LOADING ...

Fysiikan perusoletukset saattavat vaatia tulevaisuutta vaikuttamaan menneeseen

Ryan F. Mandelbaum Apr 03, 2018. 17 comments

Yksi parhaiten hyväksytyistä fyysisistä teorioista ei ole loogista. Kvanttimekaniikka, teoria, joka ohjaa pienimpiä mahdollisia tiloja, pakottaa ihmisen aivomme hyväksymään joitakin todella ikäviä, epämiellyttäviä todellisuuksia. Ehkä me elämme maailmassa, jossa tietyt havainnot voivat pakottaa universumiemme haarautumaan useisiin. Tai ehkä vaikutukset nykyiseen vaikuttavat asioita aikaisemmin.

Fysiikan ryhmä teki jonkinlaista ajattelua ja tajusi, että tämä jälkimmäinen ajatus, jota kutsutaan retrocausalityksi, on seurausta tietyistä kvanttimekaniikan tulkinnoista ja siksi tietyistä todellisuuden luonteen tulkinnoista. Heidän uuden paperinsa on enemmän kuin "mitä-jos", alustava tarkastelu siitä, miten jotkut näistä kvanttimekaanisista tulkinnoista toimivat. Jotkut ihmiset kysyin, että työ oli tärkeä, jotkut luulivat, ettei sillä ollut merkitystä. Toiset kokivat oman tulkintansa kvanttimekaniikasta välttääkseen uuden paperin ongelmat. Mutta mitä tahansa, kvanttimekaniikka pakottaa meidät tekemään epämukavia johtopäätöksiä maailmasta.

"Kvanttiteorian perusteet ovat hyvin kiistanalaiset. Me kaikki olemme yhtä mieltä siitä, miten käyttää teoriaa, mutta emme ole yksimielisiä sen todellisuudesta, joka antaa meille ", kertoi opettaja Matthew Leifer Chapman-yliopistosta Gizmodolle. Tämä on epätavallinen tilanne fysiikan teorian kannalta, koska muut teoriat perustuvat lähinnä intuitiivisiin asioihin, joita voimme nähdä ja testata. Kvanttimekaniikan matematiikka ja sen ennusteet kuvaavat maailmaa täydellisesti, mutta on mahdotonta ymmärtää täysin, mitä todellisuudessa tapahtuu yhtälöiden ulkopuolella.

Kvanttimekaniikka alkaa havainnoimalla, että pienimmässä mittakaavassa tavarat, voivat olla joko kevyt tai atomin palanen, voivat toimia samanaikaisesti kuin aalto ja hiukkanen. Tämä tarkoittaa sitä, että tiedemiehet käsittelevät jonkin verran todennäköisyyttä pienissä asioissa. Lähetä yksi elektron parin yhdensuuntaisten raotusten läpi esteeseen, ja näet, että se osuu seinään esteen takana kuten pisteen. Mutta jos lähetät monia elektroneja, näet raidallinen kuvio ikään kuin ne kulkisivat kuin kevyt aalto. Et voi ennustaa täsmälleen missä yksi elektroni osuu, mutta voit luoda luettelon todennäköisimmistä kohdista.

"Me kaikki olemme yhtä mieltä siitä, miten käyttää teoriaa, mutta ei ole yksimielisyyttä todellisuudesta, joka se antaa meille"

Ongelmana on kuvata hiukkasia, joilla todennäköisyydet johtavat häiritseviin juttuihin. Jos sinulla on kaksi hiukkasia vuorovaikutuksessa ja yksi luontainen fyysinen ominaisuus perustuu toisiinsa, niin niihin liittyvät todennäköisyydet ja siten niiden identiteetit ovat sidoksissa toisiinsa. Esimerkiksi sanotaan, että on kaksi pussia, ja kullakin on yksi kahdesta pallosta, punaisesta tai vihreästä. Annat pussi ystävillesi. Kvanttimekaniikka antaa vain todennäköisyydet, että pussi sisältää joko pallo-värin, ja tämä on kaikki mitä tiedät ennen havainnointia. Ihmisvaahdoissa kukin laukku sisältää jo punaisen tai vihreän pallon. Mutta hiukkasen asteikolla kvanttimekaniikka kertoo, että molemmat pallot ovat punaisia ​​ja vihreitä samaan aikaan - kunnes näytät.

Se on omituista, mutta se pahenee. Jos katsot palloasi, toinen pallo ottaa automaattisesti toisen värin. Kuinka toinen pallo tietää, että näytit? Ehkäpä on piilotettua fysiikkaa tai nopeampaa kuin matka-ajo, joka mahdollistaa tiedon välittämisen. Yksi suosittu tulkinta on, että elämme monimuuttujana. Siinä tapauksessa todennäköisyydet eivät sano mitään pallosta, vaan siitä, mihin universumiin me asumme. Nähdäksesi tiettyä palloväriä, juuri sinä olet maailmankaikkeudessa, jossa laukussa oli vihreä pallo. Toisessa universumissa näit punaisen pallon.

