Физики давно подозревали, что квантовая механика позволяет двум наблюдателям видеть разные конфликтующие реальности. Теперь их впервые наблюдали экспериментально.
В 1961 году американский физик Юджин Вигнер провёл мысленный эксперимент, продемонстрировавший один из парадоксов квантовой механики. Он показал, как странная природа вселенной позволяет двум наблюдателям — скажем, самому Вигнеру и его другу — испытывать опыт разных реальностей. С тех пор учёные применяют мысленный эксперимент «друг Вигнера» для проверки возможности существования объективных фактов.
Мысленный эксперимент Вигнера начинается с одного поляризованного фотона, который при измерении может обладать либо вертикальной, либо горизонтальной поляризацией. Но прежде измерений, согласно законам квантовой механики, фотон существует в обоих состояниях одновременно, в так называемой суперпозиции.
Вигнер представил себе друга, который в соседней лаборатории измеряет состояние этого фотона и записывает результаты, тогда как он сам наблюдает со стороны.
У Вигнера нет данных об измерениях друга, так что он вынужден предположить, что фотон и его измерения находятся в суперпозиции для всех возможных исходов эксперимента. Вигнер может даже провести эксперимент, чтобы определить, существует ли эта суперпозиция.
С точки зрения Вигнера, существование суперпозиции — факт. И этот факт указывает на то, что измерение не могло иметь место. Но с точки зрения его друга, который на самом деле измерял поляризацию фотона, это не так.
Итак, две реальности конфликтуют друг с другом, что ставит под сомнение объективный статус фактов, к которым пришли наблюдатели.
И вот учёные из эдинбургского Университета Хариота — Уатта создали различные реальности и сравнили их. Они использовали шесть спутанных фотонов для создания двух альтернативных реальностей.
«Друг Вигнера» измерял поляризацию фотона и записывал результат. Затем «Вигнер» проводил измерение помех, чтобы определить, находятся ли измерение и фотон в суперпозиции.
Результат оказался однозначным: обе реальности сосуществуют даже несмотря на то, что дают основания сделать конфликтующие выводы, как и предсказывал Вигнер.
Отсюда следует, что объективной реальности не существует. Впрочем, также нельзя исключить, что существует некое не замеченное пока в ходе эксперимента явление, которое опровергает этот вывод. И науке ещё предстоит его найти.
Аж голова кругом идёт, да?
