Kauzalita je jedním z těch obtížných vědeckých témat, která mohou snadno zabloudit do říše filozofie . Vztah vědy k tomuto konceptu začal jednoduše: událost způsobí později další událost. To bylo standardní chápání vědecké komunity až do zavedení kvantové mechaniky. Poté, s představením slavné „strašidelné akce na dálku“, která je vedlejším efektem konceptu Kvantové zapletení , začali vědci zpochybňovat tento jednoduchý výklad kauzality.
Nyní vědci z Université Libre de Bruxelles ( ULB ) a Oxfordská univerzita přišli s teorií, která dále zpochybňuje standardní pohled na kauzalitu jako lineární postup od příčiny k následku. Ve své nové teoretické struktuře se příčina a následek mohou někdy odehrávat v cyklech, přičemž účinek ve skutečnosti způsobuje příčinu.
Kvantové zapletení. Kredit: Katedra fyziky, HKUST
The kvantová říše sám o sobě, jak je v současnosti chápán, je ze své podstaty chaotický. Neexistuje žádné skutečné porozumění věcem v tomto měřítku, které lze lépe chápat jako soubor matematických pravděpodobností spíše než skutečnosti. Tyto pravděpodobnosti se příliš nehodí k myšlence určité interakce příčiny a následku mezi událostmi.
Vědci dále kalili vody pomocí nástroje známého jako a unitární transformace . Jednoduše řečeno, unitární transformace je fudge používaný k vyřešení části matematiky, která je nezbytná k pochopení složitých kvantových systémů. Jeho použití dělá řešení slavným Schrödingerova rovnice dosažitelné pomocí skutečných počítačů.
UT video diskutující o některých zajímavějších důsledcích kvantové teorie.
Abychom poskytli úplnější vysvětlení, vyžaduje to trochu se ponořit do „prostoru“, ve kterém kvantová mechanika působí. V kvantové mechanice je čas prostě další dimenzí, kterou je třeba zohlednit podobně jako obvyklé tři dimenze toho, co považujeme za lineární prostor. jsou zaúčtovány. Fyzikové obvykle používají jiný matematický nástroj zvaný a hamiltonián vyřešit Schrodingerovu rovnici.
Hamiltonian, ačkoli matematický koncept, je často závislý na čase. Je to však také část rovnice, která se změní při zavedení unitární transformace. V rámci této akce je možné eliminovat časovou závislost hamiltoniánu tak, že namísto toho, aby vyžadoval čas k tomu, aby se ubíral určitým směrem (tj. aby akce a reakce probíhaly lineárně), model se více proměňuje v kruh než přímka, s akcí vyvolávající reakci a reakcí vyvolávající akci.
Video popisující unitární transformace pomocí pokročilé lineární algebry.
Kredit: Umesh V. Vazirani / Cal Berkeley
Pokud toto všechno není dostatečně matoucí, existuje několik extrémně obtížně pochopitelných důsledků tohoto modelu (a aby bylo jasné, z makroúrovně je to jen model). Jedním z důležitých aspektů je, že toto zjištění má malý nebo žádný význam pro každodenní příčinu a následek. Příčiny a účinky, které by byly v tomto rámci cyklické, „nejsou v časoprostoru lokální“, tvrdí tisková zpráva z ULB, takže je nepravděpodobné, že budou mít jakýkoli dopad na každodenní život.
I když to nyní nemá žádný každodenní dopad, tento rámec by mohl naznačovat a kombinovaná teorie kvantové mechaniky a obecné teorie relativity, která je po desetiletí nejžádanější cenou ve fyzice. Bude-li tato syntéza někdy plně realizována, bude to mít více důsledků pro každodenní život než jen existenciální otázky, zda skutečně ovládáme své vlastní činy, nebo ne.
Další informace:
Upozornění Eureka: Kvantové kauzální smyčky
Příroda komunikace: Cyklické kvantové kauzální modely
Florida News Times: Kvantová kauzální smyčka
VEN: Problém tří těles nám ukazuje, proč nemůžeme přesně vypočítat minulost
Hlavní obrázek:
Umělecké zobrazení kvantových kauzálních smyček
Kredit: ULB
