بقلم: بوب هندرسون
المصدر: nytimes و مجلة " الفكر الحر "
لقرن من الزمان كانت النظرية الكمية عقيدة علمية. بينما الفيزئيائي الإيطالي أنجيلو باسي متأكد من أنها ليست القصية الكاملة- وأنه يمكن ان يثبت ذلك.
الشيء الذي يدهشني هو أن ميكانيكا الكم عمرها 100 عام فقط "، قال الفيزيائي أنجيلو باسي: كنا في محادثة عبر مائدة نزهة في حرم جامعي من الحقبة السوفيتية في زغرب ، وهو نسيم في مطلع الخريف يتدفق عبر الأوراق الصفراء لبعض الأشجار المجاورة. "إنه طفل ، إنه لا شيء - 100 عام في تاريخ العلم. كيف يمكنك التوقف عند هذا الحد؟ لا معنى له بأي طريقة تنظر إليها. " جلسنا في ظلال مبنى بيج مصبوغ بالصدأ حيث كان باسي على وشك التحدث في ورشة عمل للفيزيائيين المتخصصين في هذا الموضوع الذي يعود تاريخه إلى قرن من الزمان.
على الرغم من السنوات المتقدمة للنظرية ، حتى البالغين المتعلمين بالكلية يميلون إلى الشعور بالضبابية لما تقوله ميكانيكا الكم. ولسبب وجيه، على الرغم من أن الفيزيائيين يستخدمونها للتنبؤ بسلوك الجسيمات الأساسية ، مثل الإلكترونات ، التي تتكون منها الذرات والفوتونات التي تتكون منها الضوء ، وعلى الرغم من كونها أساسًا للعديد من تقنيات الحديثة في القرن العشرين (بما في ذلك الطاقة النووية ، الليزر والكمبيوتر)،أربكت النظرية حتى cognoscenti منذ بداياتها في العشرينيات. هذا لأنه على الرغم من أنه مذهل في عمل التنبؤات ، إلا أنه لا يصف ما يحدث بالفعل تحت غطاء الطبيعة لتحقيق هذه النتائج، سيكون من شيء أن نعترف بأن العلم قد لا يكون قادرًا على تفسير التجارب الذاتية للعقل البشري ، على سبيل المثال.
إن باسي الفيزيائي النظري البالغ من العمر 47 عامًا في جامعة ترييستي ، شمال شرق إيطاليا ، بارز بين أقلية صغيرة من المتمردين في المجال الذين يرفضون هذا الاستنتاج. قال عبر مائدة النزهة: "أعتقد بقوة أن الفيزياء هي كلمات بمعنى ما". وبينما ركزت جميع المحادثات الأخرى في ورشة العمل على الآثار التجريبية لميكانيكا الكم ، فإن باسي سيبرهن على ما تعتبره الغالبية العظمى من زملائه فكرة غير قابلة للتصديق إلى حد كبير: وهي أن النظرية التي تستند إليها جميع الفيزياء الحديثة تقريبًا شيء خاطئ بها - على وجه التحديد لأنه لا يمكن وضعها في الكلمات.
وبطبيعة الحال، الكثير عن ميكانيكا الكم يمكن قوله بالكلمات. مثل حقيقة أن مكان الجسيم في المستقبل لا يمكن تحديده من قبل النظرية، تنبأ فقط بالاحتمالات، وأن هذه الاحتمالات مستمدة من "دالة الموجة" لكل جسيم ، وهي مجموعة من الأرقام التي تختلف بمرور الوقت ، وفقًا لمعادلة ابتكرها إروين شرودنغر في عام 1925. ولكن نظرًا لأن أرقام دالة الموجة ليس لها معنى واضح ، فإن النظرية تتنبأ فقط بما العلماء قد يرى في لحظة المراقبة - عندما يبدو أن جميع الاحتمالات الكامنة لوظيفة الموجة تنهار إلى نتيجة نهائية واحدة - ولا تقدم أي سرد على الإطلاق لما تفعله الجسيمات فعليًا قبل ذلك أو بعده ، أو حتى مقدار كلمة "الجسيم" للعالم غير المرئي. في الواقع ، تشير النظرية إلى أن الجسيمات ، بينما لا يتم ملاحظتها ، تتصرف مثل الموجات - وهي حقيقة تسمى "ازدواجية الجسيمات الموجية" ترتبط بكيفية ظهور كل هذه الاحتمالات الكامنة للإشارة إلى أن الجسيم غير المرئي يمكن أن يوجد في عدة أماكن في وقت واحد. ومن ثم يُفترض فعل المراقبة نفسه لتحويل هذا الوضع غير المعقول بطريقة أو بأخرى إلى العالم الذي نراه ، من كائنات لها مواقع محددة وخصائص أخرى. هذا يجعل البشر ، الذين هم بعد كل من يقومون بالملاحظات ، في جوهرهم مسؤولون عن استحضار الواقع الذي نعيشه من عالم غامض غامض تشير إليه ميكانيكا الكم ببساطة لا يمكن معرفته. من الكائنات التي لها مواقع محددة وخصائص أخرى. هذا يجعل البشر ، الذين هم بعد كل من يقومون بالملاحظات ، في جوهرهم مسؤولون عن استحضار الواقع الذي نعيشه من عالم غامض غامض تشير إليه ميكانيكا الكم ببساطة لا يمكن معرفته. من الكائنات التي لها مواقع محددة وخصائص أخرى. هذا يجعل البشر ، الذين هم بعد كل من يقومون بالملاحظات ، في جوهرهم مسؤولون عن استحضار الواقع الذي نعيشه من عالم غامض غامض تشير إليه ميكانيكا الكم ببساطة لا يمكن معرفته.
