Przez dziesięciolecia fizyka próbowała wyjść poza ustalone teorie, ale kluczowe przewidywania pozostają nieuchwytne, a pewność słabnie. Poszukiwania ciemnej materii trwają bez bezpośrednich dowodów, a teoria strun wciąż nie dostarcza możliwych do przetestowania przewidywań. W tej stagnacji fizyk Antoni Valentini proponuje w swojej książce Beyond Quantum Mechanics radykalny pomysł, kwestionujący podstawy samej mechaniki kwantowej.
Problem z mechaniką kwantową
Mechanika kwantowa, od stulecia kamień węgielny współczesnej fizyki, opiera się na koncepcji funkcji falowej. To narzędzie matematyczne opisuje stan dowolnego układu – od cząstek po ludzi – jako rozmyty i probabilistyczny, a nie zlokalizowany i pewny. Kiedy obserwujemy obiekt, mówi się, że funkcja falowa „zapada się”, dając losowy wynik zgodny z regułą Borna.
Jednak taka interpretacja rodzi podstawowe pytania: czy funkcja falowa rzeczywiście reprezentuje rzeczywistość, co oznacza, że wszystko istnieje w wielu stanach jednocześnie (interpretacja wielu światów)? A może funkcja falowa jest niekompletna i kryje w sobie głębsze mechanizmy?
Teoria fali pilotującej: zapomniana alternatywa
Valentini promuje alternatywę od dawna odrzucaną przez główny nurt: teorię fali pilotującej, zaproponowaną po raz pierwszy przez Louisa de Broglie, a później udoskonaloną przez Davida Bohma. Teoria ta stwierdza, że funkcja falowa jest rzeczywista, ale działa jako przewodnik dla cząstek, podobnie jak fale kierują obiektami unoszącymi się w morzu. Cząsteczki zawsze zajmują określoną pozycję; ich falowe zachowanie wynika z ich interakcji z falą pilotującą.
Teoria fali pilotującej odtwarza wszystkie przewidywania mechaniki kwantowej bez jej nieodłącznej losowości, ale tradycyjnie opiera się na założeniu, że rozkład cząstek jest w równowadze z falą. Valentini argumentuje, że to założenie nie zawsze może się sprawdzić.
Zwrot kosmologiczny: wypadek kwantowy jako wypadek historyczny
Valentini sugeruje, że wczesny Wszechświat znajdował się w stanie nierównowagi kwantowej, w którym cząstki były nierównomiernie rozmieszczone. Gdy Wszechświat się ochładzał, cząstki „relaksowały się” do swojego obecnego stanu, co doprowadziło do obserwowanej dzisiaj losowości. Oznacza to, że reguła Borna, a co za tym idzie sama losowość kwantowa, może nie być podstawowym prawem natury, ale raczej konsekwencją kosmologii.
„Gdyby Reguła Urodzonego nie obowiązywała we wczesnym Wszechświecie, możliwa byłaby natychmiastowa komunikacja na duże odległości…”
Pomysł ten ma zaskakujące implikacje. Gdyby we wczesnym Wszechświecie nie istniała losowość kwantowa, możliwa byłaby komunikacja nadświetlna, potencjalnie pozostawiająca wykrywalne ślady w kosmicznym mikrofalowym tle.
Dlaczego to jest ważne?
Praca Valentiniego jest ważna, ponieważ podważa podstawowe założenia współczesnej fizyki, oferując konkretną alternatywę dla powszechnie akceptowanych interpretacji. Pokazuje także, jak uprzedzenia historyczne i teoretyczna bezwładność ukształtowały tę dziedzinę. Chociaż teoria fali pilotującej nie ma w pełni przystępnego wyjaśnienia, wnikliwa analiza Valentiniego uwypukla punkt krytyczny: w dziedzinie, w której brakuje odważnych pomysłów, jego praca pokazuje, jak wygląda naprawdę ambitna teoria.
Ta książka nie dotyczy tylko mechaniki kwantowej; dotyczy historii fizyki i tego, jak doszło do obecnego impasu. Niezależnie od tego, czy teoria fali pilotującej okaże się poprawna, podejście Valentiniego w mocny sposób przypomina, że fundamentalne przełomy wymagają zakwestionowania długo utrzymywanych dogmatów.
