Pochopte kvantovou mechaniku za minutu díky sněhové vločce a umělé inteligenci

Kvantová mechanika je nepochopitelná jen tehdy, když člověk nerozumí jejímu filosofickému základu. I nedávní nositelé Nobelovy ceny za fyziku prohlašují, že kvantová mechanika dokazuje, že realita neexistuje. Jak prostý omyl.

Například od zmíněných nobelistů (Alain Aspect, John F. Clauser a Anton Zeilinger) se můžete dočíst, že reálné je pouze to, co se pozorováním nemění, co je to nezávislé na pozorovací vazbě. Z toho podle nich a podle mnohých dalších plyne, že na kvantové úrovni realita přestává existovat. Podobný názor měl i jeden z otců kvantové mechaniky Niels Bohr, který prohlásil: "Vše, čemu říkáme realita, je vytvořeno z věcí, jež za reálné pokládat nelze.". Všichni tito přitom v podstatě uznávají, že v kvantové mechanice pozorujeme tak hrubými prostředky tak jemné věcí, že když je pozorujeme, vždy je změníme. Nebo dokonce zničíme. Z toho ale jasně plyne, že zde nepozorujeme realitu, ale jen výsledky toho, jak jsem realitu změnili nebo dokonce zničili.

Vysvětlující metaforou tu může být třeba "pozorování" slepce, když chce hmatem něco zjistit o sněhové vločce. Je zcela jasné, že ji svým "pozorováním" hodně změní, ba zničí. Hmatem nepozná skutečně existující vločku, ale nanejvýš tak kapku vody, která z ní vznikne. Na základě toho ale přece nemůže říci, že vločky neexistují! Je to naprosto stejná situace, jako když v kvantové mechanice někdo prohlašuje, že realita neexistuje. Ona existuje, ale my ji jako slon v porcelánu svými akcemi rozflákáme, takže po našem pozorování už skutečně neexistuje nebo je alespoň hodně změněná. Kvantová realita je pro vědu (zatím) ve své nezměněné podobě stejně "neviditelná" nebo špatně "viditelná" jako pro slepce sněhové vločky.

Je to podobné situaci, kdy vidíme okno ve staré zničené budově, ale k oknu se nemůžeme dostat, protože je vysoko a schody se už zřítily. A z pozorování okna není jasné, jestli je v něm sklo nebo není, protože se nic neleskne. Tak vezmeme velký kámen a do okna ho hodíme. A když slyšíme, že sklo rozbijeme, prohlásíme (podle zmíněných nobelistů, že tam předtím žádné sklo nebylo, protože jsme ho nemohli vidět. Podobně v kvantové mechanice zaznamenáváme pouze reakce zničené nebo značně změněné částice či její vlastnosti, nikoliv to, co podle fyziky má reálně existovat. (Ostatně i v běžném světě nepozorujeme věci samé, nevletí nám do očí stůl, na který se díváme, ale jen fotony jím odražené. Rozdíl je jen v tom, že ty jsou tam malé, že stůl nezničí nebo výrazně nezmění. Vlastnosti částic ale fotony změní.)

Dotyční fyzici opírají svůj názor o představu nepřekonatelných Heisenbergových relací neurčitosti, nepřekonatelné kvantové neurčitosti. Tady nám opět pomůže náš slepec. Je opravdu jeho způsob pozorování sněhové vločky nepřekonatelný? Není. Zrak ho snadno jemností překoná.

Kvantová neurčitost je ale údajně neodstranitelná. Ale to je jako tvrdit, že vločku každým typem pozorování musíme zničit. Co že říkal Karl Popper že je kritériem vědeckosti? Falsifikovatelnost? Tedy vlastně překonatelnost? Představa, že je kvantová neurčitost nepřekonatelná, tedy není ani vědecká představa a tedy ani představa pravdivá. Dokonce už "známe" hned několik jevů, které Heisenbergovy relace překonávají. Je to třeba kvantová provázanost, za kterou právě zmiňovaní nobelisté dostali svou cenu. U ní známe jen výsledek měření dvou vzdálených částic a "nevidíme" to, co se děje mezi nimi, samu provázanost. Tzv. virtuální částice jsou také tímto případem. A protože jsou virtuální fotony základem pevnosti naší Země, je i náš každodenní život důkazem, že pod Heisenbergovými relacemi existuje velmi reálný a pevný i když zatím "neviditelný" svět.

Co je to tedy realita, jak nám správně říká naše intuice vyvinutá v našem každodenním světě? Realita je to, co pozorujeme nedestruktivním způsobem. Takový ale ještě u kvantové mechaniky musíme najít, spíše ale se již známý (kvantová provázanost) musíme naučit používat.

-----------------------------------

Jestli vás zajímají další vědecké blogy o kvantové mechanice, zkuste třeba:
Nevědecké pohádky moderní vědy III - "náboženství" Schrödingerovy kočkyProč se kvantová mechanika týká především makrosvětaJe naše vědomí kvantové, jak tvrdí Roger Penrose?