Alternatif gerçekler toplumda bir virüs gibi yayılıyor . Şimdi, en azından kuantum aleminde olduğu gibi bilime bulaşmış görünüyorlar. Bu karşı sezgisel görünebilir. Sonuçta bilimsel yöntem, güvenilir gözlem, ölçüm ve tekrarlanabilirlik kavramlarına dayanır. Bir ölçümle belirlenen bir gerçek, objektif olmalıdır, öyle ki tüm gözlemciler buna katılabilir.
Ancak yakın zamanda Science Advances’te yayınlanan bir makalede , kuantum mekaniğinin garip kuralları tarafından yönetilen atomların ve parçacıkların mikro dünyasında, iki farklı gözlemcinin kendi gerçeklerine hakkı olduğunu gösteriyor. Başka bir deyişle, doğanın kendisinin yapı taşları konusundaki en iyi teorimize göre, gerçekler öznel olabilir.
Gözlemciler, kuantum dünyasında güçlü oyunculardır. Teoriye göre, parçacıklar aynı anda birkaç yerde veya durumda olabilir — buna süperpozisyon denir. Ama garip bir şekilde, bu yalnızca gözlenmeyen durumdur. Bir kuantum sistemini gözlemlediğinizde, süperpozisyonu kırarak belirli bir yeri veya durumu seçer. Doğanın bu şekilde davrandığı gerçeği laboratuarda birçok kez kanıtlanmıştır — örneğin, ünlü çift yarık deneyinde .
1961’de fizikçi Eugene Wigner kışkırtıcı bir düşünce deneyi önerdi. Kuantum mekaniği uygulanmakta ve gözlemlenen bir gözlemciye ne olacağını sordu. Wigner’in bir arkadaşının, kapalı bir laboratuvarın içinde, hem kafaların hem de kuyrukların üst üste bindiği bir kuantum jeton attığını hayal edin. Arkadaş parayı her attığında kesin bir sonuç gözlemlerler. Wigner’ın arkadaşının bir gerçek olduğunu söyleyebiliriz: yazı tura atmanın sonucu kesinlikle yazı veya turadır.
Wigner bu gerçeğe dışarıdan erişemez ve kuantum mekaniğine göre, arkadaşın ve madalyonun denemenin tüm olası sonuçlarının üst üste bindirilmesinde olduğunu belirtmelidir. Bunun nedeni “dolaşmış” olmalarıdır — sersemlemeyle birbirine bağlanır, böylelikle bir tanesini değiştirirseniz diğerini de değiştirirsiniz. Wigner şimdi prensip olarak bu “ parazit deneyi “ denilen bir süper- parazit denilen , yani iki nesnenin dolaştığını teyit eden bir sistemin bütününün süperpozisyonunu çözmenize izin veren bir kuantum ölçümü türü kullanarak doğrulayabilir.
Wigner ve arkadaşı daha sonra notları karşılaştırdığında, arkadaş her madeni para atışı için kesin sonuçlar gördüklerinde ısrar edecek. Ancak Wigner, bir süperpozisyonda arkadaş ve madeni para gördüğü zaman aynı fikirde olmayacaktır.
Bu bir bilmece sunuyor. Arkadaş tarafından algılanan gerçeklik, dışarıdaki gerçeklik ile bağdaştırılamaz. Wigner başlangıçta bu kadar paradoks olarak düşünmedi, bilinçli bir gözlemciyi kuantum nesnesi olarak tanımlamanın saçma olacağını savundu. Ancak, daha sonra bu görüşten ayrıldı ve kuantum mekaniği hakkındaki resmi ders kitaplarına göre , açıklama tamamen geçerli .
Deney
Senaryo uzun zamandır ilginç bir düşünce deneyi olarak kaldı. Fakat gerçekliği yansıtıyor mu? Bilimsel olarak , Viyana Üniversitesindeki Aslav Brukner , bazı varsayımlar altında, Wigner’in fikrinin kuantum mekaniğindeki ölçümlerin gözlemciler için öznel olduğunu resmi olarak kanıtlamak için kullanılabileceğini gösterdiği zamana kadar, bu konuda çok az ilerleme kaydedilmiştir .
