Група фізиків-теоретиків за допомогою числових симуляцій продемонструвала, як властивості класичного світу можуть з’являтися з квантових систем. Результати їхньої роботи опубліковано в журналі Physical Review X (PRX). Дослідження дає нове уявлення про перехід від квантового світу до класичного.
Квантовий світ проти класичного
Квантова механіка описує поведінку субатомних частинок, таких як електрони та фотони. Вона оперує концепціями, що значно відрізняються від нашого повсякденного досвіду. Наприклад, частинки в квантовій механіці можуть існувати у стані суперпозиції, тобто одночасно перебувати у кількох станах, поки їх не виміряють.
Ця концепція суперечить класичному уявленню, де об’єкти мають чітко визначені властивості. У реальному житті ми не стикаємося з об’єктами в “перехідному стані”, як у знаменитому парадоксі кота Шредінгера, де кіт одночасно живий і мертвий.
Як виникає класичний світ?
Одне з найбільших питань у квантовій механіці — це як із квантових суперпозицій формується знайомий нам класичний світ. У минулому фізики пропонували пояснення через квантову декогеренцію. Цей метод описує, як взаємодія квантових систем із навколишнім середовищем зводить нанівець квантову суперпозицію, перетворюючи її на класичний стан.
Однак декогеренція має обмеження: вона ефективна лише для певних типів взаємодій і не може пояснити всі аспекти переходу до класичного світу.
Новий підхід: роль квантового мультивсесвіту
Іспанські вчені запропонували інший погляд на проблему. Їхнє дослідження показало, що класичний світ може виникати з множин можливих траєкторій розвитку квантових систем. Вони виявили:
- Квантові інтерференційні ефекти зникають дуже швидко з ростом розміру системи.
- Навіть системи, що складаються з кількох атомів або фотонів, можуть поводитися класично.
Цей процес є універсальним і не залежить від особливостей налаштування системи, що робить його невідворотним для складних квантових об’єктів.
Класичний світ із хаотичних квантових систем
Ще один цікавий результат дослідження полягає у можливості виникнення класичних властивостей навіть у квантових системах, що перебувають у термодинамічній рівновазі. Це відкриття припускає, що навіть у хаотичних частинах квантового мультивсесвіту може формуватися порядок.
Значення для теорії багатосвітів
Ці результати мають велике значення для багатосвітової інтерпретації квантової механіки. Вони демонструють, як загадкові квантові явища можуть пояснити виникнення звичного нам світу. Зокрема, ця робота підтверджує, що класичний світ, у якому ми живемо, може бути лише одним із багатьох можливих проявів квантової реальності.
Дослідження фізиків робить значний внесок у наше розуміння взаємозв’язку між квантовим і класичним світом. Воно відкриває нові можливості для вивчення квантової механіки та природи реальності, показуючи, як порядок може виникати з хаосу, а класичні властивості — із квантових суперпозицій.
Читайте також: Парадокс ядра. Вчені з’ясували, що змусило “серце” Землі замерзнути
