Alternatif gerçekler toplum gibi bir virüs gibi yayılıyor. Şimdi, bilime bile bulaşmış görünüyorlar - en azından kuantum alanı. Bu karşı sezgisel görünebilir. Sonuçta, bilimsel yöntem güvenilir gözlem, ölçüm ve tekrarlanabilirlik kavramları üzerine kuruludur. Bir ölçümle belirlenen bir gerçek, tüm gözlemcilerin onunla hemfikir olabileceği şekilde nesnel olmalıdır.
Ancak yakın zamanda Science Advances'ta yayınlanan bir makalede, kuantum mekaniğinin garip kuralları tarafından yönetilen atomların ve parçacıkların mikro dünyasında, iki farklı gözlemcinin kendi gerçeklerine sahip olduğunu gösteriyoruz. Başka bir deyişle, doğanın kendisinin yapı taşlarına ilişkin en iyi teorimize göre, gerçekler aslında öznel olabilir.
Gözlemciler kuantum dünyasında güçlü oyunculardır. Teoriye göre, parçacıklar aynı anda birkaç yerde veya durumda olabilir - buna süperpozisyon denir. Ama garip bir şekilde, bu sadece gözlemlenmediklerinde geçerlidir. Bir kuantum sistemi gözlemlediğinizde, belirli bir yeri veya durumu seçer - süperpozisyonu kırar. Doğanın bu şekilde davrandığı laboratuarda birçok kez kanıtlanmıştır - örneğin, ünlü çift yarık deneyinde.
1961'de fizikçi Eugene Wigner kışkırtıcı bir düşünce deneyi önerdi. Kendileri gözlemlenen bir gözlemciye kuantum mekaniği uygulanırken neler olacağını sorguladı. Bir Wigner arkadaşının, kapalı bir laboratuvarda - hem kafaların hem de kuyrukların üst üste binen kuantum parasını - fırlattığını hayal edin. Arkadaşım madeni parayı her fırlattığında, kesin bir sonuç gözlemlerler. Wigner'in arkadaşının bir gerçek oluşturduğunu söyleyebiliriz: madalyonun sonucu kesinlikle kafa veya kuyruktur.
Wigner'ın bu gerçeğe dışarıdan erişimi yoktur ve kuantum mekaniğine göre, arkadaşın ve madeni parayı deneyin tüm olası sonuçlarının üst üste binmesi için tanımlaması gerekir. Bunun nedeni "birbirine dolanmış" olmalarıdır - ürkütücü bir şekilde bağlantılıdır, böylece birini manipüle ederseniz diğerini de manipüle edersiniz. Wigner artık prensip olarak bu girişimin, iki nesnenin birbirine karıştığını doğrulayarak, tüm sistemin üst üste binmesini çözmenizi sağlayan bir tür kuantum ölçümü olan "girişim deneyi" kullanarak doğrulayabilir.
Wigner ve arkadaşı notları daha sonra karşılaştırdıklarında, arkadaş her madalyonun atışları için kesin sonuçlar gördüklerinde ısrar edeceklerdir. Ancak Wigner, bir süperpozisyonda arkadaş ve madeni para gözlemlediğinde aynı fikirde değil.
Bu bir muamma sunar. Arkadaşın algıladığı gerçeklik, dışarıdaki gerçeklikle uzlaştırılamaz. Wigner aslında bu kadar bir paradoksu düşünmedi, bilinçli bir gözlemciyi kuantum nesnesi olarak tanımlamanın saçma olacağını savundu. Ancak, daha sonra bu görüşten ayrıldı ve kuantum mekaniğine ilişkin resmi ders kitaplarına göre, açıklama tamamen geçerli.
Deney
Senaryo uzun zamandır ilginç bir düşünce deneyi olarak kaldı. Fakat gerçekliği yansıtıyor mu? Bilimsel olarak, Viyana Üniversitesi'ndeki Braslav Brukner, bazı varsayımlar altında, Wigner'in fikrinin kuantum mekaniğindeki ölçümlerin gözlemciler için öznel olduğunu resmi olarak kanıtlayabildiğini gösterene kadar, bu konuda çok az ilerleme kaydedildi.
