Kvantová fyzika: Budoucnost způsobuje minulost

192403x 25. 07. 2018 1 čtenář

Experiment provedený skupinou australských vědců prokázal, že to, co se stane s částicemi v minulosti, je závislé na tom, zda budou pozorovány v budoucnosti. Do té doby jsou jen abstrakcí – neexistují.

Kvantová fyzika je divný svět. Zaměřuje se na zkoumání subatomárních částic, které se jeví vědcům, jako základní stavební kameny reality. Veškerá hmota, včetně nás samotných, se z nich skládá. Zákony, kterými se řídí tento mikroskopický svět, jsou dle názorů vědců odlišné od těch, které jsme se naučili akceptovat pro námi poznanou makroskopickou realitu.

Zákony kvantové fyziky

Zákony kvantové fyziky mají tendenci odporovat mainstreamovému vědeckému rozumu. Na této úrovni může být jedna částice na vícero místech současně. Dvě částice mohou být zaměněny, a když jedna z nich změní svůj stav, tak i druhá se také změní – bez ohledu na vzdálenost – i kdyby byla na druhé straně vesmíru. Přenos informací se, zdá se, děje rychleji, nežli je rychlost světla.

Částice se mohou též pohybovat napříč pevnými objekty (vytvořit si tunel), které by se za jiných okolností jevily jako neprostupné. Dokáží vlastně procházet zdí jako duchové. A teď vědci dokázali, že to, co se děje s částicí teď, se neřídí tím, co se s ní dělo v minulosti, ale tím, v jakém stavu se bude nacházet v budoucnosti. Fakticky to znamená, že na subatomární úrovni může jít čas dozadu.

Pokud se vám zdá výše uvedené naprosto nepochopitelné, pak jste na podobné vlně. Einstein toto nazval strašidelným a Niels Bohr, průkopník kvantové teorie, řekl: „Pokud vás kvantová fyzika nešokovala, pak jste ještě nepochopili, o čem to je.“.
pokusu, který povedl tým australských vědců z Australské národní university pod vedením Andrea Truscotta se ukázalo, že: realita neexistuje, dokud ji nezačnete pozorovat.

Kvantová fyzika – vlny i částice

Vědci už dávno ukázali, že částice světla, tzv. fotony, můžou být současně jak vlny, tak i částice. Použili k tomu tzv. experiment s dvojí štěrbinou. Ukázalo se totiž, že když světlo zářilo na dvě štěrbiny, foton byl schopen projít přes jednu jako částice, a přes dvě jako vlna.

Double-split-experiment3

Australský server New.com.au vysvětluje: Fotony jsou divné. Efekt můžete vidět sami, když světlo svítí skrze dvě svislé štěrbiny. Světlo se chová i jako částice procházející skrze štěrbinu a utváří přímé světlo na stěně za ní. Současně se chová jako vlna, která vytváří interferenční obrazec, který se objeví za nejméně dvěma štěrbinami.

Kvantová fyzika je v různých stavech

Kvantová fyzika předpokládá, že částice postrádá určité fyzikální vlastnosti, a je definována pouze pravděpodobností skutečnosti, že je v různých stavech. Dalo by se říci, že existuje v neurčitém stavu, v jakési super-animaci, dokud není skutečně pozorována. V ten okamžik na sebe vezme podobu buď částice, nebo vlny. Přitom si je schopna stále si zachovat vlastnosti obojího.

Tato skutečnost byla objevena vědci při dvojštěrbinovém experimentu. Bylo zjištěno, že když je foton jako vlna/částice pozorován, zhroutí se, což nasvědčuje tomu, že jej není možné vidět v obou stavech najednou. Proto není možné měřit polohu částice a současně její hybnost.

Přesto poslední experiment – reportovaný v Digital Journal – zachytil poprvé obrázek fotonu, který byl ve stavu vlny a současně částice.

