Відкриття останнього століття підтвердили: ми живемо у квантовому світі. Проте наше повсякденне сприйняття базується на класичній фізиці. Як квантові взаємодії породжують нашу реальність? Це питання залишається однією з найбільших загадок науки.
Одним із найвідоміших прикладів цієї дилеми є уявний експеримент із «котом Шредінгера». У ньому пояснюється те, як квантові ефекти виглядають на макрорівні: стан кота в коробці — живий чи мертвий — залишається невизначеним, доки спостерігач не відкриє коробку, створюючи реальність. Проте фізика досі не має відповіді, як саме відбувається цей перехід. Однією з ідей є Мультивсесвіт, за яким обидва стани кота — живий і мертвий — існують одночасно, розгалужуючись у паралельні реальності.
Процес декогеренції
Нове дослідження, проведене науковцями з Автономного університету Барселони, надає можливе пояснення того, як виникає наша класична реальність. Результати дослідження опубліковані в журналі Physical Review X. Вчені використали підхід «декогерентних історій», який передбачає, що фізичні процеси є серією кроків, що формують послідовність подій. Використовуючи моделювання квантових процесів на суперкомп’ютерах, вони проаналізували еволюцію 50 тисяч енергетичних рівнів.
Дослідники виявили, що великомасштабні розгалуження, характерні для квантового світу, поступово переходять у стабільну класичну реальність. Цей процес декогеренції — коли квантові ефекти стають невидимими для макроскопічного світу — відбувається експоненційно швидко у хаотичних системах із багатьма частинками.
«Коли система збільшується до тисяч частинок, ми опиняємося у світі класичної фізики», — пояснює інший автор дослідження Філіп Страсберг. За його словами, цей процес є універсальним і неминучим, що є гарною новиною для нашого звичного сприйняття реальності.
Нерозв’язані питання
Попри це, дослідження залишає місце для відкритих запитань. Наприклад, чи можливий сценарій, де квантові ефекти залишаються помітними на макрорівні, створюючи реальність, у якій кіт Шредінгера одночасно і живий, і мертвий? На думку вчених, такі реальності — радше виняток, але їхнє існування теоретично не можна заперечити.
Таким чином, класична реальність, у якій ми живемо, формується з хаотичних квантових процесів. Це дозволяє нам не лише краще розуміти природу нашого світу, але й дає змогу сподіватися, що загадки квантової механіки одного дня будуть розгадані.
Раніше ми розповідали про процес народження Всесвіту.
За матеріалами popularmechanics.com
