Почему нет консенсуса? В Тель-Авиве прошла конференция по многомировой интерпретации квантовой механики

18–24 октября в Тель-Авивском университете прошла первая международная конференция «Многомировая интерпретация квантовой механики. Современное состояние и отношение к другим интерпретациям». Конференция была организована Центром квантовой науки и технологии Тель-Авивского университета.

Здание инженерного факультета, где проходила конференция
Здание инженерного факультета, где проходила конференция

В Тель-Авив приехало около пятидесяти ученых из тринадцати стран — от Канады до Австралии. Было прочитано более тридцати докладов. Ученые, не сумевшие прибыть по тем или иным причинам, прислали свои видеосообщения, которые были показаны в ходе заседаний. Состоялись очень интересные дискуссии. Каждый из шести дней работы конференции был посвящен одной из проблем, связанных с многомировой интерпретацией (ММИ).

В первый день обсуждались онтологические проблемы многомирия. Во второй день доклады были посвящены поискам ответов на вопрос: «Что такое „мир“ в ММИ?». Доклады третьего дня были связаны с проблемой вероятности в ММИ. На четвертый день ученые обсуждали многомировую космологию и связанные с космологией проблемы. Пятый день — проблемы декогеренции в ММИ. И, наконец, шестой, заключительный день был отдан докладам об интерпретациях квантовой механики, не связанных с ММИ.

Лев Вайдман
Лев Вайдман

Первым (после приветственного слова от руководства Тель-Авивского университета) выступил Лев Вайдман, председатель оргкомитета и организатор конференции. В 1993 году в статье в журнале Review of the Modern Physics Вайдман (совместно с Авшаломом Элицуром) предложил мысленный эксперимент, вызвавший большой интерес физиков. Год спустя нидерландская группа физиков во главе с Полом Квятом этот эксперимент осуществила, после чего в физике многомирия начался исследовательский бум, продолжающийся до сих пор. Многомировая интерпретация, предложенная американским физиком Хью Эвереттом в 1957 году, оставалась маргинальной областью физики почти до конца ХХ века, но постепенно получает всё большее признание и становится в наши дни физическим мейнстримом.

Авшалом Элицур
Авшалом Элицур

Однако, несмотря на многочисленные исследования (пока только теоретические), консенсуса относительно ММИ среди физиков нет, и о том, почему это происходит, говорил не только Вайдман, но и другие докладчики. Гай Хертцони (Израиль) в своем сообщении привел результаты недавнего опроса физиков: кто какой интерпретации квантовой механики придерживается. К моему удивлению, оказалось, что сейчас существует более двадцати (!) различных интерпретаций, начиная, естественно, с копенгагенской. Бо́льшую часть интерпретаций поддерживают всего несколько человек, а некоторые интерпретации не поддерживает никто, кроме самих авторов. Естественно, самой популярной оказалась копенгагенская интерпретация, предложенная еще Нильсом Бором. Этой интерпретации придерживается 48% опрошенных физиков из разных стран. Интерпретацию Дэвида Бома (со скрытыми параметрами) разделяют 24%, а ММИ — на третьем месте с 18%.

Почему половина физиков всё еще придерживается копенгагенской интерпретации, несмотря на то, что она внутренне противоречива? Вайдман полагает, что виной этому не недостатки ММИ, а психология физиков, не желающих расставаться с проверенной временем концепцией. Идея Коперника о том, что не Солнце обращается вокруг Земли, а Земля — вокруг Солнца, стала общепризнанной лишь полтора столетия спустя, хотя преимущества коперниковской интерпретации были очевидны.

Главный посыл доклада Вайдмана: в природе существует только волновая функция и ничего более. В отличие от Бора, считавшего волновую функцию математической абстракцией, с помощью которой можно получать реальные и точные физические результаты, Эверетт и его последователи полагают, что волновая функция — не математика, а самая реальная физика. Существование многих миров позволяет изгнать случайность и дальнодействие из квантовой теории и вообще из физики. ММИ — сугубо детерминистская теория. Лишается смысла вопрос: с какой вероятностью осуществится некоторое событие? Оно осуществится обязательно: если не в мире А, то в мире Б или ином другом из огромного их числа. Квантовая механика перестает быть вероятностной.

Во время дискуссии Вайдману задали вопрос: сколько миров-ветвей существует в Мультивселенной? Огромное, но конечное число, как утверждал Вайдман, или миров бесконечное количество? Большинство участвовавших в дискуссии физиков утверждало, что миров должно быть бесконечно много, Вайдман же отстаивал точку зрения, что число очень велико (huge), но не бесконечно — по той простой причине, что в физике вообще нет бесконечных величин. В математике — да, бесконечные величины существуют, но не в физической реальности. К консенсусу в этом вопросе стороны не пришли.

Не было консенсуса и во многих других обсуждениях — интересных и жарких.

