Як вимірювання спричиняє колапс хвильової функції квантової системи ?
У дивному світі електронів , фотонів та інших елементарних частинок , усе ( усі процеси ? ) строго дотримується законів квантової механіки .
Частинки поводять себе не як маленькі кульки , а як хвилі , що поширюються на великій території .
Кожну частинку описують за допомогою “ хвильової функції ” , або розподілу ймовірностей , що визначає , яке положення , швидкість та інші властивості частинка може мати з більшою ймовірністю , але не визначає , якими саме ті властивості є .
У частинки насправді є діапазон значень для всіх властивостей , доки ви не виміряєте одну з них в ході експерименту — наприклад , положення частинки — у момент чого відбудеться колапс хвильової функції частинки і вона опиниться в якомусь одному положенні .
Але як і чому вимірювання частинки призводить до колапсу хвильової функції , створюючи конкретну реальність , яку ми бачимо перед собою ?
Може здатися , що ця проблема , відома як проблема вимірювання , стосується лише дуже вузького кола науковців , але від відповіді залежить наше розуміння того , що таке реальність .
Чи правильна теорія струн ?
Коли фізики припускають , що елементарні частинки — насправді одновимірні замкнуті протяжні об’єкти , іншими словами “ струни ” , кожна з яких коливається з певною частотою , тоді фізика стає набагато простішою .
Теорія струн дозволяє фізикам примирити квантову механіку — закони , що панують над частинками , — зі законами , які панують над простором - часом , таким чином , об’єднуючи чотири фундаментальні сили в одну структуру .
Тільки існує проблема : теорія струн справджується лише у всесвіті , у якому 10 або 11 вимірів — три великі просторові виміри , шість або сім просторових , стиснутих до мікроскопічних розмірів , і один часовий .
Стиснуті просторові виміри — так само , як і самі вібруючі струни , - мають розмір одна мільярдна однієї трильйонної розміру ядра атома .
Науковці не уявляють , як можна виявити щось настільки мале , тому не існує відомого способу експериментально довести або спростувати теорію струн .
Чи існує порядок у хаосі ?
Фізики не зовсім можуть знайти розв’язки рівнянь , які описують поведінку флюїдів : від води до повітря і до всіх інших рідин та газів ( зокрема води , повітря і всіх інших рідин та газів ) .
Насправді , не відомо , чи загальний розв’язок для так званих рівнянь Навіера - Стоукса взагалі існує , а якщо розв’язок і є , то чи описує він флюїди у будь-якій точці всесвіту , чи має , по суті , невідомі точки , які називають сингулярностями .
Як наслідок , природа хаосу не надто зрозуміла .
Фізики та математики ламають голову : передбачати погоду просто складно , чи вона за своєю суттю не піддається передбаченням ?
Чи є турбулентність за межами можливостей математичного опису , чи все воно має сенс , якщо підійти до нього з правильними формулами ?