تميل الجدل حول نظرية الكم إلى التحول إلى تكهنات فلسفية غير قابلة للاختبار. لكن ما يجعل باسي استثنائيًا ، حتى بين المتمردين ، هو اقتناعه بأن التجارب ستظهر قريبًا أن ميكانيكا الكم هي في الواقع صحيحة تقريبًا فقط ، وهي مجرد تلميح لنظرية أعمق وأكثر جوهرية تصف الأشياء والآليات التي تصنع الجسيمات الأساسية يتصرفون كما يفعلون ، دون أي إشارة إلى دور الملاحظة البشرية. وما يجعله أكثر استثنائية هو نجاحه في الحصول على مثل هذه الدراسات على أرض الواقع. تركز أبحاث باسي على بديل ممكن لميكانيكا الكم ، وهي فئة من النظريات تسمى "نماذج الانهيار الموضوعي" التي لا تعتمد على الملاحظة البشرية لطي إمكانيات دالة الموجة إلى نتيجة واحدة ، ولكن هذا يستدعي بدلاً من ذلك هدفًا ، عملية جسدية للقيام بهذه المهمة سواء كان أي شخص يبحث أم لا. ويقود باسي الآن أكثر التجارب طموحًا حتى الآن والتي يمكن أن تظهر أن الانهيار الموضوعي يحدث بالفعل.
إذا ثبت صحته ، فستكون الآثار المترتبة على الفيزياء والتكنولوجيا ، وحتى الفلسفة ، هائلة. سوف تتحدث مثل هذه النتيجة عن أسئلة حول ما يمكننا أن نأمل في فهمه حول العالم ، وعلى العكس من ذلك ، أي الأسئلة مقدر لها أن تظل خارج نطاق الأبد إلى الأبد.
قبل أيام قليلة من حديث باسي في زغرب ، حضرت الصف الأول من دورة ميكانيكا الكم في حرم جامعة تريست ، والتي تتوج تلة عالية تطل على المدينة على شكل هلال والبحر الأدرياتيكي. ارتدى باسي قميصًا أسود بأكمام طويلة وجينزًا نحيفًا ، أعطاه ، بإطاره النحيل ويديه الكبيرة ، أثناء سيره وإيماءاته في الجزء الأمامي من الغرفة ، جانبًا من التمثيل الصامت.
كان يتحدث الإيطالية. لا أتحدث الإيطالية ، ولكن عندما وضع "F = ma" على السبورة ، كنت أرى أنه كان يراجع قوانين الحركة لنيوتن ، والمعروفة أيضًا بالميكانيكا الكلاسيكية. تقوم الميكانيكا الكلاسيكية بعمل جيد في شرح تحركات الأشياء أكبر بكثير من الذرات ، مثل البكتيريا والكرات البيسبول والكواكب. وعلى الرغم من أن إجراء مثل هذه التوقعات يتطلب الرياضيات ، فإن فهم معنى النظرية لا يتطلب ذلك. رسم باسي نقطة على اللوح ، ثم خطًا متعرجًا بسهم في نهايته: جسيم يتحرك بقوة عبر الفضاء. أضف إلى هذه الصورة الفرضية القائلة بأن الكرات الأساسية والباقي ليست سوى مجموعات من هذه الجسيمات ويمكنك أن تقول بأربع كلمات ، كما فعل لي باسي مرارًا ، كيف تقول الميكانيكا الكلاسيكية أن العالم يعمل: "الجسيمات تخضع لقوى".
ثم كتب باسي معادلة شرودنغر على اللوحة - ترقية نظرية الكم إلى "F = ma" ، وهي مجموعة أكثر تعقيدًا من الأحرف والأرقام التي لا تزال تنطبق على الكرات الأساسية والباقي ، ولكن أيضًا على الجزيئات والذرات. اكتشف شرودنغر نفسه ، كما كان محبطًا مثل أي شخص بسبب عدم وصف نظرية الكم ، أنه كان غير مكتمل ببساطة - استنتاج شاركه ألبرت آينشتاين المعاصر ، سأل أحد زملائه عما إذا كان يعتقد حقًا أن القمر لم يكن موجودًا عندما لم يكن هناك أحد ينظر. لكن بالنسبة لمعظم المؤسسين الآخرين لميكانيكا الكم ، ولا سيما نيلز بور المؤثر للغاية ، فإن قيود النظرية تشير ببساطة إلى أن الفيزياء قد وصلت إلى طريق مسدود ، وأنه لا يمكن أن تذهب أبعد من ذلك في الكشف عن الطبيعة الحقيقية للطبيعة ، وأنه سيتعين عليها أن تكتفي بدلاً من ذلك بخبزها وزبدة التنبؤات. لقد سخر أحد المنظرين مرة واحدة لتلخيص هذا الموقف ، الذي أصبح ، إلى حد ما ، فيزياء عقيدة الفيزياء اليوم وطريقة تدريس المادة في معظم الكتب المدرسية والجامعات.
ومع ذلك ، تم طرح حديقة حيوانات حقيقية للتخمينات لما قد تنطوي عليه ميكانيكا الكم حول العالم من قبل الفيزيائيين والفلاسفة على مر السنين ، بما في ذلك البعض الذي يفترض الأكوان الموازية والبعض الآخر وضعًا خاصًا للعقل البشري. ولا يزال عدد من المشككين يشككون في اكتمال النظرية ، بما في ذلك الحائز على جائزة نوبل ستيفن واينبرغ ، الذي يعرب كتابه الخاص عن هذا الموضوع عن أمله في ظهور نظرية أفضل وتكشف عن ميكانيكا الكم التي ترفض سردها.
