Более тысячи ведущих ученых признались, что не понимают основ собственной дисциплины. Масштабный опрос журнала Nature выявил поразительное отсутствие консенсуса среди квантовых физиков относительно фундаментальных вопросов реальности. Результаты исследования совпали со столетним юбилеем квантовой механики и продемонстрировали парадокс: теория работает безупречно, однако никто не знает почему.
Редакция Nature разослала анкеты 15 тысячам исследователей, чьи работы связаны с квантовой физикой. Ответили 1101 ученый. Картина получилась неожиданной даже для организаторов опроса. Антон Цайлингер из Венского университета, нобелевский лауреат 2022 года, заявил коллегам на юбилейной конференции на немецком острове Гельголанд: "Квантового мира не существует". Его коллега Ален Аспе, с которым он делит Нобелевскую премию, сразу возразил: "Я не согласен".
Раскол в научном сообществе глубже, чем казалось
Самой популярной оказалась копенгагенская интерпретация – ее поддерживают 36% опрошенных. Эта теория, разработанная Вернером Гейзенбергом и Нильсом Бором в 1920-х годах, утверждает: частицы существуют в "размытом" состоянии возможностей, пока их не наблюдают. Однако даже сторонники этого подхода спорят между собой. Лишь 29% из них считают волновую функцию реальным физическим явлением. Остальные 63% видят в ней просто математический инструмент для расчетов.
Пятнадцать процентов респондентов выбрали интерпретацию "многих миров". Она предполагает существование параллельных вселенных для каждого возможного результата квантового измерения. Семь процентов поддерживают механику Бома с ее "пилотными волнами". Остальные разделились между десятками других теорий или создали собственные объяснения.
Математика работает, но понимание отсутствует
Вопрос о границе между квантовым и классическим мирами разделил физиков пополам - 45% считают, что она существует, столько же отрицают. Карлтон Кейвз из Университета Нью-Мексико признал: "Это просто стыдно, что мы не можем объяснить людям, что такое реальность". Только четверть опрошенных уверены в правильности выбранной интерпретации. Три четверти убеждены: квантовую механику заменит более полная теория.
Ренато Реннер из Швейцарского федерального технологического института объясняет ситуацию просто. Многие ученые используют принцип "замолчи и считай" – применяют формулы без глубокого понимания их содержания. "Мы не имели бы квантового компьютера, если бы все были такими как я", – шутит теоретик, который занимается основами квантовой механики.
Парадокс заключается в том, что все интерпретации дают одинаковые экспериментальные результаты. Квантовая теория остается самой точной в истории науки. Она работает в лазерах, МРТ-сканерах, компьютерных чипах. Однако столетие после ее создания физики до сих пор спорят о базовых вещах: может ли электрон быть в двух местах одновременно, существует ли "жуткое влияние на расстоянии" между запутанными частицами, нужен ли сознательный наблюдатель для коллапса волновой функции.