Brukner, bu düşünceyi sınamak için , Wigner’ın arkadaşlık senaryosunu ilk kez 1964 yılında fizikçi John Bell tarafından oluşturulan bir çerçeveye dönüştürerek önerdi. Sonuçlar sonuçta “Bell eşitsizliği” olarak adlandırılan bir değerlendirmede kullanılacak şekilde özetlenebilir . Bu eşitsizlik ihlal edilirse, gözlemcilerin alternatif gerçekleri olabilir.
Şimdi ilk defa bu testi deneysel olarak Edinburgh’daki Heriot-Watt Üniversitesi’nde üç çift dolaştırılmış fotondan oluşan küçük bir kuantum bilgisayar üzerinde gerçekleştirdik. İlk foton çifti sikkeleri temsil eder ve diğer ikisi, kendi kutularının içinde, fotonların polarizasyonunu ölçerek — bozuk para atmayı gerçekleştirmek için kullanılır. İki kutunun dışında, her iki tarafında da ölçülebilen iki foton kalır.
Son teknolojiye sahip kuantum teknolojisinin kullanılmasına rağmen, yalnızca altı fotondan yeterli istatistiklerin üretilmesi için yeterli veri toplanması haftalar sürdü. Ancak nihayetinde, kuantum mekaniğinin nesnel gerçeklerin varsayımıyla gerçekten uyumsuz olabileceğini göstermeyi başardık — eşitsizliği ihlal ettik.
Ancak teori, birkaç varsayıma dayanmaktadır. Bunlar, ölçüm sonuçlarının ışık hızının üzerinde hareket eden sinyallerden etkilenmediğini ve gözlemcilerin hangi ölçümleri yapacaklarını seçmekte özgür olduklarını içerir. Bu olabilir veya olmayabilir.
Bir başka önemli soru, tek fotonların gözlemci olarak kabul edilip edilemeyeceğidir. Brukner’ın teorisi önerisinde, gözlemcilerin bilinçli olmaları gerekmez, yalnızca bir ölçüm sonucu şeklinde gerçekleri tespit edebilmeleri gerekir. Bu nedenle cansız bir dedektör geçerli bir gözlemci olacaktır. Ve ders kitabı kuantum mekaniği bize, birkaç atom kadar küçük bir dedektörün, bir foton gibi kuantum bir nesne olarak tanımlanmaması gerektiğine inanmamız için hiçbir neden vermiyor. Standart kuantum mekaniğinin büyük uzunluktaki ölçeklerde uygulanmadığı, bunun ayrı bir problem olduğunu test etmek de mümkün olabilir.
Bu nedenle, bu deney, en azından yerel kuantum mekaniği modelleri için, nesnellik kavramımızı yeniden düşünmemiz gerektiğini göstermektedir. Makroskopik dünyamızda deneyimlediğimiz gerçekler güvende görünüyor, ancak kuantum mekaniğinin mevcut yorumlarının öznel gerçekleri nasıl karşılayabileceği konusunda önemli bir soru ortaya çıkıyor.
Bazı fizikçiler bu yeni gelişmeleri, bir gözlem için birden fazla sonucun ortaya çıkmasına izin veren, örneğin her sonucun gerçekleştiği paralel evrenlerin varlığını destekleyen yorumlamalar olarak görürler . Diğerleri , bir ajanın eylem ve deneyimlerinin teorinin merkezi kaygıları olduğu Kuantum Bayesciliği gibi temel olarak gözlemciye bağlı teoriler için zorunlu kanıtlar olarak görüyorlar . Ancak diğerleri bunu, belki de kuantum mekaniğinin belirli karmaşıklık ölçeklerinin üzerinde parçalanacağının güçlü bir göstergesi olarak görüyorlar.
Açıkçası bunların hepsi gerçekliğin temel doğası hakkında derinden felsefi sorulardır. Cevap ne olursa olsun, ilginç bir gelecek bekliyor.