Kokeile kiinalainen satelliitti näyttää kvanttijuhlat ennätysetäisyydeltä

Kvanttimekaniikka on kummallista helvettiä, jossa maailman käyttämäsi säännöt eivät sovellu. Jopa…

Lue lisää

Joten tutkijat haluavat tietää, mikä näistä tulkinnoista on oikein. Uudessa asiakirjassaan he käsittelivät erityisesti tapauksia, joissa ensimmäisen pallon tarkkailu vaikuttaa suoraan toiseen säkkiin, jonkin tietoliikenteen kautta. Ensi silmäyksellä tämä edellyttää tietoja, jotka kulkevat nopeammin kuin valon nopeus. Ja se on surkea, koska jo on teoria, joka sanoo, nothing voi matkustaa nopeammin kuin valo. Mutta se on okei, sano tutkijat, jos asiat voivat vaikuttaa muihin asioihin ajoissa. Tulevaisuudessa eteenpäin, katson punaista palloa, sitten laukussa olisi salaperäisesti vihreä pallo. Retrovasettisuus-tapauksessa sanoo, että taaksepäin ajoissa, tiedämme jo molemmat pallovärit, ja pallon on oltava punaista, koska tiesit jo pallon olevan vihreä. Sitten pallot piilotetaan pussiin, jossa ne tulevat punaiseksi ja vihreiksi samanaikaisesti. Pohjimmiltaan tässä tapauksessa et voi suorittaa kokeilua, jossa voit hallita tulevaisuuden vaikutuksia aiemmin.

Tämä ajatus tapahtumista nykyisissä vaikuttavissa asioissa aiemmin on matemaattinen seuraus parin tekijän oletuksista. Ensimmäinen olettama on, että kvanttimekaniikan pitäisi täyttää aikasymmetriansa määritelmä, kuten monet muut fysiikan teoriat. Tämä tarkoittaa, että hiukkaset käyttäytyvät samalla tavoin eteenpäin ja pelataan päinvastoin - biljardipallo, joka lyö stationaarinen pallo, näyttää samalta riippumatta siitä, kuinka pelaat nauhan. Teorian pitäisi myös olla "todellinen", kuten Leifer sanoo. Tämä tarkoittaa, että hiukkaset ovat enemmän kuin numeerinen numero, mutta ovat pikemminkin todellisia asioita, jotka käyttäytyvät eilen kuin ne huomenna, ja niillä on ominaisuuksia, jotka ovat luontaisia, riippumatta siitä, onko kokeilijan kykenevä tarkkailemaan niitä.

Lisää matematiikka ja viimeisen viikon aikana julkaistun Proceedings of the Royal Society A julkaiseman uuden paperin mukaan . Jos haluat, että teorianne on "aika symmetrinen" ja että se toimii samalla tavoin joka päivä, vaaditaan takautuvuutta.

Useimmat sanovat, että tämä on kauheaa. Jos asiat voivat vaikuttaa muihin asioihin aiemmin, kuka sitten välittää kaikesta tiedosta? Miksi testata jotain lainkaan, jos tulos voi aiheuttaa syyn? Leifer tarjoaa ratkaisun - eräänlainen lohko-universumi, jossa avaruudessa ja ajassa olevat tapahtumat eivät aiheuta toisiaan, vaan ne sopivat yhteen palapelin tavoin. Mutta tätä ajatusta ei ole vielä kehitetty matemaattiseen teoriaan.

Pohjimmiltaan, jos takautuvuus on totta, niin syy-ja-vaikutus on illuusio, koska ihminen vain näkee asioita yhteen suuntaan. Paperi käsittelee vain, mitä täällä on, ja ei pääse erityispiirteisiin siitä, miten tämä vaikutus ilmenee, lukuun ottamatta kokeita. Mutta vaikutus olisi rakennettu maailmankaikkeuden hyvin kudoksiin.

Pohjimmiltaan, jos takautuvuus on totta, niin syy-ja-vaikutus on illuusio, koska ihminen vain näkee asioita yhteen suuntaan.

