Teoria kwantowa Shah Society Czy teoria kwantów jest sposobem opisywania rzeczywistości czy naszej wiedzy o niej? Inne książki o podobnej tematyce
5.9. Relatywistyczna fizyka kwantowa. Świat antycząstek. kwantowa teoria pola
Mechanika kwantowa, która w pierwszych pracach Bohra, Schrödingera, Heisenberga i innych naukowców była głównie teorią widm atomowych, w krótkim czasie intensywnie rozwinęła się i została uogólniona do teorii opisującej zachowanie mikroobiektów w mikrokosmosie. Fizycy zaczęli dzielić otaczający nas świat na trzy poziomy: mega-, makro- i mikroświat. Stało się to możliwe dzięki syntezie mechaniki kwantowej i szczególnej teorii względności, dzięki stworzeniu relatywistycznej mechaniki kwantowej.
W 1927 r. angielski fizyk Paul Dirac, rozważając równanie Schrödingera, zwrócił uwagę na jego nierelatywistyczny charakter. Jednocześnie mechanika kwantowa opisuje obiekty mikroświata i chociaż do 1927 r. znane były tylko trzy z nich: elektron, proton i foton (nawet neutron odkryto eksperymentalnie dopiero w 1932 r.), było jasne, że się poruszają przy prędkościach bardzo bliskich lub równych prędkości światła, a bardziej adekwatny opis ich zachowania wymaga zastosowania specjalnej teorii względności. Dirac zestawił równanie opisujące ruch elektronu, uwzględniając prawa zarówno mechaniki kwantowej, jak i teorię względności Einsteina, i uzyskał wzór na energię elektronu, który spełniały dwa rozwiązania: jedno rozwiązanie dawało znane elektron o dodatniej energii, drugi - nieznany bliźniak elektronowy, ale o ujemnej energii. Tak powstała idea cząstek i ich odpowiedników
antycząstki, o światach i antyświatach. W tym samym czasie opracowano elektrodynamikę kwantową. Jego istota polega na tym, że pole nie jest już traktowane jako ciągły ośrodek ciągły. Dirac zastosował zasady kwantyzacji do teorii pola elektromagnetycznego, w wyniku czego uzyskał dyskretne wartości tego pola. Odkrycie antycząstek pogłębiło zrozumienie pola. Uważano, że nie ma pola elektromagnetycznego, jeśli nie ma kwantów tego pola - fotonów. Dlatego w tym obszarze przestrzeni musi być pustka. Przecież szczególna teoria względności „wyrzuciła” eter z teorii, można powiedzieć, że zwyciężył punkt widzenia o próżni, o pustce. Ale czy próżnia jest pusta?To pytanie, które pojawiło się ponownie w związku z odkryciem Diraca. Teraz fakty są dobrze znane, udowadniając, że próżnia jest pusta tylko przeciętnie. Ogromna liczba wirtualnych cząstek i antycząstek nieustannie się w nim rodzi i znika. Nawet jeśli zmierzymy ładunek elektronu, to, jak się okazało, sam ładunek elektronu byłby równy nieskończoności. Mierzymy ładunek elektronu w „futrze” otaczających go wirtualnych cząstek.
Właściwie idea próżni jako ciągłej aktywności zawartych w niej cząstek wirtualnych zawarta jest w zasadzie nieoznaczoności Heisenberga. Zasada nieoznaczoności Heisenberga ma, oprócz powyższego, również następujące wyrażenie: 
Zgodnie z tym efekty kwantowe mogą tymczasowo naruszać prawo zachowania energii. Przez krótki czas energię zabraną „na pożyczkę” można wydać na tworzenie krótkożyciowych cząstek, które znikają, gdy „pożyczka” energii powraca. To są wirtualne cząstki. Powstając z „niczego”, ponownie wracają do „niczego”. Tak więc próżnia w fizyce okazuje się nie być pusta, ale jest morzem wybuchów, które rodzą się i natychmiast gasną.
