Неопубликованная рукопись Шрёдингера раскрыла его взгляд на случайность в квантовой физике
Физик Флавио Дель Санто изучил неопубликованную рукопись Эрвина Шрёдингера, хранящуюся в Австрийской центральной библиотеке физики при Венском университете
Рукопись под названием «Крах детерминизма» посвящена одной из ключевых проблем квантовой физики — случайности событий. Квантовая теория позволяет предсказывать вероятности измерений, но не конкретные результаты. Учёные давно спорят, связано ли это с неполнотой знаний или же случайность — фундаментальное свойство природы.
В квантовой физике существует понятие скрытых переменных — информации, которая могла бы определять поведение частиц, но остаётся недоступной для наблюдения. В 1932 году математик Джон фон Нейман пришёл к выводу, что добавлять скрытые переменные в квантовую механику нельзя. Позже британский физик и математик Тейлор Уиттакер поставил под сомнение детерминизм, используя пример поляризованного света, проходящего через поляризатор.
В своей трёхстраничной рукописи Шрёдингер оспорил допущения Уиттакера. Он предложил модель, в которой каждому фотону присвоено число от нуля до единицы, причём в падающем луче эти числа распределены равномерно. Пройдёт ли фотон через поляризатор, зависит от его числа и от угла поворота поляризатора. Модель воспроизводит ожидаемую долю прошедшего света, которую предсказывает закон Малюса — правило, по которому яркость света за поляризатором зависит от угла между направлением поляризации света и поляризатором.
Кроме того, Шрёдингер придумал математическое правило, которое меняет число фотона после того, как тот прошёл через поляризатор или отразился от него, и восстанавливает распределение в соответствии с законом Малюса. Так модель решает проблему изменения распределения после первого измерения. По мнению Дель Санто, Шрёдингер, возможно, не опубликовал работу потому, что схожие мысли высказал в опубликованной статье другой физик — Генрих Пельцер.
Ранее по теме: Учёные воплотили в жизнь квантовое предсказание 1931 года
Источник: Interesting Engineering
