkinę prigimtį, išvesti bangų funkciją, paaiškinti pagrindines diskretiškumo (kvantavimo) ir bangos-dalelių dvilypumo sąvokas.

Kvantinė teorija, kaip niekas kitas, priartino žmoniją prie pagrindinių visatos dėsnių supratimo, pakeitė įprastines sąvokas tikslesnėmis ir privertė permąstyti daugybę fizinių modelių.

Ką tiria kvantinė fizika?

Kvantinė fizika aprašo medžiagos savybes mikroreiškinių lygmenyje, tirdama mikroobjektų (kvantinių objektų) judėjimo dėsnius.

Kvantinės fizikos studijų dalykas sudaro kvantinius objektus, kurių matmenys yra 10–8 cm ar mažesni. Tai:

• molekulės,
• atomai,
• atomų branduoliai,
• elementariosios dalelės.

Pagrindinės mikroobjektų charakteristikos yra ramybės masė ir elektros krūvis. Vieno elektrono (me) masė yra 9,1 10 −28 g.

Palyginimui, miuono masė yra 207 me, neutrono - 1839 me, protono - 1836 me.

Kai kurios dalelės išvis neturi ramybės masės (neutrinai, fotonai). Jų masė yra 0 me.

Bet kurio mikroobjekto elektrinis krūvis yra elektronų krūvio kartotinis, lygus 1,6 × 10–19 C. Kartu su įkrautais objektais yra ir neutralių mikroobjektų, kurių krūvis lygus nuliui.

2 nuotrauka. Kvantinė fizika privertė mus persvarstyti tradicinius požiūrius į bangų, laukų ir dalelių sąvokas

Sudėtingo mikroobjekto elektrinis krūvis yra lygus jį sudarančių dalelių krūvių algebrinei sumai.

Mikroobjektų savybės apima suktis(pažodžiui išvertus iš anglų kalbos - „pasukti“).

Paprastai jis interpretuojamas kaip kvantinio objekto kampinis impulsas, nepriklausomas nuo išorinių sąlygų.

Sunku rasti tinkamą nugaros vaizdą realiame pasaulyje. Dėl savo kvantinės prigimties jo negalima įsivaizduoti kaip besisukantį. Klasikinė fizika nepajėgi apibūdinti šio objekto.

Sukimo buvimas turi įtakos mikroobjektų elgsenai.

Sukimo buvimas įveda reikšmingų mikropasaulio objektų elgsenos ypatybių, kurių dauguma – nestabilūs objektai – spontaniškai suyra, virsdami kitais kvantiniais objektais.

Stabilūs mikroobjektai, tarp kurių yra neutrinai, elektronai, fotonai, protonai, taip pat atomai ir molekulės, gali skilti tik veikiami galingos energijos.

Kvantinė fizika visiškai sugeria klasikinę fiziką, laikydama ją ribojančiu atveju.

Tiesą sakant, kvantinė fizika plačiąja prasme yra šiuolaikinė fizika.

Tai, ką mikropasaulyje aprašo kvantinė fizika, neįmanoma suvokti. Dėl šios priežasties, priešingai nei klasikinės fizikos aprašomi objektai, sunku įsivaizduoti daugelį kvantinės fizikos nuostatų.

Nepaisant to, naujos teorijos leido pakeisti mūsų idėjas apie bangas ir daleles, apie dinaminį ir tikimybinį aprašymą, apie nuolatinį ir diskretišką.

Kvantinė fizika nėra tik nauja teorija.

Tai teorija, kuri sugebėjo nuspėti ir paaiškinti neįtikėtiną skaičių reiškinių – nuo ​​procesų, vykstančių atomų branduoliuose, iki makroskopinių efektų kosminėje erdvėje.

Kvantinė fizika – skirtingai nei klasikinė fizika – tiria materiją fundamentaliame lygmenyje, supančios tikrovės reiškiniams suteikdama interpretacijų, kurių tradicinė fizika negali pateikti (pavyzdžiui, kodėl atomai išlieka stabilūs, ar elementarios dalelės iš tiesų yra elementarios).

Kvantinė teorija suteikia mums galimybę apibūdinti pasaulį tiksliau, nei buvo priimta iki jos atsiradimo.

Kvantinės fizikos svarba

Teoriniai pokyčiai, sudarantys kvantinės fizikos esmę, yra taikomi tiek neįsivaizduojamai didžiulių kosminių objektų, tiek itin mažų elementariųjų dalelių tyrimams.

Kvantinė elektrodinamika panardina mus į fotonų ir elektronų pasaulį, sutelkiant dėmesį į jų sąveikos tyrimą.

