În această a opta parte a traducerii cărţii lui David Peat intitulate "De la certitudine la incertitudine" puteţi citi despre interesanta controversă dintre Niels Bohr şi Werner Heisenberg cu privire la conceptul de realitate în mecanica cuantică.
Rolul observatorului în lumea cuantică (7)
DISPARIŢIA CONCEPTULUI REALITĂŢII ÎN UNIVERSUL CUANTIC
Lucrurile s-au oprit aici până la intrarea în scenă a lui Niels Bohr. În timp ce fizicieni precum Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger şi Max Born lucrau la aparatul matematic ale noii teorii, Niels Bohr medita asupra înţelesului profund al acesteia. Tocmai din acest motiv l-a chemat pe Heisenberg la Copenhaga pentru a discuta cu acesta pe marginea semnificaţiei “experimentului cu microscopul cuantic” imaginat de neamţ.
Bohr susţinea că explicaţiile lui Heisenberg porneau de la presupunerea că electronul chiar este caracterizat de o poziţie şi de o viteză proprii, măsurarea uneia dintre cele două proprietăţi incomodând stabilirea valorii celeilalte din cauza modificării valorii acesteia. Cu alte cuvinte, Bohr spunea că Heisenberg presupunea că există o realitate ultimă, fixă; deci că obiectele din lumea cuantică posedă anumite proprietăţi intime – asemenea obiectelor cu care suntem familiarizaţi din viaţa de zi cu zi – şi că fiecare act de observare a microcosmosului cuantic interferează cu una dintre aceste proprietăţi.
Niels Bohr a continuat afirmând că punctul de plecare al raţionamentului lui Heisenberg era unul greşit din cauza presupunerii că electronul ar fi caracterizat de proprietăţi intrinseci, intime. A spune că un electron are asociată o poziţie şi o viteză are sens doar în lumea macroscopică pe care o experimentăm în mod curent. Într-adevăr, concepte precum cauzalitate, poziţionare spaţială, viteză ori traiectorie sunt aplicabile doar în fizica la scară mare. Acestea nu pot fi importate în universul cuantic.
Raţionamentul lui Bohr era atât de solid încât Heisenberg efectiv a izbucnit în plâns. În timp ce Heisenberg susţinea ideea că actul observării Universului modifică proprietăţile cuantice, punctul de vedere al lui Bohr era unul mult mai subtil. Fiecare acţiune care presupune efectuarea unei măsurători, spunea el, este un act de interogare a Universului. Răspunsul pe care cineva îl primeşte la această întrebare depinde de modul în care este formulată interogarea – adică de felul în care se realizează măsurarea. În loc să indice o realitate cuantică fundamentală, proprietăţile pe care le observăm sunt într-un anumit sens produsul actului măsurării însuşi. Formularea într-o manieră particulară a întrebării înseamnă că deja Naturii i-a fost “pregătită” o anume variantă de răspuns. Pune întrebarea altfel şi răspunsul primit va fi diferit. Mai degrabă decât a spune că actul măsurării tulbură ordinea intimă a Universului, observaţiile efectuate în lumea cuantică reprezintă o efectul comun al acţiunilor comune ale observatorului şi lucrului observat.
Să considerăm, de pildă, exemplul traiectoriei unei rachete în lumea macroscopică. Observăm racheta la un anumit punct A. Dacă ne îndreptăm atenţia pentru un moment în altă parte, când privirea va reveni asupra rachetei aceasta va fi într-un alt punct, B. Deşi nu ne-am concentrat atenţia asupra procesului deplasării proiectilului între punctele A şi B, este de bun-simţ să presupunem că racheta s-a aflat undeva între cele două puncte pe perioada în care nu am urmărit-o. Presupunem că la fiecare moment de timp a avut o poziţie bine definită şi că descrie o anumită traiectorie prin spaţiu independent de faptul că nu ne-am concentrat atenţia asupra sa !
Lucrurile sunt diferite în lumea cuantică. Un electron poate fi şi acesta observat ca existând în punctul A şi, mai târziu, în punctul B. Numai că în cazul acesta nu putem vorbi despre electron ca descriind o traiectorie între A şi B, la fel cum nimeni nu poate afirma că electronul a fost caracterizat de o anumită viteză şi o anumită poziţie şi pe perioada în care nu a fost observat.
De la mecanicism la incertitudine (9)
Traducerea este făcută cu acordul autorului şi este protejată de legea drepturilor de autor.