Kwantowa teoria pola jest rdzeniem całej współczesnej fizyki, jest ogólnym podejściem do wszystkich znanych typów oddziaływań. Jednym z jej najważniejszych rezultatów jest idea próżni, ale już nie pustej, ale nasyconej wszelkiego rodzaju fluktuacjami wszelkiego rodzaju pól. Próżnia w kwantowej teorii pola jest definiowana jako najniższy stan energetyczny kwantu
pole ukształtowane, którego energia jest równa zeru tylko średnio. Więc próżnia to „Coś”, co nazywa się „Nic”.
Relatywistyczna kwantowa teoria pola, która rozpoczęła się w pracach Diraca, Pauliego, Heisenberga pod koniec lat dwudziestych naszego wieku, była kontynuowana w pracach Feynmana, Tomonagi, Schwingera i innych naukowców, dając coraz pełniejszy obraz fizyczna nierozkładalność świata na poszczególne elementy. Tutaj zasada integralności znajduje odzwierciedlenie przy rozważaniu interakcji mikroobiektów z pewnym stanem fizycznej próżni. To w tej interakcji wszystkie cząstki elementarne ujawniają swoje właściwości. Próżnia jest traktowana jako obiekt świata fizycznego, wyrażający tylko moment jego fizycznej nierozkładalności.
Jaki jest los pojęcia „próżnia” we współczesnej fizyce XXI wieku? Dlaczego nasz świat składa się głównie z materii, podczas gdy „antymateria” przez długi czas pozostawała ukryta przed naszym wzrokiem? Na te i inne pytania postaramy się odpowiedzieć w krótkim zarysie obecnego stanu fizyki cząstek elementarnych na przełomie trzeciego tysiąclecia, podanym w następnym rozdziale. Kończąc rozmowę o fizyce kwantowej, zauważamy, że jej wyniki całkowicie zmieniły nasze wyobrażenia o świecie, nasze podejście do budowy praw fizycznych. W efekcie powstał nowy rodzaj myślenia naukowego, zwany nieklasycznym, w którym jest miejsce na przypadek, prawdopodobieństwo, integralność.
pytania dla samokontrola
Napisz wzór Plancka i wyjaśnij jego znaczenie fizyczne.
Jakie efekty fizyczne są doświadczalnym potwierdzeniem hipotezy Plancka?
Jaka jest hipoteza de Broglie? Jaka jest długość fali de Broglie?
Opisz eksperyment z dwiema szczelinami i wyjaśnij, jak rozumiesz dualizm falowo-cząsteczkowy mikroobiektów.
Jakie nowe idee dotyczące świata powstają w relatywistycznej fizyce kwantowej? Opowiedz nam o antycząstkach i cząsteczkach wirtualnych.
Jaka jest fizyczna próżnia w kwantowej teorii pola?
Inne książki o podobnej tematyce:
| autor | Książka | Opis | Rok | Cena £ | typ książki |
|---|---|---|---|---|---|
| Szachow Anatolij Aleksiejewicz | Sformułowanie monograficzne z ujednoliconego metodologicznego punktu widzenia opracowanej koncepcji kwantowej pełnego uzasadnienia teoretycznego rzeczywistości i uogólnienia współczesnych osiągnięć w różnych naukach w... - @Sputnik+, @(format: 60x90/16, 80 stron) @ @ @ | 2017 | 260 | papierowa książka | |
| Szachow Anatolij Aleksiejewicz | Sformułowanie monograficzne z ujednoliconego metodologicznego punktu widzenia opracowanej koncepcji kwantowej pełnego uzasadnienia teoretycznego rzeczywistości i uogólnienia współczesnych osiągnięć w różnych naukach w... - @Sputnik +, @(format: 60x90/16, 134 strony) @ @ @ | 2017 | 333 | papierowa książka | |
| V. A. Filin | W tej książce autor stosuje teorię kwantową do opisu rozwoju społeczeństwa, próbując przeanalizować z przyrodniczo-naukowego punktu widzenia jedną z najbardziej destrukcyjnych sił - system biurokratyczny... - @Librocom, @(format: 60x90/16 , 56 stron) @Relata Refero @ @ | 2009 | 86 | papierowa książka | |