Kondensuotos medžiagos kvantinė teorija pagilina žinias apie superskysčius, magnetus, skystuosius kristalus, amorfines kietąsias medžiagas, kristalus ir polimerus.

3 nuotrauka. Kvantinė fizika suteikė žmonijai daug tikslesnį mus supančio pasaulio aprašymą

Pastarųjų dešimtmečių moksliniai tyrimai buvo sutelkti į elementariųjų dalelių kvarkų struktūros tyrimą nepriklausomos kvantinės fizikos šakos rėmuose. kvantinė chromodinamika.

Nereliatyvistinė kvantinė mechanika(tas, kuris nepatenka į Einšteino reliatyvumo teorijos sritį) tiria santykinai mažu greičiu (mažesniu nei ) judančius mikroskopinius objektus, molekulių ir atomų savybes, jų struktūrą.

Kvantinė optika užsiima moksliniu faktų, susijusių su šviesos kvantinių savybių pasireiškimu, tyrimu (fotocheminiai procesai, šiluminė ir stimuliuojama spinduliuotė, fotoelektrinis efektas).

Kvantinio lauko teorija yra vienijantis skyrius, apimantis reliatyvumo teorijos ir kvantinės mechanikos idėjas.

Kvantinės fizikos rėmuose sukurtos mokslinės teorijos davė galingą impulsą plėtoti kvantinę elektroniką, technologijas, kietųjų kūnų kvantinę teoriją, medžiagų mokslą ir kvantinę chemiją.

Be žymių žinių šakų atsiradimo ir plėtros būtų buvę neįmanoma sukurti erdvėlaivių, branduolinių ledlaužių, mobiliojo ryšio ir daugelio kitų naudingų išradimų.

Paprastai manome, kad kvantinė fizika apibūdina subatominių dalelių, o ne žmonių elgesį. Tačiau idėja nėra tokia toli, sako Wong. Ji taip pat pabrėžia, kad jos tyrimų programa nerodo, kad mūsų smegenys tiesiogine prasme yra kvantiniai kompiuteriai. Wongas ir jo kolegos nekreipia dėmesio į fizinius smegenų aspektus, o į tai, kaip abstraktūs matematiniai kvantinės teorijos principai gali padėti suprasti žmogaus sąmonę ir elgesį.

„Tiek socialiniuose, tiek elgesio moksluose dažnai naudojame tikimybinius modelius. Pavyzdžiui, užduodame klausimą, kokia tikimybė, kad žmogus elgsis tam tikru būdu ar priims tam tikrą sprendimą? Tradiciškai visi šie modeliai yra pagrįsti klasikine tikimybių teorija, kuri atsirado iš klasikinės Niutono sistemų fizikos. Kuo egzotika socialinių mokslininkų mintyse apie kvantines sistemas ir jų matematinius principus?

Nagrinėja dviprasmybes fiziniame pasaulyje. Konkrečios dalelės būsena, energija, padėtis yra neapibrėžti ir turi būti skaičiuojami tikimybių požiūriu. Kvantinis pažinimas gimsta, kai žmogus susiduria su psichine dviprasmybe. Kartais nesame tikri dėl savo jausmų, dviprasmiškai vertiname pasirinkimą arba esame priversti priimti sprendimus remdamiesi ribota informacija.

„Mūsų smegenys negali saugoti visko. Mes ne visada aiškiai suprantame, kas vyksta. Bet jei užduosite man tokį klausimą kaip „ko nori vakarienei?“, aš apie tai pagalvosiu ir pateiksiu konstruktyvų bei aiškų atsakymą“, – sako Wong. "Tai yra kvantinis pažinimas."

„Manau, kad kvantinės teorijos suteikiamas matematinis formalizmas atitinka tai, ką mes, kaip psichologai, suvokiame. Kvantinė teorija gali būti visai intuityvi, kai naudojama dalelės elgesiui apibūdinti, tačiau ji yra gana intuityvi, kai ji naudojama apibūdinti mūsų tipišką neaiškų ir dviprasmišką mąstymą.

Ji naudoja Schrödingerio katės pavyzdį, kai dėžutėje esanti katė turi tam tikrą tikimybę būti ir gyva, ir negyva. Abu variantai yra potencialūs mūsų galvose. Tai reiškia, kad katė gali būti ir mirusi, ir gyva. Šis efektas vadinamas kvantine superpozicija. Kai atidarome dėžutę, abiejų tikimybių nebėra ir katė turi būti arba mirusi, arba gyva.

Turėdami kvantinę sąmonę, kiekvienas mūsų priimtas sprendimas yra mūsų pačių unikali Šriodingerio katė.

