Nincs konszenzus a kvantummechanika alapjairól

[Szilágyi András]

A New Scientist cikke szerint a fizikusok között nincs egyetértés a kvantummechanika alapjairól.
Physicists can't agree on what the quantum world looks like
A cikk egy felmérést ismertet, melyben 1234 fizikust kérdeztek, és 149 fizikus válaszolt. Nem volt egyetértés abban, hogy a kvantummechanikának melyik értelmezése helyes. A válaszadók 39%-a támogatta a koppenhágai értelmezést, 25%-a más értelmezést, 36%-nak pedig nem volt preferenciája. Emellett 32% azt válaszolta, hogy nem teljesen érti, melyik értelmezés mit is jelent, ezért nincs véleménye, 23% szerint pedig az értelmezésnek nincs jelentősége.

Bár a koppenhágai értelmezés a legnépszerűbb, ez valószínűleg azért van, mert először ezt tanítják a fizikusoknak (és általában mást nem is). Tehát ez nem jelenti azt, hogy az a helyes. A koppenhágai értelmezésben zavaró a hullámfüggvény összeomlásának bevezetése, amire nincs rendes magyarázat. Az sem világos, mi minősül mérésnek/megfigyelésnek. Eközben vannak más értelmezések, sőt, újabbak is születnek, mint pl. a "sok egymással kölcsönható világ" értelmezés. Újabban a de Broglie-Bohm-féle értelmezést is újra felkapták, miután folyadékmechanikai kísérletek igen jó analógiát mutatnak ezzel.

Más, pár évvel korábbi felmérések hasonló eredményt adtak. Nincs egyetértés az értelmezésekről, sem a mérés természetéről, sem arról, mi is következik a Bell-egyenlőtlenségek sérüléséből.

Sabine Hossenfelder szerint a sok különböző nézet azt jelzi, hogy lehet, hogy mindegyik hibás, és az egész fogalomrendszer rossz lehet.

A felmérés készítője szerint nem úgy néz ki, mintha rövidesen válaszokat találnánk ezekre a kérdésekre, szerinte lehet, hogy még 100 év múlva is ezeken fogunk vitatkozni.

A felmérés részleteit az alábbi cikk tartalmazza:
Sujeevan Sivasundaram, Kristian Hvidtfelt Nielsen:
Surveying the Attitudes of Physicists Concerning Foundational Issues of Quantum Mechanics
arXiv:1612.00676

[mimindannyian]

Hozzászólás forrása Bár a koppenhágai értelmezés a legnépszerűbb, ez valószínűleg azért van, mert először ezt tanítják a fizikusoknak (és általában mást nem is).

SZVSZ a koppenhágai interpretáció azért népszerű, mert ez szakad el legkevésbé a hétköznapi gondolkodástól. Fejlődhet a hullámfüggvény, de azért egy ponton túl ne csinálja ezt, szépen essen össze, és alakuljon ki egy olyan kép, ahogy mi azt látjuk, érteni szeretjük. Ha nem nézünk oda, akkor szétfolyhat a részecske, csinálhat minden huncutságot, de amikor "felkapcsoljuk a villanyt, akkor legyen rend a szobában".

Egyébként a modellek interpretációja inkább filozófiai kérdés, mint tudományos, nem? További elméletek megalkotását, vagy az eddigiek összekapcsolását segíti, ha megértjük, interpretáljuk az egyenleteket, de követlenül a megértés inkább csak a ontológiai kérdéseket feszegető elménk számára vágyott. Elvileg űzhető lenne a tudomány mindenféle interpretáció nélkül is. Hasonlóan ahhoz, hogy sakkozni is tud a gép pusztán helyzetkiértékelésre alapozva, miközben mi emberek szeretünk stratégiákban gondolkozni, érteni szeretjük az adott állást.

Hozzászólás forrása Sabine Hossenfelder szerint a sok különböző nézet azt jelzi, hogy lehet, hogy mindegyik hibás, és az egész fogalomrendszer rossz lehet.

Semmi garancia rá, hogy a természet megérthető. Ugye inkább azon szokás csodálkozni, hogy ennyire sikeresek vagyunk a megértésben és a leírásban. Lehet, hogy van egy pont, nevezetesen a kvantummechanika összefüggései, amint túl már nem megérthető (számunkra?), azaz nincs szép, letisztult interpretáció, hanem hol egyik tűnik jobbnak, hol a másik, ilyen "zagyván működik" a természet és kész.

Számomra az sem tűnik lehetetlen fikciónak, hogy egyszer majd valami gépi intelligencia megalkotja a nagy egyesített elméletet, ami tényleg mindent frankón leír, csak épp olyan változók és kifejezések lesznek benne, melyeknek semmi valós jelentést nem tudunk tulajdonítani. De miért is akarunk?...