| V. A. Filin | Kwantowa teoria rozwoju społecznego. Nowe spojrzenie na procesy gospodarcze i polityczne | W tej książce autor stosuje teorię kwantową do opisu rozwoju społeczeństwa, starając się przeanalizować z przyrodniczo-naukowego punktu widzenia jedną z najbardziej destrukcyjnych sił - system biurokratyczny... - @Librokom, @(format: 60x90/16 , 80 stron) @Relata Refero @ @ | 2011 | 286 | papierowa książka |
| Filin V.A. | Kwantowa teoria rozwoju społecznego. Nowe spojrzenie na procesy gospodarcze i polityczne | W tej książce autor stosuje teorię kwantową do opisu rozwoju społeczeństwa, próbując przeanalizować z przyrodniczo-naukowego punktu widzenia jedną z najbardziej destrukcyjnych sił - system biurokratyczny... - @URSS, @(format: 60x90/16 , 80 stron) @Relata Refero @ @ | 2012 | 189 | papierowa książka |
| V. A. Filin | Kwantowa teoria rozwoju społecznego. Nowe spojrzenie na procesy gospodarcze i polityczne | W tej książce autor stosuje teorię kwantową do opisu rozwoju społeczeństwa, starając się przeanalizować z przyrodniczo-naukowego punktu widzenia jedną z najbardziej destrukcyjnych sił - system biurokratyczny... - @Librokom, @(format: 60x90/16 , 80 stron) @ @ @ | 2011 | 244 | papierowa książka |
| Paweł Parsons | Teorie naukowe w 30 sekund | Teoria chaosu, unifikacja czy teoria wszystkiego, teoria względności, kot Schrödingera i prawa ruchu? Na pewno wiesz, co to jest. To znaczy, oczywiście słyszałeś o tym. Ale czy wiedziałeś… - @StorySide AB, @(format: 60x90/16, 56 stron) @30 sekund @ audiobook @ do pobrania | 2009 | 189 | audiobook |
| George Musser | Nielokalność. Zjawisko zmieniające pojęcie przestrzeni i czasu oraz jego znaczenie dla czarnych dziur, Wielkiego Wybuchu i teorii wszystkiego | Recenzje Lokalność była jedną z fundamentalnych zasad, które determinowały triumfalny rozwój fizyki w XX wieku. Jednak paradoksy i sprzeczności lokalnych praw i teorii kwantowej doprowadziły do… - @Alpina Literatura faktu, @(format: 60x90/16, 370 stron) @ @ @ | 2018 | 332 | papierowa książka |
Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza
Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.
Nie ma jeszcze wersji HTML pracy.
Możesz pobrać archiwum pracy, klikając poniższy link.
Podobne dokumenty
Teoretyczne uzasadnienie funkcjonowania społeczeństwa jako monograficzne zestawienie systemu głównych przepisów nauk społecznych. Studium zagadnień administracji publicznej. Pojęcie continuum i obiektywna charakterystyka stanu społeczeństwa.
raport, dodany 16.03.2010
Problemy rozwoju i funkcjonowania społeczeństwa, miejsce w nim osoby ludzkiej. Pozytywna wartość odchylenia od społecznie zatwierdzonych celów i wartości społeczeństwa według teorii Durkheima. Funkcje społeczne i status. Teorie społeczeństwa Parsonsa i Millsa.
streszczenie, dodane 03.12.2009
Charakterystyka struktury społecznej społeczeństwa, badanie jej głównych elementów: klas, majątków, mieszkańców miast i wsi, grup społeczno-demograficznych, wspólnot narodowych. Cechy mobilności społecznej i analiza problemu społeczeństwa obywatelskiego.
streszczenie, dodane 02.01.2010
Struktura społeczeństwa, charakter rozwoju i treść jego działań. Przestrzeń społeczna i public relations jako warunek kształtowania się różnych sfer społecznych: politycznej, duchowej, społecznej i ekonomicznej, ich istota i wzajemny wpływ.
prezentacja, dodano 29.11.2011
Struktura społeczeństwa jako integralnego organizmu społecznego. sferach społeczeństwa. Aktywność społeczna. Identyfikacja szczególnych właściwości społeczeństwa jako całości. Zarządzanie ludźmi, rzeczami na różnych poziomach: od rodziny, przedsiębiorstwa, organizacji, po państwowy.