Kai einame per galimybes, žiūrime į juos savo vidiniu žvilgsniu. Kurį laiką visos galimybės egzistuoja kartu su įvairaus laipsnio potencialu: kaip superpozicija. Tada, kai pasirenkame vieną variantą, kiti mums nustoja egzistuoti.

Šį procesą matematiškai modeliuoti sunku, iš dalies todėl, kad kiekviena galima parinktis prideda lygties svorio. Jei per rinkimus asmens prašoma pasirinkti iš dvidešimties balsavimo biuletenyje esančių kandidatų, pasirinkimo problema išryškėja (jei asmuo jų pavardes mato pirmą kartą). Atviri klausimai, pvz., „kaip jautiesi“? paliekant dar daugiau galimų variantų.

Taikant klasikinį požiūrį į psichologiją, atsakymai gali išvis neturėti prasmės, todėl mokslininkai turi sukurti naujas matematines aksiomas, kurios paaiškintų elgesį kiekvienu konkrečiu atveju. Rezultatas: atsirado daug klasikinių psichologinių modelių, kai kurie iš jų prieštarauja vienas kitam ir nė vienas iš jų netinka kiekvienai situacijai.

Taikant kvantinį metodą, kaip pastebi Wong ir jos kolegos, daugelis sudėtingų ir sudėtingų elgesio aspektų gali būti paaiškinti vienu ribotu aksiomų rinkiniu. Tas pats kvantinis modelis, paaiškinantis, kodėl klausimų tvarka turi įtakos žmonių atsakymams, taip pat paaiškina racionalumo nesėkmes kalinio dilemos paradigmoje, kai žmonės dirba kartu net tada, kai tai neatitinka jų interesų.

„Kalinio dilema ir klausimų tvarka yra du labai skirtingi klasikinės psichologijos efektai, tačiau juos abu galima paaiškinti tuo pačiu kvantiniu modeliu“, - sako Wongas. – Su jo pagalba galima paaiškinti daugybę kitų, tarpusavyje nesusijusių ir paslaptingų išvadų psichologijoje. Ir elegantiškai“.

Žinių ekologija: Kvantinė fizika nuo pat pradžių gąsdina nepasiruošusį klausytoją. Tai keista ir nelogiška net ir kasdien su tuo susiduriantiems fizikai. Bet ji nėra neaiški

Kvantinė fizika nuo pat pradžių gąsdina nepasiruošusį klausytoją. Tai keista ir nelogiška net ir kasdien su tuo susiduriantiems fizikai. Bet ji nėra nesuprantama. Jei domitės kvantine fizika, iš tikrųjų turite atsiminti šešias pagrindines kvantinės fizikos sąvokas. Ne, jie turi mažai ryšių su kvantiniais reiškiniais . Ir tai nėra minties eksperimentai. Tiesiog apvyniokite juos ir kvantinę fiziką bus daug lengviau suprasti.

Viskas sudaryta iš bangų – ir dalelių

Yra daug vietų, kur pradėti šią diskusiją, o ši kaip ir bet kuri kita: viskas mūsų Visatoje yra ir dalelės, ir bangos. Jei apie magiją būtų galima pasakyti: „Visa tai bangos ir tik bangos“, tai būtų nuostabiai poetiškas kvantinės fizikos aprašymas. Tiesą sakant, viskas šioje visatoje turi bangų pobūdį.

Žinoma, viskas Visatoje taip pat yra dalelių prigimties. Skamba keistai, bet tai yra eksperimentinis faktas.

Apibūdinti tikrus objektus kaip daleles ir bangas tuo pačiu metu bus šiek tiek netikslu. Griežtai kalbant, kvantinės fizikos aprašomi objektai nėra dalelės ir bangos, o priklauso trečiajai kategorijai, kuri paveldi bangų savybes (dažnį ir bangos ilgį, kartu su sklidimu erdvėje) ir kai kurias dalelių savybes (jas galima suskaičiuoti). ir lokalizuota iki tam tikro laipsnio). Tai sukelia gyvas diskusijas fizikų bendruomenėje apie tai, ar apskritai teisinga kalbėti apie šviesą kaip dalelę; ne todėl, kad kyla ginčų dėl to, ar šviesa turi dalelių prigimtį, o todėl, kad fotonų vadinimas „dalelėmis“, o ne „kvantinio lauko sužadinimu“, yra klaidinantis studentus. Tačiau tai pasakytina ir apie tai, ar elektronus galima vadinti dalelėmis, tačiau tokie ginčai liks grynai akademiniuose sluoksniuose.

