Протягом десятиліть фізика намагалася вийти за межі усталених теорій, але ключові прогнози залишаються недосяжними, а впевненість падає. Пошуки темної матерії тривають без прямих доказів, а теорія струн досі не має прогнозів, які можна перевірити. У цей застій фізик Антоні Валентині пропонує радикальну ідею у своїй книзі «Поза межами квантової механіки», кидаючи виклик основам самої квантової механіки.
Проблема з квантовою механікою
Квантова механіка, наріжний камінь сучасної фізики протягом століття, спирається на концепцію хвильової функції. Цей математичний інструмент описує стан будь-якої системи – від частинок до людей – як нечіткий і імовірнісний, а не як локалізований і певний. Коли ми спостерігаємо за об’єктом, кажуть, що хвильова функція «згортається», створюючи випадковий результат, який підкоряється правилу Борна.
Однак ця інтерпретація викликає фундаментальні запитання: чи хвильова функція дійсно представляє реальність, маючи на увазі, що все існує в багатьох станах одночасно (багатосвітова інтерпретація)? Або хвильова функція неповна, приховуючи глибші механізми?
Теорія пілотної хвилі: забута альтернатива
Валентині просуває альтернативу, яка давно відкидалася мейнстрімом: теорію пілотної хвилі, вперше запропоновану Луї де Бройлем, а пізніше вдосконалену Девідом Бомом. Ця теорія стверджує, що хвильова функція є реальною, але діє як провідник для частинок, подібно до того, як хвилі направляють плаваючі об’єкти в морі. Частинки завжди мають певне положення; їх хвилеподібна поведінка виникає внаслідок їх взаємодії з пілотною хвилею.
Теорія пілотної хвилі відтворює всі передбачення квантової механіки без властивої їй випадковості, але традиційно спирається на припущення, що частинки розподіляються в рівновазі з хвилею. Валентині стверджує, що це припущення не завжди справджується.
Космологічний поворот: квантова випадковість як історична випадковість
Валентині припускає, що ранній Всесвіт був у стані квантової нерівноваги, де частинки були розподілені нерівномірно. У міру охолодження Всесвіту частинки «розслабилися» до свого поточного стану, що призвело до випадковості, яка спостерігається сьогодні. Це означає, що правило Борна, а отже, сама квантова випадковість, може бути не фундаментальним законом природи, а скоріше наслідком космології.
«Якби Правило Народжених не діяло в ранньому Всесвіті, миттєве спілкування на величезних відстанях було б можливим…»
Ця ідея має приголомшливі наслідки. Якби квантова випадковість не існувала в ранньому Всесвіті, надсвітловий зв’язок міг бути можливим, потенційно залишаючи видимі сліди на космічному мікрохвильовому фоні.
Чому це важливо?
Робота Валентині важлива, оскільки вона кидає виклик основним припущенням сучасної фізики, пропонуючи конкретну альтернативу широко прийнятим інтерпретаціям. Це також показує, як історичні упередження та теоретична інерція сформували цю сферу. Хоча теорія пілотної хвилі не має цілком доступного пояснення, ретельний аналіз Валентині підкреслює критичний момент: у галузі, де бракує сміливих ідей, його робота демонструє, як виглядає справді амбітна теорія.
Ця книга не лише про квантову механіку; це про історію фізики та про те, як вона опинилася в нинішньому глухому куті. Незалежно від того, чи виявиться теорія пілотної хвилі правильною, підхід Валентині служить потужним нагадуванням про те, що для фундаментальних проривів необхідно поставити під сумнів давню догму.
