Реальность или иллюзия? Физики обнаружили квантовую многоликость мира

Реальность или иллюзия? Физики обнаружили квантовую многоликость мира


Реальность или иллюзия? Физики обнаружили квантовую многоликость мира

Новый взгляд на системы отсчета.


Ученые открывают новый взгляд на квантовую физику, связанный с понятием квантовых систем отсчета. Идея систем отсчета долгое время использовалась в классической физике, начиная с Галилея и Ньютона и вплоть до теорий относительности Эйнштейна, где пространство и время были показаны как изменчивые и подверженные деформации сущности. Однако в квантовой механике эта концепция оставалась в значительной степени игнорируемой — до недавнего времени.


Классический пример иллюстрирует важность систем отсчета: представьте платформу, с которой наблюдается движение тележки. Если девочка на тележке уронит мяч, он упадет для нее вертикально вниз. Однако с точки зрения наблюдателя на платформе, мяч описывает дугу. Это различие объясняется разными системами отсчета: одной, привязанной к тележке, и другой — к платформе.


В квантовой механике наблюдатели часто предполагались находящимися в одной общей системе отсчета, что теперь подвергается пересмотру. Новые исследования показывают, что системы отсчета сами могут находиться в суперпозиции — состоянии, когда объект одновременно присутствует в нескольких местах. Например, если система отсчета А связана с квантовым объектом, имеющим вероятность находиться в разных точках, то для системы отсчета B эта система А кажется «размытой» по пространству. В свою очередь, для системы А размытой будет система B. Таким образом, относительные свойства, такие как суперпозиция и запутанность, зависят от выбора системы отсчета.


Исследования , проведенные Чаславом Брукнером и его коллегами, открыли новые аспекты квантовых явлений. В частности, было продемонстрировано, что выбор системы отсчета влияет на то, какие системы кажутся запутанными или находящимися в суперпозиции. Например, две системы отсчета могут быть взаимосвязаны так, что одна из них оказывается в суперпозиции только относительно другой, а не в абсолютном смысле.


Эти открытия могут пролить свет на фундаментальные проблемы квантовой физики. Одним из ключевых вопросов является проблема взаимодействия квантовой механики и гравитации. Общая теория относительности Эйнштейна рассматривает гравитацию как искривление пространства-времени массивными объектами. Но что происходит, если сам массивный объект находится в квантовой суперпозиции? Ответ на этот вопрос может стать возможным с использованием квантовых систем отсчета, впервые введенных в 1984 году, где объект занимает определенное положение относительно одной из них, что позволяет рассчитать его гравитационное поле.


Применение квантовых систем отсчета может упростить задачи, которые ранее считались нерешаемыми. Например, эксперименты с помещением небольших масс в состояние суперпозиции могут стать более понятными благодаря новым подходам к описанию этих систем.


Однако квантовые системы отсчета остаются сложной областью. В отличие от классических систем отсчета, где трансформации между ними обратимы, для квантовых систем это свойство не всегда выполняется. Более того, пока нет единого подхода к определению и переводу между различными квантовыми системами отсчета. Разные группы исследователей предлагают свои методы, которые на первый взгляд кажутся разумными, но часто несовместимы друг с другом.


Тем не менее, это направление исследований может оказаться ключевым для понимания квантового мира. Исследования уже начались, но предстоит еще долгий путь, чтобы разрешить парадоксы, стоящие на пересечении классической и квантовой физики.



Source link


Больше на Сегодня.Today

Subscribe to get the latest posts sent to your email.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Больше на Сегодня.Today

Оформите подписку, чтобы продолжить чтение и получить доступ к полному архиву.

Читать дальше