Gazeta.ru на рабочем столе
для быстрого доступа
Установить
Не сейчас

Квантовая механика не пострадала

Физики уточнили принцип неопределенности Гейзенберга — один из основополагающих принципов квантовой механики

Вернер Гейзенберг, открывший в 1927 году свой знаменитый принцип неопределенности Гейзенберга, был, оказывается, слишком пессимистичен, когда оценивал уровень этой неопределенности. К такому выводу пришли физики из Университета Торонто, проверив, что происходит с частицей после того, как она была подвергнута акту измерения.

Напомним: согласно принципу неопределенности Гейзенберга (справедливости ради отметим, что первым об этом замечательном принципе догадался Нильс Бор, но то ли по занятости, то ли из вежливости, то ли еще почему подарил догадку своему ученику и коллеге, который и довел ее до уровня основополагающей истины) невозможно точно измерить скорость и местоположение элементарной частицы. Чем точнее вы измеряете одно, тем неопределеннее становится другое. Но есть аппаратная ошибка измерения, есть нарушение, вносимое измерением в состояние частицы, и есть неопределенность, имманентно присущая миру квантовых систем, которая не зависит от измерения.

До сих пор эти две последних неопределенности часто путали.

Физики из Торонто создали установку, позволяющую измерять поляризацию одного фотона. С ее помощью они хотели понять, насколько измерение нарушает его квантовое состояние. «Для этого нам нужно было измерить поляризацию фотона до того, как установка своим измерением вмешается и изменит это состояние, — говорит профессор Ли Розема, возглавляющий исследование. — Проблема состояла в том, что и это предварительное измерение тоже изменит состояние фотона».

Разрешить эту проблему физики смогли с помощью методики под названием «слабое измерение», когда измерение очень слабо воздействует на то, что оно измеряет. При этом, правда, получаемая информация оказывалась мизерной, однако ее можно увеличить, повторяя эксперимент множество раз и таким образом набирая статистику. Перед тем как послать фотон в измерительную установку, исследователи «слабым образом» измеряли его состояние, а потом проделывали с ним то же самое на выходе из установки.

Многократно бросая мимолетный взгляд на фотон «до» и «после», они в конце концов выяснили, что вмешательство измерения оказывает намного меньшее воздействие на фотон, чем того требовали математические выкладки Гейзенберга.

Их результаты больше соответствовали новому соотношению «измерение-нарушение», математически выведенному в 2003 году японским теоретиком Масанао Оцавой из Нагойского университета. С тех пор никто не мог проверить его выкладки экспериментально. Результаты работы опубликованы в Physical Review Letters и будут представлены на годовой конференции Общества физиков-оптиков, которая пройдет в Рочестере (штат Нью-Йорк, США) на следующей неделе.

«Нарушение, которое мы обнаружили, — говорит Розема, — оказалось много меньше того, которое люди наивно приписывали принципу Гейзенберга».

Сам принцип Гейзенберга, к счастью, так и остался непоколебимым, и квантовая механика не пострадала.

По словам Роземы, определяемая этим принципом неопределенность не есть результат измерения, она представляет собой внутреннее свойство субатомных частиц, состояние которых более обусловлено вероятностью.

Поделиться:
Картина дня
Новости и материалы
Карпин выбрал между Мбаппе и Холландом
Макрон: Европа должна в ближайшие месяцы выработать ответ на закон США о снижении инфляции
Пентагон не рассмотрел предложение ВВС США о передаче Украине беспилотников Reaper
Один человек погиб после конфликта из-за проигрыша сборной Бразилии на ЧМ
Nihon Keizai: рост спроса на ресурсы из-за санкций усилит зависимость Азии от России
В СЦКК ДНР заявили о гибели мирных жителей в результате обстрела со стороны ВСУ
Иммунолог назвала самые эффективные способы привыкнуть к холоду
Главный врач Англии: дровяное отопление сильнее всего загрязняет окружающую среду
Посольство РФ: новые антироссийские санкции США нацелены на очернение «неугодных»
Авиакомпания «Россия» начнет штрафовать за отказ от полета после закрытия дверей
Нутрициолог назвала неочевидный способ защититься от свиного гриппа
В ЦСКА оценили слова хорвата Влашича о команде
Месси раскритиковал судью в матче с Нидерландами: нам было страшно во время игры
В МИД РФ заявили, что Запад и Киев призывают Грузию открыть «второй фронт» против РФ
Журналист Прайс объяснил рост числа бездомных украинцев усталостью принявших их британцев
Противолодочный корабль «Адмирал Виноградов» к 2025 году станет фрегатом
Полянский: Западу не свалить на Россию вину за попадание оружия с Украины к террористам
Принц Гарри и Меган Маркл завили, что не отступали от вопросов конфиденциальности
Все новости
Найдена ошибка?
Закрыть