Nobelova cena za kvantovou esoteriku?
Dotyční nobelisté si za svou převážně experimentální práci onu cenu určitě zaslouží. Ne tak ale za svou interpretaci kvantové mechaniky, kterou přitom používají. John Bell, který svou Bellovou nerovností dokázal existenci kvantové provázanosti předpovězenou Einstein, dokonce prohlásil, že Bohr a Heisenberg vymyli svou pravděpodobnostní interpretací fyzikům mozky.
Ale k věci, k výkladu kvantové mechaniky. Nejproblematičtější je zřejmě kvantová superpozice. Ta je proslavená současně živou i mrtvou Schrödingerovu kočkou, která je údajně v těchto dvou stavech najednou, v superpozici dvou stavů. Všimněme si, že taková superpozice není pozorovatelná. Když krabici otevřeme, abychom se na kočku podívali, je-li živá, její údajná superpozice zmizí. Vysvětluje se to tzv. kolapsem vlnové funkce, která superpozici popisuje. Současně živou a mrtvou kočku nemůžeme tedy nikdy vidět. Jenže pak také nikdy nemůžeme zjistit, jestli v takové dvojakém stavu vůbec kdy byla. Nemůžeme nijak ověřit, že takový stav existuje. Kvantová superpozice tedy není žádný fakt, ale nanejvýš jen neověřená hypotéza.
Vezměme jinou superpozici, a to superpozici částice, která údajně projde současně dvěma štěrbinami vedle sebe. Je to klasický dvouštěrbinový experiment (viz obrázek níže). Když si vezmeme slova právě jednoho z výše uvedených Nobelistů, Antona Zeilingera, může se dočíst: "Superpozice existuje pouze tehdy, pokud nelze ani z principu zjistit, kterou cestou se částice vydala." Neboli opět, superpozice není ani v principu pozorovatelná. Superpozice je vlastně horší než bůh. O bohu někteří věřící tvrdí, že s ním mluvili. O superpozici ale shodně fyzici tvrdí, že ji nikdo nikdy ani vidět nemůže. A to principiálně. Pak ale není takový stav v empirické vědě vědecký, když ho není možné ani potvrdit ani vyvrátit (falsifikovat) experimentem nebo/a pozorováním. A možnost falsifikace je ve vědě nutnou podmínkou vědeckosti. Nezbývá než se ptát, jestli nedávní nositelé Nobelovy ceny nevyznávají esoterický výklad kvantové mechaniky.
On i obvyklý výklad Schrödingerovy kočky, tedy že je současně živá i mrtvá, je esoterický. Protože živou a mrtvou současně ji nikdy nemůžeme vidět. A samotný Schrödinger ji vymyslel proto, aby ukázal, že je superpozice hloupost.
Tzv. vlnová funkce popisuje pravděpodobnost polohy částice ve dvojštěrbinovém experimentu a vidíme ji na obrázku výše. Nebo může popisovat pravděpodobnost toho, že kočka je živá nebo mrtvá. Tak ta může být vyložena několika způsoby. Třeba právě kvantovou superpozicí nebo prostě jen tak, že částice letí u dvojštěrbiny pořád jen jednou přesně určenou drahou, ale my nevíme kterou. Souhlasíme zde s původním Bohrovým a dnes všeobecně uznávaným výkladem, že (při současném stavu vědy) nelze její dráhu určit, protože je z principu nepozorovatelná. Takže máme jen funkci, která popisuje pravděpodobnost, s níž se částice na nějakém místě nachází.
Něco takového známe z běžného života. Když střílí slušný střelec ze vzduchovky, je více jeho zásahů blíže středu než na okrajích (viz obrázek níže). Kdyby vystřeli třeba miliónkrát, hustota zásahů by mu vytvořila pravděpodobnostní funkci. Mimochodem ta funkce bude mít tvar velice podobný 1s orbitu elektronu v atomu. Střelec sice nevidí, kudy jeho střela letěla, ale nepochybuje o tom, že v každém okamžiku byla na přesném místě. To je přirozený výklad i pro částici u dvojštěrbiny, tak proč se pochybuje o jednoznačnosti její dráhy? Je to kvůli interferenci, která na "terči", stínítku vytvoří proužky (viz vlnky úplně na pravém okraji obrázku výše).
