Teoria mecanicii cuantice a transformat viața de zi cu zi de când a fost propusă acum un secol, însă modul în care funcționează rămâne un mister. Din acest motiv fizicienii sunt împărțiți în legătură cu ceea ce se întâmplă de fapt, conform unui sondaj publicat în revista Nature.
„Taci și calculează!” este un citat celebru din fizica cuantică care ilustrează frustrarea oamenilor de știință care încearcă să descifreze unul dintre marile paradoxuri ale lumii.
În ultimul secol, ecuațiile bazate pe mecanica cuantică au descris, în mod constant și precis, comportamentul obiectelor extrem de mici.
Totuși, nimeni nu știe ce se întâmplă în realitatea fizică din spatele matematicii.
Problema provine de la începutul secolului al XX-lea, atunci când oamenii de știință și-au dat seama că principiile clasice ale fizicii nu se aplicau lucrurilor de la nivelul atomilor.
În mod surprinzător, fotonii și electronii par să se comporte atât ca particule, cât și ca unde. De asemenea, pot fi simultan în poziții diferite – și pot avea viteze sau niveluri de energie diferite.
În 1925, fizicianul austriac Erwin Schroedinger și germanul Werner Heisenberg au dezvoltat un set de instrumente matematice complexe care descriu mecanica cuantică folosind probabilități.
Această „funcție de undă” a făcut posibilă prezicerea rezultatelor măsurătorilor unei particule.
Toate aceste ecuații au condus la dezvoltarea unor tehnologii moderne, inclusiv lasere, LED-uri, scanere RMN și tranzistoare utilizate în computere și telefoane.
Cu toate acestea întrebarea a rămas: ce se întâmplă mai exact în lumea fizică dincolo de matematică?
Credit:Bozhin Karaivanov/unsplash.com/
Pentru a marca centenarul mecanicii cuantice, mulți dintre cei mai importanți fizicieni ai lumii s-au reunit anul acesta pe insula germană Helgoland, acolo unde Heisenberg și-a scris faimoasa ecuație. Peste 1.100 dintre aceștia au răspuns unui sondaj realizat de revista științifică de renume, Nature.
Helgoland în Marea Nordului. Credit: Carsten Steger/Wikimedia commons/CC-BY-SA 4.0
Rezultatele au arătat că există o „lipsă izbitoare de consens în rândul fizicienilor cu privire la ceea ce ne spune teoria cuantică despre realitate”, se arată într-un comunicat al revistei Nature.
Peste o treime – 36% – dintre respondenți au favorizat teoria, în mare parte larg acceptată, cunoscută sub numele de Interpretarea de la Copenhaga.
În lumea clasică, totul are proprietăți definite – cum ar fi poziția sau viteza – indiferent dacă le observăm sau nu.
Însă acest lucru nu este valabil în domeniul cuantic, conform interpretării de la Copenhaga dezvoltate de Heisenberg și fizicianul danez Niels Bohr în anii 1920.
Conform teoriei, doar atunci când un observator măsoară un obiect cuantic, acesta are o stare specifică dintre numeroasele opțiuni posibile. Aceasta este descrisă ca o „prăbușire” a funcției sale de undă într-o singură posibilitate.
Cea mai faimoasă reprezentare a acestei idei este pisica lui Schrödinger, care rămâne simultan vie și moartă într-o cutie, până când cineva se uită înăuntru.
Interpretarea de la Copenhaga „este cea mai simplă pe care o avem”, a declarat Decio Krause pentru Nature după ce a răspuns la sondaj.
În ciuda problemelor teoriei – cum ar fi lipsa explicării motivului pentru care măsurarea are acest efect – alternativele „prezintă alte probleme care, în opinia mea, sunt mai grave”, a spus el.
Însă majoritatea fizicienilor au susținut alte idei.
15% dintre respondenți au optat pentru interpretarea „lumilor multiple”, una dintre numeroasele teorii din fizică care propun că trăim într-un multivers.
Se afirmă că funcția de undă nu se prăbușește, ci se ramifică în tot atâtea universuri câte rezultate posibile există.
Așadar, atunci când un observator măsoară o particulă, obține poziția acesteia din universul său, dar aceasta se află în toate celelalte poziții posibile din multe universuri paralele.
„Este nevoie de o reajustare dramatică a intuițiilor noastre despre lume, dar pentru mine asta este exact ceea ce ar trebui să ne așteptăm de la o teorie fundamentală a realității”, a declarat fizicianul teoretician american Sean Carroll în cadrul sondajului.
Experții mecanicii cuantice au fost împărțiți în privința altor întrebări importante cu care se confruntă domeniul.
Există un fel de graniță între lumea cuantică și cea clasică, unde legile fizicii se schimbă brusc?
45% dintre fizicieni au răspuns afirmativ la această întrebare – și exact același procent au răspuns negativ.
Doar 24% au spus că sunt încrezători că interpretarea cuantică pe care au ales-o este corectă.
Și trei sferturi credeau că această teorie va fi înlocuită într-o zi de o teorie mai cuprinzătoare.
© Agence France-Presse
Comentariu Facebook