Je realita opravdu skutečná?

Hmatáme v temnotách nesmírného vesmíru, myslíme si, že jsme odkryli jeho nejhlubší pravdy, pak zjistíme, že se stále musíme hodně naučit o pravidlech přírody. A příroda nám to neulehčuje. Dole, v tom nejmenším měřítku existence, v hloubi podivného světa kvantové mechaniky, se zdá, že se hraje podle dvou rozdílných pravidel zároveň. A čím hlouběji zkoumáme tato tajemství, tím více jsme nuceni se ptát, nejen jak vesmír funguje, ale jestli je všechno skutečné. Věříme ve skutečnost, která možná vůbec skutečná není?

Kvantová mechanika proměnila svět. Vděčíme té naší nejúžasnější technologii za její vysvětlení, jak se tyto nesmírně malé částice chovají. Ale ve skutečnosti tomu moc nerozumíme. V kvantovém světě, jak se zdá, nic nedává smysl. Skutečnost přestává být, …skutečná. Toto tajemství je pro nás největší překážkou k odemčení tajemství vesmíru. Pokud ho vyřešíme, můžeme držet klíče k samotnému stvoření.

Vídeň v Rakousku je nepochybně místem narození kvantové mechaniky. Tady můžeme najít předního kvantového experimentátora světa, profesora Antona Zeilingera.

“Když jsem poprvé jako student slyšel o kvantové mechanice, okamžitě mě napadly tři věci. Zaprvé, její neuvěřitelná matematická krása. Zadruhé, neuvěřitelná přesnost, s jakou její předpovědi fungují. A zatřetí skutečnost, že nic z toho v podstatě nedává vůbec žádný smysl.

Kvantová mechanika popisuje chování všech nepatrných částic, z kterých je vše vytvořeno. Tato znalost nám dala počítače, jaderné elektrárny, satelity, pokročilé lékařství, většinu pokrokových vynálezů, které lidstvo učinilo za posledních 100 let. Podle všeho se ale kvantový svět jeví a funguje v rozporu se vším, co víme o přírodních zákonech. Jednoduše řečeno, ve světě nepatrných částic se vesmír řídí podle zcela rozdílných pravidel.

Uvažujme o jevu kvantové neurčitosti, kdy dvě nepatrné částice sdílejí okamžitě informaci na obrovské vzdálenosti. Pokud by existovaly kvantové kostky, tak by to znamenalo, že pokud vrhnete jednu kostku tady, ukáže se určité číslo. Tak druhá kostka na nějakém vzdáleném místě by ukázala stejné číslo. Jak je to možné? Kvantová mechanika to popisuje velmi dobře. Zeilinger toto okamžité sdílení informací otestoval pomocí spojení dvou atomů tak, aby vibrovaly stejnou rychlostí. Poté od sebe oba atomy vzdálil 8 kilometrů, jakmile pak jeden atom stimuloval malým elektrickým výbojem, změnila se rychlost vibrací obou atomů. Aby tuto skutečnost dokázal, propojil obě místa pomocí laserového paprsku v ten samý okamžik, ve kterém měřili rychlost atomů. Výsledek byl stejný, provázané atomy přešly do jiného stavu rychleji, než laserový paprsek, tedy rychleji než světlo. Je to nemožné, ale zároveň pravdivé. Víme jak kvantové provázání funguje, ale nevíme proč. Realita, která funguje na kvantové úrovni, není realita, kterou vidíme kolem sebe. Bylo by jistě pošetilé zpochybňovat realitu okolních předmětů. Pokud by se však jednalo o kvantové objekty, mohli bychom klást dodatečné dotazy. Například, do jaké míry můžeme předpokládat, že systémy, které pozorujeme, existují se všemi svými náležitostmi nezávisle a neomezeně na našem pozorování. Znovu a znovu Zeilinger dokazoval, že nezáleží na tom, jak extrémní je předpověď, kvantová teorie funguje, i když by neměla. Možná, že konečný důkaz toho, jak znepokojivá může být kvantová mechanika, je Youngův nebo také dvojštěrbinový experiment.

1Díky němu začnete pochybovat, zda realita vůbec existuje. Tato jednoduchá sestava střílí částice světla, fotony, po jednom přes dvě nepatrné štěrbiny na obrazovku. Laser vytváří paprsek a toto světlo je protaženo tak, že proletí vždy pouze jeden foton. Tyto fotony proletí skrze dvouštěrbinovou soustavu a dopadají na stínítko. Kamera pak zaznamenává obrazec za touto dvojštěrbinou. Fotony dopadají na stínítko neuspořádaně a zdá se to hodně náhodné. Protože fotony prolétávají jeden za druhým, jeden přes tuto štěrbinu, další zase přes druhou, očekávali byste, že zanechají obrazec dvou pruhů na zdi, ale to byste se pletli. Fotony záhadně vytváří pásy pruhů. Tohle byste čekali, že uvidíte pouze pokud by přes obě štěrbiny svítil stálý paprsek světla. Pak by se rozložil na stínítko jako vlna. Takže jak mohou jednotlivé částice světla vytvořit vlnový obrazec pruhů? To by se jedině mohlo stát, pokud by částice prošla současně oběma štěrbinami. Jinými slovy, částice musí být na obou místech současně. Ale to nejpodivnější ze všeho se stane, když dáme detektory přímo ke štěrbinám. Když jsou fotony sledovány, tak obrazec pruhů zmizí. Dejte detektory pryč a obrazec z pruhů je zpátky. Tohle naznačuje, že můžeme změnit způsob, kterým se realita chová, pouze tím, že se na ní díváme.

Znamená to, že sama skutečnost není skutečná? V současnosti je odpověď taková, že dráha fotonu není součástí skutečnosti. Nemůže tedy říci, že foton prochází jednou nebo druhou štěrbinou. Ani nemůžeme říci, že foton prochází oběma štěrbinami současně. Žádné toto vysvětlení se nedá uplatnit. Takže my jen sklízíme plody kvantové mechaniky a smiřujeme se s tím, že na kvantové úrovni se příroda odehrává podle pravidel, které zůstanou navždy tajemstvím?

Zajímavé je, že kvantovou mechaniku zkoumáme už téměř sto let a stále jsme se neprokousali přes její základy. A to nám říká, že pokud ty základy najdeme, tak budou naprostým odhalením. Bude to něco jiného, než co si doposud myslíme. Pokud mají kvantoví teoretici pravdu, tak možná nikdy nepochopíme základní úroveň vesmíru. Naše naděje na nalezení konečné teorie selžou, lidská rasa narazí na překážku, kterou nedokáže překonat.

2 Komentáře

  1. Vždy ma pobavia ľudia ktorí si myslia že vedia všetko, a nevedia pochopiť ako je možné že niečo nechápu :D. Ďalej, je veľký rozdiel medzi 'vedieť' a 'chápať' (alebo vedieť niečo, vedieť prečo, vedieť ako …) , a to že niekto niečo vie ešte neznamená že je to tak naozaj. Koľko vecí už bolo dokázaných aj výpočtami aj prakticky a zistilo sa že to nie je pravda.

1 Trackback / Pingback

  1. Kvantový model, možná napomůže k odhalení teorie všeho. | Nevšední svět

Komentáře nejsou povoleny.