Kvant mexanikası nəzəriyyəsi, bir əsr əvvəl təklif edildiyi vaxtdan bəri gündəlik həyatı kökündən dəyişib. Lakin bu nəzəriyyənin necə işlədiyi hələ də sirr olaraq qalır. Bu mövzuda alimlər arasında dərin fikir ayrılıqları mövcuddur. Bu haqda "Nature" jurnalında yayımlanan bir sorğu çərşənbə günü məlumat verib.

"Sadəcə hesabla və sus!" ifadəsi kvant fizikasında məşhur bir deyimdir və alimlərin bu böyük paradoksu həll etməkdə yaşadığı çətinlikləri əks etdirir. Son 100 ildə kvant mexanikasına əsaslanan tənliklər kiçik miqyaslı obyektlərin davranışını dəqiqliklə təsvir edib. Lakin bu riyaziyyatın arxasındakı fiziki reallıq hələ də anlaşılmazdır.

20-ci əsrin əvvəllərində alimlər klassik fizikanın qanunlarının atom səviyyəsində tətbiq olunmadığını anladılar. Qəribə şəkildə, fotonlar və elektronlar həm hissəcik, həm də dalğa kimi davranır. Onlar eyni anda müxtəlif mövqelərdə ola və müxtəlif sürətlərə və enerji səviyyələrinə malik ola bilirlər.

1925-ci ildə Avstriyalı fizik Ervin Şrödinger və alman həmkarı Verner Heyzenberq kvant mexanikasını ehtimallar əsasında təsvir edən mürəkkəb riyazi alətlər dəsti hazırladılar. Bu "dalğa funksiyası" hissəciklərin ölçmə nəticələrini proqnozlaşdırmağa imkan verdi. Bu tənliklər lazerlər, LED işıqları, MRT cihazları və kompüterlərdə istifadə olunan tranzistorlar daxil olmaqla müasir texnologiyanın böyük bir hissəsinin inkişafına səbəb oldu. Amma əsas sual qalır: Riyaziyyatın arxasındakı dünyada əslində nə baş verir?

Qarışıq bir pişik

Kvant mexanikasının 100 illiyini qeyd etmək üçün dünyanın aparıcı fizikləri keçən ay Almaniyanın Heliqoland adasında toplaşıblar. Məhz burada Heyzenberq öz məşhur tənliyini yazmışdı. "Nature" jurnalının apardığı bir sorğuya 1100-dən çox alim cavab verib.

Sorğu nəticələri fiziklər arasında kvant nəzəriyyəsinin reallıq haqqında nə dediyi ilə bağlı "diqqətçəkən fikir ayrılığı" olduğunu göstərdi. Sorğuda iştirak edənlərin 36 faizi ən geniş qəbul edilən Kopenhagen interpretasiyasını dəstəkləyib.

Klassik dünyada hər şey müşahidə olunub-olunmamasından asılı olmayaraq müəyyən xüsusiyyətlərə malikdir - məsələn, mövqe və ya sürət. Amma kvant aləmində vəziyyət belə deyil. Heyzenberq və Danimarkalı fizik Nils Bor tərəfindən 1920-ci illərdə inkişaf etdirilən Kopenhagen interpretasiyasına görə, yalnız müşahidəçi kvant obyektini ölçdükdə, o, mümkün variantlardan birinə qərar verir. Bu, onun dalğa funksiyasının "çökməsi" kimi təsvir edilir.

Bu ideyanın ən məşhur təsviri Şrödingerin pişiyi ilə bağlıdır. Bu pişik bir qutuda eyni anda həm diri, həm də ölü vəziyyətdə qalır - ta ki kimsə qutuya baxana qədər.

Kopenhagen interpretasiyası "bizim sahib olduğumuz ən sadə izahdır", deyə braziliyalı fizik filosofu Desio Krauze "Nature" jurnalına bildirib. O əlavə edib ki, bu nəzəriyyənin problemləri olsa da (məsələn, ölçmənin niyə bu təsiri yaratdığını izah etmir), alternativ nəzəriyyələr "daha pis problemlər təqdim edir".

Multikainata giriş

Lakin fiziklərin əksəriyyəti digər fikirləri dəstəkləyir. Sorğu iştirakçılarının 15 faizi "çoxlu dünyalar" interpretasiyasını seçib. Bu nəzəriyyəyə görə, dalğa funksiyası çökmür, əksinə mümkün nəticələr qədər çoxsaylı kainatlara bölünür. Beləliklə, müşahidəçi bir hissəciyi ölçdükdə, o, öz dünyası üçün mövqeyini alır - lakin paralel kainatlarda hissəcik digər mümkün mövqelərdə olur.

"Bu, dünyaya dair düşüncələrimizi köklü şəkildə dəyişdirməyi tələb edir, amma məncə, əsas reallıq nəzəriyyəsindən bunu gözləməliyik," deyə ABŞ-lı nəzəri fizik Şon Kerroll sorğuda bildirib.

Kvant sahəsində digər böyük suallarla bağlı da alimlər arasında fikir ayrılığı mövcuddur. Kvant və klassik dünyalar arasında qanunların qəflətən dəyişdiyi bir sərhəd varmı? Sorğu iştirakçılarının 45 faizi bu suala "bəli" cavabını verib, eyni faiz isə "xeyr" deyib.

Yalnız 24 faiz seçdikləri kvant interpretasiyasının doğru olduğuna əmin olduqlarını bildirib. Üçdə ikisi isə inanır ki, bir gün bu nəzəriyyə daha əhatəli bir nəzəriyyə ilə əvəz olunacaq.