Новости

Квантовая теория перевернула наши представления о причинах и следствиях

Исследователи из Брюссельского свободного университета (Бельгия) и Оксфордского университета (Великобритания) выдвинули теорию, которая ставит под сомнение стандартный взгляд на линейный переход от причины к следствию. Они предполагают, что причина и следствие могут быть закольцованы.

Исследование опубликовано в Nature Communications, коротко о нем рассказывает Universe Today.

Отношения науки с концепцией причинности начинались достаточно просто: одно событие вызывает другое событие, которое происходит позже первого. Это было стандартным представлением до появления квантовой механики. Затем явление квантовой запутанности позволило ученым подвергать сомнению эту простую интерпретацию причинности.

В новой теории, представленной учеными из Бельгии и Великобритании, причина и следствие могут иногда иметь циклический характер, причем следствие фактически вызывает причину.

Сам квантовый мир в его нынешнем понимании по своей сути беспорядочен. Математические вероятности здесь не вполне подходят для определения причинно-следственного взаимодействия между событиями. В квантовой механике время — это просто еще одно измерение, которое необходимо учитывать так же, как привычные нам три измерения пространства.

В новом исследовании ученые использовали инструмент, известный как унитарное преобразование. Этот способ применяется для решения некоторых математических задач, к примеру уравнения Шредингера, на обычных компьютерах. Физики обычно используют для решения уравнения Шредингера другой математический инструмент — гамильтониан. Гамильтониан, хотя и является математическим понятием, часто зависит от времени. Однако он также изменяется при введении унитарного преобразования. В рамках этого действия можно устранить зависимость гамильтониана от времени, сделать его таким, что вместо того, чтобы требовать времени для движения в определенном направлении (то есть для линейного действия и противодействия), модель превращалась в круг, где действие вызывает реакцию, а реакция — действие.

Однако одним из важных аспектов является то, что это открытие практически не имеет отношения к повседневной причинно-следственной связи. Как пояснили ученые, причины и следствия, которые были бы цикличными в этой структуре, «не локальны в пространстве-времени», поэтому они вряд ли будут иметь какое-либо влияние на обычную жизнь.

Но даже при отсутствии воздействия в реальной жизни эта концепция может стать путем к объединению теории квантовой механики и общей теории относительности. 

Изображение: HKUST

Прогноз: как наука изменит мир в ближайшие годы

Как применять квантовый компьютер на практике

Читайте также
Разработан метод измерения скорости расширения Вселенной
Разработан метод измерения скорости расширения Вселенной
Два известных ранее метода давали разные результаты.
Российские ученые состарили квантовые точки
Российские ученые состарили квантовые точки
Метод химического старения даст физикам-экспериментаторам свободу действий.
Ученые: на Земле возможно создать магнитные поля мощностью как у черной дыры
Ученые: на Земле возможно создать магнитные поля мощностью как у черной дыры
Пока такие поля создают черные дыры и нейтронные звезды, но человек тоже способен на это.