Šis „trečiasis“ kvantinių objektų pobūdis atsispindi kartais painioje fizikų kalboje, aptariančių kvantinius reiškinius. Higso bozonas buvo aptiktas Didžiajame hadronų greitintuve kaip dalelė, tačiau tikriausiai girdėjote frazę „Higso laukas“ – tai delokalizuotas dalykas, užpildantis visą erdvę. Taip nutinka todėl, kad tam tikromis sąlygomis, pavyzdžiui, dalelių susidūrimo eksperimentuose, tikslingiau aptarti Higgso lauko sužadinimą, o ne apibrėžti dalelės charakteristikas, o kitomis sąlygomis, pavyzdžiui, bendrais aptarimais, kodėl tam tikros dalelės turi masę, labiau tikslinga aptarti fiziką sąveikos su kvantiniu požiūriu universalių proporcijų lauku. Tai tiesiog skirtingos kalbos, apibūdinančios tuos pačius matematinius objektus.

Kvantinė fizika yra diskreti

Viskas slypi vardan fizikos – žodis „kvantas“ kilęs iš lotyniško žodžio „kiek“ ir atspindi faktą, kad kvantiniai modeliai visada apima kažką, kas ateina atskirais kiekiais. Energija, esanti kvantiniame lauke, yra tam tikros pagrindinės energijos kartotinė. Šviesos atveju tai siejama su šviesos dažniu ir bangos ilgiu – aukšto dažnio, trumpo bangos ilgio šviesa turi didžiulę būdingą energiją, o žemo dažnio ilgos bangos šviesa turi mažai būdingos energijos.

Tačiau abiem atvejais bendra energija, esanti atskirame šviesos lauke, yra sveikasis šios energijos kartotinis – 1, 2, 14, 137 kartus – ir nėra keistų trupmenų, tokių kaip pusantros, „pi“ ar kvadratas. šaknis iš dviejų. Ši savybė taip pat pastebima atskiruose atomų energijos lygiuose, o energijos zonos yra specifinės - kai kurios energijos vertės yra leidžiamos, kitos ne. Atominiai laikrodžiai veikia dėl kvantinės fizikos diskretiškumo, naudojant šviesos dažnį, susijusį su perėjimu tarp dviejų leistinų cezio būsenų, o tai leidžia išlaikyti laiką tokiame lygyje, kuris reikalingas „antrajam šuoliui“.

Itin tiksli spektroskopija taip pat gali būti naudojama ieškant tokių dalykų, kaip tamsioji medžiaga, ir ji išlieka Mažos energijos pagrindų fizikos instituto motyvacijos dalimi.

Tai ne visada akivaizdu – net kai kurie dalykai, kurie iš esmės yra kvantiniai, pavyzdžiui, juodojo kūno spinduliuotė, yra susiję su nuolatiniais pasiskirstymais. Tačiau atidžiau panagrinėjus ir kai pasitelkiamas gilus matematinis aparatas, kvantinė teorija tampa dar keistesnė.

Kvantinė fizika yra tikimybinė

Vienas iš labiausiai stebinančių ir (bent jau istoriškai) prieštaringiausių kvantinės fizikos aspektų yra tai, kad neįmanoma tiksliai numatyti vieno eksperimento su kvantine sistema rezultatų. Kai fizikai numato konkretaus eksperimento baigtį, jų numatymas reiškia tikimybę rasti kiekvieną konkretų galimą rezultatą, o teorijos ir eksperimento palyginimas visada apima tikimybių skirstinį iš daugelio kartotinių eksperimentų.

Matematinis kvantinės sistemos aprašymas paprastai pateikiamas kaip „bangos funkcija“, vaizduojama graikiškomis buko psi lygtimis: Ψ. Yra daug diskusijų apie tai, kas yra banginė funkcija, ir ji suskirstė fizikus į dvi stovyklas: tuos, kurie mato bangos funkciją kaip tikrą fizinį dalyką (ontiniai teoretikai), ir tuos, kurie mano, kad banginė funkcija yra grynai mūsų žinių raiška (arba jų nebuvimas), nepaisant atskiro kvantinio objekto pagrindinės būsenos (episteminiai teoretikai).

Kiekvienoje pagrindinio modelio klasėje tikimybę rasti rezultatą lemia ne banginė funkcija tiesiogiai, o banginės funkcijos kvadratas (grubiai tariant, viskas yra tas pats; banginė funkcija yra sudėtingas matematinis objektas (todėl apima įsivaizduojamus skaičius, tokius kaip kvadratinė šaknis arba jos neigiama versija), o tikimybės gavimo operacija yra šiek tiek sudėtingesnė, tačiau „banginės funkcijos kvadrato“ pakanka, kad suprastumėte pagrindinę idėjos esmę). Tai žinoma kaip Borno taisyklė pagal vokiečių fiziko Makso Borno, kuris pirmą kartą ją apskaičiavo (1926 m. straipsnio išnašoje) ir nustebino daugelį žmonių savo bjauriu įsikūnijimu. Vyksta aktyvus darbas, bandant išvesti Borno taisyklę iš fundamentalesnio principo; bet kol kas nė vienas iš jų nebuvo sėkmingas, nors sukūrė daug įdomių dalykų mokslui.

