Eugene Wigner laureat al Premului Nobel arată că nu există realitate obiectivă

Un experiment cuantic care sugerează că nu există realitate obiectivă a fost realizat în 1961 de fizicianul Eugene Wigner, câștigător al Premiului Nobel. Acesta a evidențiat un experiment de gândire care a demonstrat unul dintre paradoxurile mecanicii cuantice mai puțin cunoscute.

Experimentul despre arată cum natura universului permite ca doi observatori să experimenteze realități diferite, concluzia implicită fiind că nu existp realitate obiectivă. Anul trecut, fizicienii au observat că progresele recente în tehnologiile cuantice au făcut posibilă reproducerea testului într-un experiment real. Cu alte cuvinte, ar trebui să fie posibilă crearea unor realități diferite și compararea acestora în laborator pentru a afla dacă pot fi reconciliate.

Massimiliano Proietti de la Universitatea Heriot-Watt din Edinburgh și câțiva colegi spun că au realizat acest experiment pentru prima dată: au creat diferite realități și le-au comparat. Concluzia lor este că Eugene Wigner are dreptate – aceste realități pot deveni ireconciliabile, astfel încât este imposibil să se convină asupra unor fapte obiective despre un experiment.

Potrivit terapeutului Adina Cîrjan, care citează un studiu apărut în Technology Review, experimentul inițial al gândirii lui Wigner este în principiu simplu. Începe cu un singur foton polarizat care, măsurat, poate avea fie o polarizare orizontală, fie o polarizare verticală. Dar, înainte de măsurare, în conformitate cu legile mecanicii cuantice, fotonul există în ambele stadii de polarizare în același timp – așa-numita suprapunere. Wigner și-a imaginat un prieten într-un alt laborator care măsura starea fotonului și stochează rezultatul, în timp ce Wigner observă de departe. Wigner nu are nici o informație despre măsurarea prietenului său și astfel este forțat să presupună că fotonul și măsurarea acestuia sunt într-o suprapunere a tuturor rezultatelor posibile ale experimentului.
Wigner poate efectua chiar și un experiment pentru a determina dacă această suprapunere există sau nu. Acesta este un fel de experiment de interferență care arată că fotonul și măsurarea sunt într-adevăr într-o suprapunere.

Din punctul de vedere al lui Eugene Wigner, acesta este un „fapt” – suprapunerea există. Și acest fapt sugerează că o măsurătoare nu poate avea loc. Dar acest lucru este în contrast puternic cu punctul de vedere al prietenului, care a măsurat polarizarea fotonului și la înregistrat. Prietenul poate chiar suna pe Eugene Wigner și poate spune că măsurarea a fost făcută (cu condiția ca rezultatul să nu fie dezvăluit).

Deci cele două realități sunt în contradicție între ele. „Acest lucru pune sub semnul întrebării starea obiectivă a faptelor stabilite de cei doi observatori”, spune Proietti. Aceasta este teoria, dar anul trecut, Caslav Brukner, de la Universitatea din Viena din Austria, a venit cu o modalitate de a re-crea experimentul prietenului lui Wigner în laborator prin tehnici care implică încurcarea a mai multor particule în același timp.

Descoperirea pe care au făcut-o Proietti și co. este de a realiza acest lucru. „Într-un experiment de 6 fotoni de ultimă generație, realizăm acest scenariu al proiectului extins al lui Wigner”, spun ei.
Ei folosesc acești șase fotoni împrăștiați pentru a crea două realități alternative – una reprezentând Wigner și una reprezentând-o pe a prietenul lui Wigner. Prietenul lui Wigner măsoară polarizarea unui foton și stochează rezultatul. Wigner efectuează apoi o măsurătoare de interferență pentru a determina dacă măsurarea și fotonul sunt într-o suprapunere. Experimentul produce un rezultat fără ambiguități. Se pare că ambele realități pot coexista chiar dacă ele produc rezultate ireconciliabile, așa cum a prezis Wigner. Aceasta ridică câteva întrebări fascinante care îi obligă pe fizicieni să reconsidere natura realității. Ideea că observatorii pot reconcilia măsurarea unei realități fundamentale se bazează pe mai multe ipoteze. Primul este că există în realitate fapte universale și că observatorii le pot conveni. Dar există și alte ipoteze. Unul este că observatorii au libertatea de a face orice observație doresc. Și alta este că alegerile pe care un observator le face nu influențează alegerile pe care le fac alți observatori – o ipoteză pe care fizicienii o numesc localitate.

Dacă există o realitate obiectivă pe care fiecare poate să o convină, atunci toate aceste ipoteze se păstrează. Dar rezultatul lui Proietti și co sugerează că realitatea obiectivă nu există. Cu alte cuvinte, experimentul sugerează că una sau mai multe ipoteze – ideea că există o realitate pe care putem fi de acord, ideea că avem libertatea de alegere sau ideea de localitate – trebuie să fie greșită. Desigur, există o altă cale de ieșire pentru cei care se află în viziunea convențională a realității. Aceasta este faptul că există o altă lacună pe care experimentatorii o ignoră. Într-adevăr, fizicienii au încercat să închidă lacune în experimențe similare de ani de zile, deși acceptă că este posibil să nu fie niciodată posibilă închiderea tuturor. Cu toate acestea, lucrarea are implicații importante pentru munca oamenilor de știință. „Metoda științifică se bazează pe fapte, stabilite prin măsurători repetate și convenite universal, independent de cine le-a observat”, spune Proietti și co. Și totuși, în aceeași lucrare, ei subminează această idee, probabil fatal. Următorul pas este să mergem mai departe: să construim experimente care creează realități alternative din ce în ce mai bizare, care nu pot fi reconciliate. Unde ne va duce asta, nu știm. Dar, cu certitudine, Wigner și prietenul lui nu vor fi surprinși.