test, dodany 10.07.2008
Teoria rozwoju społeczeństwa. Cykliczne i liniowe modele rozwoju społecznego. Rozwój ludzkiego myślenia. Teoria konfliktu społecznego, postępujący rozwój społeczeństwa. Globalizacja współczesnego społeczeństwa. Problemy klas we współczesnym społeczeństwie.
streszczenie, dodane 17.09.2008
Pojęcie struktury społecznej społeczeństwa, opis jego elementów. Przegląd analityczny struktury społecznej społeczeństwa jako całości. Stan struktury społecznej społeczeństwa w postsowieckiej Rosji, jej przeobrażenia w obecnych czasach, poszukiwanie sposobów jej poprawy.
praca semestralna, dodano 05/06/2010
Demonstracja, która wywróciła do góry nogami poglądy wielkiego Isaaca Newtona na temat natury światła, była niewiarygodnie prosta. „Można to powtórzyć z wielką łatwością, gdziekolwiek świeci słońce”, powiedział angielski fizyk Thomas Young w listopadzie 1803 do członków Royal Society w Londynie, opisując to, co obecnie nazywa się eksperymentem z podwójną szczeliną. A Yang nie był entuzjastycznym młodzieńcem. Wymyślił elegancką i wyszukaną, demonstrującą falową naturę światła i tym samym obalił teorię Newtona, że światło składa się z korpuskuł, czyli cząstek.
Teoria kwantów jest znacznie bardziej skomplikowana niż ta wizualizacja.
Ale narodziny fizyki kwantowej na początku XX wieku jasno pokazały, że światło składa się z maleńkich, niepodzielnych jednostek – lub kwantów – energii, które nazywamy fotonami. Eksperyment Younga, czy to z pojedynczymi fotonami, czy nawet pojedynczymi cząsteczkami materii, takimi jak elektrony i neurony, jest zagadką, która rodzi pytania o samą naturę rzeczywistości. Niektórzy używali go nawet do twierdzenia, że świat kwantowy jest pod wpływem ludzkiej świadomości. Ale czy prosty eksperyment może to naprawdę wykazać?
Czy świadomość może determinować rzeczywistość?
We współczesnej formie kwantowej eksperyment Younga polega na wystrzeliwaniu pojedynczych cząstek światła lub materii przez dwie szczeliny lub otwory wycięte w nieprzezroczystej barierze. Po jednej stronie bariery znajduje się ekran, który rejestruje przybycie cząstek (powiedzmy, klisza fotograficzna w przypadku fotonów). Zdrowy rozsądek prowadzi nas do oczekiwania, że fotony przejdą przez jedną lub drugą szczelinę i gromadzą się za odpowiednim przejściem.
Czy nasze wysiłki, aby opisać rzeczywistość, nie są niczym więcej niż grą w kości, próbującą przewidzieć pożądany wynik? James Owen Weatherall, profesor logiki i filozofii nauki na Uniwersytecie w Irvine, rozmyślał na łamach Nautil.us o tajemnicach fizyki kwantowej, problemie stanu kwantowego i jego zależności od naszych działań, wiedzy i subiektywnej percepcji rzeczywistości i dlaczego, przewidując różne prawdopodobieństwa, okazuje się, że wszyscy mamy rację.
Fizycy doskonale wiedzą, jak zastosować teorię kwantową - Twój telefon i komputer są tego dowodem. Ale umiejętność korzystania z czegoś jest daleka od pełnego zrozumienia świata opisanego przez teorię, ani nawet tego, co oznaczają różne narzędzia matematyczne, których używają naukowcy. Jednym z takich narzędzi matematycznych, o statusie którego od dawna dyskutują fizycy, jest „stan kwantowy” ⓘ Stan kwantowy to dowolny możliwy stan, w którym może znajdować się układ kwantowy. W tym przypadku „stan kwantowy” należy również rozumieć jako wszystkie potencjalne prawdopodobieństwa wypadnięcia z tej lub innej wartości podczas gry w „kostki”. - Około. wyd..
