Retrocauzalitate in mecanica cuantica

Dovezile empirice exacte pentru retrocauzalitate nu exista inca, dar datele empirice existente precum cele din testele Bell pot fi interpretate intr-un mod care sa sustina cadrul retrocauzal.

Te-ai gandit vreodata ca starile viitoare ar putea afecta evenimentele care au avut loc in trecut? Desi aceasta idee suna destul de bizar, este intr-adevar posibila conform unui efect mecanic cuantic numit retrocauzalitate.

Conform conceptului, cauzalitatea si timpul nu functioneaza in sens conventional si, in mod remarcabil, un efect isi poate precede cauza, inversand astfel si directionalitatea timpului.

De obicei, in lumea clasica, pe care o cunoastem, noi nu experimentam de fapt acest lucru. Pentru fiecare cauza, exista un efect corespunzator, dar ele functioneaza secvential mai degraba decat in mod invers.

Procesul de gandire conventional sugereaza ca, odata ce a avut loc un anumit eveniment, exista aproape zero probabilitatea ca acesta sa poata fi inversat.

Motivul fizic este simplu si are legatura cu sageata timpului. In general, sageata timpului indica o singura directie inainte si aceasta este una dintre provocarile majore nerezolvate ale bazelor fizicii, deoarece fizicienii nu sunt siguri de ce natura timpului este asa.

Noi concepte despre retrocauzalitate

Ideea de retrocauzalitate provine din interpretarile cunoscute ale mecanicii cuantice. De exemplu, posibilitatea influentelor retrocauzale a fost bine explorata de interpretarea tranzactionala a mecanicii cuantice propusa de fizicianul John G Cramer.

In aceasta viziune asupra lumii, functiile de unda mecanice cuantice pot interactiona atat in directia inainte, cat si in directia inapoi a timpului, deschizand astfel calea catre realizarea retrocauzalitatii.

Cu toate acestea, anumite concepte despre retrocauzalitate trebuie clarificate inainte de a deruta cititorul.

Retrocauzalitatea nu indica faptul ca semnalele reale pot curge din viitor in trecut, ci mai degraba orice decizie pe care o ia un experimentator asupra sistemului fizic modifica unele variabile ale sistemului in trecut si acest lucru are loc in esenta inainte ca experimentatorul sa faca alegerea.

Fenomenele fizice au intotdeauna o particularitate asociata. Un anumit test experimental poate fi interpretat in numeroase moduri posibile si fiecare interpretare poate parea la fel de exacta in ochii sustinatorilor.

Cu toate acestea, testele empirice repetate si modelarea au potentialul de a dezvalui adevarata natura a functionarii fenomenelor fizice.

Motivul pentru care ne referim la aceasta este ca experimentele infame Bell care au condus la realizarea de corelatii non-locale si sustinerea fenomenului de actiune la distanta pot fi, de asemenea, interpretate distinct.

Initial, fizicienii ignorasera posibilitatea unor influente retrocauzale in experimentele de testare Bell. Dar aducerea retrocauzalitatii in imagine ar putea explica si rezultatele cu avertismentul ca actiunea la distanta ar trebui sa fie eliminata. Deci, practic este o alternativa.

Perspective diferite despre retrocauzalitate

Numerosi experti au o perspectiva diferita asupra retrocauzalitatii.

De exemplu, intr-o lucrare publicata in Proceedings of The Royal Society A, fizicienii Matthew Leifer si Matthew Pusey exploreaza daca retrocauzalitatea ar putea fi incorporata cu succes in teoria mecanicii cuantice.

Ei au descoperit ca teoria cuantica este adevarata numai daca permite fie simetria timpului, fie nicio retrocauzalitate.

Leifer si Pusey pariaza pe retrocauzalitate ca un mecanism viabil pentru a rezolva problemele care inconjoara lumea cuantica. Motivele invocate de acestia sunt in esenta doua:

Permite incorporarea corelatiilor Bell fara a fi nevoie de actiune la distanta
Sageata timpului nu este o lege a fizicii si decurge din conditiile de limita speciale ale universului. In mod similar, intr-un univers in care influentele retrocauzale joaca un rol major, incapacitatea de a trimite semnale in trecut ar putea aparea si din conditiile la limita speciale ale universului, mai degraba decat din cerinta de a fi o lege a fizicii. Pe de alta parte, simetria timpului, care permite valabilitatea legilor fizicii, indiferent de directionalitatea timpului, este mai putin probabil sa apara in acest mod.

