Oltinchi o'n yillik fizikani bezovta qilayotgan muammo
Kvant fizikasi elektron va fotonlar kabi kichik narsalarda ajoyib ishlaydi. Klassik fizika esa kundalik hayotda – choy piyolasining tushishi yoki sayyoralar harakati kabi – mukammal. Ammo ularni birlashtirganda? To'liq tartibsizlik.
Bu ikki to'g'ri qo'llanma bor, lekin bir vaqtda ishlatilsa bir-biriga zid keladi. Olimlar buni deyarli yuz yildir o'ylayapti.
Kutilmagan "meta" qatlam paydo bo'ldi
Paris-Saclay universitetidan ikki fizik suhbatga qiziqarli g'oya kiritdi. Ular: "Kvant mexanikasidan yuqori qatlam bormi?" deb so'rayapti.
Tasavvur qiling: biz kvant yerto'lasida qolib, yuqoridagi klassik dunyoga ulanishni izlayapmiz. Lekin o'rtada yangi qavat bo'lsa-chi?
Jeyms Hefford va Mett Uilson bu nazariyani "QBox" deb atab, uni g'alati tushunchaga asoslagan: giperdekogerensiya.
Giperdekogerensiyani tushunish (bosh og'rimasdan)
Avval ozgina tayyorgarlik. Bizning klassik dunyomiz kvant tizimlarining chalkashligidan kelib chiqadi. Bu jarayonga dekogerensiya deyiladi. Shuning uchun tennis to'pi ikki joyda ko'rinmaydi, elektronlar esa ko'rinishi mumkin.
Endi g'alati qismi: dekogerensiya o'zi ham yuqori darajada sodir bo'lsa-chi? Kvant mexanikasi ham shu tarzda, yanada asosiy nazariya chalkashligidan ko'rinayotgan bo'lsa?
Bu giperdekogerensiya – haqiqat zinapoyasida bir qadam yuqoriroq.
Yo'lni to'sgan "no-go" teoremasi
2018-yilda Siaran Li va Jon Selbi matematik isbot chiqardi. Ular giperdekogerensiya ikki asosiy qoidadan birini buzishi kerakligini ko'rsatdi:
- Sababiyilik – vaqt o'tmishdan kelajakka oqishi
- Tozalash – tizim haqidagi ma'lumot bo'shligi atrof-muhitdan aniq izlanishi
Ular: "Ikkalasini ham saqlay olmaysiz" dedilar. Bu "yo'l yopiq" degan matematik bayonot edi.
Hefford va Uilson qanday bo'shliq topdi
Ular aqlli yo'l tutdi. Ikki shartni ham bajarmay, "nima bo'lsa?" deb so'rashdi. Qoidalarni biroz yumshatib, imkonsiz nazariya mumkin bo'ldi.
QBox modeli sababiyikga e'tibor bermaydi. U qasddan qaysar emas – vaqt oqimi bashorat qilinmaydi. Go'zalligi shundaki, tozalash qoidasini ham ozgina bo'shashtirishdi.
Har bir bo'shliq faqat bitta ma'lumotga emas, bir necha kvant holatiga mos kelishi mumkin. Qizil rangga magenta yoki marvarid qo'shish kabi – aniq bir ton emas, yaqinlari yetarli.
Nega bu mantiqiy
"Siz qoidalarni o'zgartirdingizmi?" deb o'ylaysiz. Ha, va bu yaxshi.
Pantalon kerak bo'lsa, qizil o'lcham topilmasa, qizilni kengaytirasiz – magenta olib, muammo hal bo'ladi. Cheklov asosiy emas edi, shunday tuyulgan.
Bu yerda ham shunday. Sababiylik fizikada muhim ko'rinardi, lekin bu ramkada emas. Tozalashni biroz yumshatib, bo'shliq topishdi.
Nega qiziqish kerak
Bu faqat akademik gap emas. Giperdekogerensiya haqiqiy bo'lsa, haqiqatni butunlay o'zgartiradi:
- Kvant mexanikasi pastki qavat emas, o'rta qavat
- Yuqorida kvantlarni hosil qiluvchi narsa bor
- Biz birlashtirilgan nazariya qidirayotganimizda, butun qavatni o'tkazib yuborganmiz
Fizika tarixi shunday kashfiyotlar bilan to'la.
Asl yutug'i shu
QBox noto'g'ri chiqsa ham, Hefford va Uilsonning ishi muhim. Ular "imkonsiz" deb qabul qilmay, "qaysi cheklov haqiqatan zarur?" deb so'rashdi.
Bunday savollar – asosiy deb o'ylangan narsalarni sinash – ilmni oldinga suradi. Ba'zan hamma narsani birlashtiruvchi yangi zarra emas, balki "asosiy" taxminning noto'g'ri ekanligi.
QBox kalit bo'lishi mumkin. Yoki fizikani tushunish yo'lidagi qiziqarli to'xtal. Har holda, suhbat davom etadi – nazariy fizikaga shu kerak.
Manba: https://www.popularmechanics.com/science/a71286538/relaxing-a-2018-theory