Jedną z najbardziej uderzających cech teorii kwantowej jest to, że jej przewidywania są probabilistyczne. Jeśli przeprowadzasz eksperyment w laboratorium i używasz teorii kwantowej do przewidywania wyników różnych pomiarów, w najlepszym razie teoria może tylko przewidzieć prawdopodobieństwo wyniku: na przykład 50% w przypadku przewidywania wyniku i 50% w przypadku różnicy . Rolą stanu kwantowego jest określenie prawdopodobieństwa wyników. Jeśli stan kwantowy jest znany, możesz obliczyć prawdopodobieństwo uzyskania dowolnego możliwego wyniku w dowolnym możliwym eksperymencie.
Czy stan kwantowy reprezentuje obiektywny aspekt rzeczywistości, czy jest to tylko sposób na scharakteryzowanie nas, czyli tego, co dana osoba wie o rzeczywistości? Kwestia ta była aktywnie dyskutowana na samym początku badań nad teorią kwantową, a ostatnio ponownie stała się aktualna, inspirując do nowych obliczeń teoretycznych i kolejnych weryfikacji eksperymentalnych.
„Jeśli zmienisz tylko swoją wiedzę, rzeczy nie będą już wydawać się dziwne”.
Aby zrozumieć, dlaczego stan kwantowy ilustruje czyjąś wiedzę, wyobraź sobie przypadek, w którym obliczasz prawdopodobieństwo. Zanim twój przyjaciel rzuci kostką, zgadnij, po której stronie wyląduje. Jeśli twój przyjaciel rzuci zwykłą kostką sześciościenną, prawdopodobieństwo, że twoje przypuszczenie będzie prawidłowe, wyniesie około 17% (jedna szósta), bez względu na to, co odgadniesz. W tym przypadku prawdopodobieństwo mówi coś o tobie, a mianowicie, co wiesz o kości. Powiedzmy, że podczas rzucania odwracasz się plecami, a Twój kolega widzi wynik - niech będzie sześć, ale nie znasz tego wyniku. I dopóki się nie odwrócisz, wynik rzutu pozostaje niepewny, nawet jeśli twój przyjaciel o tym wie. Prawdopodobieństwo reprezentujące ludzką niepewność, nawet jeśli rzeczywistość jest pewna, nazywa się epistemiczny, od greckiego słowa oznaczającego „wiedza”.
Oznacza to, że ty i twój przyjaciel możecie określić różne prawdopodobieństwa i żadne z was się nie pomyli. Powiesz, że prawdopodobieństwo wyrzucenia szóstki na kostce wynosi 17%, a twój przyjaciel, który już zna wynik, nazwie to 100%. Dzieje się tak, ponieważ ty i twój przyjaciel wiecie różne rzeczy, a prawdopodobieństwa, które wymieniliście, reprezentują różne stopnie waszej wiedzy. Jedyną nieprawidłową prognozą byłaby taka, która w ogóle wyklucza możliwość pojawienia się szóstki.
Przez ostatnie piętnaście lat fizycy zastanawiali się, czy stan kwantowy może być epistemiczny w ten sam sposób. Załóżmy, że pewien stan materii, taki jak rozkład cząstek w przestrzeni lub wynik gry w kości, jest pewny, ale nie wiesz. Stan kwantowy, zgodnie z tym podejściem, jest tylko sposobem na opisanie niekompletności twojej wiedzy o budowie świata. W różnych sytuacjach fizycznych może istnieć kilka sposobów zdefiniowania stanu kwantowego, w zależności od znanych informacji.
Przeczytaj także:
Kuszące jest myślenie o stanie kwantowym w ten sposób, ponieważ staje się on inny, gdy mierzone są parametry układu fizycznego. Dokonywanie pomiarów zmienia ten stan z jednego, w którym każdy możliwy wynik ma niezerowe prawdopodobieństwo, do takiego, w którym możliwy jest tylko jeden wynik. Jest to podobne do tego, co dzieje się w grze w kości, gdy znasz wynik. Może wydawać się dziwne, że świat może się zmienić tylko dlatego, że dokonujesz pomiarów. Ale jeśli to tylko zmiana w Twojej wiedzy, to już nie jest zaskakujące.