Среди сорока докладов были очень разные — от сугубо физических, рассматривавших различные, еще не исследованные, аспекты ММИ1, до вопросов философских — об онтологии волновых функций (Пер Арве, Норвегия) и даже о том, какова справедливость в Мультивселенной (Давид Папинеу, Англия). Ведь вы можете быть разочарованы тем, что вытянули короткую «квантовую соломинку» и оказались в ветви, где стать фаворитом вам не удалось, вы хотите поступить иначе, но, если любой ваш выбор одинаково реален, вы не можете выбрать между более вероятной ветвью и менее вероятной. Обе одинаковы.

Иначе подошел к аналогичной теме Адриан Кент (Англия) в докладе «Многомирие и пределы науки». Многомирие, считает Кент, предполагает наличие несчастливых ветвей, и личность находится в неопределенности относительно мира, в который попала. Будет ли личность знать, что попала в «несчастливую ветвь»?

Алисса Ней
Алисса Ней

О персональной идентификации в Мультивселенной говорил Зонгао Лю (Китай). Реально ли вообще ветвление, задал он вопрос, или мы имеем только расхождение начально идентичных ветвей? По его мнению, отношения персональной идентичности в возможной вселенной w1 такие же, как отношения персональной идентичности в возможной вселенной w, если w и w1 физически идентичны.

Проблеме локальности в метафизике многомирия был посвящен доклад Алиссы Ней (США). Она рассматривала известный ЭПР-парадокс на примере, который на первый взгляд выглядит простым и даже тривиальным. Сократу дали чашу с цикутой, он выпил яд и умер. Его жена Ксантиппа в тот же момент стала вдовой. Но она находилась на другом краю города, узнала о смерти мужа через некоторое время — и стала вдовой. Так когда же она стала вдовой? По мнению Алиссы Ней, вопрос вовсе не так тривиален, как кажется…

Николас Гисин (Швейцария) выступил с утверждением, что ММИ может быть использована не только в квантовой, но и в недетерминистической классической механике. С использованием детерминистской математики классическая механика тоже детерминистична. Но в интуиционистской математике классическая механика недетерминистична. Интуиционистские числа могут быть случайными, полуслучайными (типа числа π) и пр. Классические действительные числа — это своего рода скрытые переменные классической механики.

Эрик Куриэль (Германия) с группой физиков поставил эксперимент, пытаясь ответить на вопрос: является ли «наше» пространство-время таким же, каким становятся множественные копии пространств-времен после ветвления? Или остается лишь одно пространство-время? Что можно сказать о пространстве-времени после ветвления? Были проделаны два эксперимента с микрочастицами (10–11 г) в интерферометре Штерна — Герлаха. Разделение частиц составляло 10–4 см. Куриэль считает, что на декогерентной ветвящейся картине расщепляющиеся пространственно-временные геометрии предположительно являются эффективными описаниями, возникающими из некоторых лежащих в основе структур мира квантовой гравитации.

Дэвид Валлас
Дэвид Валлас

Дэвид Валлас (США) утверждает, что есть три класса реальных решений проблемы наблюдений: скрытые параметры (Бом), динамический коллапс и эвереттовские ветвления. Эмпирически они эквивалентны. Какая теория верна, зависит от неопровержимости доказательств. Бо́льшая часть даже нерелятивистской физики не может быть репродуцирована какой-либо модификацией квантовой механики. Все физики знают изречение, обращенное к теоретикам квантовой механики: «закрой рот и считай». Иными словами, не нужно задумываться о глубинной сути квантовой физики. Квантовая механика прекрасно «работает», вот и занимайся расчетами, не вникая в философию. По мнению Валласа, сейчас этот афоризм должен звучать иначе: «Закрой рот и используй для вычислений эвереттовскую интерпретацию».

Якир Ааронов
Якир Ааронов

В последний, шестой день конференции выступали физики, рассматривавшие другие интерпретации квантовой механики, кроме ММИ. И первым выступил израильский физик Якир Ааронов, в 1959 году предсказавший совместно с Дэвидом Бомом физический эффект, получивший название эффекта Ааронова — Бома. Ааронов, которому в нынешнем году исполнилось 90 лет, продолжает активно заниматься физикой. На конференции он рассказал, в частности, о своей беседе с Нильсом Бором, но выступление посвятил описанию эксперимента, который сторонники ММИ объясняют наличием ветвлений. По мнению Ааронова, этот и аналогичные эксперименты объясняются интерпретацией, которую называют не many worlds (много миров), а many minds (много разумов).

Невозможно в коротком обзоре рассказать обо всех выступлениях, перечислю лишь несколько названий, из которых можно понять, о чем говорили докладчики:

  • Дон Пейдж (Канада), «Возможности для вероятностей»;
  • Авшалом Элицур (Израиль — США): «Оставляют ли параллельные миры причинные треки один в другом? (Я не думаю, что это конец физики)»,
  • Томаш Бигаж (Польша), «Согласованные истории и многомирие»;
  • Самюэль Койперс (Англия), «Соотнесенные состояния Эверетта в картине Гейзенберга»;
  • Эндрю Джордан (Англия), «Квантовое стирание памяти друга Вигнера».
Дэвид Дойч
Дэвид Дойч

Закончилась конференция видеовыступлением Дэвида Дойча (Англия), автора известных книг «Структура реальности», «Начало бесконечности» и др. Дойч — один из основателей квантовых вычислений и криптографии и активный сторонник ММИ. Дойч говорил именно о том, о чем говорил в начале конференции Вайдман: почему относительно ММИ у физиков всё еще нет консенсуса?

