science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een nieuwe interpretatie van de kwantummechanica suggereert dat de werkelijkheid niet afhangt van de persoon die het meet

Jukka Liukkonen (links) en Jussi Lindgren (rechts) beschrijven het onzekerheidsprincipe van Heisenberg. Krediet:Aalto Universiteit.

De kwantummechanica ontstond in de jaren twintig, en sindsdien zijn wetenschappers het oneens over de beste interpretatie ervan. Veel interpretaties, inclusief de Kopenhagen-interpretatie gepresenteerd door Niels Bohr en Werner Heisenberg, en vooral, von Neumann-Wigner interpretatie, stelt dat het bewustzijn van de persoon die de test uitvoert het resultaat beïnvloedt. Anderzijds, Karl Popper en Albert Einstein dachten dat er een objectieve realiteit bestaat. Erwin Schrödinger bracht het beroemde gedachte-experiment naar voren over het lot van een ongelukkige kat die tot doel had de onvolkomenheden van de kwantummechanica te beschrijven.

In hun meest recente artikel, Finse ambtenaren Jussi Lindgren en Jukka Liukkonen, die in hun vrije tijd kwantummechanica bestuderen, kijk eens naar het onzekerheidsprincipe dat in 1927 door Heisenberg werd ontwikkeld. Volgens de traditionele interpretatie van het principe, locatie en momentum kunnen niet gelijktijdig met een willekeurige mate van precisie worden bepaald, aangezien de persoon die de meting uitvoert altijd de waarden beïnvloedt.

Echter, Lindgren en Liukkonen concludeerden in hun studie dat de correlatie tussen een locatie en momentum, d.w.z., hun relatie, is gemaakt. Met andere woorden, de werkelijkheid is een object dat niet afhankelijk is van de persoon die het meet. Lindgren en Liukkonen gebruikten stochastische dynamische optimalisatie in hun onderzoek. In het referentiekader van hun theorie, Het onzekerheidsprincipe van Heisenberg is een manifestatie van thermodynamisch evenwicht, waarin correlaties van willekeurige variabelen niet verdwijnen.

"De resultaten suggereren dat er geen logische reden is om de resultaten afhankelijk te maken van de persoon die de meting uitvoert. Volgens onze studie, er is niets dat suggereert dat het bewustzijn van de persoon de resultaten zou verstoren of een bepaald resultaat of realiteit zou creëren, ' zegt Jussi Lindgren.

Deze interpretatie ondersteunt dergelijke interpretaties van de kwantummechanica die klassieke wetenschappelijke principes ondersteunen.

"De interpretatie is objectief en realistisch, en tegelijkertijd zo eenvoudig mogelijk. We houden van duidelijkheid en verwijderen liever alle mystiek, ', zegt Liukkonen.

De onderzoekers publiceerden hun laatste artikel in december 2019, die ook wiskundige analyse gebruikte als een hulpmiddel om de kwantummechanica te verklaren. De methode die ze gebruikten was de stochastische optimale controletheorie, die is gebruikt om uitdagingen op te lossen, zoals hoe een raket van de aarde naar de maan te sturen.

In navolging van het scheermes van Occam, de wet van spaarzaamheid genoemd naar Willem van Ockham, de onderzoekers hebben nu de eenvoudigste verklaring gekozen uit de verklaringen die passen.

"We bestuderen kwantummechanica als een statistische theorie. Het wiskundige hulpmiddel is duidelijk, maar sommigen vinden het misschien saai. Maar is een verklaring werkelijk een verklaring? als het een vage is?" vraagt ​​Lindgren.

Natuurkunde is een grote hobby voor een ambtenaar

Naast de studie van de kwantummechanica, Lindgren en Liukkonen hebben nog veel meer gemeen:ze waren allebei lid van dezelfde wiskundeclub op de Kuopio Lyceum High School, ze hebben allebei postdoctoraal onderzoek gedaan, en beide hebben een loopbaan als ambtenaar. Liukkonen heeft zijn Ph.D. proefschrift over endoscopische echografie op gewrichten en werkt nu als inspecteur bij de Autoriteit voor Straling en Nucleaire Veiligheid.