Obrovská chyba v kvantovej mechanike, ktorú väčšina fyzikov neberie vážne

Sir Roger Penrose odhaľuje zabudnutý problém kvantovej mechaniky—kolaps vlnovej funkcie, a navrhuje prepojenie s gravitáciou ako kľúč k riešeniu záhad vesmíru.

Obrovská chyba v kvantovej mechanike, ktorú väčšina fyzikov neberie vážne
Photo by Dean Hochman/Flickr

Kvantová mechanika, veda o tom najmenšom, má zásadnú chybu, ktorá zostáva väčšinou prehliadaná. Sir Roger Penrose, renomovaný britský fyzik a matematik, odkrýva a diskutuje o otázke kolapsu vlnovej funkcie - fenoméne, ktorý v kvantovej mechanike spôsobuje zamieňanie zdanlivo neškodného formálneho procesu za skutočný fyzikálny jav. V diskusii s Curtom Jaimungalom, ktorá je dostupná na YouTube kanáli IAI, Penrose vyzýva k novému pohľadu na gravitáciu a jej prepojenie s kvantovou mechanikou.

Kľúčové poznatky

  1. Kolaps vlnovej funkcie: Tento proces je dlhodobo považovaný za problém v kvantovej mechanike, ktorý je potrebné riešiť. Väčšina fyzikov sa domnieva, že je to otázka rozsahu a komplexnosti systému.
  2. Gravitácia a kvantová mechanika: Penrose argumentuje, že kvantová mechanika musí byť "gravitatovaná", čo znamená, že je nevyhnutné zahrnúť gravitáciu na riešenie jej súčasných nedostatkov.
  3. Twistorová teória: Penrose spomína aj svoju prácu na twistorovej teórii, matematickej koncepcii, ktorá ponúka prístup k riešeniu fundamentálnych otázok v kvantovej a relatívnej teórii.
  4. Fyzikálny kolaps ako reálny proces: Penrose tvrdí, že kolaps vlnovej funkcie je skutočný fyzikálny proces, ktorý by mal zahŕňať gravitáciu, a nesúvisí s prítomnosťou vedomia.

Podrobný pohľad na kolaps vlnovej funkcie

V jadre kvantovej mechaniky leží enigma evolúcie a kolapsu vlnovej funkcie. Vlnová funkcia predstavuje kvantový stav, ktorý sa vyvíja podľa Schrödingerovej rovnice. Táto rovnaká vlnová funkcia umožňuje plynulý prechod medzi rôznymi stavmi systému. Avšak v okamihu merania sa systém kolapsuje do jedného z možných stavov, čo zavedeným teóriám protirečí.

Väčšina fyzikov vysvetľuje túto diskrepanciu tým, že Schrödingerova rovnica sa stáva neaplikovateľnou, keď systémy prekročí určenú hranicu zložitosti, alebo veľkosti. Výsledkom je, podľa Penrosovho názoru, nedostatočne presné popisovanie reality.

Gravitácia ako riešenie

Podľa Penrosa je riešením pochopenie kolapsu ako skutočného fyzikálneho procesu, ktorý zahŕňa gravitačné sily. Tvrdí, že prechod kvantového systému do klasického stavu závisí od hmotnosti systému, presnejšie od hmotnosti zlomku planckovej hmotnosti, hmotnosti, ktorá je podobná veľkosti oka blchy. Keď systémy dosiahnu takúto hmotnosť, gravitačné efekty spôsobia, že systém sa musí rozhodnúť, v ktorom z možných stavov nakoniec skončí.

Záver a odporúčania

Penrosova teória otvára fascinujúce otázky a výzvy, ktoré prinášajú nové perspektívy do kvantovej fyziky. Výzva spočíva v tom, že namiesto kvantizácie gravitácie by fyzika mala zamerať pozornosť na gravitačné vlastnosti kvantových procesov. Je to poskytovanie mostu medzi mikroskopickým a makroskopickým svetom, ktoré nám môže poskytnúť lepšie pochopenie vesmíru okolo nás.

Pre záujemcov o hlbšie pochopenie tejto fascinujúcej problematiky odporúčame sledovať celý rozhovor so Sirem Rogerom Penroseom tu alebo navštíviť stránku Institute for Arts and Ideas iai.tv.

Dôležité odkazy z videa:

Tento článok by mal inšpirovať každého s hlbokým záujmom o tajomstvá kvantovej mechaniky a hľadanie odpovedí na fundamentálne otázky o našom vesmíre.

Približne 50 gCO₂ bolo uvľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.25 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.
Mastodon