Brukner, Wigner'in arkadaş senaryosunu ilk kez 1964'te fizikçi John Bell tarafından kurulan bir çerçeveye çevirerek bu kavramı test etmenin bir yolunu önerdi. Brukner, iki ayrı kutuda iki çift Kazanan ve arkadaşı, iki ayrı kutuda, ortak bir durumda ölçümler yaparak - ilgili kutunun dışında. Sonuçlar, sonuçta "Bell eşitsizliği" olarak adlandırılan değerlendirmede kullanılmak üzere özetlenebilir. Bu eşitsizlik ihlal edilirse, gözlemcilerin alternatif gerçekleri olabilir.
Bu testi ilk kez Edinburgh'daki Heriot-Watt Üniversitesi'nde üç çift dolaşmış fotondan oluşan küçük ölçekli bir kuantum bilgisayar üzerinde deneysel olarak gerçekleştirdik. İlk foton çifti paraları temsil eder ve diğer ikisi para kutularını - fotonların polarizasyonunu ölçerek - kendi kutularının içinde yapmak için kullanılır. İki kutunun dışında, her iki tarafta da ölçülebilen iki foton kalır.
En gelişmiş kuantum teknolojisini kullanmasına rağmen, yeterli istatistik üretmek için sadece altı fotondan yeterli veri toplamak haftalar aldı. Ama nihayetinde, kuantum mekaniğinin gerçekten nesnel gerçeklerin varsayımı ile uyumsuz olabileceğini göstermeyi başardık - eşitsizliği ihlal ettik.
Ancak teori birkaç varsayım üzerine kuruludur. Bunlar, ölçüm sonuçlarının ışık hızının üzerinde seyreden sinyallerden etkilenmediğini ve gözlemcilerin hangi ölçümleri yapacaklarını seçmekte özgür olduklarını içerir. Durum böyle olabilir veya olmayabilir.
Bir diğer önemli soru, tek fotonların gözlemci olarak kabul edilip edilemeyeceğidir. Brukner'ın teori teklifinde, gözlemcilerin bilinçli olması gerekmiyor, sadece ölçüm sonucu şeklinde gerçekleri oluşturabilmeleri gerekiyor. Dolayısıyla cansız bir dedektör geçerli bir gözlemci olacaktır. Ve ders kitabı kuantum mekaniği bize birkaç atom kadar küçük yapılabilen bir detektörün tıpkı bir foton gibi kuantum nesnesi olarak tanımlanmaması gerektiğine inanmak için hiçbir neden vermiyor. Standart kuantum mekaniğinin büyük uzunluk ölçeklerinde uygulanması değil, testin ayrı bir sorun olması da mümkündür.
Dolayısıyla bu deney, en azından kuantum mekaniğinin yerel modelleri için, nesnellik kavramımızı yeniden düşünmemiz gerektiğini göstermektedir. Makroskopik dünyamızda yaşadığımız gerçekler güvende gibi görünüyor, ancak kuantum mekaniğinin mevcut yorumlarının öznel gerçekleri nasıl barındırabileceği konusunda büyük bir soru ortaya çıkıyor.
Bazı fizikçiler bu yeni gelişmeleri gözlem için birden fazla sonucun ortaya çıkmasına izin veren yorumlar, örneğin her sonucun gerçekleştiği paralel evrenlerin varlığı olarak desteklemektedir. Diğerleri bunu, bir ajanın eylemlerinin ve deneyimlerinin teorinin temel endişeleri olduğu Kuantum Bayesinizm gibi kendinden gözlemciye bağımlı teoriler için zorlayıcı kanıtlar olarak görüyorlar. Ancak yine de diğerleri bunu belki de kuantum mekaniğinin belirli karmaşıklık ölçeklerinin üzerine çıkacağına dair güçlü bir işaretçi olarak görüyor.
Açıkçası bunların hepsi gerçekliğin temel doğası hakkında derinden felsefi sorulardır. Cevap ne olursa olsun, ilginç bir gelecek bekliyor.