[Szilágyi András]

Hozzászólás forrása Egyébként a modellek interpretációja inkább filozófiai kérdés, mint tudományos, nem?

Na ez is egy olyan kérdés, amiről nincs konszenzus.
Ha nem lehet kísérlettel dönteni az interpretációk között, akkor így van, de ez sem biztos.
Pl. ebben a cikkben hivatkoznak egy kísérletre, ami ugyan nem igazolja közvetlenül a de Broglie-Bohm interpretációt, de semmissé teszi az egyik ellene felhozott kifogást: https://www.quantamagazine.org/20160517 ... l-support/

[Morcos]

Hozzászólás forrása Egyébként a modellek interpretációja inkább filozófiai kérdés, mint tudományos, nem?

Na ez is egy olyan kérdés, amiről nincs konszenzus.
Ha nem lehet kísérlettel dönteni az interpretációk között, akkor így van, de ez sem biztos.
Pl. ebben a cikkben hivatkoznak egy kísérletre, ami ugyan nem igazolja közvetlenül a de Broglie-Bohm interpretációt, de semmissé teszi az egyik ellene felhozott kifogást: https://www.quantamagazine.org/20160517 ... l-support/

A kantummechnika annyira bonyolult, hogy tök mindegy van e konszenzus vagy nincs.

[mimindannyian]

Hozzászólás forrása A kantummechnika annyira bonyolult, hogy tök mindegy van e konszenzus vagy nincs.

Épp ellenkezőleg, a bonyolult dolgokban igazán értékes a szakmai konszenzus.

[szabiku]

Semmi garancia rá, hogy a természet megérthető. Ugye inkább azon szokás csodálkozni, hogy ennyire sikeresek vagyunk a megértésben és a leírásban.

Igen. A világ "határait" megközelítve az elméleti leírásokban szerintem szükségszerűen, vagy kényszerszerűen (jobb fogalmat most nem találok) válik az részben értelmezhetetlenné vagy megérthetővé. Ilyenek az univerzum kozmológiai problémái is. A kvantumelmélet is szerintem a hullámfüggvény összeomlása tekintetében a világ egyfajta "határán" jár.

[vilsi]

Nyugodjunk bele, foglalkozzunk az élet megóvásával! IDŐUTAZÁS LEHETSÉGES, mondta egy fizikus. Természetesen! (Eltekintve attól, hogy hol vannak, akik a jövőből jöttek). "Lehetséges", mivel az egész fizika maga fikció. Ezt fölfogni igen fáradságos (nekem 20 év kellett). Összegyűltek az állatok az erdőben, hogy versenyezzenek. Ott volt a farkas, a kígyó, a sas, a nyúl, a medve. Ez utóbbi föltette a kérdést: -Jó, de miben? –Hát répaevésben!- vágta rá a nyuszika. Kant szerint a fizika azért ilyen sikeres, mert maga fekteti le sikereinek feltételeit. Vannak-e természeti törvények? Kérdi B. Russel, vagy csak az ember képzeli el őket, rendszeretete okán? Érzékelésünk, gondolkodásunk, evolúciónk során olyanná alakult, hogy a földi körülmények között magunkat és fajunkat fenntarthassuk. Innét az elsődleges, az alapvilág – ha van ilyen – még nagyon messze van. Élhettünk volna száz másféle módon, mégis a legkönnyebbet, a „tudományt” választottuk. A világot bármilyen kaptafára rá lehet húzni. Hogy ez mennyire tévút, csak az érti meg, aki átrágja magát a tudománytörténet fejezetein, Babilontól Kuhn-ig, Feyerabend-ig. Thomas Kuhn paradigmaváltása – legalábbis közhely szinten – bekerült a tudományos diskurzusba. Aki pedig a legújabbakat átgondolja, legalábbis csodálkozni fog: a paradigmaváltó Einstein maga kerül sorra. A kvantumösszefonódás megdönti Einstein azonnali kölcsönhatás tilalmát. A Higgs-részecske, a graviton, vagy az elméletek (húr-elmélet, bránok, párhuzamos univerzumok) azt mutatják, hogy a világ egyetlen szövet, ahol „minden tud mindenről”. (Isten?) Honnét veszi a világegyetem az energiát a gyorsuláshoz? Egy válasz két másik kérdést generál, de a válaszok egyre drágábbak (megfizethetetlenek), egyre távolibbak hétköznapi gondjainktól. De főleg: nem válaszok fennmaradásunk kérdésére. A kvantumszámítógép majd megoldja a klímakatasztrófát? A kutatásnak sosincs vége, egyik paradigma a másik után – a természet a bolondját járatja velünk! Mi a teendő? Legyünk ismét (kis)emberek, ültessünk fákat, műveljünk kertet, segítsünk egymáson és „ne múljék el nap ének és tánc nélkül!”.(Lásd még: Der Weg in das Atomzeitalter /német-magyar könyv/, A tudomány vége 2004, Munkahely zsákutca, Lesz-e Budapest 20 év múlva?).

