Чи справді все у світі крихітних частинок відбувається навмання, чи за цим ховається прихований порядок? Над цим питанням фізики сперечаються майже століття, і тепер у суперечці з'явився новий голос із минулого. Йдеться про невідомий раніше рукопис Ервіна Шредінгера, про який пише ScienceAlert з посиланням на дослідження, що ще очікує незалежного рецензування.

Як зазначається, тристорінковий документ понад 80 років пролежав неопублікованим в одній з австрійських колекцій, доки на нього не натрапив історик фізики Флавіо Дель Санто з Женевського університету. Найцікавіше в тексті те, що Шредінгер відстоював у ньому життєздатність ідеї, якої сам не надто поділяв.

У центрі суперечки був детермінізм, тобто переконання, що кожна подія чітко випливає з того, що їй передувало. Якщо пояснювати просто, то підкинута монетка падає "випадково" лише тому, що ми не знаємо всіх дрібниць, які впливають на її політ.

Відео дня

Квантова механіка натомість зазвичай не визначає точний результат вимірювання, а вказує лише ймовірності. Відтак науковці міркували: чи це фундаментальна властивість природи, чи існують досі невідомі "приховані змінні", які насправді все й вирішують?

У 1940-х роках навколо цього точилися палкі дискусії на сторінках журналу Nature. Поштовхом до них стала лекція математика й фізика Едмунда Тейлора Віттекера 1943 року. Він доводив відсутність прихованих змінних, спираючись на досліди з фотонами (частинками світла) та поляризаційними фільтрами.

Квантова механіка може сказати, яка частка фотонів пройде крізь такий фільтр, але не відповість, чи пройде крізь нього конкретна частинка. Віттекер вважав, що якби фотон ніс у собі заздалегідь готову "інструкцію", то варто було б повернути фільтр, і вона б утратила силу. Звідси він робив висновок, що результат не може бути визначений наперед.

У рукописі, написаному після листопада 1944 року, Шредінгер указав на слабке місце цих міркувань. Віттекер дозволяв прихованій змінній мати лише два значення, хоча насправді вона могла б бути будь-яким числом від нуля до одиниці.

Тоді Шредінгер створив математичну модель, у якій долю фотона вирішували разом ця змінна і положення фільтра. За наявними даними, для цього досліду модель давала ті самі ймовірності, що й квантова механіка, але кожна окрема подія вже не була випадковою. Фізик також описав, як змінюється прихована змінна після проходження крізь фільтр, тож модель могла пояснити й кілька вимірювань поспіль.

Утім, повного детерміністичного пояснення квантової механіки Шредінгер не запропонував. Він лише показав, що спростування Віттекера не тримається купи.

Чому вчений так і не опублікував свою роботу, достеменно невідомо. На думку Дель Санто, Шредінгер міг дізнатися про схожу модель Гайнріха Пельцера, яка вийшла друком у 1944 році, і вирішив, що суть заперечення вже оприлюднив інший автор.

Найнесподіваніше в цій історії – погляди самого Шредінгера. Як нагадує видання, ще до появи сучасної квантової механіки він допускав, що закони природи за своєю суттю статистичні, а класичний детермінізм і зовсім називав філософським упередженням.

"Найсильніший аргумент на користь індетермінізму старший за квантову механіку", – написав фізик у знайденому рукописі.

Тобто Шредінгер і сам схилявся до того, що випадковість закладена в саму природу речей. Проте наукова сумлінність не дозволила йому прийняти хибне доведення лише тому, що воно підігрувало його власним переконанням, підсумовується в матеріалі.

Листування геніїв

Раніше польська письменниця Ева Лабно-Фаленцька зібрала в одну книгу листи Альберта Ейнштейна та Марії Кюрі, які вчені надсилали один одному з 1911 по 1932 рік. Під час роботи в архівах з'ясувалося, що папір досі зберігає сліди радію та полонію, тож перед вивченням деяких листів із них довелося прибирати радіоактивний пил.

Вас також можуть зацікавити новини:

  • Добавки з омега-3 насправді не рятують від деменції: вчені провели експеримент
  • Черепи віком 5000 років розкрили правду про моторошний ритуал у Стародавньому Єгипті
  • Що сталося з радіацією в Чорнобилі за 40 років: вчені виявили не те, що очікували