Как известно, в мире элементарных частиц существуют парадоксы, которые невозможно объяснить с помощью обычной логики. К примеру, как свет, может быть и частью и волной одновременно? Или как одна и та же частица может находиться в разных местах пространстве и времени одновременно? Это лишь малая, но яркая часть парадоксов.
Физик-теоретик Говард Вайсман из Университета Гриффита в Брисбейне (Австралия) и его коллеги предложили неожиданный способ решения таких парадоксов. Согласно их подходам, квантовые свойства появляются там, где пересекаются параллельные миры, в каждом из которых действуют классические, т.е. оставленные нам Ньютоном законы.
«Это отход от привычных интерпретаций, существовавших ранее», — комментирует Вайсман. Публикация с описанием научной гипотезы появилась в научном издании Physical Review X. Некоторые из удивительных явлений квантового мира, в частности существование объекта «живущего» во многих состояниях одновременно, можно объяснить предположив его пребывание в нескольких параллельных мирах.
Следует отметить, что это не уникальная идея, и подобные появлялись раньше. В частности, в 1950-х американский физик Хью Эверетт, озвучил любопытное открытие о параллельных мирах. Ученый верил в существование параллельных миров, — о чем громко заявлял даже Эйнштейну.
Ученый предложил рассматривать «наш» мир классических взаимодействий как производный от множества квантовых миров. Эверетт правда рассматривает эти миры так, будто они существуют независимо друг от друга, и собственно не испытывают никакого взаимовлияния между собой.
Новизна подхода Вайсмана заключается в том, что он не просто постулирует существование параллельных реальностей, но и их взаимодействие между собой. В каждой из этих реальностей действуют законы физики Ньютона. Когда же они начинают влиять друг на друга, появляются феномены, которые обычно приписывают квантовому микромиру.
В статье в Physical Review X ученые описывают математические модели происхождения квантовых явлений из классических. Одним из парадоксов квантового мира, который невозможно объяснить с помощью ньютоновских законов, показывает явление туннелирования, что заключается в том, что частица преодолевает существующий потенциальный барьер, величина которого превышает ее кинетическую энергию.
В модели Вайсмана, когда 2 классических мира, каждый со своей стороны, начинают приближаться к энергетическому барьеру, скорость одного из них начинает увеличиваться, а второй, наоборот, «отскакивает» назад. Это позволяет частице из первого мира проскочить сквозь, казалось, непроходимый энергетический барьер.
Посредством взаимодействия классических миров команда Вайсмана объясняет и другие квантовые явления. Они рассматривают, например, как взаимодействие 41 классического мира порождает явление квантовой интерференции, продемонстрированное с помощью эксперимента «двух щелей Юнга», который подтвердил двойную — корпускулярно-волновую — природу света.Однако многие вопросы еще остаются без ответа. Как признал сам Вайсман, «мы еще далеки от того, чтобы дать ответы на все вопросы, вытекающие из природы квантовых явлений». Неразгаданным остается, в частности, явление спутанных квантовых состояний, которое заключается в том, что частицы на расстоянии сохраняют связь между собой, и изменения свойств одной из них ведет к автоматической настройке свойств другой.
Вайсман утверждает, что надеется привлечь других исследователей к поиску ответа, какие силы действуют между параллельными мирами и нуждается ли их взаимодействие в каких-то предварительных условиях. «Меня мотивирует поиск новой теории, которая бы объяснила природу квантовых явлений с помощью классического инструментария», — говорит ученый.
Следующим шагом команды исследователей должна стать наработка способов, как их теорию можно проверить на практике. Ведь ни одна абстрактная модель не может претендовать на истинность без эмпирической проверки. А между тем идея ученого богата перспективами будущего применения, ведь интерес лежит еще и в том, что возможно человек однажды научиться проникать в параллельный мир.