Дивовижна теорія «квантового дарвінізму» проходить експериментальні випробування
Коли справа доходить до нашого фізичного світу, наукові дослідження показують, що розмір дійсно має значення.
У той час як «великі» об'єкти, від піску до галактики, підкоряються одному набору правил — класична фізика — крихітні об'єкти, такі як атоми і частки, дотримуються зовсім інший набір, відкриття, яке породило до квантової фізики близько 1900 року.
Вчені шукали спосіб примирити ці дві розрізнені фізики протягом десятиліть. І тепер теорія, вперше запропонована польським фізиком-теоретиком Войцехом Зурека в 2003 році, починає набирати обертів як потенційне джерело просвітління: квантовий дарвінізм.
Одним з дивних аспектів квантового світу є суперпозиція, здатність квантової системи існувати в більш ніж одному стані одночасно. Мабуть, система тільки переходить в одне або інший стан — переміщаючись з квантового світу в класичний — в той момент, коли ми спостерігаємо його.
Цей процес називається декогеренції, і квантовий дарвінізм є спробою пояснити це.
Замість того, щоб наше спостереження було тим, що змушує квантову систему переходити в той чи інший стан, квантовий дарвінізм передбачає, що саме взаємодія системи з навколишнім середовищем викликає декогеренції. Прихильники кажуть, що це пояснює, чому ми не бачимо макрооб'єкти у квантовому стані — вони завжди схильні до факторів навколишнього середовища.
Що стосується того, як середовище надає цей ефект, то, відповідно до теорії Зурека, квантові системи мають «стану покажчика». Це конкретні вимірні характеристики, такі як місце розташування або швидкість частинки.
Коли частка взаємодіє зі своїм оточенням, все суперпозиції цих характеристик — альтернативні місця розташування або швидкості — декогеріруются, залишаючи тільки стан покажчика, яке багато людей можуть спостерігати, тому що воно «удруковує» свої репліки в навколишнє середовище.
Ось де ідея дарвінізму вступає в гру: тільки «найбільш підходяще» стан — найбільш підходяще для його конкретної середовища — переживає процес декогеренції.
«Основна ідея квантового дарвінізму полягає в тому, що ми майже ніколи не проводимо ніяких прямих вимірювань», — заявив Зурек у 2008 році в Інституті фундаментальних питань. «[Довкілля] схожа на великий рекламний щит, на якому розміщені численні копії інформація про нашу всесвіту всюди. "
Згідно з новою історії Quanta Magazine, три окремі групи дослідників провели експерименти, щоб перевірити квантовий дарвінізм, відшукуючи ознаки того, що квантова система запам'ятовує репліки свого середовища в своєму середовищі — і до сих пір теорія, здається, перевіряє.
«Всі ці дослідження показують, що очікується, принаймні, приблизно», — сказав Зурек Quanta, маючи на увазі, що ми, можливо, вже на шляху до узгодження фізики великого з фізикою дуже малого.
Джерела: Журнал Quanta
