Квантовая физика для человека, привыкшего к восприятию мира через школьный набор знаний, кажется чем-то невероятным. На микро- и более мелком уровне происходят совершенно неожиданные вещи. Одна только квантовая суперпозиция, когда частица находится сразу во всех состояниях, повергает в культурно-информационный шок адепта классической механики.
Следующий важный вопрос - можно ли, собственно, доверять результатам исследований, которые выполнены на оборудовании, мало относящимся к "размерному" фактору квантовой науки.
Невольно появляется мысль, что, может быть все парадоксы, которые мы с вами знаем - это результат неправильного измерения :) Ведь если пытаться наступить на таракана сильно рифленой подошвой, то вероятность прищемить его будет заметно сокращаться из-за того, что тот вполне проскользнёт между протектором ботинка и убежит. Или та крылатая фраза, про пушку и про воробьев, подходит к ситуации как нельзя лучше. Но, давайте разберемся, а влияет ли, собственно говоря, класс прибора, если это так можно назвать, на результат измерений.
Немного из истории физических измерений
Прежде, чем ответить полностью на обозначенный в заголовке вопрос, давайте вспомним, как вообще происходило становление физической теории и главное - что мы можем сказать про эксперименты и используемое оборудование? Всегда ли так получалось, что для "микрообъектов" применяли именно "микрооборудование" и нужно ли это вообще с физической точки зрения?
Возьмем любые яркие примеры. Скажем, обнаружение фотоэффекта или регистрацию частичек, испускаемых нестабильным атомом.
Самый простой способ обнаружить фотоэффект - измерить показатели на ножках фоторезистора вольтметром. Фотоэффект (сильно упрощая) - это процесс выбивания электронов с их позиции под действием источника света, что приведёт к появлению электрического тока. Эффект и прибор, который его фиксирует, являются объектами из разных вселенных. Там частицы бегут, а тут стрелка отклоняется под действием частиц. При этом усомниться в существовании фотоэффекта как такового или в точности измерений никто сегодня не посмеет. По логике с тараканом и ботинком, нужно было бы фотоэффект исследовать с помощью тех же фотонов. Но нет, как видите совершенно не обязательно использовать для обнаружения и описания того или иного физического явления устройства, которое будет работать "на том же уровне".
Ничто не мешает "макроприбору" фиксировать "микроизменения" как ничто не мешает механической стрелке в термометре деформироваться под действием температуры.
Следующий простой пример - фотопластинка, которая засвечивается от радиоактивного излучения. И хотя тут уже речь скорее не про уровень, а про взаимодействие эффектов и процессов, которые кончаются химической реакцией, это тоже нужно уяснить и осознать. Ничто не мешает фиксировать физический процесс с высокой точностью, даже если мы не используем непосредственное измерение, а ориентируемся на косвенные результаты, которые можно систематизировать.
Кстати, про методики измерений можно почитать на проекте наших друзей, которые пишут про все области знаний в научно-популярном формате :)
Как можно изучать микро- на макро-?
Если приведенные примеры не вызывают у вас сомнений и вопросов, то, по всей логике, не должно быть и вопросов касательно измерений квантовых эффектов или явлений на оборудовании из "нашего мира". Для регистрации того или иного факта порой достаточно просто иметь возможность его зафиксировать. Для более детального изучения, конечно же, может потребоваться и более чувствительное оборудование, нежели то, что мы имеем. Ещё тут скрывается общий враг всех ученых - измерить совсем не то или объяснить неправильно.
Но нигде тут не найти ни одного момента, который не позволял бы исследовать процессы, происходящие на уровне квантовой физики с помощью обычного, привычного нам, оборудования. Скажу больше! Даже высокая точность иногда не нужна. Хватит и просто возможности зафиксировать факт существования явления.
Увы, иногда такие вещи становятся и обратной стороной медали. Например, те же нейтрино долгое время существовали только на бумаге и совсем недавно были обнаружены экспериментально. Но если бы экспериментально обнаружить их не удалось, то всегда можно было бы сказать мол "Да у нас оборудование нечувствительное! Нужна другая методика!" И такие факты случались в истории. Любители критиковать эфир наверное уже потирают руки. Это один из тех самых случаев, когда эфир вроде как есть и многие до сих пор верят в его существование, но как таковых экспериментальных результатов нет так как не существует однозначной методики.
Итог рассуждений очень простой. Ничто не мешает исследовать квантовый мир с помощью оборудования, которое работает буквально "в другом измерении". Мы можем не до конца понимать что такое время, но вполне можем фиксировать его хронометром любого типа. Хоть солнечными часами!
Соответственно, и нет оснований не доверять макроприборам, которые используются для обнаружения квантовых эффектов. Списывать невозможность объяснить ту же квантовую запутанность на неправильный способ измерений совершенно неуместно.
Когда мы говорим про исследования, не нужно ни в коем случае путать метод изучения и природу изучаемого объекта. Мы можем даже с помощью глаз зафиксировать процесс расслоения жидкостей в стакане по плотностям. Точность будет очень высокая. Но это никак не связанно с детальным изучением динамики процесса.
Пожалуйста, подпишитесь на проект, оцените статью лайком и напишите комментарий! Сейчас это очень важно для выживания проекта!
Статьи по теме на моем канале:
Ещё кое-что полезное:
- Путеводитель по научно-популярным каналам ДЗЕНа: смотрите здесь