Mohos Márton / 24.hu
Tudomány

Ez a fizika a legnagyobb tudósokat is zavarba hozza

A kvantumfizika, vagy egészen pontosan a kvantummechanika a fizika egy olyan ága, ami teljesen ellentmond annak, amihez évszázadok alatt a szemünk szokott: az apró elemi részecskék lehetnek egyszerre két helyen, viselkedhetnek hullámként, és a megfigyeléstől függően változtathatják az állapotukat. Az elmélet tökéletes, de felfogni szinte lehetetlen – mi azért megpróbáltuk megérteni Diósi Lajos, a Wigner Fizikai Kutatóközpont fizikusa, tudományos tanácsadója, az MTA doktora segítségével.

Próbáljuk meg először megmagyarázni közérthetően, hogy mi a kvantumfizika, ugyanis már magában ez nagy feladat.

A kvantumfizika eredete és szerepe az atomfizikához és az atom szerkezetének megismeréséhez kötődik. Az előtudomány a fizikatudomány, amit finomítani kellett. A huszadik század elején oda jutottunk, hogy a Newton-féle mechanikával nem lehetett az atomok tulajdonságait megmagyarázni, furcsa dolgok mondtak ellent a newtoni szabályok alkalmazásának. Különösen, amikor az atomok szerkezetéről is fogalmunk lett.

Mikor kezdtük az atomokat lebontani kisebb részekre?

A 19. század második felében, a 20. század elején már tudták. De arra, hogy például az elektron hogyan viselkedik az atomban, nem volt már alkalmazható a Newton-féle, egyébként tökéletes fizikai elmélet. Az atomi rendszerek esetében valami mást kellett kitalálni. Ez lett a kvantumelmélet. Az elnevezés onnan származik – és mindmáig elég találónak mondhatjuk –, hogy az atomi világban kvantáltság van, azaz vannak olyan kicsi mennyiségek, amelyek alá nem lehet menni.

Valami, ami hagyományos skálán folytonosnak tűnik, ha nagyon finom mérésekkel közelítjük meg, kiderül, hogy ugrásszerűen, kvantumonként tud csak átváltozni.

Az atomi világra ezért kifejlesztettek egy speciális, akkoriban csak erre alkalmazott és érvényesnek gondolt elméletet, a kvantumelméletet, amelynek alapvető tulajdonsága az volt, hogy bizonyos események nem folytonosak, hanem lépcsőzetesen változhatnak csak. Erről az elméletről az derült ki, hogy a fogalmi rendszere és a matematikai struktúrája iszonyúan különböző attól, amit Newton óta tudunk. Azok a fogalmak, hogy a térben bizonyos koordináták mentén mozoghatnak a tárgyaink, bizonyos erőkkel feszülhetnek egymáshoz, egészen hihetetlen, szinte misztikus módon feloldódtak a kvantumelméletben. Mindmáig tart az a mondás, hogy megérteni ezt igazából nem lehet, alkalmazni, megszokni igen.

Alapvetően az a nehéz benne, hogy elképzelni és alkalmazni a saját tapasztalt világunkra ez nagyon nehéz. Át kell állítania az embernek az agyát arra, hogy ebben a rendszerben gondolkozzon.

A kutatók és egyetemi tanárok nagy része még mindig ott tart, hogy elismeri: ehhez a mi, évszázadokon keresztül a newtoni fizikához szokott szemléletünk nem tud alkalmazkodni. Úgy látjuk, hogy a dolgok valahol vannak, a helyük, a jelenlétük, a pályájuk meghatározott. És a viselkedésüket, a dinamikájukat, az állapotukat valamiféle hagyományos módszerrel le tudjuk írni.

Mohos Márton / 24.hu

Ezzel szemben a kvantumelméletben mi történik?