صاغ شرودنغر مصطلحًا - "التشابك" - للطريقة التي قد تفسر بها ميكانيكا الكم نفسها ترددها: وظائف الموجة لأي جسمين متفاعلين ، بما في ذلك المراقب والملاحظ ، تحصل على نسج في واحد. وهذا يضع باحثًا يستقصي العالم دون الذري في وضع مشابه لموضع قطرة ماء واحدة يحاول استنتاج أبعاد أخرى عن طريق لمسها: نظرًا لأن النتيجة النهائية هي قطرة واحدة كبيرة ، يمكن أن تعمل قطيرة المراقبة على حساب حجم الملاحظة ( من خلال طرح حجمه الأولي من حجم القطرة الكبيرة) ولكن لا يمكن جمع شكله الأصلي. يمكن أن يكون التشابك مسؤولاً عن إبقاء الواقع الموضوعي وراء الحجاب.
ومع ذلك توصل Schrödinger أيضًا بمفارقة قطته الشهيرة ليجادل بأن ميكانيكا الكم لا يمكن أن تكون القصة بأكملها
تخيل قطًا محبوسًا في صندوق به قارورة سامة ومادة مشعة ، كما تتوقع معادلته ، لديها فرصة بنسبة 50 في المائة لانبعاث جسيم يكسر القارورة ويقتل القطة في الوقت قبل موعد الباحث في داخل. الآن قبل هذه الملاحظة ، تمثل ميكانيكا الكم الجسيم بوظيفة موجية تغلف مصيريها المحتملين (المنبعث أو غير المنبعث) وهذا يشير إلى أن الجسيم لم يحقق أي منهما. في الوقت نفسه ، تتشابك التشابك المتشابكة التي تعمل مع تلك الموجودة في القارورة والقط ، وتوحد مصائرهم. هذا يؤدي إلى وصف سخيف للغاية للحالة في الصندوق قبل فتحه: الجسيم لا ينبعث ولا لا ؛ القارورة ليست مكسورة ولا لا. والقطة ليست ميتة ولا على قيد الحياة. من الواضح ، خلص شرودنغر، لكن ما هو مفقود كما تقول العقيدة ، هو فهم ما تعنيه الفيزياء حقًا. كتب بور: "الفيزياء ، يجب ألا يُنظر إليها بقدر دراسة دراسة شيء مُعطى مسبقًا ، بل كتطوير أساليب لطلب التجربة الإنسانية ومسحها".
إذا كان كل ما نطلبه من الفيزياء هو أنه يصف التجربة البشرية ، فإن المفارقة تختفي. تتوقع ميكانيكا الكم ، بشكل صحيح ، أن الباحث ، عند فتح الصندوق ، من المرجح أن يجد النتيجة السعيدة كبديل. وهذا كل شيء. السؤال عن حالة القطة قبل ذلك ، من وجهة نظر الأرثوذكسية ، غير ملائم مثل السؤال عن اتجاه الشمال من القطب الشمالي.
من بين جميع الأشياء الغريبة حول ميكانيكا الكم ، فإن هذا القيد على المعرفة هو الأكثر غرابة والأعمق. وتقترح أن النموذج الأكثر دقة للعلماء في العالم لا يمكن أن يصف ما يجري في ملاحظاتنا - أو حتى أن يكون محددًا حول "الملاحظات" في الواقع ، وما هي آثارها. هل تؤثر على القطة؟ أم أنها تحدث فقط في ذهن المراقب؟ وعلى الرغم من أن معظم الفيزيائيين اليوم فقدوا الأمل في الإجابة عن مثل هذه الأسئلة ، لم يفعل شرودنغر ، مثل آينشتاين ، أبدًا. ووصف افتقارها إلى الوصف بأنه "جانب مؤقت مبالغ فيه كثيرًا" للنظرية التي ساعد في اختراعها ، وهي نتيجة نتجت ، حسب اعتقاده ، من رغبة بشرية تمامًا من زملائه الفيزيائيين في الاعتقاد أنهم وجدوا في ميكانيكا الكم حقيقة دائمة .
واينبرغ ، الذي كتب كتابًا بعنوان "أحلام نظرية نهائية" ، عبر عندي عبر الهاتف حول إمكانية أن ميكانيكا الكم هي الحقيقة حقًا ، بحيث أن النظرية النهائية التي يحلم بها الفيزيائيون ستعالج فقط التجربة البشرية ولن تقول شيئًا عن الطبيعة أبعد من ذلك. قال: "سيكون ذلك بالنسبة لي أمرًا مروعًا". "في الواقع ، قد أستنتج تقريبًا أنه إذا كان هذا ما هو عليه ، فإن الجحيم معه."
ومع ذلك يرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن ميكانيكا الكم اجتازت العديد من الاختبارات الدقيقة بشكل غير عادي ، يتم رفض نماذج الانهيار بشكل عام عند النظر إليها على الإطلاق ، ويعتقد بعض الفيزيائيين أن باسي سينجح. حتى Weinberg ، على الهاتف ، وصف سعيه بأنه "مثير للاهتمام" ولكنه "إلى حد ما صفير في الظلام".
في اليوم التالي لمحاضرته في ترييستي ، كان باسي يقودني في سيارته بيجو الزرقاء التي تعرضت لضربات جوية إلى مسقط رأسه ، كولوريدو دي براتو. بينما كانت جبال الألب المسننة مقطعة في السماء خارج نافذة الركاب ، سألت كيف كانت الأمور عندما كان يكبر.
قال: "كان هناك هذا الجانب الأخلاقي من العمل ، الذي ضاع الآن". وقال إن الشباب الآن مهتمون جداً بـ "النجاح" و "المعرفة".
علمه والده أن "النجاح لا شيء". "العمل المناسب هو المهم".