Innym powodem, dla którego uważa się stan kwantowy za epistemiczny, jest to, że niemożliwe jest określenie, jak wyglądał stan kwantowy przed przeprowadzeniem go za pomocą pojedynczego eksperymentu. Przypomina też grę w kości. Powiedzmy, że twój znajomy oferuje grę i twierdzi, że prawdopodobieństwo wyrzucenia szóstki wynosi tylko 10%, podczas gdy ty nalegasz na 17%. Czy jeden eksperyment może pokazać, który z was ma rację? Nie. Faktem jest, że otrzymany wynik jest porównywalny z obydwoma szacunkami prawdopodobieństwa. Nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, który z was ma rację w konkretnym przypadku. Zgodnie z epistemicznym podejściem do teorii kwantów, powód, dla którego większości stanów kwantowych nie można określić doświadczalnie, przypomina grę w kości: dla każdej sytuacji fizycznej istnieje kilka prawdopodobieństw zgodnych z wielością stanów kwantowych.
Rob Speckens, fizyk z Instytutu Fizyki Teoretycznej w Waterloo w Ontario, opublikował w 2007 roku artykuł, w którym przedstawił „teorię zabawek” zaprojektowaną w celu naśladowania teorii kwantowej. Teoria ta nie jest dokładnie analogiczna do teorii kwantowej, ponieważ jest uproszczona do niezwykle prostego systemu. System ma tylko dwie opcje dla każdego ze swoich parametrów: na przykład „czerwony” i „niebieski” dla koloru oraz „góra” i „dół” dla położenia w przestrzeni. Ale, podobnie jak w przypadku teorii kwantowej, zawierała stany, które można wykorzystać do obliczenia prawdopodobieństw. A przewidywania dokonane za jego pomocą pokrywają się z przewidywaniami teorii kwantowej.
„Teoria zabawek” Speckensa była ekscytująca, ponieważ, podobnie jak w teorii kwantowej, jej stany były „niedefiniowalne” – a ta niepewność wynikała wyłącznie z faktu, że teoria epistemiczna rzeczywiście odnosi się do rzeczywistych sytuacji fizycznych. Innymi słowy, „teoria zabawek” była podobna do teorii kwantowej, a jej stany były wyjątkowo epistemiczne. Ponieważ w przypadku odrzucenia poglądu epistemicznego niepewność stanów kwantowych nie ma jednoznacznego wyjaśnienia, Speckens i jego współpracownicy uznali ten powód za wystarczający, aby uznać stany kwantowe również za epistemiczne, ale w tym przypadku „teoria zabawek” powinna być rozszerzone na bardziej złożone systemy (tj. systemy fizyczne wyjaśnione przez teorię kwantową). Od tego czasu doprowadziło to do szeregu badań, w których niektórzy fizycy próbowali za jego pomocą wyjaśnić wszystkie zjawiska kwantowe, podczas gdy inni próbowali wykazać jego błędność.
„Te założenia są spójne, ale to nie znaczy, że są prawdziwe”.
Tym samym przeciwnicy teorii podnoszą ręce wyżej. Na przykład jeden szeroko dyskutowany wynik z 2012 roku opublikowany w Nature Physics wykazał, że jeśli jeden eksperyment fizyczny może być przeprowadzony niezależnie od drugiego, to nie może być niepewności co do „prawidłowego” stanu kwantowego opisującego ten eksperyment. To. wszystkie stany kwantowe są „poprawne” i „poprawne”, z wyjątkiem tych, które są całkowicie „nierzeczywiste”, czyli: „niepoprawne” to stany takie jak te, w których prawdopodobieństwo wyrzucenia szóstki wynosi zero.
Inne badanie opublikowane w Physical Review Letters w 2014 r. przez Joannę Barrett i innych wykazało, że modelu Speckensa nie można zastosować do systemu, w którym każdy parametr ma trzy lub więcej stopni swobody — na przykład czerwony, niebieski i zielony dla kolorów oraz nie tylko „czerwony” i „niebieski” - bez naruszania przewidywań teorii kwantowej. Zwolennicy podejścia epistemicznego proponują eksperymenty, które mogą pokazać różnicę między przewidywaniami teorii kwantowej a przewidywaniami wynikającymi z dowolnego podejścia epistemicznego. W ten sposób wszystkie eksperymenty przeprowadzone w ramach podejścia epistemicznego mogłyby być w pewnym stopniu zgodne ze standardową teorią kwantową. W związku z tym nie można interpretować wszystkich stanów kwantowych jako epistemicznych, ponieważ stanów kwantowych jest więcej, a teorie epistemiczne obejmują tylko część teorii kwantowej, ponieważ dają wyniki inne niż kwantowe.