Jotkut fyysikot eivät löytäneet tätä ajatusta pakottavaksi. Christopher Fuchs Massachusettsin yliopistosta Bostonissa kertoi minulle, että nämä ns. Block-universumit "eivät ole living eikä forced tai momentous minulle." Hän ottaa nämä termit filosofilta William Jamesiltä ja tarkoittaa, että hypoteesi ei kuulosta todellinen mahdollisuus. Se ei pakota häntä tekemään päätöstä tavalla tai toisella, eikä olennaisesti se ole uraauurtava. "Mielestäni paljon elinkelpoisempi polku on jo pilkattu hyvin erilaisten näkökohtien avulla", käsitteli maailmankaikkeuden tarkkailijaa tärkeimpänä tekijänä ja eräänlaisena välttäen mahdotonta tarkkailla.

CalTechin fyysikko Sean Carroll ajatteli, että uusi paperi oli mielenkiintoinen, mutta hän sattuu miellyttämään jo kummallista monta maailman teoriaa, joka kertoo eri tuloksista ilmenevän erilaisissa universumeissa, jotka on kuvattu samassa todennäköisyysluokituksessa. Se on se, jossa punainen / vihreä pallo tapauksessa on todella kaksi universumia, joista näen punaisen pallon ja yhden, jossa minä näin vihreän pallon. "Se on täysin aikasymmetrinen ja palautuva tavanomaisten määritelmien puitteissa", hän sanoi. "Ja se ei varmasti edellytä takautuvuutta. Joten tavalliseen tapaan, jos olet halukas ottamaan vakavasti monta maailmaa aaltotoiminnon sisällä ... kvanttimekaniikka lisää vähemmän epätavuutta muilla tavoilla. "Olennaisesti hän on halukas tekemään kauppaa retrokausisuuden outoa monien maailmojen outoa .

Mutta toinen asiantuntija, jonka kanssa puhuin, oli paljon anteeksiantamisemmaksi, ja sen sijaan ajateltiin tätä työtä tärkeänä ajattelutavanaan. "Tämä artikkeli tekee matemaattisen lausuman ympärillään", sanoo Renato Renner Sveitsistä ETH Zürichistä. "Se sanoo, että ehkäpä me tarvitsemme sitä, jos haluamme ajan symmetriaa", teoria, joka toimii vielä, jos pelaat fysiikkaa päinvastoin.   Hänen mielestään tämä paperi oli yksi ensimmäisistä tutkimuksista, jotka tekivät tällaisen hyvin määritellyn lausunnon tästä käsitteestä.

Joten nyt tutkijat ovat istuneet ja heittivät aivonsa ratkaisemaan ongelman, joka syntyy vain, jos he ottavat tiettyjä asioita maailmasta - toisin sanoen se on uusi idea, se on vain maailmankaikkeuden vaatimus, jos otatte tiettyjä muita asioita , ja se on eräänlainen reuna. Mutta nyt, riippumatta siitä, kuinka haluat ymmärtää maailmankaikkeuden kudoksen, sinun täytyy hyväksyä jotain, joka tuntuu naurettavalta, oli se monimuotoinen, nopeampi kuin kevyt viestintä tai ehkä jopa maailma, jossa tulevaisuus vaikuttaa menneeseen.

"On olemassa joukko ihmisiä, jotka yrittävät ymmärtää kysymystä siitä, mitä todella tapahtuu, ja voimme luoda teorian, joka perustuu tavaroihin, jotka todella ovat siellä", sanoi Leifer. "Mitä erilaisempia lähestymistapoja voimme ajatella ja kokeilla paremmin."

[ Royal Society A -julkaisu ]

17 Comments

Other Ryan F. Mandelbaum's posts

Tämä lukittu kaappi pitää vastauksen yhteen hiukkasfysiikan suurimmista kysymyksistä Tämä lukittu kaappi pitää vastauksen yhteen hiukkasfysiikan suurimmista kysymyksistä

50 metrin rengas, jonka päällä on valkoinen eristys, istuu johtimien, putkien ja muiden sähkökomponenttien varastossa Fermilabin pohjoisosassa Illin...

DNA-pohjaisen tietokoneen avulla tutkijat saavat 900: n neliöjuurin DNA-pohjaisen tietokoneen avulla tutkijat saavat 900: n neliöjuurin

Tutkijat ovat laskenut 900: n neliöjuuren käyttämällä suunniteltua DNA: sta valmistettua tietokonemaista järjestelmää. Biologit ovat ehdottaneet g...

'Huomattava' matemaattinen todiste kuvaa kuinka näennäisesti mahdotonta laskentaongelmaa voidaan ratkaista 'Huomattava' matemaattinen todiste kuvaa kuinka näennäisesti mahdotonta laskentaongelmaa voidaan ratkaista

Sinä syöt luolaan. Pimeän käytävän lopussa kohtaat sinetöityjä kammioita. Jokaisen kammion sisällä on kaiken tietävä velho. Profetia sanoo, että ...