Z této interference jasně vyplývá, že chování částice v případě dvojštěrbiny je vlnové! A to je to, co fyziky zmátlo. Přece částice nemůže být zároveň vlna! Došli nakonec k tomu, že může. Ovšem daleko přirozenější je představa, že částice je pořád částice, ale "plave" na nějaké vlně. Interferenci dělá ta vlna, ne ta částice. Ostatně interferenci vidíme u vln na vodě i bez částic, takže evidentně interference nemá nic společného s částicemi. Že je částice vždy spojena s vlnou ukazuje i nedávno navržené řešení záhady spinu. Má to být rotace částice, ale třeba elektron je tam malý, že by při dané "rotaci" se musel jeho "povrch" pohybovat nadsvětelnou rychlostí. Tento problém je řešen představou, že s elektronem rotuje i prostředí kolem něj, které je to, které též vytváří vlny.
Je mnohem pravděpodobnější, protože přirozenější a ověřené na případech z každodenního světa, že částice má pořád určitou polohu, než že je na mnoha místech současně. Na mnoha místech současně je ona vlna, ne ta částice. U vlny je to zcela přirozené. To podporuje i fakt, že když částice nakonec dopadne na stínítko, má přesnou polohu.
Podpořme naši úvahu posledním argumentem. Vlnová funkce v kvantové mechanice sahá principiálně až do nekonečna, i když tam jsou její hodnoty mizivé. To je ale fyzikálně nesmyslné, protože částice, kdyby tam někdy skončila, musela by mít nekonečnou rychlost. To odporuje limitní rychlosti vyplývající z teorie relativity. A také, když kolabuje vlnová funkce (nebo vzniká), je to najednou všude, tedy i nekonečně daleko. To opravdu nevypadá na funkci popisující něco reálného. Je-li to ale funkce popisující naši neznalost, je její nekonečně rychlé zmizení snadno pochopitelné. Ona totiž popisuje jen model v naší hlavě, ne realitu. Popisuje naši neurčitost, ne neurčitost samotné částice.
--------------------------
Jestli vás téma zaujalo, můžete se pustit do dalších blogů jako Nevědecké pohádky moderní vědy III - "náboženství" Schrödingerovy kočky, nebo Proč se kvantová mechanika týká především makrosvěta, či Je naše vědomí kvantové, jak tvrdí Roger Penrose?
A nakonec technická poznámka. Mluvili jsme o kvantové superpozici, kterýžto termín ale vyšel ze superpozice v klasické fyzice. Ovšem v newtonovské mechanice znamenala superpozice jen součet, složení. Když máte dvě vlny na vodě, tak se složí v jednu komplikovanou vlnu. Říká se tomu interference. Ovšem takto nesložíte třeba dvě kulečníkové koule, aby vytvořily jeden objekt. Klasická superpozice u těles nefunguje. Kvantová superpozice má právě existovat i u objektů, přesněji částic. A to třeba tak, že je jedna částice je na několika místech současně. (Jinak se může superpozice týkat mnoha vlastností, třeba spinu částice nebo stavu kočky atd.)
Také nelze věřit tomu, že superpozice není falsifikovatelná, protože to by předpokládalo, že nejsou falsifikovatelné Heisenbergovy relace neurčitosti, že jsou principiálně nepřekonatelnou hranicí. Nefalsifikovatelné představy jsou ale nevědecké představy. Nezbývá než připustit, že zmíněné relace jsou jen dočasné omezení, dané našimi v dané chvíli omezenými prostředky. Protože ty tvrdí, že na superpozici nevidíme. Pak ale časem bude testována i existence superpozice, a vsadíme boty na to, že ji experiment odmítne coby neexistující.
Takže aby byla superpozice vědecká nicméně chybná hypotéza, nutně to vyžaduje závěr, že je kvantová mechanika neúplná a Kodaňská interpretace je zjednodušený, neúplný a deformovaný, přesněji logicky nekonzistentní model. Kodaňská interpretace stejně jako relace neurčitosti jsou ale nevědecké jen tehdy, když se považují za definitivní nepřekonatelnou odpověď, protože pak nejsou falsifikovatelné. Jsou-li chápány jako překonatelné zjednodušení, jsou vědecké a budou překonány. V žádné pravděpodobnostní interpretaci nemůže být superpozice testovatelná. Einstein měl jako obvykle zase pravdu.