Czy te wyniki wykluczają pogląd, że stan kwantowy wskazuje na cechy naszego umysłu? Tak i nie. Argumenty przeciwko podejściu epistemicznemu to twierdzenia matematyczne, których dowodem jest konkretna struktura zastosowana do teorii fizycznych. Opracowany przez Speckensa jako sposób wyjaśnienia podejścia epistemicznego, ramy te zawierają kilka fundamentalnych założeń. Jednym z nich jest to, że świat jest zawsze w obiektywnym stanie fizycznym, niezależnie od naszej wiedzy o nim, który może, ale nie musi pokrywać się ze stanem kwantowym. Innym jest to, że teorie fizyczne tworzą przewidywania, które można przedstawić za pomocą standardowej teorii prawdopodobieństwa. Te założenia są spójne, ale to nie znaczy, że są poprawne. Wyniki pokazują, że w takim systemie nie może być wyników epistemicznych w tym samym sensie, co „teoria zabawek” Speckensa, o ile jest ona zgodna z teorią kwantową.
To, czy możesz położyć temu kres, zależy od Twojego poglądu na system. Tutaj opinie są różne.
Na przykład Owee Maroni, fizyk i filozof z Uniwersytetu Oksfordzkiego i jeden z autorów artykułu opublikowanego w 2014 roku w „Physical Review Letters”, powiedział w e-mailu, że „najbardziej prawdopodobne modele psi-epistemiczne” (tj. te, które mogą być zamontowane do systemu Speckens) są wykluczone. Również Matt Leifer, fizyk z University of Champagne, który napisał wiele artykułów na temat epistemicznego podejścia do stanów kwantowych, powiedział, że problem został zamknięty w 2012 roku – jeśli oczywiście zgodzisz się zaakceptować niezależność stanów początkowych (do czego skłania się Leifer).
Speckens jest bardziej czujny. Zgadza się, że wyniki te poważnie ograniczają zastosowanie podejścia epistemicznego do stanów kwantowych. Podkreśla jednak, że wyniki te są uzyskiwane w jego systemie, a jako twórca systemu wskazuje na jego ograniczenia, takie jak założenia dotyczące prawdopodobieństwa. Zatem epistemiczne podejście do stanów kwantowych pozostaje aktualne, ale jeśli tak, to musimy ponownie rozważyć podstawowe założenia teorii fizycznych, które wielu fizyków akceptuje bez wątpienia.
Niemniej jednak jasne jest, że poczyniono znaczne postępy w fundamentalnych kwestiach teorii kwantowej. Wielu fizyków ma tendencję do nazywania kwestii znaczenia stanu kwantowego jedynie interpretacją lub, co gorsza, filozofią, o ile nie muszą opracowywać nowego akceleratora cząstek ani ulepszać lasera. Nazywając problem „filozoficznym”, wydaje się, że wyjmujemy go z redystrybucji matematyki i fizyki eksperymentalnej.
Ale prace nad podejściem epistemicznym pokazują, że jest to nieuprawnione. Speckens i jego koledzy przekształcili interpretację stanów kwantowych w precyzyjną hipotezę, która została następnie wypełniona wynikami matematycznymi i eksperymentalnymi. Nie oznacza to, że samo podejście epistemiczne (bez matematyki i eksperymentów) jest martwe, oznacza to, że jego zwolennicy muszą stawiać nowe hipotezy. A to niezaprzeczalny postęp – zarówno dla naukowców, jak i dla filozofów.
James Owen Weatherall jest profesorem logiki i filozofii nauki na Uniwersytecie Irvine w Kalifornii. Jego najnowsza książka, Strange Physics of the Void, analizuje historię badań nad strukturą pustej przestrzeni w fizyce od XVII wieku do dnia dzisiejszego.