«Лев Вайдман задал этот вопрос, — сказал Дойч, — и я согласен с его ответом: причина в человеческой психологии. Нет консенсуса, потому что консенсуса у физиков и человечества вообще нет ни в чем. Даже теорию относительности довольно много физиков продолжают опровергать, несмотря на множество доказательств ее правильности. Исторический опыт говорит о постоянных противоречиях — так наука и развивается…»

«Покоя нет, покой нам только снится», — писал Александр Блок. То же самое можно сказать о консенсусах в науке. И, в частности, об интерпретациях квантовой механики…

Павел Амнуэль
Фото автора

Полную видеозапись конференции можно найти на YouTube по адресу youtube.com/playlist?list=PLNiWLB_wsOg4TVkzPLNZx6uwlQzZVTinl


1 Например, о том, как преобразовывать волновую функцию, определенную в конфигурационном пространстве, чтобы она описывала наше трехмерное пространство (Мордехай Вегель, США).

См. также:

Подписаться
Уведомление о
guest

7 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
16 дней(-я) назад

Показалось любопытным сравнить экспертные оценки физиков и Google.
Опрос Google_rus по фразам:
Нильс Бор — копенгагенская интерпретация квантовой механики
Дэвид Бом — интерпретация квантовой механики со скрытыми параметрами
Хью Эверетт — многомировая интерпретация квантовой механики
Другие — непризнанные интерпретации квантовой механики
Опрос Google_eng по фразам:
Niels Bohr — Copenhagen interpretation of quantum mechanics
David Bohm — interpretation of quantum mechanics with hidden variables
Hugh Everett — Many Worlds Interpretation of Quantum Mechanics
Others — unacknowledged interpretations of quantum mechanics
Результаты опроса 16ноя2022:
Авторы     Физики, %   Google_rus, %  Google_eng, %
Бор                48                    47.8                  10.6
Бом               24                     35.5                  17.8
Эверетт        18                     16.6                  15.8
Другие         10                       0.1                   55.8

semen Semenov
semen Semenov
8 дней(-я) назад

Слава Богу. Для физиков все-таки боровская интерпретация на первом месте. А то я прочел текст статьи и холодок по спине прошел…

Гончаров
Гончаров
15 дней(-я) назад

 «…не нужно задумываться…» — обалденный совет для людей, занимающихся наукой. То есть по своему статусу обязанных думать.
 А что волнуется в волновой функции? Или снова «…не нужно задумываться…» ?
В моей системе координат детерминизма нет — ни в квантовой механике, ни в макромире. И информация не сохраняется. И это фундаментальный закон «моего» мира.

res
res
9 дней(-я) назад
В ответ на:  Гончаров

Это зависит от источника финансирования. Если у вас достаточно своих денег, заработанных как-то внешне — на другой работе, наследство и т.п., то вы можете задумываться о чем угодно (великая русская литература 19-го века — типичный пример). Если же вы получаете зарплату в институте из средство налогоплательщиков, те вправе спросить, о чем вы думаете, и какая от этого будет им, налогоплательщикам, выгода. ))

semen Semenov
semen Semenov
8 дней(-я) назад
В ответ на:  res

В случае с фундаментальной наукой ответ очень простой: скорее всего, никакой. Но может быть с некоторой вероятностью польза для детей и внуков нынешних налогоплательщиков.

Я бы еще привел для иллюстрации мой любимый пример про то как в питерском Физтехе перед войной закрывали лабораторию Курчатова за оторванность его исследований от жизни. На носу война, ученые должны думать о том, как принести Родине пользу, а эти… какой-то никому не нужной физикой ядра занимаются…

res
res
6 дней(-я) назад
В ответ на:  semen Semenov

С другой стороны, с лазерами, вернее сначала с мазерами, возились просто, чтобы сделать усилитель или приличный волновод. А приклад пошел буквально с колес, уже в 60-х применяли в больницах, на заводах для резки и много где. Транзистор тоже очень быстро ушел в промышленность и инициировал микросхемы.
Как говаривали мои старшие товарищи — у настоящего фундаментальщика всегда есть что предложить прикладного ))

Владимир Аксайский
Владимир Аксайский
15 дней(-я) назад

Заглянул на сайт конференции, точнее, семинара недельного с регвзносом 14 тыс.руб.
https://www.mwi2022tau.com/
На коллективном фото 49 участников семинара, 6 из них – женщины.
По моей прикидке, поездка на семинар, — например, ученому москвичу из РАН, — обошлась бы минимально в 200 тыс.руб.
Похоже, не очень многим мирам по карману участие в многомировой интерпретации квантовой механики.
 Любопытно, — кто получил призы по 19 тыс.руб за наиболее глубокий вклад в дискуссии и за лучший постер?

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (7 оценок, среднее: 2,29 из 5)
Загрузка...