Vienas keisčiausių kvantinės mechanikos aspektų yra susipainiojimas, nes dvi įsipainiojusios dalelės daro įtaką viena kitai dideliais atstumais, o tai iš pirmo žvilgsnio pažeidžia pagrindinį fizinį lokalumo principą: tai, kas nutinka tam tikrame kosmoso taške, gali paveikti tik netoliese esančius taškus. O kas, jei galų gale vietovė ir pati erdvė nėra tokia esminė? George'as Masseras nagrinėja galimas to pasekmes savo naujoje knygoje „Spooky Action at a Distance“. (Albertas Einšteinas kvantinį įsipainiojimą pavadino „baisiu veiksmu per atstumą“).
Kai filosofui Jennan Ismael buvo dešimt metų, jos tėvas, irakiečių kilmės profesorius Kalgario universitete, aukcione nusipirko didelę medinę spintelę. Pabuvusi per ją, ji suklupo ant seno kaleidoskopo ir buvo sužavėta. Ji valandų valandas eksperimentavo ir aiškinosi, kaip tai veikia. „Aš nesakiau savo seseriai, kad radau jį, nes bijojau, kad ji paims“, - prisimena ji.
- „Salik.biz“
Kai įsitraukiate į kaleidoskopą ir pasukate vamzdį, įvairiaspalvės figūros pradeda žydėti, suktis ir susivienyti iš pažiūros visiškai nepaaiškinamu ir nenuspėjamu būdu, tarsi darydamos baisų įspūdį viena kitai iš tolo. Tačiau kuo labiau jais žavitės, tuo labiau pastebėsite jų judėjimo modelius. Formos, esančios priešinguose jūsų regėjimo lauko galuose, keičiasi vieningai, ir ši simetrija leidžia suprasti, kas iš tikrųjų vyksta: šios figūros nėra fiziniai objektai, o objektų atvaizdai - stiklo pluoštai, besisukantys veidrodžio vamzdelio viduje.
„Yra vienas stiklo gabalas, kuris atrodo nereikalingai skirtingose erdvės vietose“, - sako Ismaelis. „Jei sutelktumėte dėmesį į bendrą erdvę, fizinis trijų matmenų kaleidoskopo aprašymas būtų gana nesudėtinga priežastis. Yra stiklo gabalas, jis atsispindi veidrodžiuose ir pan. “Žiūrint iš tikrųjų, kaleidoskopas nebėra paslaptis, nors vis tiek stebina.
Dešimtmečiai vėliau, besiruošdamas pokalbiui apie kvantinę fiziką, Ismaelis prisiminė kaleidoskopą ir aksominėje dėžutėje nusipirko visiškai naują blizgaus vario vamzdelį. Kai jos aušta, jis tapo fizikos nelokališkumo metafora. Galbūt dalelės, susijusios su įsipainiojimo eksperimentais ar galaktikomis tolimose galaktikos ribose, elgiasi keistai, nes jos yra projekcijos - tam tikra prasme antrinės kūrybos - egzistuojančios visiškai kitoje objektų srityje.
„Kaleidoskopo atveju mes žinome, ką turime padaryti: mes turime pamatyti visą sistemą; turime pamatyti, kaip kuriamas kosmoso vaizdas, sako Ismaelis. - Kaip sukurti šio modelio analogą kvantiniams efektams? Norėdami tai padaryti, turite pamatyti mums žinomą kosmosą - kasdienį kosmosą, kuriame mes išmatuojame įvykius, esančius skirtingose kosmoso dalyse - kaip neišskiriamą struktūrą. Galbūt žiūrėdami į dvi dalis mes matome tą patį įvykį. Mes sąveikaujame su tuo pačiu tikrovės elementu skirtingose kosmoso dalyse “.
Kartu su kitais ji abejoja prielaida, kuria vadovaujasi beveik kiekvienas fizikas ir filosofas nuo Demokrito, kad kosmosas yra giliausias fizinės realybės lygis. Kaip spektaklio scenarijus apibūdina aktorių veiksmus scenoje, bet prieš sceną, fizikos įstatymai tradiciškai laiko erdvės egzistavimą savaime suprantamu dalyku. Šiandien mes žinome, kad Visata yra ne tik daiktai erdvėje. Nelietuviškumo reiškinys šokteli per kosmosą; nėra kur riboti. Tai pasireiškia tikrovės lygyje giliau nei erdvė, kur atstumo sąvoka nebesvarbi, kai tolimi dalykai atrodo arti, tarsi tas pats daiktas pasirodytų ne vienoje vietoje, kaip daugybė vieno stiklo gabalo atvaizdų kaleidoskopu.