على الرغم من أن Colloredo di Prato و Trieste على بعد ساعة واحدة بالسيارة ، إلا أنه قال لي ، "إنهما عالمين مختلفين حقًا". Trieste ، التي تم إنشاؤها خصيصًا كميناء ، هي مدينة التجار ، البيع والشراء. وبدلا من ذلك ، فإن منطقته ، التي تقع في الداخل وفي تاريخ أطول ، هي مكان الحرفيين والمزارعين الذين يصنعون وينمون. ويمكنك أيضًا أن تقول "مرتين مختلفتين حقًا" عن طفولة باسي المبكرة ، التي كانت عمليا ما قبل الصناعة. كان منزله الأول عبارة عن مبنى سكني مكون من طابقين من الطوب والحجر - نفس الشيء الذي نشأ فيه والده - حيث عاشت حفنة من العائلات وشاركت في فناء لخيولهم وخنازيرهم وأبقارهم. لا يزال هناك بيت حجري قائم حتى يومنا هذا ، وعلى الرغم من أن السباكة الداخلية قد جاءت في الوقت الذي ولد فيه باسي ، لم يكن التلفزيون كذلك. تتضمن ذكرياته الأولى تشغيل المهمات القديمة مع والدته ، لمصنع الحبوب المحلي وصانع الجبن. كان أحد أصدقائه الأوائل دجاجة. تتذكر أخت باسي الكبرى ، إيفانا ، بإعجاب الطريقة التي كان يجلس بها أنجيلو الصغير في منتصف شارعهم الريفي و "دلل دجاجة حبيبته".
كان والده حدادا ، ووالدته ممرضة. توفي والده قبل أربع سنوات ، لكن باسي يتصل بوالدته كل يوم ، ويتحدثون ، كما كانوا دائمًا ، في فريولان ، اللغة التي كانت مهيمنة في السابق في المنطقة التي أصبحت سريعة الآن من قبل الإيطالية.
يقف في فناء طفولته ، محاطًا بالجدران الحجرية المرقعة بالجبس من الأغطية الفارغة والشقق المهجورة ، من المغري رسم خط بين نشأة العالم القديم لباسي وآرائه غير العصرية في الفيزياء. ناهيك عن الكنيسة ، التي لا تبعد مائة ياردة ، التي لا يزال برج الجرس يلوح في الأفق على المشهد الساحر كله ولكن المتدهور. إن باسي كاثوليكي مؤمن ومؤمن بالله ، وهو أمر يقول إنه "غير عادي" ولكنه "غير نادر" بين زملائه في الجامعة. وصف أينشتاين إيمانه بأن الواقع يمكن أن يُفهم على أنه "دين" ، وتساءلت عما إذا كانت هناك علاقة بين عقيدة دينية الدينية وبين ما أصبح في الأساس موقفًا أقصى اليمين في الفيزياء. سألته على مائدة النزهة في زغرب.
انه يعتقد للحظة واحدة.
قال: "نعم ، هذا هو الحال". "فكرة أن هناك حقيقة وبساطة وراء الظواهر ، إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك ربطها مباشرة بالإيمان بالله الذي هو وحدة تؤدي إلى كل شيء."
توقف مرة أخرى.
واضاف "لكنه ايضا شعور حميم". "ليس من الضروري أن أربط بين الأمرين."
وقال لي إن هذا الشعور مدعوم بتجربته.
وأوضح أن "الأشياء البسيطة في الحياة هي الأكثر واقعية". "عندما يكون الشخص بسيطًا ، يكون أفضل."
إن الفكرة القائلة بأن الكون أبسط مما يبدو مدعومة بالطريقة التي تقدم بها الفيزياء ، من نيوتن إلى آينشتاين وما بعدها ، تسببت في المزيد والمزيد من الظواهر مع معادلات أقل وأقل. ولكن كما الفيزيائي جامعة كورنيل N. دايفيد ميرمين - داعية اللدودين لالعقيدة، ومن المرجح خفة دم وراء عبارة "اخرس وحساب،" الذي شدد أن القمر هو واضح ليس هناك عندما لا أحد يبحث - يقول، أخذ مساعدة من الفيلسوف ديفيد هيوم في القرن الثامن عشر ، السوابق التاريخية والمنطق الاستقرائي لا يمكنها أن تثبت أي شيء ، على الأقل ما هو الواقع. أقدر تواضع هذه الحجة ، وقلت ذلك لباسي عبر الطاولة.
رد على ذلك بقوله إن هناك بالفعل "غطرسة" في افتراض الأرثوذكسية بأن ميكانيكا الكم صحيحة.
وقال "هذا الموقف يمنع البحث ، في نهاية المطاف". "حتى لو كان العالم في نهاية المطاف غير مفهوم ، فلا يوجد سبب للاعتقاد بأننا وصلنا إلى القاع بميكانيكا الكم."
أخبرني باسي أنه بدأ في الفيزياء باهتمام أكبر بكثير من التنوير الذي توفره النظريات أكثر من فائدتها. يبدأ العديد من الطلاب ذوي العيون المرصعة بالنفس بنفس الطريقة ، ولكن ميكانيكا الكم لديها طريقة لإلقاء الماء على أحلامهم. (كشخص أنهى درجة الدكتوراه في الفيزياء. فقط للتبديل إلى مهنة في مجال التمويل بمجرد أن أصبح التنوير والتوظيف بعيد المنال ، أكتب هنا من الخبرة.)
يقول ديتليف دور ، فيزيائي رياضي في جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ ومرشد لباسي: "عندما تكون طالبًا ، بالطبع فأنت تصدق المعلم". "أنت تفكر في نفسك ، حسنا ، هناك شيء في الطبيعة ، شيء خارج عن فهمنا حقا.
ومع ذلك ، فإن الطالب القادم الذي لديه ميل للتشكيك في الأرثوذكسية لم يكن بإمكانه اختيار مكان وزمان أفضل بكثير من جامعة تريست في التسعينات. جيانكارلو غيراردي ، الذي درس صف باسي الأول في ميكانيكا الكم وأصبح لاحقًا دكتوراه. مستشار ، والذي توفي في عام 2018 ، يتذكر في الجامعة كمعلم متفان وموهوب. ولكن خارج تريست ، اشتهر غيراردي بكونه أحد مهندسي نماذج الانهيار الموضوعي ، والتي لديها القدرة على تسوية الجدل حول ما تعنيه ميكانيكا الكم.