Tutkijat rakensivat robotin 40 kyyhkynen sulosta ja se lentää kauniisti Tutkijat rakensivat robotin 40 kyyhkynen sulosta ja se lentää kauniisti

Tutkijat, jotka pyrkivät ymmärtämään lintujen lennon mekaniikkaa, ovat rakentaneet PigeonBot, robotti, joka on valmistettu 40 kyyhkysen höyhenestä...

Suggested posts

Tutkimus herättää epäilyjä älykkään elämän kehtoina olevista elliptisistä galakseista Tutkimus herättää epäilyjä älykkään elämän kehtoina olevista elliptisistä galakseista

Elämme kierteisessä galaksissa, mutta yksi ajattelukunta ehdottaa, että soikeat elliptiset galaksit isännöivät todennäköisimmin älykkäitä sivilisaati...

Viimeisin Coronavirus Science: Todellisen kuolleisuuden laskeminen Viimeisin Coronavirus Science: Todellisen kuolleisuuden laskeminen

Joka päivä tuo uusia tieteellisiä oivalluksia covid-19: ään ja sitä aiheuttavaan koronavirukseen. Tässä on joitain viimeisimpiä tutkimuksia ja kehity...

Teleskoopit ympäri maailmaa poimivat salaperäisen radiopurskeen, joka tulee omasta galaksistamme Teleskoopit ympäri maailmaa poimivat salaperäisen radiopurskeen, joka tulee omasta galaksistamme

Tähtitieteilijät havaitsivat juuri erittäin kirkkaan radioaaltojen purskeen, joka on peräisin omissa galaksissamme. Yllättävä havainto voisi auttaa m...

Elon Musk yrittää lopettaa toimittajan Covid-19-kysymyksen NASA-puhelun aikana sanomalla "Siirry eteenpäin" Elon Musk yrittää lopettaa toimittajan Covid-19-kysymyksen NASA-puhelun aikana sanomalla "Siirry eteenpäin"

SpaceX: n toimitusjohtaja Elon Musk yritti erottaa reportterin kysymyksen eilen NASA: n lehdistötilaisuudessa sanomalla “siirry eteenpäin”.NASA: n le...

NASA valitsee yhden näistä kolmesta Astronaut Lander -konseptista 2024: n Moon-tehtävälle NASA valitsee yhden näistä kolmesta Astronaut Lander -konseptista 2024: n Moon-tehtävälle

Kun NASA valmistautuu palauttamaan ihmiset Kuuhun vuonna 2024, avaruusjärjestö on päättänyt viedä yksityisen reitin valitsemalla kolme yhdysvaltalais...

Meteorologit kuvaavat 'Gargantuan Hail' -ilmiön myrskystä Argentiinassa Meteorologit kuvaavat 'Gargantuan Hail' -ilmiön myrskystä Argentiinassa

Kaksi vuotta sitten kova myrsky argentiinassa tuotti rakeita, joiden leveys oli 9 tuumaa, ja kehotti meteorologia ehdottamaan aivan uutta termiä: ”ga...

Ei todisteita koronaviruksen uusimisesta, sanovat Etelä-Korean virkamiehet Ei todisteita koronaviruksen uusimisesta, sanovat Etelä-Korean virkamiehet

Jotkut toipuneet covid-19-potilaat, joiden testi taas oli positiivinen koronaviruksen suhteen, eivät todennäköisesti saaneet uudelleen infektiota. Et...

Meksikossa löydetyt kolme afrikkalaista luurankoa osoittavat varhaisen orjuuden kauhuja uudessa maailmassa Meksikossa löydetyt kolme afrikkalaista luurankoa osoittavat varhaisen orjuuden kauhuja uudessa maailmassa

Kolme afrikkalaisille yksilöille kuuluvaa luurankoa on paljastettu massahaudasta Mexico Cityssä. He edustavat ensimmäisiä afrikkalaisia, jotka on pak...

Tiedemiehet, jotka eivät luovu loimilaitteessa Tiedemiehet, jotka eivät luovu loimilaitteessa

Suurimmalle osalle meistä kosmisen nopeusrajoituksen - valon nopeuden - nopeampi matkustaminen on tieteiskirjallisuusfantaasia, joka rikkoo modernin f...

FDA sallii kokeellisen lääkityksen hätäkäytön, koska tutkimukset osoittavat sekoitettuja tuloksia Covid-19: n hoidossa FDA sallii kokeellisen lääkityksen hätäkäytön, koska tutkimukset osoittavat sekoitettuja tuloksia Covid-19: n hoidossa

Codes-19: n hoitoon käytettävän kokeellisen viruslääkkeen Remdesivirin tutkimuksista on saatu tänään tuloksia. Tähänastiset tiedot eivät tarjoa konkr...

Language