Richard Feynman: "Příroda je absurdní - ale funguje."
Částice je všude najednou, dokud se nepodíváš. Pak se "rozhodne". Tohle není sci-fi - je to realita.
Kvantová superpozice je stav, kdy částice existuje ve všech možných stavech současně - dokud není změřena. Není to "nevíme kde je" - ona opravdu JE všude.
Představ si, že hodíš kostkou. Dokud nepadne na stůl, je zároveň 1, 2, 3, 4, 5 i 6. Všechny možnosti existují.
Ale: V klasickém světě kostka JE nějaké číslo, jen ho nevidíme. V kvantovém světě částice NENÍ žádné konkrétní číslo, dokud neměříš.
Měření VYTVOŘÍ realitu, neodkryje ji.
Nejkrásnější experiment fyziky. Vystřeluj elektrony jedním po druhém na stěnu se dvěma štěrbinami:
Každý elektron projde jednou NEBO druhou štěrbinou. Na stěně: dva proužky (jeden za každou štěrbinou).
Na stěně: interferenční vzorec - jako by každý elektron prošel OBĚMA štěrbinami a interferoval sám se sebou!
Pokud přidáš detektor, abys zjistil kudy elektron prošel → interferenční vzorec ZMIZÍ. Elektron "ví", že je pozorován.
Elektron je v superpozici "prochází štěrbinou A" + "prochází štěrbinou B". Obě možnosti existují současně a interferují.
Pozorování kolapsuje superpozici na jednu možnost.
V roce 1935 Erwin Schrödinger navrhl myšlenkový experiment, aby ukázal absurdnost kvantové mechaniky na makroskopické úrovni.
Atom je v superpozici: rozpadlý + nerozpadlý.
Tedy kočka je v superpozici: živá + mrtvá.
Obě možnosti existují současně!
Když otevřeš krabici, superpozice "kolapsuje" a kočka je buď živá NEBO mrtvá.
Otázka: Kdy přesně kolaps nastává?
Schrödinger to myslel jako reductio ad absurdum - důkaz, že něco je špatně s interpretací kvantové mechaniky. "Přece nemůže být kočka živá i mrtvá!"
Ale: Experimenty ukazují, že superpozice je reálná. Možná je absurdní JEN pro naši intuici.
Vlnová funkce (Ψ) matematicky popisuje všechny možné stavy částice. Kolaps = přechod z mnoha možností na jednu.
Bohr, Heisenberg
Měření způsobuje kolaps. Vlnová funkce je "reálná", ne jen matematika. Co je "měření"? Otevřená otázka.
Dominantní interpretace 20. století.
Hugh Everett (1957)
Žádný kolaps! Při každém "měření" se svět větví. Všechny možnosti se realizují - v různých větvích multivesmíru.
Populární mezi teoretickými fyziky dnes.
Vědomí způsobuje kolaps
Kolaps nastává, když informace dosáhne vědomé mysli. Kontroverzní, ale logicky konzistentní.
Spojuje fyziku a vědomí.
Subjektivní pravděpodobnosti
Vlnová funkce není objektivní realita - je to nástroj pro predikci. "Kolaps" = aktualizace přesvědčení.
Instrumentalistický přístup.
Hugh Everett v roce 1957 navrhl radikální řešení: žádný kolaps, jen větvení.
Každé kvantové "měření" je jako rozcestí. Cesta se větví a TY SE VĚTVÍŠ S NÍ.
V jedné větvi jsi viděl elektron jít vlevo. V druhé větvi jsi viděl elektron jít vpravo. Obě větve jsou reálné.
Neexistuje "jediná" historie - existují všechny.
Každou sekundu se vesmír větví miliardkrát. Nekonečně mnoho verzí tebe existuje.
Paradoxně: many-worlds je deterministická! Všechno se děje - žádná náhoda, jen větvení.
V některých větvích vždy přežiješ. Spekulace: Z tvého pohledu jsi "nesmrtelný"?
(Kontroverzní, ne mainstream)
Technicky: Ne přímo. Nemůžeš "navštívit" jinou větev.
Ale: Některé experimenty (kvantové počítače) fungují "jako by" využívaly výpočetní kapacitu jiných větví.
Many-worlds je matematicky nejjednodušší interpretace (žádný kolaps) - ale ontologicky nejdražší (nekonečno vesmírů).
Kontroverzní otázka: Hraje vědomí roli v kolapsu vlnové funkce?
Matematicky ukázal, že "cut" mezi kvantovým a klasickým světem může být kdekoli - včetně vědomí.
"Wigner's friend": Pokud přítel měří, kolabuje superpozice? Nebo až když se to Wigner dozví?
Vědomí vzniká z kvantových procesů v mikrotubulech neuronů. "Orchestrated objective reduction."
Mainstream fyzika: Kolaps nezávisí na vědomí. Jakákoli interakce (měření) stačí.
Problém: Co je "měření"? Kdy přesně nastává kolaps? Tato otázka NENÍ vyřešena.
Logicky vzato: Nelze vyloučit, že vědomí hraje roli. Ani nelze potvrdit. Je to otevřená otázka.
Anton Zeilinger (1999): Molekuly s 60 atomy uhlíku vykazují interferenční vzorec. Jsou v superpozici!
2010: Objekt viditelný okem (i když velmi malý) uveden do superpozice vibrujících stavů.
Miliardy elektronů v superpozici dvou proudových stavů. Základ kvantových počítačů.
Experimenty posouvají superpozici k větším a větším objektům. Kde skončí?
Penrose: Gravitace způsobí kolaps u dostatečně velkých hmot ("objective reduction").
Jiní: Dekoherence - prostředí "měří" objekt a ničí superpozici.
Ale: Schrödingerova kočka zůstává nevyřešena. Možná je hranice... v nás?
Jsi jako elektron - potenciál. Tvé rozhodnutí je "měření", které kolabuje možnosti na jednu realitu.
Před rozhodnutím: Všechny cesty existují současně.
Po rozhodnutí: Jedna se realizuje (nebo se větvíš do many-worlds).
Superpozice není pouze fyzika - je to mapa kreativity. Dokud si nevybereš, máš všechny možnosti.
Qubity v superpozici počítají "všechny odpovědi najednou". Exponenciální zrychlení pro některé problémy.
Nemožné odposlouchávat bez "kolapsu" zprávy. Fyzicky zaručené soukromí.
Ultra-přesné měření gravitace, magnetických polí. Využívají superpozici pro citlivost.
Komentáře
Zatím žádné komentáře.
Komentáře jsou součástí placeného přístupu.
Vyberte si tarif a diskutujte pod všemi stránkami.
Zobrazit tarify