Физики нашли другую реальность

Альберту Эйнштейну, никогда не нравились некоторые противоречащие здравому смыслу предсказания квантовой теории, он всегда доказывал, что есть иной, скрытый уровень реальности, который квантовая теория не способна описать. Однако в 80-е годы прошлого века большинство возражений Эйнштейна было снято.

Альберту Эйнштейну, никогда не нравились некоторые противоречащие здравому смыслу предсказания квантовой теории, он всегда доказывал, что есть иной, скрытый уровень реальности, который квантовая теория не способна описать. Однако в 80-е годы прошлого века большинство возражений Эйнштейна было снято.

•	Теоретические построения Нильса Бора всегда раздражали Эйнштейна

Теперь Карл Хесс и Вальтер Филипп из университета Иллинойса представили доказательства того, что, быть может, Эйнштейн был прав в своем скептицизме, и в основании квантовой теории может лежать совсем другой набор правил. Квантовая теория описывает поведение атомов и субатомных частиц и утверждает, что их энергия квантована, то есть может изменяться только скачкообразно. Хотя Эйнштейн сам создал плодотворные условия для возникновения квантовой теории, он, как известно, публично выражал несогласие с датским физиком Нильсом Бором по вопросу о том, как это должно интерпретироваться.

В 1935 году Эйнштейн вместе с Борисом Подольским и Натаном Розеном провели "мысленный эксперимент", в котором, как казалось, квантовая теория допускала действия на расстоянии, то есть проведенные измерения одной частицы сразу же определяли свойства другой, вне зависимости от того, как велико было расстояние между ними. Неудовлетворенный этим необъяснимым результатом, Эйнштейн предположил, что в основании квантовой теории лежит некая еще более фундаментальная теория, так же как квантовая механика лежит в основании классической механики Исаака Ньютона. Он разработал "скрытые переменные" – параметры, которые расходятся с такими явлениями, как квантовая неопределенность, но которые не могут быть измерены напрямую. Бор с таким подходом не согласился, доказывая в ответ, что мы просто должны примириться с тем, что квантовая теория противоречит человеческой интуиции.

Такое состояние сохранялось до 1960-х годов, когда ирландский физик Джон Белл показал, что скрытые переменные могут иметь наблюдаемые последствия. Он продемонстрировал, что результат эксперимента Эйнштейна-Подольского-Розена различается в зависимости от того, существуют скрытые переменные или нет. Когда в 80-е годы стало возможным осуществление этого эксперимента в реальности, результаты его показали, что, если Белл был прав, скрытые переменные не существуют. То есть, вроде бы, Эйнштейн ошибался, а Бор был прав. Хесс и Филипп обнаружили, что эти эксперименты не обязательно совсем исключают скрытые переменные, и существование иного уровня реальности все же возможно. Они доказывают, что Белл пропустил большую группу скрытых переменных, чье поведение соотносится с полученными результатами экспериментов.

Если скрытые переменные обладают свойствами, изменяющимися со временем, но связанными друг с другом, то прогнозы изменяются. К примеру, стрелки часов в Лондоне и Нью-Йорке периодически вращаются и не оказывают прямого воздействия друг на друга, но тем не менее показываемое ими время коррелирует. Если скрытые переменные временнокоррелирующи таким способом, то теория Белла разрушается. Исследователи показали, что в таком случае результаты эксперимента Эйнштейна-Подольского-Розена могут объяснены без использования "мистического" действия на расстоянии, которое Эйнштейн считал столь маловероятным. Это не означает, что скрытые переменные существуют, однако это показывает, что их нельзя полностью исключать.