Есть ли реальность за вашей спиной? О квантовой физике простым языком

По древнегреческой мифологии, жили как‑то три сестры-мойры: младшая создавала нити на веретене, средняя переплетала нити друг с другом, а старшая нити перерезала… Нити – это символы человеческой жизни: рождение, переплетение с жизнями других людей и смерть. И мойры показывали неотвратимость судьбы.

В целом из квантовой физики следует, что мир не детерминирован, наше будущее (и смерть) не предопределены. А что об этом говорит многомировая интерпретация? И как можно проверить, истинна ли многомировая интерпретация? Ответом на этот вопрос служит красивый мысленный эксперимент, названный «квантовое самоубийство».

Квантовое самоубийство – это эксперимент с котом Шрёдингера с точки зрения кота.

Представим, что на участника эксперимента направлено ружьё, которое стреляет или не стреляет с вероятностью 50 %. Это зависит от распада радиоактивного атома и происходит раз в секунду. То есть каждую секунду случается либо осечка, либо выстрел. Если верна классическая – копенгагенская – интерпретация, ружьё в конечном счёте выстрелит и участник эксперимента умрёт.

А в многомировой интерпретации в момент, когда ружьё стреляет, Вселенная расщепляется на две Вселенные. В одной из них участник эксперимента остаётся жить, в другой – умирает. В мире, где участник остался жив, эксперимент продолжается. И получается, что участник эксперимента не погибнет никогда, потому что каждый раз он продолжит существовать в том мире, где остался жив. И сколько бы раз ружьё ни стреляло, он всё равно окажется в той реальности, которая для него продолжится.

Если смотреть на эксперимент со стороны – его участник рано или поздно умрёт. А если быть участником эксперимента, то в рамках эксперимента ружьё вас не убьёт никогда (если вы выбираете жизнь). Получается интересный парадокс: мы можем доказать верность многомировой интерпретации только для самих себя.

#физикишутят

Шрёдингер обожал русские сказки. Особенно его радовали фразы: «долго ли, коротко ли», «видимо-невидимо» и, конечно же, «ни жив ни мёртв».

Глава 4

Друг Вигнера

А вот ещё один умственный эксперимент – усложнённый вариант эксперимента с котом.

Давайте представим, что после завершения эксперимента учёный (назовём его «Друг Вигнера») открывает коробку и видит, предположим, живого кота. Происходит коллапс волновой функции кота – ядро не распалось, и кот жив.

То есть в комнате, где находится друг Вигнера, кот признан живым. Но за пределами комнаты – сам Вигнер. И он ещё не знает, жив кот или мёртв. Вигнер признает кота живым только тогда, когда его друг ему об этом сообщит. И для Вигнера кот находится всё ещё в состоянии суперпозиции. Так произошёл коллапс волновой функции? Если друзья не общаются между собой, то у каждого своя субъективная реальность. А объективной реальности не существует.

А у Вигнера есть ещё друзья. И они тоже ещё не признали кота живым. Кот станет полностью живым только тогда, когда субъективные реальности всех друзей встретятся в одной точке. И признают кота живым только тогда, когда им сообщат результат эксперимента.

И получается, что кота можно признать живым или, наоборот, мёртвым только тогда, когда все люди во Вселенной узнают результат эксперимента. А до этого момента кот, согласно Вигнеру, остаётся живым и мёртвым одновременно [14]

.

Так много рассуждений, и все вокруг кота! Какая же позиция правильная?

Единственная точка зрения, которая не имеет права на существование для физика-теоретика, – это её отсутствие.

#физикишутят