Előzmények
A "Kék Citrom" projekt a 2010-ben kezdődött Kvantum-radar kísérletsorozatunk idei folytatása, ezért eredeti cikkünk ismerete nélkül, önmagában nem értelmezhető!
Kvantum-radar 1. (eredeti, 2010)
Sikeres fotonhasítás (2012)
Kvantum-hipertér 2013 (alább)
Tartalom
Előszó
Kérdezzük meg!
A színek ugyanis végső soron a tudatunkban keletkező, szubjektív érzetek, és semmilyen, de semmilyen – eddig ismert – objektív módon nem bizonyosodhatunk meg arról, hogy ugyanaz a szín ugyanazt az érzetet keltik-e mindannyiunkban.
De mit mond erről a tudomány?
Balra - az elmélet, Jobbra lent - prizmával bontott fény
Létezik-e a „lila” szín?
(jobbra és fent)
Ezzel visszajutottunk oda, hogy a citrom néhányunk szemében / tudatában igenis lehet „kék”, de bármilyennek is érezzük azt, az ehhez kapcsolódó látványt mindannyian, egyezményesen „sárgának” hívjuk, és így – ha csak bele nem látunk valahogy egymás „fejébe” - soha nem derülhet is ki a különbség.
Mindez, belátható igazsága ellenére is csupán egy érdekes analógia, és még csak nem is tökéletes – ám, ennek segítségével érthetjük meg legkönnyebben az alábbi – a minket körülvevő, objektívnak hitt világ esetleges, rejtett szubjektivitásának feltárására irányuló, megtervezett kísérletünket, a „Kék citrom” projektet.
Előbb azonban vizsgáljunk meg még egy, kicsit más jellegű – ám szintén látásmódunkhoz kapcsolódó, elsőre extrémnek ható, ám éppen ilyen illúzív következtetésekkel járó, ám tudományosan igazolható felvetést!
A kvantum-összefonódás intimitása
Ha többen is látjuk ugyanazt a tárgyat vagy élőlényt, akkor mindannyian az arról visszaverődő, vagy az által kibocsájtott fotonokat látjuk – de nem ugyanazokat a fotonokat. Ugyanazt az önálló fotont ugyanis normál körülmények között soha, de soha nem láthatja két különböző megfigyelő – és ez nem csak emberek, vagy tudatosnak hitt élőlények vonatkozásában igaz. Két pálmalevél sem használhatja fotoszintézishez ugyanazt az önálló fény-részecskét, és két fényképezőgép sem rögzítheti ugyanazokat a önálló fotonokat.
Az, hogy ennek ellenére hasonlóan látjuk (vagy hasonlóan látottnak hisszük) a körülöttünk lévő világot, az csupán abból következik, hogy a legtöbb - mindennapjainkban érzékelhető tárgyról, élőlényről illetve fényforrásból - milliárdszor milliárd foton „irányul” mindannyiunk felé (mint ahogy a környező világegyetem többi tériránya felé is), és ezek nagyrészt ugyanazt az információt hordozzák.
Másképp fogalmazva – fény-részecskék statisztikai sokaságát látjuk mindannyian, amelyek így szinte tökéletesen megegyeznek a legtöbb esetben. A hasonlóság olyan mértékű, az esetleges eltérések pedig annyira ritkák, hogy azt hisszük, ugyanazt látjuk. Pedig valójában nagyon nem.
Épp ellenkezőleg – mindannyian mást látunk – és néha, nagyon-nagyon ritkán, - talán életünkben egyetlen-egyszer, nagyon különleges pillanatokban ezt az eltérést meg is tapasztalhatjuk. Ilyenkor általában úgy gondoljuk, hogy káprázott a szemünk, vagy szimplán nem arra néztünk – pedig tényleg mást láttunk, és ennek kvantumfizikailag jól igazolható háttere van.
Például, ha egy gyönyörű, tiszta és meleg nyári éjszakán kifekszünk párunkkal / barátainkkal egy mezőre, és az égboltot figyeljük szebbnél szebb hullócsillagokban, kívánságaink teljesülésében, vagy éppen jó tündérekben reménykedve – akkor van esély ennek megélésére.