بشكل عام ، هناك نقطتان حول هذا السؤال. إحداها هي الأرثوذكسية ، وتسمى أيضًا بمضادات الذهان (على الرغم من أنها عامةً فقط من قبل غير الأرثوذكس ؛ يميل الفيزيائيون إلى الارتداد في وصف أي شيء بخلاف نسخة من الواقعية. يفضل ميرمين ، على سبيل المثال ، مصطلح "الواقعي التشاركي"). إن مضادات الأعداء هم الورثة الفكريون لبوهر الذين يعتقدون أن الفيزياء يمكن أن تصف التجربة الإنسانية للواقع فقط ، وأن مفارقات نظرية الكم تنتج عن محاولات مضللة لاستخدامها لتمييز طبيعة الواقع نفسه.
ثم هناك الواقعيون (كما يطلقون على أنفسهم بسعادة) ، الذين هم ، بشكل فضفاض ، سليل شرودنغر وأينشتاين ، والذين يعتقدون أن الفيزياء يمكن ويجب أن تصف العالم كما هو موجود عنا - من خلال توضيح ، على سبيل المثال ، ما مستمرة مع تلك القطة في الصندوق. اكتسبت طريقتان للتوفيق بين نظرية الكم والواقعية زخمًا. أحدها ، المعروف باسم "العديد من العوالم" ، يجادل بأن جميع الاحتمالات المشفرة في وظائف الموجات تحدث بالفعل ، بحيث تعيش قطة شرودنغر وتموت (وبشكل أعم ، أن كل ما يمكن أن يحدث) ، وإن كان ذلك في فروع مختلفة من عدد هائل ومتزايد من الأكوان. والآخر ، المسمى ميكانيكا بوهيمية ، ينقذ صورة "جزيئات نيوتن تخضع للقوى" ، ويخصص للقط مصيرًا واحدًا ، ولكن فقط من خلال إعطاء الجسيمات قوى تبدو خارقة للطبيعة ،
كلا هذين الخيارين غريبان ولديهما إحراج من الميزات غير المرئية إلى الأبد - مثل التواءات التي يجب على الفيزيائيين إجراؤها عند تخيل الحقائق التي تتوافق مع تنبؤات نظرية الكم الغريبة - لكن كلاهما يوضح أيضًا الطرق الممكنة التي قد تصفها ميكانيكا الكم في الواقع وكذلك التنبؤ بها . المشكلة الحقيقية هي أن هذه الحقائق البديلة تتعارض مع بعضها البعض ومع تلك التفسيرات المتنافسة الأخرى. وذلك ، نظرًا لأن مجرد تفسيرات نظرية الكم لا تقدم أي تنبؤات جديدة ، لا يمكن للتجارب الاختيار بينها ، لذا فإن ما يفضله الشخص هو مسألة ذوق.
يقول ستيفن أدلر ، عالم الفيزياء بمعهد الدراسات المتقدمة في برينستون ، ومعلم ومساعد آخر لباسي: "كنت دائمًا أعتبرها لعبة فارغة". "الفيزياء هي موضوع تجريبي. إذا لم يكن بالإمكان تمييزهم تجريبيًا ، فلا يهمني ما هو تفسيرك ".
وصل غيراردي وزملاؤه إلى نماذج الانهيار الموضوعي من خلال إجراء عملية زرع مفاهيمية دقيقة استبعدت إشارات نظرية الكم إلى الملاحظة واستبدلتهم بمصطلح رياضي جديد أضيف إلى معادلة شرودنغر. من خلال إحداث انهيار موضوعي ، حول المصطلح الجديد النظرية من نظرية تصف ما يراه المراقبون إلى واحد يصف العالم كما هو (بافتراض ، بالطبع ، أن النظرية صحيحة). كان الجزء الصعب هو إيجاد طريقة للقيام بذلك لم تتسبب في تناقض النظرية الجديدة مع أي من توقعات ميكانيكا الكم العديدة. اتضح أن الخدعة كانت في منح الجسيمات الأساسية ببعض الخصائص الجديدة غير التقليدية.
يشرح باسي: "عليك إزالة كلمة" جسيم "من مفرداتك". "كل شيء يتعلق بالجيلاتين. الإلكترون يمكن أن يكون هنا و هناك، وهذا كل شيء ".
في هذه النظرية ، يتم استبدال الجسيمات بنوع من الهجين بين الجسيمات والموجات: النقط الجيلاتينية التي يمكن أن تنتشر في الفضاء والانقسام وإعادة التوليف. والأهم من ذلك ، أن النقط لديها نوع من الخجل المدمج الذي يفسر ازدواجية جسيم الموجة بطريقة مستقلة عن ملاحظة الإنسان: عندما تصادف كتلة واحدة حشود من الآخرين ، فإنها تتفاعل من خلال الانكماش بسرعة إلى نقطة.
"إنه مثل أخطبوط عندما تلمسهم! يقول باسي ، وهو يطيح بأصابعه إلى مجموعة ضيقة لاستحضار مخالب تفعل نفس الشيء.
إذا تم تأكيد الانهيار الموضوعي ، فإن اعتقاد العقيدة بأن قوانين الفيزياء يجب أن تشير إلينا حتمًا ستفقد دافعها الرئيسي. ستكون الطريقة التي يعمل بها العالم مرة أخرى واضحة في الكلمات. "الجيلي الذي يتفاعل مثل الأخطبوط" سيكون "الجسيمات الجديدة الخاضعة للقوى". سيتم تحديد الظواهر الغريبة الجديدة التي يمكن أن تولد تقنيات لا يمكن تصورها حاليًا. قطة شرودنغر ستعيش أو تموت بغض النظر عمن ينظر أو لا. حتى عدم القدرة على التنبؤ بالعالم دون الذري يمكن أن يتحول إلى وهم ، وهو انطباع كاذب قدمه جهلنا بأفكار الأوكتوبويد. كانت المشكلة الوحيدة ، في الثمانينيات من القرن الماضي ، عندما تم تصور نماذج الانهيار ، هي أن الانحرافات التي تنبأت بها نظرية الكم كانت صغيرة جدًا لدرجة أنه لم يكن هناك أي تجربة مجدية يمكن أن تأمل في اكتشافها.