Light_particle_photo

Jak uvádí server News.com.au, problém, který stále mate vědce, je: „Co vede foton k tomu, že se rozhodne být tím nebo tím?“

Experiment

Australští vědci sestavili experiment, podobný experimentu s dvojí štěrbinou, aby se pokusili zachytit okamžik, ve kterém se fotony rozhodují, zda z nich budou částice nebo vlny. Na místo světla využili atomy helia, které jsou těžší než světelné fotony. Vědci mají za to, že fotony světla na rozdíl od atomů nemají žádnou hmotu.

„Předpoklady kvantové fyziky o interferenci jsou sami o sobě podivné, pokud se aplikují na světlo, které se pak chová spíše jako vlna. Ale abychom to objasnili, experiment s atomy, které jsou mnohem komplikovanější – mají hmotu a reagují na elektrické pole atd. – k této podivnosti ještě přispívají .“, řekl Ph.D. doktorand Roman Khakimov, který se na experimentu podílel.

Očekává se, že atomy se budou chovat stejně jako světlo, to znamená, že budou schopny chovat se jako částice a současně jako vlny. Vědci vypálili atomy přes mřížku stejným způsobem, jako když použili laser. Výsledek byl podobný.

Druhá mřížka byla použita až poté, co atom prošel první. Navíc byla použita jen náhodně, aby bylo zřejmé, jak částice bude reagovat.

Bylo zjištěno, že když byly použity dvě mřížky, atom jimi prošel ve tvaru vlny, ale když byla odstraněna druhá mřížka, choval se jako částice.

Takže – jakou podobu na sebe vezme po průchodu první mřížkou, závisí na tom, zda druhá mřížka bude přítomna. Zda atom pokračoval jako částice nebo jako vlna, bylo rozhodnuto až po té, co proběhly události v budoucnosti.

Jde čas pozadu?

Zdá se, jako by čas šel dozadu. Příčina a následek se zdají být porušeny, protože budoucnost způsobuje minulost. Lineární tok času se náhle jeví, jako by fungoval opačně. Klíčovým bodem je moment rozhodnutí, kdy byla pozorována kvantová událost, a bylo provedeno měření. Před tímto okamžikem se atom jeví v neurčitém stavu.

Jak uvedl profesor Truscott, experiment ukázal, že: „budoucí událost způsobuje, že foton se rozhodne o své minulosti.“

Podobné články

Jeden komentář k "Kvantová fyzika: Budoucnost způsobuje minulost"

  • M napsal:

    No vida, populární naučný článek, proč ne. Pár nepřesností tam ale přeci jen je, stejně jako když si člověk přečte „vědecký“ článek na novinkách, takže jen několik poznámek.

    Fotony mají nulovou pouze tak zvanou klidovou hmotnost, reálně v letu ale něco váží. Jinak by nefungovala solární plachetnice, neexistovaly by gravitační čočky atp.

    Není zcela korektní tvrdit, že foton může být vlna i částice. Je to zkrátka objekt mikrosvěta a není to ani jedno z toho. Pouze se někdy chová jako částice a někdy se chová jako vlna. Mělo by tedy být všude důsledně dodržováno vyjádření „chová se jako“ a ne „je“.

    Stejně tak by měla být důsledně používána vyjádření „vypadá to jako kdyby budoucnost ovlivňovala minulost“ a podobně, protože to tak skutečně jen vypadá. Jde totiž o to, že experiment je ovlivněn pozorováním, což je další specialita kvantové mechaniky a toto v článku zcela chybí. Ten známý dvouštěrbinový experiment, jak známo, dává interferenční obrazec, tedy světlo (nebo třeba elektrony, jádra hélia) se chová jako vlna. Stačí ale, aby u každé štěrbiny byla „kamerka“, která sleduje, kudy částice prolétne a interferenční obrazec zmizí – budou tam jen dvě čáry za štěrbinami, jako by skrz ni člověk házel kuličky, půjde tedy o částicové chování. Přitom experiment zdánlivě zůstal stejný, jen tam přibyly detektory. Podobně to funguje zde, i když je to trochu složitější. Jde ovšem o to, že se to nevysvětluje nějakým zpětných chodem času, to tak pouze vypadá.

Napsat komentář