Šis teorijos aspektas taip pat veda prie to, kad dalelės tuo pačiu metu yra keliose būsenose. Mes galime numatyti tik tikimybę, o prieš matuojant konkrečiu rezultatu, matuojama sistema yra tarpinėje – superpozicijos būsenoje, kuri apima visas įmanomas tikimybes. Bet ar sistema tikrai egzistuoja keliose būsenose, ar yra vienoje nežinomoje, priklauso nuo to, ar jums labiau patinka ontinis, ar episteminis modelis. Abu šie dalykai veda mus prie kito taško.

Kvantinė fizika nėra lokali

Paskutinis Didelis Einšteino indėlis fizikoje nebuvo plačiai pripažintas, daugiausia dėl to, kad klydo. 1935 m. straipsnyje kartu su savo jaunais kolegomis Borisu Podolky ir Nathanu Rosenu (EPR darbas) Einšteinas pateikė aiškų matematinį teiginį apie tai, kas jį jau kurį laiką vargino, ką mes vadiname „susipainiojimu“.

EPR darbe buvo teigiama, kad kvantinė fizika pripažino, kad egzistuoja sistemos, kuriose matavimai, atlikti plačiai atskirtose vietose, gali koreliuoti taip, kad vieno iš jų rezultatas lemia kitą. Jie teigė, kad tai reiškia, kad matavimų rezultatai turi būti iš anksto nustatyti pagal kokį nors bendrą veiksnį, nes priešingu atveju vieno matavimo rezultatas turėtų būti perduodamas į kito matavimo vietą greičiu, viršijančiu šviesos greitį. Todėl kvantinė fizika turi būti neišsami, aproksimacija gilesnės teorijos ("paslėpto lokalaus kintamojo" teorija, kurioje atskirų matavimų rezultatai nepriklauso nuo to, kas yra toliau nuo matavimo vietos nei signalas, sklindantis greičiu šviesos gali aprėpti (lokaliai), bet veikiau yra nulemtas tam tikro faktoriaus, bendro abiem susipynusios poros sistemoms (paslėptas kintamasis).

Visa tai buvo laikoma neaiškia išnaša daugiau nei 30 metų, nes atrodė, kad nebuvo kaip to patikrinti, tačiau šeštojo dešimtmečio viduryje airių fizikas Johnas Bellas išsamiau ištyrė EPR pasekmes. Bellas parodė, kad galite rasti aplinkybių, kuriomis kvantinė mechanika nuspės koreliacijas tarp tolimų matavimų, kurios bus stipresnės už bet kokią įmanomą teoriją, tokią, kaip siūlo E, P ir R. Tai eksperimentiškai išbandė aštuntajame dešimtmetyje Johnas Kloseris ir Alainas Aspectas. X - jie parodė, kad šios susipynusios sistemos negali būti paaiškintos jokia vietine paslėptų kintamųjų teorija.

Dažniausias būdas suprasti šį rezultatą yra manyti, kad kvantinė mechanika yra nelokali: kad matavimų, atliktų konkrečioje vietoje, rezultatai gali priklausyti nuo tolimo objekto savybių tokiu būdu, kurio negalima paaiškinti naudojant signalus, sklindančius šviesa. Tačiau tai neleidžia perduoti informacijos superluminal greičiu, nors buvo daug bandymų įveikti šį apribojimą naudojant kvantinį nelokalumą.

Kvantinė fizika (beveik visada) susijusi su labai mažais dalykais

Kvantinė fizika garsėja kaip keista, nes jos prognozės kardinaliai skiriasi nuo mūsų kasdienės patirties. Taip yra todėl, kad jo poveikis tampa ne toks ryškus, kuo didesnis objektas – vargu ar pamatysite, kaip dalelės banguoja ir kaip bangos ilgis mažėja didėjant sukimo momentui. Makroskopinio objekto, pavyzdžiui, vaikščiojančio šuns, bangos ilgis yra toks juokingai mažas, kad padidinus kiekvieną atomą kambaryje iki saulės sistemos dydžio, šuns bangos ilgis prilygtų vieno atomo toje Saulės sistemoje.