لكن التكنولوجيا قطعت شوطًا كبيرًا بحلول عام 2004 ، عندما طلب أدلر من باسي التعاون معه في حساب عواقب الانهيار الملحوظة. منذ ذلك الحين ، بنى باسي مسيرة مهنية من الحلم بطرق لتمييز الأدلة على واقع قائم على الأخطبوط. بصفته منظّرًا ، لا يقوم باسي بالتجارب بنفسه ، ولكنه يدفع بالتقدم بطرق أخرى ، مثل إلهام التجارب مثل كاتالينا كورسينو ، الباحث الرئيسي في المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء النووية ، إلى العمل.
قال لي Curceanu: "لقد انبهرت حقًا بالهرطقة التي أرادها شخص ما لتغيير معادلة شرودنغر"
تدير مؤسستها مختبرًا تحت جبل جران ساسو الإيطالي ، وتجربتها التي أعيدت استخدام كاشفات المادة المظلمة للبحث عن إشعاع الأشعة السينية التي تم حسابها من قبل فريق باسي يجب أن تنبعث من قبل قطع صغيرة من الأخطبوطات الصغيرة.
في حالات أخرى قام فريق باسي باستخراج البيانات من التجارب التي لا علاقة لها بالانهيار ، التي أجراها أشخاص ليس لديهم أدنى فكرة عن كيفية إعادة استخدام نتائجهم. حتى الآن ، لم تظهر أي من الاهتزازات المنبهة التي تتنبأ بها نماذج الانهيار ، أو تأثيرات مثل الإشعاع التي يجب أن تنتج عنها. ومع ذلك ، قدم كل تحليل جديد معلومات مفيدة من خلال وضع حدود على مدى ارتفاع صوت الوبس! قد يكون ، وكذلك بأي تردد أو درجة.
إن لعبة الاستماع بعناية أكثر من أي وقت مضى للضوضاء ووضع حدود أقل من أي وقت مضى على حجم الصوت تبدو لا نهاية لها مثل الجمود الأصلي حول ما تعنيه ميكانيكا الكم. وسيكون الأمر كذلك ، ولكن لحقيقة رئيسية واحدة: لكي تكون نماذج الانهيار الموضوعي متسقة مع حقيقة أن الأجسام الماكروسكوبية لها مواقف محددة وخصائص أخرى (بما في ذلك القطط تكون إما ميتة أو حية دائمًا) ، يجب أن تكون الضوضاء أعلى من مستوى معين ، نوع من الحد الأدنى من النفخة. الفجوة بين هذا الحد الأدنى والحد الأقصى الذي حددته تجارب الكشف عن الاهتزاز هو مقياس لمقدار لعبة الاستماع المتبقية للعب. يتابع باسي ذلك بنوع من بطاقة قياس الأداء ثنائية الأبعاد ومتعددة الألوان تسمى "مؤامرة الاستبعاد" - الحجم على محور واحد ، التردد من جهة أخرى - حيث تكون مستويات الضوضاء التي استبعدتها التجارب مظللة وتشير المساحة البيضاء المتبقية إلى المنطقة التي لم يتم استكشافها بعد. يطلق باسي على هذه المنطقة اسم "الصحراء الكبرى" ، ويضع المؤامرة في العديد من أوراقه ، في كل مرة مع القليل من الصحراء المتبقية.
لا تزال الصحراء كبيرة: حوالي 10 أوامر من حيث الحجم ، والتي ، من حيث المسافة ، تعني نطاقًا بين اتساع حبة الرمل وتلك الولايات المتحدة. قد يستغرق تجريف كل شيء عقودًا أو أكثر. ولكن هناك طريقة أخرى يعمل بها باسي لتسريع اللعبة من خلال الحصول على التجارب الأولى التي تم تصميمها خصيصًا في الواقع للكشف عن الانهيار الموضوعي بعيدًا عن الأرض ، بما في ذلك تجربة تسمى TEQ TEsting الحد الواسع النطاق لميكانيكا الكم.
يوضح هندريك Ulbricht من جامعة ساوثامبتون بإنجلترا أن "TEQ هو مشروع أوروبي تم تمويله بأموال كثيرة جدًا ، في الواقع ، لمجرد اختبار نماذج الانهيار ، وعدم فعل أي شيء سوى البحث عن هذه الضوضاء."
قام باسي بتنسيق جهود جمع الأموال التي أدت إلى منحة بقيمة 4.4 مليون يورو من المفوضية الأوروبية لـ TEQ ، وأولبريشت هو التجريبي الذي يقوم ببناء الجهاز والذي سيجري الاختبار في مختبره اعتبارًا من أواخر عام 2021. الفكرة هي لمسح مساحة جديدة من الصحراء عن طريق رفع خرزة زجاجية بحجم مائة نانومتر بشبكة دوامة من الحقول الكهربائية داخل ثلاجة عالية التقنية ومراقبة حركة الخرزة بالليزر. عند الانتهاء ، سيبلغ ارتفاع بدائل الفولاذ والزجاج حوالي أربعة أقدام ، وإذا كان يعمل كما هو مخطط له ، فسوف يكتشف إما يصنع التاريخ ! كاهتزازات للخرز الزائدة عن ما تنبأت به ميكانيكا الكم ، أو بخلاف ذلك ، تضرب أمرين إضافيين من حيث الحجم قبالة الصحراء ، تقلص حجمها من حجم الولايات المتحدة إلى حجم مدينة نيويورك ، كما تم قياسه من قمة برونكس إلى الجزء السفلي من جزيرة ستاتن.