Un alt grup de savanti care lucreaza activ pentru a aduce dreptate ideii de retrocauzalitate sunt Ken Wharton de la Universitatea de Stat din San Jose si Huw Price cu sediul la Trinity College, Cambridge.

In 2012, acesta din urma a publicat o lucrare in care sustinea ca o teorie cuantica care presupune in esenta starea cuantica a fi ontica si lumea cuantica a fi simetrica in timp trebuie sa tina cont de retrocauzalitate.

Acum, recent in colaborare cu Wharton, a publicat o lucrare care propune un mecanism bazat pe modele retrocauzale pentru a explica corelatiile non-locale observate in testele Bell.

Dupa cum scriu Wharton si Price in articolul lor, exista un grup mic, dar infloritor de experti care lucreaza la ideea de retrocauzalitate, desi aceasta nu a fost inca acceptata pe scara larga in comunitatea stiintifica.

De asemenea, ei dezvaluie ca ideea este confundata cu o alta viziune asupra lumii numita „Superdeterminism”.

Conceptul se aliniaza cu viziunea retrocauzala conform careia alegerile de masurare si observabilele fizice ale particulelor sunt corelate, dar acest lucru este in esenta in detrimentul unui „superdeterminator” care pare sa controleze ambele lucruri.

Totusi, aceasta ar insemna negarea liberului arbitru, ceea ce nu este adevarat in cazul retrocauzalitatii.

Noi modele stiintifice in fizica

Dovezile empirice exacte pentru retrocauzalitate nu exista inca. Dar, dupa cum s-a spus mai devreme, datele empirice existente, cum ar fi cele din testele Bell, pot fi interpretate intr-un mod care sa sustina cadrul retrocauzal.

Cu toate acestea, acest lucru ar necesita multa munca, deoarece fundamentele ar trebui modificate astfel incat sa produca rezultate precise.

Ar fi interesant de vazut cum functioneaza aceasta idee in viitor, deoarece ar putea duce la rezolvarea unor subiecte fierbinti, cum ar fi calatoria in timp si paradoxurile asociate acesteia, precum si la dezvoltarea unei tehnologii promitatoare.

Conceptul de retrocauzalitate pune multe intrebari interesante pentru fizica si deficientele sale de care suntem constienti in prezent.

Modelele stiintifice dezvoltate de cercetatori in ultima vreme merg in centrul unor astfel de puzzle-uri. De exemplu, ideea de retea de memorie spatiala implica comunicarea trans-temporala, care este esentiala pentru cadrul retrocauzal in care starile viitoare influenteaza direct starile trecute.

In plus, reteaua de memorie spatiala in combinatie cu cadrul retrocauzal explica in mod remarcabil paradoxul sagetii timpului.

Ca urmare, timpul nu va mai putea fi privit ca unidirectional, cel putin din perspectiva globala. Totusi, la nivel local, timpul poate parea sa urmeze o cale liniara atunci cand are de-a face cu un sistem fizic inchis cu anumite conditii la limita.

Astfel, o teorie a realitatii bazata pe reteaua unificata de memorie spatiala rezolva unele dintre problemele majore de lunga durata ale fizicii moderne si in aceasta teorie, semnalizarea retrocauzala este o consecinta naturala, asa ca poate parea fructuoasa adoptarea acestui nou cadru pentru dezvoltari ulterioare.

Urmariti acest site – curiozitati stiinta – pentru a afla si alte lucruri noi si interesante despre universul in care traim!

Sursa: sciencedirect.com, resonancescience.org, researchoutreach.org, phys.org.

Acest articol a fost sustinut de cititori ca tine.

Misiunea noastra este sa oferim publicului stiri precise si captivante despre stiinta. Aceasta misiune nu a fost niciodata mai importanta decat este astazi.

Nu putem face, insa, acest lucru fara tine.

Sprijinul tau ne permite sa pastram continutul acestui blog gratuit si accesibil. Investeste in jurnalismul stiintific donand chiar astazi.