Нещодавній фізичний експеримент, проведений Хольгером Хофманом та його колегами з Університету Хіросіми, викликав інтенсивні дебати в науковому співтоваристві, припускаючи, що широко поширена ідея мультивсесвіту може бути фундаментально помилковою. Дослідження, опубліковане цього року, показує, що один фотон можна вимірювати в двох місцях одночасно, що прямо суперечить основній передумові багатосвітової інтерпретації квантової механіки.
Експеримент із подвійною щілиною та його наслідки
Експеримент заснований на класичному експерименті з подвійною щілиною, вперше проведеному в 1801 році, який продемонстрував, що світло, що проходить через дві щілини, створює інтерференційну картину, навіть якщо воно спрямоване по одному фотону за раз. Це спостереження традиційно інтерпретувалося як доказ того, що окремі фотони поводяться як хвилі, існуючи одночасно в кількох можливих станах — концепція, відома як суперпозиція.
Однак у модифікованій команді версії експерименту стверджується, що фотон проходить через обидві щілини, маючи на увазі, що хвильова функція є не просто математичним описом, а відображенням фактичної фізичної поведінки. Якщо це виявиться правдою, це означає, що мультивсесвітна інтерпретація, згідно з якою кожен можливий результат квантової події породжує окремий Всесвіт, стає непотрібною.
Скептицизм і невдоволення з боку фізиків
Результати викликали значний скептицизм. Багато фізиків стверджують, що статистичні вимірювання, хоча й корисні, не можуть однозначно визначити властивості окремих частинок. Ендрю Джордан з Університету Чепмена, наприклад, сказав, що робити висновки про один фотон на основі таких вимірювань ненадійно.
Гофман визнає невдоволення, кажучи, що підхід його команди та експериментальні методи є новими та кидають виклик глибоко вкоріненим у цій галузі припущенням. «Ми наступаємо багатьом людям на пальці», — визнає він, оскільки більшість інтерпретацій квантової механіки передбачає, що виміряні значення безпосередньо представляють реальність.
Основна суперечка: реальність проти математичної інтерпретації
Центральний аргумент обертається навколо природи хвильової функції. Якщо це просто математичний інструмент, то інтерпретація мультивсесвіту стає зайвою. Натомість експеримент припускає, що існує лише те, що можна виміряти безпосередньо, відкидаючи ідею про те, що гіпотетичні результати вимірювань визначають Всесвіт.
Гофману та його команді було важко опублікувати свою статтю у великих журналах, але їх запросили представити свою роботу різним дослідницьким групам. «Потрібно змінити погляди, а це займає багато часу», — каже Хоффман, наголошуючи на складності кинути виклик усталеному науковому консенсусу.
Якщо результати підтвердяться, фізикам доведеться переглянути фундаментальні припущення про природу реальності, потенційно розвіявши десятиліття теорій, заснованих на мультивсесвіті.
Хоча дебати тривають, цей експеримент підкреслює триваючу боротьбу за узгодження квантової механіки з нашим розумінням Всесвіту. Твердження про те, що хвильова функція є нереальною і що тільки вимірювані явища становлять реальність, кидає виклик основам сучасної фізики та може призвести до зміни парадигми в тому, як ми сприймаємо космос.
