07.12.2016 | Наука

Физики назвали фундаментальное свойство природы

Ученые из Орхусского университета (Дания) опросили своих коллег-физиков об их отношении к популярным интерпретациям квантовой механики, а также попросили ответить на вопросы, связанные с квантовой теорией.

Препринт исследования находится в распоряжении редакции «Ленты.ру».

Принципиальный хаотичный характер квантовых явлений, например, распад радиоактивных ядер, признают 67 процентов респондентов, которые полагают, что фундаментальным свойством природы является случайность.

С утверждением, что случайность является особенностью физической теории и никак не может быть из нее удалена, согласны 18 процентов респондентов. То, что хаотичность является только кажущимся свойством природы, считают 12 процентов респондентов, а четыре процента полагают, что существует скрытый детерминизм.

Копенгагенской интерпретации квантовой механики придерживаются 39 процентов респондентов, тогда как 36 процентов не отдают предпочтения какому-либо толкованию теории. По шесть процентов получили информационная и многомировая интерпретации квантовой механики.

На вопрос «Считаете ли вы, что физические объекты имеют свои хорошо определенные до измерения и независимые от него свойства?» отрицательно ответили 47 процентов респондентов, и «положительно, но в некоторых случаях» — 27 процентов. То, что это всегда так, считают 11 процентов. Затруднились ответить 15 процентов респондентов.

Вопрос «Где именно в атоме водорода находится электрон до измерения?» 49 процентов респондентов признали бессмысленным, 26 процентов посчитали, что повсюду, 15 процентов ответили, что это невозможно знать и 10 процентов полагают, что это невозможно знать на текущем уровне развития науки.

Опрос учитывает мнения 149 физиков из восьми университетов мира (первоначально список вопросов авторы разослали 1234 ученым, однако большинство из них не ответили).

Нерелятивистская квантовая механика описывает поведение микроскопических частиц, движущихся со скоростями, много меньшими скорости света в вакууме. В настоящее время существует около десяти интерпретаций этой теории.

В копенгагенской интерпретации фигурирует волновая функция, с эволюцией которой связано описание наблюдаемых систем. В таком подходе для того, чтобы узнать состояние квантового объекта (например, электрона), необходим классический прибор (то есть прибор, подчиняющийся законам классической физики). В результате процедуры измерения электрон изменяет состояние прибора, и по этому изменению мы судим об исходном состоянии квантовой частицы.

Получается, что о самом электроне можно говорить, только произведя над ним измерение. Квадрат модуля волновой функции определяет вероятность частицы принимать то или иное состояние. Ее можно представить в виде суммы слагаемых (суперпозиции состояний), а сам процесс измерения сводится к извлечению одного из возможных слагаемых.

ЛентаРу