Tai reiškia, kad kvantiniai reiškiniai dažniausiai apsiriboja atomų ir pagrindinių dalelių mastu, kurių masės ir pagreičiai yra pakankamai maži, kad bangos ilgis išlieka toks mažas, kad jo negalima stebėti tiesiogiai. Tačiau daug pastangų dedama siekiant padidinti sistemos, demonstruojančios kvantinius efektus, dydį.

Kvantinė fizika nėra magija

Ankstesnis punktas mus gana natūraliai atveda prie to: kad ir kokia keista atrodytų kvantinė fizika, akivaizdu, kad tai nėra magija. Tai, ką ji postuluoja, yra keista pagal kasdienės fizikos standartus, tačiau tai griežtai riboja gerai suprantamos matematinės taisyklės ir principai.

Taigi, jei kas nors ateina pas jus su „kvantine“ idėja, kuri atrodo neįmanoma – begalinė energija, magiškos gydomosios galios, neįmanomi kosminiai varikliai – tai beveik neabejotinai neįmanoma. Tai nereiškia, kad negalime naudoti kvantinės fizikos neįtikėtiniems dalykams: mes nuolat rašome apie neįtikėtinus proveržius naudodami kvantinius reiškinius, kurie jau nustebino žmoniją, tai tiesiog reiškia, kad mes neperžengsime termodinamikos ir sveiko proto dėsnių. .

Jei pirmiau minėtų dalykų jums neatrodo pakankamai, laikykite tai tik naudingu tolesnių diskusijų tašku. paskelbta

Prisijunk prie mūsų

Naujas eksperimentas gali atskleisti stebėtiną paslėptą kvantinių superpozicijų mechaniką.

Superpozicija- koncepcija, kad maži objektai gali egzistuoti keliose vietose ar būsenose vienu metu, yra kvantinės fizikos kertinis akmuo. Naujas eksperimentas bando atskleisti šį paslaptingą reiškinį.

Didysis kvantinės mechanikos klausimas, į kurį niekas nežino atsakymo, yra toks: kas iš tikrųjų vyksta superpozicijoje – savotiškoje būsenoje, kai dalelės yra dviejose ar daugiau vietų arba būsenų tuo pačiu metu? Grupė tyrėjų iš Izraelio ir Japonijos pasiūlė eksperimentą, kuris pagaliau leis mums sužinoti ką nors tikslaus apie šio paslaptingo reiškinio prigimtį.

Jų eksperimentas, kuris, pasak mokslininkų, gali būti baigtas per kelis mėnesius, turėtų leisti mokslininkams suprasti, kur objektas – šiuo konkrečiu atveju šviesos dalelė, vadinama fotonu – iš tikrųjų yra, kai yra superpozicijoje. Ir mokslininkai prognozuoja, kad atsakymas bus dar keistesnis ir labiau šokiruojantis nei „dvi vietos vienu metu“.

Klasikinis superpozicijos pavyzdys apima fotonų šaudymą per du lygiagrečius barjero plyšius. Vienas iš pagrindinių kvantinės mechanikos aspektų yra tas, kad mažos dalelės gali elgtis kaip bangos, todėl tos, kurios praeina per vieną plyšį, „trukdo“ toms, kurios eina per kitą, jų banguoti banguoti vienas kitą didina arba keičia, kad sukurtų būdingą struktūrą detektoriaus ekrane. . Tačiau keista yra tai, kad šie trukdžiai atsiranda net tada, kai vienu metu iššaunama tik viena dalelė. Atrodo, kad dalelė vienu metu praeina per abu plyšius. Tai yra superpozicija.

Ir tai labai keista: tiksliai matuojant, per kurį plyšį dalelė praeina, visada rodo, kad ji praeina tik per vieną plyšį, tokiu atveju bangos trukdžiai (jei norite, „kiekybė“) išnyksta. Atrodo, kad pats matavimo veiksmas „sulaužo“ superpoziciją. “ Žinome, kad superpozicijoje nutinka kažkas keisto“, – sako fizikas Avshalom Elitzer iš Izraelio pažangių studijų instituto. „Bet jūs negalite to išmatuoti. Dėl to kvantinė mechanika tokia paslaptinga.