LEMENT KUTYÁBA

négyről
két lábra állt
de a sok út közül
a legkönnyebbet választotta:
a gépekét

ez becsábította a városba
ott meggazdagodott
de elhagyta istenét
elűzte barátait

és ismét négy lábra állt:
lement kutyába

körülötte tömegek
még sincs senkije

[con]

vilsi:

az egész fizika maga fikció. Ezt fölfogni igen fáradságos (nekem 20 év kellett).

Hát, ha 20 év alatt se sikerült jobban megértened, mint hogy:

A kvantumösszefonódás megdönti Einstein azonnali kölcsönhatás tilalmát

akkor ne is erőltesd tovább. Gondold csak ezután is:

Hogy ez mennyire tévút, csak az érti meg, aki átrágja magát a tudománytörténet fejezetein

a természet a bolondját járatja velünk! Mi a teendő? Legyünk ismét (kis)emberek, ültessünk fákat, műveljünk kertet, segítsünk egymáson és „ne múljék el nap ének és tánc nélkül!”

De akkor be se kapcsold a telefonod, meg más elektronikus kütyüdet se, mert azokban tranzisztorok vannak, amelyek ugye nem valódiak, hisz egy fiktív elmélet, a kvantumfizika alapján találták ki őket, és fejlesztették gyártmánygenerációkon keresztül ezer-milliárdszámra. Szóval mindezek a rendszerek nem működnek, csak fikciók, így igazán kár kopogtatnod a billentyűidet, mert hatalmas bölcsességeid elvesznek, és senki se olvashatja őket.
Szabadna kérnem itt egy csöppnyi józanságot?

[Aku-Aku]

Hozzászólás forrása Honnét veszi a világegyetem az energiát a gyorsuláshoz?

Tágulásról szó van, ez rendben. Erre gondolt vagy egyéb mozgásra?

A vers egyébként meg véleményem szerint béna.

[szabiku]

Az ember gyarló természetének valójában semmi köze a tiszta (természet)tudományhoz.

[mimindannyian]

Hozzászólás forrása Az ember gyarló természetének valójában semmi köze a tiszta (természet)tudományhoz.

Köze éppen van elég sok. Egyrészt óhatatlanul bezavar, ezért igyekezni kell kiküszöbölni a hibáit. Másrészt amikor éppen az a vizsgálat tárgya, akkor maximálisan köze van hozzá.

[szabiku]

... a fizikusok között nincs egyetértés a kvantummechanika alapjairól.

Azért érdemes kihangsúlyozni, hogy itt nem arról van szó, hogy nincs egyetértés a kvantummechanika matematikai alapjairól, hanem arról, hogy a kvantummechanika matematikai alapjainak értelmezése kissé nehézkes. Mivel a kvantummechanika matematikailag eléggé bonyolult, ezért nem csoda, hogy a gyakran filozofálgatós értelmezésnél már nincsen egyhangú állásfoglalás. Ez nem azt jelenti, hogy az értelmezés nehézségei aláássák a kvantummechanika hitelességét, hiszen azt a természeti megfigyeléseink, és a matematikai egzakt logika biztosítja.

A hullámfüggvény összeomlás, vagy ami ugyan azt jelenti, az állapotvektor redukció vagy ugrás (kissé) háttérbe szorul a kvantummechanika magasabb elméleti alkalmazásai során. Gondolok itt pl. valamilyen kvantummechanika alapú térelméletre.

Szerintem sokkal égetőbb kérdés pl. az, hogy vajon konszenzusban van-e a kvantumtérelmélet és a mértéktérelmélet egymással? Az elemi részecskék tekintetében ugyanis ezek az elméletek a meghatározóak. A kvantummechanikán alapuló kvantumtérelmélet szerint az elektromos és a mágneses térerősségek nem ismerhetőek egyszerre pontosan, mert az operátoraik nem kommutálnak. A mértéktérelmélet viszont használja a térerősségtenzort, amely a (pl. mágneses és elektromos) térerősségeket egyszerre egyben tartalmazza.

Ven-e ennek az ellentmondásnak feloldása?