A hullócsillagok valójában hihetetlenül apró, néha csak porszemnyi mikro-meteoritok, amelyen elképesztő sebességgel csapódnak a föld légkörébe, ott felizzanak – emiatt fényt bocsájtanak ki, fotonok formájában – majd elenyésznek. A nagyobb fényű hullócsillagokat persze mindketten / mindannyian láthatjuk, de tegyük fel, hogy egy porszemnél is milliárdszor kisebb, akár elemi részecske (elektron, ion, stb.) érkezik, ugyanilyen sebességgel. Szintén becsapódik a légkörbe, és az első levegőmolekulával ütközve, „szublimál” - és kibocsájt egyetlen-egy fotont.
Ez a foton – a kvantumfizikai törtvényeinek megfelelően - tulajdonképpen bárhol elnyelődhet – egy tó vizében, az erdőben egy falevélen, egy kődarab felszínén, de önálló fény-részecskeként csakis és kizárólag egyetlen ilyen, jól meghatározható entitással léphet kapcsolatba. Ha történetesen ez a foton egy emberi megfigyelő szemébe jut, akkor a többiek azt már nem láthatják – még elvben sem.
Ugyanez a jelenség nem csak relatíve közeli – a földünkhöz közeli – objektumok viszonylatában játszódhat le, hanem távoli csillagok, galaxisok vonatkozásában is. Ha például egy tízmilliárd fényévnyire lévő nap szupernóvaként felrobban, akkor annak fénye beragyogja az ottani galaxist, ám a kibocsájtott fotonok eloszlása térben a távolsággal exponenciálisan csökken, és mire ideérnek hozzánk, addigra az egész Földre már csak nagyon kevés – esetleg egyetlen fény-részecske jut. Ekkor ugyanaz történhet, mint a hullócsillagok esetében – ezt csak egy szemlélő érzékelheti, ha egy ember szemének retináján csapódik be, akkor azt csak egyvalaki láthatja, vagy – ha úgy tetszik – csak az ő számára „létezik”.
Úgy is fogalmazhatunk, hogy az a távoli csillag utolsó felvillanásával létrejövő, az esemény tényét hordozó foton abban a pillanatban egy virtuális „hidat” képez, az emberi ésszel szinte felfoghatatlan kiterjedésű téren és időn át a csillag újjászületése előtti utolsó „felvillanása”, és a szemlélő között.
Amikor azonban egy (pl. távoli csillag szupernóvájából eredő, általa gerjesztett gerjesztett), magasabb energiaállapotú részecske kibocsájt egy fotont, akkor szó sincsen sem irányról, sem röppályáról. A foton minden lehetséges irányba egyszerre „terjed”, egy fénysebességgel táguló gömb (vagy virtuális buborék) felszínén, tetszőlegesen helyen, sőt, ha a foton kibocsájtásának időpillanatát is a kvantumfizika véletlenszerűségével kombináljuk – akkor időben is végtelen számú, egymásban hagymahéj-szerűen növekvő, egymáshoz hihetetlenül közeli buborékok felszínén. A fotonnak, legalábbis a mi, idődimenziót is tartalmazó vonatkoztatási rendszerünkben, azaz az emberi szemlélők által érzékelhető valóságban nincs előre meghatározott „célja”, csupán észlelésének valószínűsége, esélye. (Ebből a szemszögből vizsgálva a fotont sokkal inkább úgy írhatjuk le, mint „esélyt annak észlelésére” a fénysebességgel táguló, akár többszörös valószínűségi „buborékok” felszínén.)
Ugyanaz a foton elnyelődhet itt, Földünkön, egy emberi észlelő szemében (egy levél felszínén, valamelyik sivatag homokjában, vagy egy akár egy vízcseppben), de a Marson vagy a Vénuszon, az Androméda-galaxisban, és a világegyetem túlsó felében is. Ha viszont egyszer elnyelődött valahol, akkor máshol már nem teheti meg ezt. De honnan tudja a foton „lehetősége” a világegyetem túlsó végében, hogy ő éppen már elnyelődött például itt, a Földön, egy észlelő szemében?
Az, hogy mi ezeket az illúziókat mégis valósnak éljük meg, természetesen meghökkentő és különös, ám éppoly szép is egyben. Hogy a fotonok valósága „valódibb-e”, mint a mi illúzióink, az viszont már sokkal inkább metafizikait, esetleg filozófiai, mintsem fizikai kérdés – mi viszont szeretnénk vizsgálatainkat szigorúan fizikailag is ellenőrizhető, empirikus kísérletek sorával igazolni (vagy cáfolni). Ha a kísérlet azt látszik igazolni, hogy nincs is objektív valóság – hát (ne) legyen. De ezt akkor sem filozofikus metaforák halmozásával, hanem megtervezhető, definiálható, jól meghatározható predikciókkal rendelkező, experimentális úton tegyük – erről szól a Kvantum-radar felvetést a másik irányból megközelítő „Kék citrom” projekt. Előbb azonban feltétlenül meg kell említenünk egy világhírű honfitársunk ezzel kapcsolatos elméleteit.