قال Ulbricht ، إن الباسي هو المحقق الرئيسي للمشروع ، وهو في الأساس رئيسه التنفيذي ، وهو دور غير اعتيادي لمنظر ، ولكنه يعمل "بشكل جيد حقًا" ، لأن فطنة باسي تفرض انضباطًا على المجموعات البحثية الثماني الأخرى بالإضافة إلى Ulbricht التي تتعاون في المشروع والمتناثرة في جميع أنحاء أوروبا.
"هل رأيت جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص به؟" سألني Ulbricht عندما زرت مختبره ، وأثيرت حواجبه عجبًا في نظام حفظ الملفات المذهل الذي بدا وكأنه باسي. لكن ما وجده Ulbricht مميزًا بشكل خاص حول نهج Bassi هو طرقه المختلفة للتعامل مع الفيزياء والناس.
قال لي: "عندما نتحدث عن الفيزياء ، يتحول إلى محقق ويطرح بالفعل أسئلة حيث تشعر أحيانًا أنها مزعجة". "إنه يحقق ويريد حقًا أن يعرف:" هل هذا أو ذاك؟ "
قال Ulbricht ، "في نفس الوقت ، إنه لطيف للغاية ويعرف إلى أين يتوقف. أعتقد أنه يمكن أن يثبت لي خطأ بسهولة ويقول ما أقوله لا معنى له. ولكن عندما يشعر أنه وصل إلى نقطة لا يمكنني دفعها بعد ذلك ، يتوقف عندها للحديث عن الطقس أو شيء ما. "
يستشهد أصدقاء باسي بازدواجية مماثلة تقريبًا تشبه الجسيمات
"إذا كان لديه فكرة واضحة عن الطريقة التي يحب ذلك"، ويقول واحد، "يجب أن يكون بالضبط الطريقة التي يحب ذلك. لا توجد تنازلات ".
وهذا ينطبق على معظم الأشياء ، من الفيزياء إلى الغذاء. يقول صديق آخر: "رغم أنه إيطالي ، إلا أنه يكره اللازانيا لأنه يمزج جميع المكونات. بالنسبة لأنجيلو ، يجب أن يكون هناك شريحة لحم هنا ، بطاطس هناك ، وربما تتصدر قليلاً هناك. إنه دقيق للغاية. " ولكن عندما يتعلق الأمر بالناس ، يتفق كلا الصديقين ، فإن باسي أكثر ليونة ، ومهذبًا جدًا و "مدركًا اجتماعيًا جدًا" - وهو نوع الشخص الذي يتأكد من عدم ترك أي شخص في حفل عشاء خارج المحادثة ومن هو شخص عاطفي و لعوب كقاعدة. نسخته من الحديث الصغير هو تدفق مستمر من شكاوى الدولارات حول أشياء ليست بالطريقة التي يحبها تمامًا والحفريات الجميلة التي تستهدف خصوصيات الآخرين ، مثل عندما أخبرته أن وجبة الإفطار النموذجية الخاصة بي عبارة عن مجموعة من المكونات الممزوجة في ملس.
قال بحذر شديد: "لم نعد أصدقاء".
عندما زرته ، كان ذلك بعد شهر العسل مباشرة. تزوج من محام من تريست يدعى كيارا.
"كم يتحدث هذا الرجل؟" أخبرتني كيارا أنها كانت أول رد فعل لها على تعليق باسي دون توقف. تصف ، مثل كل معرفة أخرى لباسي ، زوجها الجديد بأنه كتاب مفتوح. وبعد أسبوع قضيته في استجوابه بكل أنواع الأسئلة ، مراقبًا لملاحظته ، لا يمكنني الاختلاف. يعطي باسي كل مظهر للوجود ، أو على الأقل يحاول أن يكون ، شفافًا كما يعتقد أنه يجب أن تكون الفيزياء.
شرودنغر - الذي ، بالمناسبة ، تكهن بأن الجسيمات دون الذرية قد تكون في الواقع "هلام بدون هيكل" - يساوي ولادة العلم مع ظهور الفلاسفة اليونانيين القدماء لفكرة "أن العالم من حولهم كان شيئًا يمكن فهمه ، إذا كان أحد فقط أخذ عناء مراقبته بشكل صحيح. "
هكذا يرى باسي TEQ. أخبرني ذات مرة أنه "متأكد بنسبة 100 في المائة" من أن TEQ أو بعض التجارب المستقبلية ستجد أن ميكانيكا الكم مطلوبة ، وهو رأي يعترف به بالكامل يعتمد على فلسفته وليس الحقائق. من جانبه ، Ulbricht لا يعرف ما سوف تجد TEQ ، لكنه يشكك في الانتقاد الشائع الذي يحركه فقط بالفلسفة ، حيث يُنظر إلى نماذج الانهيار على نطاق واسع على أنها اختراعات Rube Goldberg-esque المصممة لإشباع الرغبة في الفهم في جعل العالم لا يسبر غوره بواسطة ميكانيكا الكم.
قال: "علينا أن نعيدها من الفلسفة". "هناك تنبؤ واضح لما تقوله ميكانيكا الكم وهناك تنبؤ واضح لما تقوله نماذج الانهيار. ما يمكن أن تقدمه هذه التجارب هو أنها يمكن أن تقرر ".
