Сайт переехал physreal.com

В квантовой механике любое наблюдение приводит к редукции волновой функции - переходу частицы из "размазанного" во времени и пространстве состояния в локализованное. Дело тут не только во взаимодействии с большим и, следовательно, "классическим" измерительным прибором. Важен сам факт наблюдения. Почему это происходит, многие предпочитают не задумываться (подход: считай молча по формулам). Жирарди, Риммини и Вебер в 1985-ом году предложили, что редукция - спонтанно происходящее событие. Когда квантовая частица взаимодействует с измерительным прибором она входит в связанное состояние со многими частицами его составляющими. Если в одной из них произойдет спонтанная редукция (а вероятность этого, в силу большого числа частиц, очень велика), то и волновая функция наблюдаемой частицы тоже редуцируется. Именно поэтому мы не можем наблюдать "размазанность" частиц - просто не успеваем.

В 1989-ом Филип Перл предложил свою теорию, которая объясняла случайные коллапсы теории ЖРВ флуктуациями в некоторой сущности, наполняющей вселенную подобно силовому полю. Его теория известна как теория непрерывных спонтанных локализаций ( continuous spontaneous localisation - CSL). Проблемы начались, когда физики переписали уравнения CSL так, чтобы согласовать ее со специальной теорией относительности. Получилось, что иногда частицы должны выбрасывать бесконечное количество энергии.

В прошлом году Даниэль Бединхам из Имперского Колледжа Лондона предложил модификацию теории CSL, которая позволяет согласовать ее с СТО, при этом избежав появления бесконечностей. Его идея в том, что флуктуирующее поле действует на волновые функции частиц не прямо, а посредством взаимодействия с промежуточным полем, которое сглаживает эффект и предотвращает выбросы. Выглядит все загадочно, но судьей теориям должна быть экспериментальная проверка. Такой эксперимент, который бы смог подтвердить или опровергнуть теорию непрерывных спонтанных локализаций (включая и модифицированную Бэдинхамом версию), был недавно предложен Стефаном Ниммричтером из Венского Университета и его коллегами. По их расчетам, разница в классической и модифицированной теории должна приводить к наблюдаемой разнице в интерференционной картине, возникающей при взаимодействии небольших кластеров атомов.

Технологически эксперименты очень сложны. Трудность состоит в получении чрезвычайно плотных и холодных групп атомов. Тем не менее, уже как минимум семь научных групп в Европе начали работы по подготовке к подобному эксперименту. Если опыты подтвердят новые теории, то это станет значительным событием в современной физике. "Это будет чрезвычайно захватывающе", - говорит Перл.