Dešimtmečius mokslininkai buvo įstrigę šioje akivaizdžiai aklavietėje. Jie negali tiksliai pasakyti, kas yra superpozicija, jos nepastebėję; bet jei jie bandys į tai pažvelgti, jis išnyks. Vienas iš galimų sprendimų, kuriuos sukūrė buvęs Elitzur mentorius, Izraelio fizikas Yakiras Aharonovas iš Chapmano universiteto ir jo bendradarbiai, siūlo būdą sužinoti apie kvantines daleles prieš matavimą. Aharono požiūris vadinamas kvantinės mechanikos dviejų būsenų formalizmu (TSVF), o kvantinių įvykių postulatus tam tikra prasme nulemia kvantinės būsenos ne tik praeityje, bet ir ateityje. Tai reiškia, kad TSVF daro prielaidą, kad kvantinė mechanika veikia vienodai tiek pirmyn, tiek atgal. Šiuo požiūriu priežastys gali pratęsti laiką atgal, atsirandančios po padarinių.

Tačiau šios keistos sąvokos nereikėtų suprasti pažodžiui. Atvirkščiai, TSVF galima įgyti retrospektyvinių žinių apie tai, kas atsitiko kvantinėje sistemoje: užuot tiesiog matavęs, kur dalelė atsiduria, tyrėjas pasirenka konkrečią paieškos vietą. Tai vadinama post-atranka ir suteikia daugiau informacijos nei bet koks absoliutus rezultatų žvilgsnis. Taip yra todėl, kad dalelės būsena bet kuriuo momentu yra įvertinama retrospektyviai, atsižvelgiant į visą jos istoriją iki matavimo imtinai. Pasirodo, tyrėjas – tiesiog pasirinkdamas tam tikrą rezultatą, kurio ieškoti – tada daro išvadą, kad rezultatas turėtų atsirasti. Tai panašu į televizoriaus įjungimą tuo metu, kai tuoj bus transliuojama jūsų mėgstamiausia programa, tačiau dėl jūsų veiksmų ta programa bus transliuojama būtent tuo metu. „Visuotinai pripažįstama, kad TSVF matematiškai prilygsta standartinei kvantinei mechanikai“, – sako Davidas Wallace'as, Pietų Kalifornijos universiteto mokslo filosofas, besispecializuojantis kvantinės mechanikos interpretavime. "Tačiau tai lemia, kad kai kurie dalykai nėra matomi kitaip."

Paimkime, pavyzdžiui, dviejų sekundžių eksperimento, kurį 2003 m. sukūrė Aharonovas ir bendradarbis Levas Vaidmanas, versiją, kurią jie interpretavo naudodami TSVF. Pora aprašė (bet nesukūrė) optinę sistemą, kurioje vienas fotonas veikia kaip „užraktas“, uždarantis plyšį, todėl kitas „bandomasis“ fotonas artėja prie plyšio, kad atsispindėtų atgal, kaip pasirodė. Išmatavus bandomąjį fotoną, kaip parodė Aharonovas ir Vaidmanas, galima pastebėti užrakto nuotrauką superpozicijoje, vienu metu užsidariusį (ar net savavališkai daug) plyšių vienu metu. Kitaip tariant, šis minties eksperimentas teoriškai leistų tvirtai pasakyti, kad užrakto fotonas vienu metu yra „čia“ ir „ten“. Nors iš mūsų kasdieninės patirties ši situacija atrodo paradoksali, tai yra vienas gerai ištirtas kvantinių dalelių vadinamųjų „nelokalinių“ savybių aspektas, kuriame ištirpsta visa aiškiai apibrėžtos padėties erdvėje samprata.

2016 m. fizikai Rio Okamoto ir Shigeki Takeuchi iš Kioto universiteto eksperimentiškai patvirtino Aharonovo ir Vaidmano prognozes, naudodami šviesos valdomą grandinę, kurioje užraktas nufotografuojamas naudojant kvantinį maršrutizatorių – įrenginį, leidžiantį vienam fotonui valdyti kito fotonui kelią. „Tai buvo novatoriškas eksperimentas, leidžiantis dalelę išdėstyti dviejose vietose tuo pačiu metu“, – sako Elitzur kolega Eliahu Cohen iš Otavos universiteto Ontarijo valstijoje.

Dabar Elitzur ir Cohen kartu su Okamoto ir Takeuchi sugalvojo dar labiau pribloškiantį eksperimentą. Jie mano, kad tai leis tyrėjams užtikrintai sužinoti daugiau apie dalelės padėtį superpozicijoje skirtingais laiko momentais prieš atliekant bet kokius faktinius matavimus.

Šį kartą zondo fotono maršrutas veidrodžiais bus padalintas į tris dalis. Kiekviename iš šių kelių jis gali sąveikauti su vartų fotonu superpozicijoje. Galima manyti, kad šios sąveikos vyksta dėžutėse, pažymėtose A, B ir C, kurių kiekviena yra išilgai trijų galimų fotonų kelių. Atsižvelgiant į zondo fotono įsikišimą, bus galima retrospektyviai daryti išvadą, kad vartų dalelė tam tikru metu buvo tam tikroje dėžutėje.

