Случайны ли случайности: главный спор современной теоретической физики

Теория вероятностей может рассматриваться не только как математическая теория, но и как физическая, причем более фундаментальная, чем квантовая механика или общая теория относительности.
Случайны ли случайности: главный спор современной теоретической физики
Случайны ли случайности: главный спор современной теоретической физики
Теория вероятностей может рассматриваться не только как математическая теория, но и как теория физическая, причем более фундаментальная, чем квантовая механика или общая теория относительности. Некоторые неожиданные результаты такого подхода обнаружил исследователь из ТюмГУ Луи Вервурт. 

Тысячелетняя головоломка
Издревле философы и ученые спорят, все ли события в мире имеют причины или же возможны чистые случайности. В 20-е годы ХХ века этот же спор разгорелся с новой силой в теоретической физике между Эйнштейном и Бором. Общепризнанного решения этой проблемы нет и сейчас.

Квантовая механика Бора, косвенно отстаивающая возможность случайности, успешно применяется для работы со сверхмалыми объектами, тогда как Общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна, развивающая традицию классического детерминизма, остается единственным научным описанием гравитации. Теория квантовой гравитации, которая могла бы разрешить этот почти столетний конфликт, по-прежнему не создана.

Работая в рамках современной теории вероятностей, Луи Вервурт выдвинул гипотезу о том, что принцип детерминизма обладает большей объяснительной силой при интерпретации математических основ физики, чем противоположный ему принцип, базовый для современной квантовой механики.

Согласно супердетерминизму, с момента Большого Взрыва каждое событие может происходить лишь одним единственным способом, а случайность как таковая невозможна.
«Ключевые элементы современной теории вероятностей – проблема Колмогорова, посвященная природе корреляции, и теорема Центрального предела, описывающая вероятностные закономерности физических качеств – указывают на наличие "скрытых параметров", которые предсказывал Эйнштейн. Детерминизм также позволяет по-новому взглянуть на теорему Белла, считающуюся сегодня главным препятствием для объединения ОТО и квантовой механики», – объяснил идею исследования Луи Вервурт.

На стыке физики и философии
В квантовой теории субатомные частицы, как известно, парадоксальным образом обладают одновременно характеристиками и частицы, и волны, а их положение в пространстве может быть описано только вероятностно. Альберт Эйнштейн видел в этом свидетельство неполноты квантовой механики, требуя продолжить поиск реалистического описания природных процессов, тогда как Нильс Бор и его сторонники отстаивали уникальность законов микромира, где, по их мнению, перестают действовать привычные для нас физические законы.

Результативный поиск теории, которая позволит преодолеть этот кризис, возможен, как считают специалисты, путем смены исследовательской парадигмы, которая представляет собой набор принципов интерпретации математической формы теории.

«Когда мы вникаем в смысл научной теории по ту сторону уравнений, то волей-неволей мы попадаем в область влияния философских принципов. В случае квантовой механики я считаю, что чисто философский принцип “свободной воли”, зачастую используемый как аргумент против детерминизма, создает своего рода инерцию, которая мешает постановке актуальных проблем», – поделился Луи Вервурт.

Хотя, как считает сам Вервурт, супердетерминизм еще далек от того, чтобы опровергнуть предложенную Бором интерпретацию квантовой механики, сегодня в среде ученых интерес к нему растет. Среди специалистов, призывающих к исследованиям в этом направлении, – нобелевский лауреат Джерард Хуфт.



Рубрики:
Меню