Teorik fizikçiler soruna yeni bir çözüm önerdiler Schrödinger'in kedisi paradoksuBu da Einstein'ın kuantum mekaniği ve görelilik teorilerinin daha iyi bir uyum içinde yaşamasına olanak sağlayabilir.
Garip yasalar Kuantum fiziği Fiziksel nesnelerin aynı anda iki yerde bulunma veya aynı anda farklı hızlara sahip olma gibi çeşitli durumlarda var olabileceğini varsayar. Bu teoriye göre sistem, bir ölçüm cihazı ile etkileşime girene kadar böyle bir “süperpozisyon” halinde kalır ve yalnızca ölçüm sonucunda belirli değerler elde eder. Sistemin durumundaki bu ani değişime çöküş denir.
Fizikçi Erwin Schrödinger, 1935'te bu teoriyi ünlü kedi paradoksu ile özetledi: kapalı bir kutu içindeki, kutu açılıncaya kadar hem ölü hem de diri olan bir kedi metaforunu kullanarak, kedinin durumunu çökerterek kaderini ortaya çıkardı.
Ancak bu kuralları gerçek dünya senaryolarına uygulamak zorluklarla karşı karşıyadır ve asıl paradoks da burada ortaya çıkar. Kuantum yasaları temel parçacıklar dünyası için geçerliyken, daha büyük nesneler Einstein'ın teorisinin öngördüğü şekilde klasik fiziğe göre davranır. Genel görelilik teorisive hiçbir zaman durumların süperpozisyonunda gözlenmez. Evrenin oldukça klasik görünmesi ve durumunu ölçecek herhangi bir dış gözlemcinin bulunmaması nedeniyle, tüm evreni kuantum ilkelerini kullanarak tanımlamak daha da büyük engeller ortaya çıkarıyor.
“Soru şu ki, etrafını saran bir ortam olmayan evren böyle bir süperpozisyonda var olabilir mi?” Baş yazar Matteo Carlisoİtalya'daki Trieste Üniversitesi'ndeki teorik fizikçi, WordsSideKick.com'a bir e-postayla anlattı. “Gözlemler hayır diyor: Her şey genel göreliliğin klasik tahminlerine göre gidiyor. Peki böyle bir süperpozisyona engel olan şey nedir?”
İlgili: Kuantum yin-yang, gerçek zamanlı olarak dolaşmış iki fotonu gösteriyor
Bu soruyu yanıtlamak için Carleso ve meslektaşları, süperpozisyondakiler de dahil olmak üzere tüm durumların zaman içinde nasıl geliştiğini yöneten Schrödinger denkleminde değişiklikler önerdiler.
Carleso, “Schrödinger denkleminde yapılacak özel değişiklikler sorunu çözebilir” dedi. Ekip özellikle denkleme sistemin kendisiyle nasıl etkileşime girdiğini açıklayan terimlerin yanı sıra başka bazı spesifik terimler de ekledi. Bu da süperpozisyonun çökmesine neden olur.
Carleso, “Bu tür etkiler sistem büyüdükçe daha güçlü olur” diye ekledi.
Daha da önemlisi, bu modifikasyonların atomlar ve moleküller gibi mikroskobik kuantum sistemleri üzerinde çok az etkisi vardır, ancak evrenin kendisi gibi daha büyük sistemlerin tekrar eden aralıklarla çökmesine izin vererek onlara evrene ilişkin gözlemlerimize uyan belirli değerler verir. Ekip, değiştirilmiş Schrödinger denklemini Şubat ayında dergide açıkladı Yüksek Enerji Fiziği Dergisi.
Kediyi dezenfektandan çıkarın
Kuantum fiziğinin değiştirilmiş versiyonunda araştırmacılar, ölçülen nesneler ve ölçüm cihazları arasındaki ayrımı ortadan kaldırdı. Bunun yerine, her sistemin durumunun düzenli aralıklarla kendiliğinden çöküşe uğradığını ve bunun bazı nitelikleri için belirli değerler kazanmasına neden olduğunu öne sürdüler.
Büyük sistemlerde kendiliğinden çökme sıklıkla meydana gelir ve bu da onları görünüm açısından klasik kılar. Bu sistemlerle etkileşime giren atom altı nesneler onların bir parçası haline gelerek durumlarının hızla çökmesine ve belirli ölçüm benzeri koordinatların elde edilmesine yol açar.
Carleso, “Dış varlıkların herhangi bir eylemi olmadığında, herhangi bir sistem otomatik olarak belirli bir duruma yerleşir (veya çöker)” dedi ve “Bir kedinin ölü ve diri olması yerine, onu ölü veya diri olarak buluruz.”
Yeni model neden yaptığımızı açıklayabilir… boş vakit Geometri, durumların süperpozisyonunda mevcut değildir ve Einstein'ın görelilik teorisinin klasik denklemleri tarafından yönetilmektedir.
Carleso, “Modelimiz sonunda çöken ve fiilen klasik hale gelen bir kuantum evrenini tanımlıyor” dedi. “Kendiliğinden çöküş modellerinin, klasik evrenin, bu evrenlerin her birinin farklı bir uzay-zaman geometrisine sahip olduğu evrenlerin kuantum süperpozisyonundan ortaya çıkışını açıklayabildiğini gösterdik.”
Bu teori, evrenin neden klasik fizik yasalarına göre yönetiliyor gibi göründüğünü açıklayabilse de, büyük ölçekli fiziksel süreçler hakkında yeni tahminlerde bulunmuyor.
Ancak klasik kuantum mekaniğinden minimum sapmalarla da olsa atomların ve moleküllerin nasıl davranacağına dair tahminlerde bulunuyor.
Sonuç olarak, değiştirilmiş kantitatif modelin test edilmesi o kadar basit olmayacaktır. Gelecekteki çalışmalar bu tür testleri geliştirmeyi amaçlayacaktır.
“Deneysel işbirlikçilerimizle birlikte, çökme değişikliklerinin etkilerini test etmeye veya parametreleri üzerindeki sınırları türetmeye çalışıyoruz. Bu, kuantum teorisinin sınırlarını test etmeye tamamen eşdeğerdir.”
“Pop kültürkolik. Web nerd. Sadık sosyal medya uygulayıcısı. Seyahat fanatiği. Yaratıcı. Yemek gurusu.”
More Stories
Boeing Starliner mürettebatını fırlatma girişimi, son geri sayımdan kısa bir süre önce iptal edildi
Pazartesi günkü görev Çift Başlı Pelerin’in denize indirilmesiyle başlıyor
Baba-kız ekibi en büyük deniz sürüngeninin bulunmasına yardımcı oluyor: NPR