Jan Fikáček, Ph.D.
Fake news o historii vztahu Izrael-Palestina
To hlavní z historie oblasti najdete v minulém blogu, který překvapivě zařadila do „Zaujalo nás“ redakce blogů iDnes. Dnes uvedeme na pravou míru některé pomýlené pověsti o této oblasti a nahradíme je historickými fakty.
Jan Fikáček, Ph.D.
Proč jsou izraelská média daleko méně proizraelská než česká?
A nejde jen o izraelská média. USA jsou přece dlouholetý a věrný spojenec Izraele, ale ani ony nestojí teď vždy na straně Izraele. Proč? Proč se snaží válečné tažení Izraele brzdit a volají po příměří?
Jan Fikáček, Ph.D.
Tak přece má foton hmotnost!?
Fyzika je úžasná věda, která proměnila celou naši civilizaci. Stačí vzpomenout třeba jen elektřinu bez níž by nebyly počítače, mobily, TV, osvětlení našich bytů atd. Ovšem výjimečně se v ní objeví i dost iracionální tvrzení.
Jan Fikáček, Ph.D.
Solvay institut - Einstein, Schrödinger, Planck, Heisenberg, Bohr atd.
Od roku 1911 se konají Solvayovské konference, kterých se ve dvacátých letech účastnili dnes nejslavnější fyzici jako Einstein, Planck, Bohr, Heisenberg. Tyto konference jsou známé hromadnými fotografiemi nejslavnějších fyziků.
Jan Fikáček, Ph.D.
Nahraďte svou ženu a děti umělou trpělivostí (inteligencí?)!
Tak jo, uznávám, že ženu a děti nelze umělou inteligencí nahradit ve většině případů, ale v jednom by to asi šlo, ne? :)
Další články autora |
Pozdrav z lůžka. Expert Antoš posílá po srážce s autem palec nahoru
Hokejový expert České televize Milan Antoš, kterého v neděli na cestě z O2 areny srazilo auto, se...
Novotný je na vyhazov z ODS. Výroky o Slováčkové překročil hranici, řekl Benda
Starosta Řeporyjí Pavel Novotný překročil hranice, které by se překračovat neměly, kritizoval v...
Aktivisté žádají konec pedagožky Univerzity Karlovy a přednášky o „genocidě v Gaze“
Karlova univerzita by měla přehodnotit zaměstnávání osob jako je doktorka Irena Kalhousová, uvádí...
Důchod daleko, ale práci nedostanou. Nezaměstnaných šedesátníků přibývá
Premium Lidé kolem šedesátky při hledání zaměstnání narážejí na zeď. Zaměstnavatelé o ně nestojí, preferují...
Publikace Nerudové jsou ostuda. Zesměšňuje všechny vědce, míní europoslanec
Ekonomka a kandidátka do Evropského parlamentu za hnutí STAN Danuše Nerudová publikováním do...
iDNES Premium jen za 49 Kč na 3 měsíce. Hrajte o lístky na čtvrtfinále MS v hokeji
Mistrovství světa v hokeji je v plném proudu a při této příležitosti přichází iDNES Premium s...
Francouzské Limoges zakázalo dětem noční vycházky, chce předejít potyčkám
Limoges ve střední Francii se stalo dalším městem, které zavedlo noční zákaz vycházení pro děti do...
Vandalové poničili památník holocaustu v Paříži červenými otisky rukou
Památník holocaustu v pařížské historické židovské čtvrti Marais neznámí vandalové poničili otisky...
V systému DiPSy jsou výsledky přijímacích zkoušek, školy je zveřejní během dne
V systému DiPSy jsou k dispozici výsledky přijímacích zkoušek na střední školy. Uchazeči si...
Prodej bytu 1+kk, 23,43 m2, Praha 4 - Braník
Nad lesním divadlem, Praha 4 - Braník
3 680 000 Kč
- Počet článků 311
- Celková karma 28,31
- Průměrná čtenost 3139x
Chcete-li sledovat diskuse v "jeho" skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jfikacek@gmail.com
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. Někdy je to jen divoká fantazie. Na druhé straně se snaží udržovat jistou vědeckou kvalitu, takže "esoterické" komentáře nejsou vítány. P.S.: Osobně útočné a odborně velmi nekvalitní komentáře, zejména velmi dlouhé, budou mazány.