Kai mes galvojame apie šio lygio terminus, ryšiai tarp subatominių dalelių laboratorijos stende, juodosios skylės viduje ir išorėje bei tarp priešingų visatos dalių nebeatrodo tokie baisūs. Krokuvos (Lenkija) Popiežiškos teologijos akademijos fizikas, filosofas ir teologas Michaelas Helleris sako: „Jei sutinkate, kad fizika pagrindiniame lygmenyje yra nelokali, tai yra visiškai natūralu, nes gyvena dvi dalelės, esančios toli viena nuo kitos. vienas pamatinis nevietinis lygmuo. Jiems erdvė ir laikas nesvarbus “. Tik tada, kai bandote vizualizuoti šiuos reiškinius iš kosmoso perspektyvos - tai yra atleista, nes mes esame įpratę taip galvoti, jie painioja mūsų supratimą.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Giluminio lygio idėja atrodo natūrali, nes fizikai visada to siekė. Visada negalėdami suprasti tam tikrų mūsų pasaulio aspektų, jie darė prielaidą, kad dar nesuprato viso to dugno. Jie priartėjo ir pamatė statybinius blokus. Tai, kad skystas vanduo gali užvirti ar užšalti, yra šiek tiek paslaptingas. Bet šie virsmai yra prasmingi, jei skystą, dujinę ir kietąją būseną mes vaizduojame ne kaip elementarias medžiagas, o kaip skirtingas vienos pagrindinės medžiagos formas.
Aristotelis skirtingas vandens būsenas laikė skirtingais vadinamosios pirmykščios materijos įsikūnijimais, o atomai - sąmoningai - manė, kad atomai yra perskirstomi į griežtesnes ar laisvesnes struktūras. Masiškai šie statybiniai materijos blokai įgyja savybių, kurių individualiai trūksta. Taip pat erdvę gali sudaryti dalys, kurios savaime nėra erdvinės. Šias dalis taip pat galima išardyti ir vėl surinkti į ne erdvines struktūras, tokias kaip užuominos į juodąsias skyles ir Didįjį sprogimą.
„Erdvės laikas negali būti pagrindinis“, - sako teoretikė Nima Arkani-Hamed. "Jis turėtų būti pagamintas iš kažko paprastesnio".
Šis mąstymas visiškai apverčia fiziką. Nekaltybumas nebėra paslaptis; tai yra realybė, o lokalumas tampa tikrąja paslaptimi. Kai nebegalime laikyti vietos savaime suprantamu dalyku, turime paaiškinti, kas tai yra ir iš ko jis atsiranda, nepriklausomai ar susivienijdamas su laiku.
Akivaizdu, kad pastatyti erdvę nebus taip lengva, kaip sulieti molekules skysčiu. Kokie galėtų būti jo elementai? Mes paprastai sakome, kad statybiniai blokai turėtų būti mažesni už daiktus, kurie juos sudaro. Jei surinksite išsamų Eifelio bokštą iš dantų krapštukų, jums nereikės aiškinti, kad dantų krapštukai yra mažesni už bokštą.
Bet kalbant apie kosmosą, nėra „mažiau“, nes pats dydis yra erdvinė sąvoka. Statybiniai blokai negali būti prieš erdvę, jei ji turi juos paaiškinti. Jie neturėtų būti nei dydžio, nei vietos; jie turi būti visur, visatoje ir niekur tuo pačiu metu, kad nebūtų galima kišti. Ką daiktui reiškia pozicijos trūkumas? Kur ji bus? „Kai mes kalbame apie tekančią erdvės laiką, ji turi išeiti iš kažkokios struktūros, nuo kurios mes esame labai toli“, - sako Arkani-Hamed.
Vakarų filosofijoje tradicija, esanti už kosmoso ribų, buvo laikoma ne fizikos karalyste - Dievo buvimo krikščioniškoje teologijoje vieta. XVIII amžiaus pradžioje Gottfriedo Leibnizo „monados“, kurias jis vaizdavo kaip primityvius visatos elementus, egzistavo, kaip ir Dievas, už erdvės ir laiko ribų. Jo teorija buvo žingsnis besiformuojančio erdvės-laiko link, tačiau liko metafizikos srityje, laisvai sujungta su konkrečių dalykų pasauliu. Jei fizikams pavyks paaiškinti kylančią kosmosą, jie turės sukurti savo erdvės nebuvimo koncepciją.
Einšteinas numatė šiuos sunkumus. „Galbūt … mes iš principo turėtume atsisakyti erdvės-laiko tęstinumo“, - rašė jis. - Visiškai įmanoma įsivaizduoti, kad žmogaus išradingumas vieną dieną ras metodų, kurie leis padaryti šį kelią įmanomą. Tačiau šiuo metu tokia programa atrodo kaip bandymas įkvėpti tuščią vietą “.
Johnas Wheeleris, žinomas gravitacijos teoretikas, pasiūlė, kad erdvės laikas būtų sukonstruotas iš „pregeometrijos“, tačiau pripažino, kad tai buvo tik „idėja idėjos sumanymui“. Net Arkani-Hamedas dalijasi savo abejonėmis: „Šios problemos yra labai sudėtingos. Neįmanoma jų aptarti ta kalba, prie kurios esame įpratę “.
Arkani-Hamedas ir jo kolegos toliau verčia ieškoti būdų, kuriuos aprašė Einšteinas - būdai apibūdinti fiziką trūkstant vietos, kvėpuoti vakuume. Jis paaiškina šiuos bandymus istorijos prasme: „Daugiau nei 2000 metų žmonės klausinėjo apie gilų erdvės ir laiko pobūdį, tačiau jie buvo per anksti. Pagaliau atėjome į erą, kurioje galite užduoti šiuos klausimus ir tikėtis sulaukti reikšmingų atsakymų “.
Remiantis medžiagomis iš „Gizmodo“
Ilja Khel