A Kék citrom projekt Wigner és Schrödinger felvetéseinek tükrében
A zombi-macska esete a tudós mit sem sejtő barátjával
De mi köze ehhez egy Nobel-díjas magyar fizikusnak, és főleg, sosem volt barátjának?
Ha leegyszerűsítjük Wigner felvetését, tulajdonképpen azt a kérdést tette fel, hogy két, egymástól függetlennek tekintett, ugyanazon a rendszeren mérés (megfigyelés) juthat-e ellentétes eredményre ugyanabban a világegyetemben. (Érdekes, hogy Wigner a két „mérést” (a doboz kinyitását, és a macska állapotának ellenőrzését) két időben egymás utáni megfigyelés vonatkozásában hasonlította össze, mivel így az idő, mint a hullámfüggvény összeomlásában esetlegesen szerepet játszó dimenzió egészen más eredményt adhat, mintha párhuzamos, de független vizsgálatokat javasolt volna – mi egyébként éppen ezt célozzuk meg a „Kék citrom” projektben.)
Megjegyzés - Wigner felvetése ebben a formában valóban csak akkor állná meg a helyét, ha nem létezne objektív valóság semmilyen szinten, hiszen az eredményt elsőként megismerő kísérletező - még ha fejére is esene egy Kengyelfutó Gyalogkakukkos üllő - akkor sem tudná megakadályozni, hogy az általa megismert információ millió egyéb módon ne hasson az őt körülvevő makrofizikai környezetre. A doboz kinyitásával - Wigner barátjától függetlenül is - a "mérés" szinte végtelenül sokféle módon lépne interakcióba a környezettel, fénysebességgel terjedve tovább a világegyetemben; ezért aztán kvantum-elméleti szemszögből nézve vajmi kevés szerepe van az "instant karma" lecsapásának a gonosz tudósra.
Jobbra - Egy zseniális vizualizáció arról, amit egyébként "lehetetlen" megjeleníteni - éspedig, hogy kb. miként képzelhetnénk el, mit látna egy videokamera, ha felvenné a macskát még a doboz kinyitása előtt - azaz megfigyelné annak állapotát, anélkül, hogy "ránézne".
Ekkor kérdőjelezte meg először a világhírű magyar tudós az objektív valóság létét, ám elméletével „csapdába” sétált, amelyből később nem látott kiutat. Ennek ellenére érdemes megismerni ezt, mivel éppen ezen „csapda” elkerülésére kívánunk alternatívát ajánlani.
Wigner értelmezése
A Nobel-díjas magyar fizikus nem kevesebbet állított (vagy vetett fel), mint hogy a hullámfüggvény valójában soha nem omlik össze az objektív világegyetemben, kivéve, ha azt egy „öntudattal rendelkező” szemlélő megtekinti azt - megéli, érzékeli a mérés eredményét, és a valóság így ölt egyértelmű formát. Leegyszerűsítve – Wigner korai felvetése szerint - a hullámfüggvény összeomlását a megfigyelő „öntudata” okozza, saját elméjében, önnön szubjektív valóságában történik meg csupán. Ha viszont ez igaz (lenne), akkor jogos (volna) a felvetés, hogy két, egymástól független megfigyelő miért ne láthatna ellentétes eredményt ugyanazon kísérlet lezajlásakor, kiértékelésekor?
Alapelvünk ugyanis, hogy – bármilyen józan észnek ellentmondó titkokat, vagy éppen különös és meghökkentő paradoxonokat rejt a kvantumfizika rejtélyes világa – azokat csakis ellenőrizhető, megismételhető kísérletek sorával szeretnénk kutatni. Itt viszont rögtön a Wigner által is éppen ezen gondolatmenettel leírt akadályba ütközünk, amelyet az a dilemma okoz, melyet a részecskefizika világában úgy szoktak leírni, hogy -
Szerző: Nagy Gergely
Megjelent: 2014.12.31 23:33