Квант

Что еще есть на рынке?

С течением времени многие интерпретации дискредитировались или отбрасывались либо из-за крайне малой вероятности их верности, либо из-за получения новых, опровергающих их результатов экспериментов. К примеру, родственники подхода де Бройля – Бома, известные под общим названием теории локального реализма, оказались вычеркнуты из списка после проведения Аленом Аспе в начале 1980-х годов эксперимента, который подтвердил нарушение неравенства Белла (описанного в Главе 4). Точно так же сегодня вряд ли хоть кто-то всерьез считает, что для коллапса волновой функции необходимо сознание.
Среди ранних теорий выделялась статистическая интерпретация – что интересно, именно ее предпочитал Эйнштейн, – которая гласит, что квантовая механика дает информацию только о целом наборе измерений (идентичных квантовых систем), а не об одном отдельном измерении. Отсюда и отсылка к общей «статистике». Так как теперь эксперименты можно проводить на отдельных системах и даже на отдельных атомах, чтобы выжить, этой интерпретации требуются серьезные комментарии от небольшой группы ее последователей.
Недавно в списке интерпретаций появилось еще два пункта – транзакционная интерпретация и интерпретация последовательных историй. Первая, предложенная Джоном Крамером, своей значительной нелокальностью напоминает подход де Бройля – Бома. На самом деле нелокальность здесь даже более сильна: требуются не просто мгновенные коммуникации в пространстве, но коммуникации во времени! Открытие коробки с котом Шрёдингера отправляет в прошлое сигнал, который велит радиоактивному ядру распадаться или не распадаться.
Подход последовательных историй, который в основном обязан своим появлением изучающему частицы физику, лауреату Нобелевской премии Марри Гелл-Ману и его коллеге Джеймсу Хартлу, еще не получил широкого распространения, но уже привлек достаточно большое количество сторонников. Эта интерпретация сочетает волновые функции и вероятности последовательным образом, который не требует проведения измерений. Впервые эту трактовку в 1984 году предложил Роберт Гриффитс, а через несколько лет ее развил Роланд Омне. В соответствии с этой точкой зрения, «история» определяется как цепочка квантовых событий, последовательных во времени. Этот подход удачен тем, что он позволяет нам определять вероятности различных событий – к примеру, вероятность распада радиоактивного атома в конкретный момент времени, – даже если они происходят далеко в космосе, вдали от всех измерительных приборов.
Мне также стоит упомянуть, что существует несколько интерпретаций, основанных на теории динамической редукции. Эти подходы требуют некоторого дополнения, которое время от времени приводит к самостоятельному спонтанному коллапсу волновой функции (в отсутствие измерений). Хотя теорию можно согласовать со всеми известными наблюдениями, реальный физический механизм, вызывающий этот коллапс, пока неизвестен. Эксперименты ближайшего будущего проверят, происходит ли это на самом деле. Если это так, то квантовую механику потребуется модифицировать. Большинство физиков сходятся во мнении, что вероятность этого крайне мала.

 

Вверху: Транзакционное объяснение. Хотя эта интерпретация не помогает объяснить главную загадку, как атом проходит сквозь обе прорези одновременно, она делает попытку объяснить, как атом еще до прохождения сквозь прорези знает, наблюдают ли за ним. Достигая экрана или детектора, установленного возле одной из прорезей, атом посылает в прошлое сигнал, который определяет поведение приближающейся волны, веля ей либо проходить сквозь обе прорези и интерферировать, либо проходить лишь сквозь одну из прорезей.
Внизу: Объяснение суммы историй. Атом остается частицей, но одновременно изучает все возможные пути, какими бы невероятными они ни были. Сложенные вместе, все пути исключают друг друга, оставляя лишь один физический путь, по которому и следует атом. Но то, как именно пути исключают друг друга, зависит от количества вариантов; если обе прорези открыты, возможных путей больше, поэтому их исключение происходит иначе.
Показать оглавление

Комментариев: 0

Оставить комментарий