Подкрепете ни!

Ако харесвате Свежа Наука и редовно четете публикациите ни, оценявате работата ни и искате да продължаваме все така, подкрепете ни! :)

На този етап от съществуването си Свежа Наука има нужда от вашата помощ! Последвайте ни в социалните мрежи Facebook, Google+ и Twitter, за да подкрепите нашата кауза - разпространяване на наука и познание.

За повече информация, обмяна на идеи или публикуване на материали, се свържете с нас.

Квантова механика: Бъдещи събития определят какво ще се случи в миналото

Home/Препоръчано, Физика/Квантова механика: Бъдещи събития определят какво ще се случи в миналото

Експеримент проведен от учени в Австралия доказва, че миналите състояния на елементарните частици се определят от настояще или бъдещо измерване. До момента на измерване или наблюдение – реалността е неопределена.

Квантовата физика изучава субатомните частици, изграждащи всичко, което наричаме реалност. Но законите в този микроскопичен свят, както се оказва, са по-различни от тези, валидни за макро-обектите. Квантовата физика, или както обичаме да я наричаме – квантова механика, много често противоречи на здравия разум. Един обект може да бъде две различни неща, или дори на две места едновременно. Две частици могат да се заплитат квантово, и когато едната промени състоянието си, другата също отразява промяната, при това дори да се намират на невъобразимо голямо разстояние едни от други – на няколко светлинни години например, и всичко това се случва със скорост, по-голяма от тази на светлината – промените се отразяват мигновено.

Днес учените доказват, че текущото състояние на частиците, не зависи от тяхното минало, а от това, какво ще се случи с тях в бъдещето. Колкото и странно да звучи, оказва се, че на субатомно ниво времето тече в обратна посока. Или по-скоро, съществува обратна връзка на информация, от бъдеще – към минало.

В последния експеримент, проведен от учени в националния университет на Австралия, с ръководител Андрю Тръскот, се доказва, че „реалността не съществува, ако не се наблюдава“.

„Най-същественият елемент в нашата вселена е присъствието на разум, в ролята на наблюдател“ – Лин Мактагарт

Учените отдавна знаят от експеримента на двойния сплит, че частиците светлина – фотони (и дори електрони), могат да се държат едновременно като частици и вълни. Квантовата физика обяснява причината за това с факта, че частиците нямат определени физични свойства и се дефинират само от вероятността да бъдат в различни състояния в момента на наблюдението. Така частицата съществува в неопределено състояние, в „очакване“, а когато се появи наблюдател придобива свойства на частица или на вълна, в зависимост от ситуацията, в която е поставена – по един или друг начин, материята успява да „свърши своята работа“.

При експеримента на двойния сплит, при засичане (наблюдение) на вълната-частица преминаваща през процепите, се елиминира едно от двете състояния. До сега не беше възможно да се измерят и двете състояния едновременно, тъй като самото наблюдение определя как светлината ще се представи – като частица или вълна. За да елиминират всякакви подозрения, учените създават все по-сложни експерименти за тестване на квантовите функции.

частици светлина

При новия експеримент, за първи път е получено изображение на фотони в състояние едновременно на вълна и частици. И въпросът, който си задават учените е, какво кара фотона да реши дали да бъде вълна, или частица? Новият експеримент е подобен на класическия двоен сплит, но цели да определи кога фотона приема едната или другата функция. Вместо светлина обаче, този път се използват хелиеви атоми, те са по-тежки от фотоните, които всъщност въобще нямат маса. И това се оказва ключов фактор.

„Когато става въпрос за светлина, предположенията на квантовата физика изглеждат доста странни. Провеждане на експеримента с атоми обаче, които са комплексни обекти, неща с маса, взаимодействащи с магнитни полета, материя и т.н., тогава всичко започва да изглежда още по-странно.“ – споделя Тръскот.

Учените очаквали атомите да имат поведение също като това на фотоните. При експеримента атомът преминава през два лазерно изрязани процепа. Вторият процеп обаче се прави след като атомът вече е преминал през първия. Интересното при експеримента, е че втори процеп не се изрязва всеки път, а на случаен принцип, за да се проследят реакциите на атомите според това дали има или няма втори процеп.

Оказва се, че при наличието на два процепа, атомът преминава през тях по много траектории с функция на вълна, но когато втори процеп не е наличен, атомът се държи като частица и преминава само по една траектория. Класическият двоен сплит експеримент е потвърден, но този път съществува и фактор време-пространство.

Двоен сплит

Казано по-простичко, функцията на атома (вълна или частица) след преминаване първия процеп, се определя от това дали ще има втори процеп. И тъй като решението за твори процеп се избира на случен принцип, след преминаване на първия процеп, „атомът е принуден да черпи информация отвъд законите на класическата физика“, в случая през времето. Учените наблюдават обратна връзка, от бъдеще към минало, като функцията на атома в експеримента се определя от бъдещето. Моментът на решението относно състоянието на вълна или частица е времето, когато квантовото събитие се случва и измерва. Преди този момент, атомът още не е решил каква функция да придобие.

„Бъдещо събитие е причината атомът да реши миналото си.“ – обяснява простичко Тръскот.

Излиза, че в света на квантовата механика, времето тече в обратна посока. Причина и следствие си разменят местата. Бъдещето причинява миналото, а не обратно. Но всичко това изглежда някак си логично, и до известна степен обяснява консистенцията на материята и постоянството на време-пространството.

Добави коментар