Понад тисяча провідних науковців зізналися, що не розуміють основ власної дисципліни. Масштабне опитування журналу Nature виявило вражаючу відсутність консенсусу серед квантових фізиків щодо фундаментальних питань реальності. Результати дослідження збіглися зі столітнім ювілеєм квантової механіки та продемонстрували парадокс: теорія працює бездоганно, проте ніхто не знає чому.
Редакція Nature розіслала анкети 15 тисячам дослідників, чиї праці пов'язані з квантовою фізикою. Відповіли 1101 науковець. Картина вийшла несподіваною навіть для організаторів опитування. Антон Цайлінґер із Віденського університету, нобелівський лауреат 2022 року, заявив колегам на ювілейній конференції на німецькому острові Гельголанд: "Квантового світу не існує". Його колега Ален Аспе, з яким він ділить Нобелівську премію, відразу заперечив: "Я не згоден".
Розкол у науковій спільноті глибший, ніж здавалося
Найпопулярнішою виявилася копенгагенська інтерпретація – її підтримують 36% опитаних. Ця теорія, розроблена Вернером Гейзенбергом та Нільсом Бором у 1920-х роках, стверджує: частинки існують у "розмитому" стані можливостей, доки їх не спостерігають. Проте навіть прихильники цього підходу сперечаються між собою. Лише 29% з них вважають хвильову функцію реальним фізичним явищем. Решта 63% бачать у ній просто математичний інструмент для розрахунків.
П'ятнадцять відсотків респондентів обрали інтерпретацію "багатьох світів". Вона передбачає існування паралельних всесвітів для кожного можливого результату квантового вимірювання. Сім відсотків підтримують механіку Бома з її "пілотними хвилями". Решта розділилися між десятками інших теорій або створили власні пояснення.
Математика працює, але розуміння відсутнє
Питання про межу між квантовим і класичним світами розділило фізиків навпіл – 45% вважають, що вона існує, стільки ж заперечують. Карлтон Кейвз із Університету Нью-Мексико визнав: "Це просто соромно, що ми не можемо пояснити людям, що таке реальність". Лише чверть опитаних упевнені у правильності обраної інтерпретації. Три чверті переконані: квантову механіку замінить повніша теорія.
Ренато Реннер із Швейцарського федерального технологічного інституту пояснює ситуацію просто. Багато науковців використовують принцип "замовкни і рахуй" – застосовують формули без глибокого розуміння їхнього змісту. "Ми не мали б квантового комп'ютера, якби всі були такими як я", – жартує теоретик, який займається основами квантової механіки.
Парадокс полягає в тому, що всі інтерпретації дають однакові експериментальні результати. Квантова теорія залишається найточнішою в історії науки. Вона працює в лазерах, МРТ-сканерах, комп'ютерних чипах. Проте століття після її створення фізики досі сперечаються про базові речі: чи може електрон бути в двох місцях одночасно, чи існує "моторошний вплив на відстані" між заплутаними частинками, чи потрібен свідомий спостерігач для колапсу хвильової функції.