Eksperimentas sukurtas taip, kad bandomasis fotonas gali rodyti trukdžius tik tada, kai jis sąveikauja su vartų fotonu tam tikroje vietų ir laiko sekoje: būtent, jei vartų fotonas tam tikru metu (t1) buvo abiejuose blokuose A ir C, tada vėlesniu laiku (t2) – tik C, o dar vėlesniu laiku (t3) – ir B, ir C. Taigi zondo fotono trukdžiai būtų galutinis ženklas, kad vartų fotonas iš tikrųjų praeina per šią keistą seką. Skirtingų reiškinių tarp dėžių skirtingu laiku - Elitzuro, Coheno ir Aharonovo idėja, kurie pernai pasiūlė, kad viena dalelė vienu metu praeitų per tris dėžes. „Man patinka, kaip šiame dokumente užduodami klausimai apie tai, kas vyksta, kalbant apie visą istoriją, o ne apie momentines būsenas“, – sako fizikas Kenas Whartonas iš San Chosė valstijos universiteto, kuris nedalyvauja naujajame projekte. „Kalbėjimas apie „valstybes“ yra senas, plačiai paplitęs šališkumas, tuo tarpu visos istorijos paprastai būna daug turtingesnės ir įdomesnės.

Būtent tai Elitzur teigia, kad naujasis TSVF eksperimentas suteikia prieigą. Akivaizdus dalelių išnykimas vienoje vietoje vienu metu – ir jų pasikartojimas kitose vietose ir laiku – rodo naują ir neįprastą įžvalgą apie pagrindinius procesus, susijusius su nevietiniu kvantinių dalelių egzistavimu. Elitzur sako, kad per TSVF objektyvą ši mirganti, nuolat kintanti egzistencija gali būti suprantama kaip įvykių serija, kai dalelės buvimas vienoje vietoje yra kažkaip „atšaukiamas“ jos pačios „priešingos pusės“ toje pačioje vietoje. Jis lygina tai su 1920-aisiais britų fiziko Paulo Dirako pristatyta koncepcija, kuri teigė, kad dalelės turi antidalelių ir, sujungus, dalelė ir antidalelė gali viena kitą sunaikinti. Šis paveikslas iš pradžių atrodė tik kalbėjimo būdas, tačiau netrukus buvo atrasta antimedžiaga. Kvantinių dalelių išnykimas nėra „sunaikinimas“ ta pačia prasme, tačiau jis yra šiek tiek analogiškas – šios tariamos priešingos dalelės, Elitzuro nuomone, turi turėti neigiamą energiją ir neigiamą masę, leidžiančią panaikinti savo atitikmenis.

Taigi, nors tradicinė „dviejų vietų vienu metu“ superpozicija gali atrodyti gana keista, „galbūt superpozicija yra būsenų rinkinys, kuris yra dar beprotiškesnis“, sako Elitzur. „Kvantinė mechanika tiesiog nurodo jų vidutinę būseną. Vėlesnė atranka leidžia išskirti tik kai kurias iš šių būsenų ir išbandyti didesne skiriamąja geba, siūlo jis. Toks kvantinio elgesio aiškinimas, jo žodžiais, būtų „revoliucinis“, nes reikštų iki šiol nepriimtiną tikrų (bet labai keistų) būsenų, slypinčių prieštaringų kvantinių reiškinių, žvėrinį.

Tyrėjai teigia, kad norint atlikti tikrąjį eksperimentą, reikės tiksliai sureguliuoti jų kvantinių maršrutizatorių našumą, tačiau jie tikisi, kad jų sistema bus tam paruošta per tris ar penkis mėnesius. Kol kai kurie stebėtojai jo laukia sulaikę kvapą. „Eksperimentas turėtų pavykti, – sako Whartonas, – bet jis nieko neįtikins, nes rezultatus numato standartinė kvantinė mechanika. Kitaip tariant, nėra jokios svarios priežasties interpretuoti rezultatą pagal TSVF.

Elitzur sutinka, kad jų eksperimentas galėjo būti sukurtas naudojant visuotinai priimtą kvantinės mechanikos požiūrį, kuris karaliavo prieš dešimtmečius, tačiau taip niekada nebuvo. “ Ar tai ne geras TSVF patikimumo rodiklis?? - jis klausia. Ir tik tuo atveju, jei kas nors mano, kad naudojant standartinę kvantinę mechaniką gali suformuluoti kitokį vaizdą apie tai, kas iš tikrųjų vyksta šiame eksperimente, jis priduria: Gerai, leisk jiems pabandyti!»