Новая теория объединяет теорию относительности Эйнштейна с квантовой механикой посредством уравнения кота Шредингера

Группа исследователей из Университета Триеста под руководством Маттео Карлессо предложила новую теорию, которая могла бы решить одну из самых больших загадок физики: переход между квантовым и классическим поведением Вселенной. Их исследование изменяет фундаментальное уравнение квантовой механики, уравнение Шрёдингера, давая новое понимание того, как Вселенная подчиняется законам как квантовой механики, так и общей теории относительности, говорится на сайте. thebrighterside.news.

Дилемма квантовой механики и теории относительности

Квантовая механика работает в причудливой вселенной, где частицы могут существовать в нескольких состояниях одновременно. Это явление известно как суперпозиция. Однако этот принцип, кажется, исчезает в макроскопическом масштабе, где крупные объекты, такие как планеты и звезды, подчиняются классическим законам.

Это несоответствие поднимает фундаментальные вопросы: если Вселенная по существу является квантовой, то как она подчиняется классическим законам, таким как те, которые описаны общей теорией относительности Альберта Эйнштейна? Этот вопрос вдохновил недавние исследования, пытающиеся объяснить переход от квантового хаоса к классическому порядку.

Кот Шрёдингера и проблема измерения

Проблему измерения в квантовой механике лучше всего иллюстрирует мысленный эксперимент с котом Шредингера, в котором кот может быть одновременно живым и мертвым, пока его не начнут наблюдать. Это парадоксальное состояние неопределенности отражает то, как квантовые частицы могут существовать в суперпозиции до коллапс волновой функциичто устанавливает окончательный результат.

Исследователи из Триеста предполагают, что этот коллапс может произойти спонтанно, посредством самоиндуцированного механизма, без необходимости внешнего наблюдателя. Они модифицировали уравнение Шредингера, добавив некоторые члены. нелинейный и стохастическийчто приводит к коллапсу суперпозиций по мере того, как системы становятся больше. Таким образом, естественно объясняется классическое поведение макроскопических объектов.

Квантовая космология и переход к классической

Исследование фокусируется на том, как само пространство-время может изначально находиться в суперпозиции различных геометрий. Благодаря предложенному механизму Вселенная спонтанно перешла бы к уникальной классической геометрии, позволяющей подчиняться законам общей теории относительности.

Модель, предложенная исследователями, описывает квантовую вселенную, которая со временем коллапсирует в классическое состояние. Этот процесс мог бы объяснить, почему такие сигналы, как Фоновое космическое излучение (CMB), возникший на ранних стадиях существования Вселенной, демонстрирует классическое поведение, несмотря на свое квантовое происхождение.

Экспериментальные задачи и перспективы

Несмотря на теоретическую элегантность, проверка этой теории сопряжена с серьезными проблемами. Тонкое отклонение от традиционной квантовой механики можно было обнаружить только с помощью высокочувствительных экспериментов на атомном и молекулярном уровне.

Команда Карлессо уже сотрудничает с физиками-экспериментаторами для разработки инновационных методов тестирования. Эти усилия могут подтвердить или опровергнуть теорию, проложив путь к лучшему пониманию Вселенной.

Новая теория, предложенная исследователями из Триеста, представляет собой важный шаг в объединении квантовой механики с общей теорией относительности. Модифицируя уравнение Шредингера и вводя концепцию самоиндуцированного коллапса, эта модель объясняет переход от квантового хаоса к классическому порядку, наблюдаемый во Вселенной.

Хотя для подтверждения этой гипотезы все еще необходимы эксперименты, исследование предлагает многообещающее понимание одной из самых больших дилемм современной физики. В случае подтверждения эта теория может переписать наше понимание фундаментальной структуры реальности.