egatiro

Category:

Чем занята Сабина Хоссенфельдер?

"Я никогда не работала над столь непопулярной темой!" — Сабина Хоссенфельдер, физик-теоретик из Франкфуртского института перспективных исследований в Германии, смеется, когда говорит это, но она явно разочарована.

Отвлечемся от коронавирусной болезни. 

Итак, какую же сторону гранита науки грызет Сабина на этот раз? Напомним, что в начале своей книги «Уродливая Вселенная» она пишет, что фактически сидит на коробках с вещами, поскольку у нее заканчивается контракт и она уходит в неизвестность. Получается, что новый контракт ей предложили германцы. 

Новая тема — супердетерминизм. Согласно этому представлению, мир квантовых объектов характеризуется не случайностью, индетерминизмом, а имеет вполне себе выстроенные причинно-следственные связи.  

Хоссенфельдер и коллеги говорят, что странность квантовой механики возникает только потому, что мы имеем ограниченный взгляд на квантовый мир.

Такое возможно, если существуют скрытые законы природы, которые запрещают казалось бы свободной квантовой системе (квантовому объекту) принимать любые значения (как я понимаю, речь идет о возможности волновой функции коллапсировать «как ей хочется», то есть в любых вариантах, мы лишь можем предсказывать их вероятность). 

В частности, Хоссенфельдер подвергает сомнению предположение о том, что экспериментатор полностью свободен выбирать «основу» любого данного измерения. Например, имея коллекцию перчаток, вы можете сравнить их по размеру, руке или цвету - или по их комбинации. Но что, если некоторые варианты измерения запрещены каким-то еще неизвестным законом физики? Что, если, например, Вселенная не позволит вам измерить цвет правой перчатки независимо от ее размера? Если бы это было так, вы могли бы получить странный результат, когда попытаетесь это сделать. И если вы не знали об этом законе, вы могли бы сделать вывод, что в мире перчаток существует некоторая фундаментальная странность.

Такое представление имеет аналоги в физике. Например, нагретое тело излучает энергию лишь пакетами, то есть разрешены лишь определенные значения (E=hv). Затем, принцип запрета Паули не разрешает двум фермионам с одинаковым спином (электронам с полуцелым спином) принимать одно и то же состояние.


Супердетерминизм это идея о том, что в квантовом мире некоторые пути развития событий запрещены.
Супердетерминизм это идея о том, что в квантовом мире некоторые пути развития событий запрещены.

Как Сабина собирается экспериментально проверять свое предположение?

Хоссенфельдер идет еще дальше. Дизайн ее эксперимента включает в себя выполнение набора повторяющихся измерений квантовой системы. «Общее предсказание супердетерминизма состоит в том, что результат измерений фактически определен, а не случайен. Поэтому вы проверяете это, проверяя, действительно ли квантовые измерения случайны», - говорит Хоссенфельдер.
По ее замыслу, каждая первоначальная установка оборудования должна быть, насколько это возможно, точной копией предыдущей. Если Вселенная в конечном итоге детерминирована, результаты должны быть более или менее идентичными. Но если вероятностная квантовая механика действительно фундаментальна, в результате каждого запуска будут легко заметны изменения.

Вопрос из зала: как она собирается этого добиться в мире, где все постоянно меняется?

Это сложнее, чем кажется: вы должны убедиться, что не вносите случайность через измерительное устройство, поэтому, чем оно меньше и чем ниже температура, при которой оно работает, тем лучше. «Вы также должны проводить измерения в максимально быстрой последовательности, потому что, чем больше времени проходит, тем больше вероятность того, что что-то сместится», - говорит Хоссенфельдер.

Как пишет журнал, уже даже есть экспериментальная установка для проверки теории Сабины.

Хорошая новость заключается в том, что Сиддхарт Гош из Кембриджского университета имеет как раз то, что нужно Хоссенфельдер. Гош управляет нанодатчиками, которые могут обнаруживать присутствие электрически заряженных частиц и собирать информацию о том, насколько они похожи друг на друга или изменяются ли их захваченные свойства случайным образом. Он планирует начать эксперимент в ближайшие месяцы.

Какие философские выводы можно сделать из супердетерминизма?

Уважаемый Евгений Рудный писал в своем блоге, что в таком случае наука невозможна. Нет некого волящего свободного субъекта (ученого), который занимается исследованием. Есть просто квантовые системы, которые переходят из одного состояния в следующее. Грубо говоря, ученые выглядят так, как будто они занимаются наукой, но на самом деле это все театр с механическими куклами, открывающими рты и машущими руками.

Подробнее в статье New Scientist

Error

default userpic
When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.