إن براغماتية Ulbricht هي في الواقع أكثر تمثيلًا لفريق TEQ بشكل عام من أي نوع من الإطاحة بالإنجيل الأرثوذكسي. ماورو باتيرنسترو ، المنظر في جامعة كوينز بلفاست الذي ساعد باسي وأولبريشت على الحصول على TEQ من على الأرض ، مقتنع تمامًا بأن ميكانيكا الكم صحيحة مثل باسي أنها ليست كذلك. كما أن التعاون يشمل أعضاء حاملي البطاقات من الأرثوذكسية ، بما في ذلك Caslav Brukner ، الفيزيائي في معهد Quantum Optics ومعلومات Quantum الذي رفض أحلام الواقعي بقوله لي ، "لقد انتهت هذه القصة بالفعل." ومع ذلك ، كتب لاحقًا عبر البريد الإلكتروني ، "نحن بحاجة إلى توسيع نظام المعلمات الذي يتم اختبار نظرياتنا القائمة عليه." وبعبارة أخرى ، يحتاج شخص ما إلى التحقق مرة أخرى من الصحراء قبل إطفاء الأنوار على الواقعية للأبد.
ومن المفارقات أن أصابع باسي يمكن أن تكون في وضع التبديل إذا حكمت التجارب بانهيار النماذج. من ناحية أخرى ، اعترف لي ، لو أنه درس تحت Bohmian مثل Dürr بدلاً من Ghirardi ، لكان من المحتمل أيضًا أن يصبح مؤمنًا بميكانيكا Bohmian. في هذا الكون البديل ، لم يكن يتوقع أن تكشف التجارب انحرافات عن ميكانيكا الكم ، ومن المرجح أنه سيقبل هذه المراوغات النظرية على أنها تعكس حقيقة كامنة غريبة لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر. الأمر الذي يجعل معتقدات باسي على الأقل جزئياً مسألة صدفة - وربما ، كما هي بالنسبة لكثير من الناس في العديد من المجالات ، جزئياً تكيف مع عمله. سألته على طاولة النزهة عن مدى اعتقاده بأهمية معتقداته في أداء وظيفته.
أجاب: "ظروف العمل ، إلى حد ما ، بائسة حقا". "أنت لست مشهورًا ، لا تحصل على المال ، عليك أن تقاتل كل يوم ، عليك أن تفعل الكثير من الإدارة والأشياء الرهيبة. لذا عليك أن تؤمن ، بمعنى أن لديك الشغف لكل ذلك ".
تذكرت مقطعًا قديمًا لآينشتاين عن الأشخاص الذين يتابعون العلم من أجل "الهروب من الحياة اليومية بوحشيتها المؤلمة وكآبة يائسة" ، وكذلك شرح لي ميرمين عبر البريد الإلكتروني كيف أن الرؤية الأكثر إيجابية للأشخاص الذين طورهم مع تقدمه في العمر من الأسهل عليه أن يقبل أن الإنسانية على طول الطريق ، حتى في العلوم الفيزيائية. لقد لخصت كل هذا لباسي ، لا يزال يأمل في نهاية تحقيق استمر أسبوعًا للوصول إلى الجزء السفلي من اندفاعه لفصل الطبيعة البشرية عن النوع الجسدي ، مثل طعامين مختلفين على طبق. بعد كل شيء ، رثى مرارًا وتكرارًا في عصرنا معًا الطريقة التي يديم بها جوع الناس من أجل السلطة العقيدة ، حيث يدعم الخبراء سلطتهم عن طريق إبقاء الجميع في الظلام. لذا ، ربما غامر ، إنه يبحث عن شيء أقل تلويثًا في الفيزياء؟
كان باسي في حيرة من السؤال. وأكد مجدداً أن وجود عيوب كبيرة لدى الناس هو حقيقة. لكن هذا الواقع والجوانب المؤلمة الأخرى للحياة ، لا يمكن فصلها عن الحياة نفسها. قال إن الفهم لا الهروب هو دافعه. في الواقع ، بالنسبة له ، فإن العكس هو الصحيح: الحياة اليومية ، مع العائلة والأصدقاء ، هي ملجأه من العمل. يذكر نفسه بهذا ، وبإيمانه بأن الناس والعلاقات أهم من العلم والإنجازات ، من خلال التعتيم على نفسه عدة مرات في اليوم: "إنها فيزياء فقط. إنها فقط فيزياء. إنها الفيزياء فقط ".
داخل مبنى بيج مصبوغ بالصدأ في زغرب ، وقف باسي أمام مدرج مضاء بشكل خافت مع 15 أو 20 حاضراً في ورشة العمل متناثرة بين المقاعد.
كانت محاضرته بسيطة بمعايير المؤتمرات العلمية. ويفترض لي لاحقًا أنها مصممة لتشجيع الناس على التفكير من جديد في المشاكل القديمة ، وهي تفترض عدم الإلمام بنماذج الانهيار ، أو حتى مع أساسيات مثل قطة شرودنغر. تضمنت باوربوينت رسماً كاريكاتورياً مخيفاً لقط ميت وحي ، ومجموعات من المعادلات المطلوبة ، وبالطبع ، نظيره الضخم: مؤامرة الاستبعاد بصحراءها الكبرى.
في النهاية ، كان لدى الجميع تقريبًا سؤال أو تعليق. تلا ذلك نقاش حي حتى وقف أحد الفيزيائيين الألمان وسأل سؤالاً يحصل عليه باسي بانتظام ويجده مزعجًا: "ما هي خطتك ب؟" - كما تعلم ، إذا تم استبعاد نماذج الانهيار.
يزعجه هذا السؤال لما يترتب عليه من أن استبعاد احتمال حقيقي لن يكون مساهمة صالحة للعلم. ولكن أيضًا لتأكيده على النجاح وإلمامه بأن باسي وفيزياءه مترادفتان إلى حد ما ، بحيث إذا فشلت نماذج الانهيار ، فسوف يفشل أيضًا. بعد كل شيء ، يجب على الناس أن يقدروا أن العمل المناسب هو المهم ، ببساطة القيام بعمل جيد يحتاج إلى القيام به.
ولكن في بعض الأحيان يكون من الأفضل تجنب الكلمات مع الأشخاص. ابتسم باسي للتو لمحققه وأشار إلى خاتم زفافه. اندلعت الغرفة بالضحك.