Az atomok kinevetik ezt a fajta konzervatív viselkedést. A hagyományos, évszázadok alatt kialakult viselkedési formákat, azt, ahogy a természet élettelen tárgyai viselkednek, az atomok és az atomnál kisebb részecskék nem követik. Az, hogy a fizikatudomány eljutott ennek a felismerésére, egy olyan világ tulajdonságait tudta megfogalmazni, amit az évezredes tudományos szemlélet nem képes felfogni. Nagyon nagy eredmény volt, és mutatja azt, hogy a fizika, ahogy egyébként más egzakt természettudományok is képesek felismerni olyan absztrakt viselkedést a természetben, amihez szemléletes eszközeink nincsenek. Képesek vagyunk olyan struktúrákat felismerni, és leírni a viselkedésüket, amelyek a mi szemléletünkbe egyáltalán nem illeszthetők bele. Nemcsak a hétköznapi szemléletünk, de a tudományos megközelítés és a tudomány emberei is gondban vannak, ha bele kell helyezkedniük ebbe az új világba.

Pár szóval ezt a kvantumos világot le tudjuk írni? Meg lehet magyarázni pár szóban az alapfeltevéseket ?

Nehéz lenne, mert itt is létezik egy olyan többféleség, amit igazából a dolog absztrakt volta enged meg. A kvantumelmélet kialakulásakor Schrödinger egy úgynevezett hullámfüggvényes sémát vezetett be. A fizika abban különbözik a matematikától, hogy történeteket kell hozzá mondanunk, valamilyen szemléletet mindig muszáj a matematika mellé felkínálnunk.

Ez a történet az volt, hogy egy elektronnak – mert ez volt a kísérleti nyúl az atomot alkotó elemek fizikájában – nem pályája van meg helye, hanem egy térben eloszló függvény, bizonyos sűrűségeloszlás rendelendő hozzá, és ahol ez a függvény elég sűrű, ott az elektron inkább van, mint ott, ahol ez a függvény lecseng. Ez egy komplex függvény ráadásul. Még az se igaz, hogy ez a térbeli sűrűség hasonlítana ahhoz, amikor valamit tényleg valószínűségekkel az itt és ott való felbukkanáshoz hozzárendelünk, mert még annál is vadabb. De arra elég, hogy el tudjuk képzelni: nem egy pálya van, egy hely hozzárendelve egy elektronhoz, hanem mindig valami térben eloszlott valami. Száz éve tart egyébként, hogy az ember azt hiszi: érti a kvantumelméletet, és mindmáig csapnak a homlokukra nagy tudósok is, hogy igen, hát erre nem gondoltam.

Ilyen gyors ez a tudományterület? Ennyi mindent fel kell még benne fedezni?

Kimeríthetetlenül más, mint a korábbi konzervatív fizikai világkép. Például, amikor Newton végül máig érvényes formában meghatározta a már 200 évvel ezelőtt konzervatívnak számító elméletét, ehhez hozzá lehetett szokni, nagy meglepetések nem érték se a fizikusokat, se a mérnököket. Amit a kvantummechanika az első száz éve után még mindig produkál, az egészen misztikus.

Tehát ezt úgy kell elképzelni, hogy kis túlzással mindennap történik olyan felfedezés, amit még számításba kell venni az elméletekhez?

Igen, olyan, ami még fontos lehet, amire senki nem gondolt. Ott volt például a meglepetés, amit ma úgy hívnak, hogy kvantuminformatika, kvantumszámítógép, kvantumkriptográfia. Sok-sok évtized után derült ki, hogy az információkezelésben, -titkosításban, -továbbításban, -tárolásban a kvantumos viselkedés olyan távlatokat nyit, amilyen korábban nem volt elképzelhető.

Hol tart most ennek a fejlesztése? Mennyire van gyerekcipőben egy kvantumszámítógép jelenleg?

2000-ben és 2001-ben én adtam az első két interjút arról, hogy mi a csuda az a kvantumszámítógép. 2000-ben azt mondtam, hogy tíz éven belül itt igazi elmozdulás nem lesz.

Mohos Márton / 24.hu

És nem lett.

Amikor azt az interjút adtam, akkor kezdték el a nagy techcégek felfedezni, hogy mennyi pénzt kell ebbe ölni, mert ki tudja, mi lesz belőle. Ma már nincs olyan techcég, pláne, ha telekommunikációs, amelyik ne ölne csilliárd dollárokat az ilyen kutatásokba.

Ahhoz képest, hogy ennyi pénz megy bele, hogy halad a kutatás?

Ahhoz képest, hogy milyen nehéz a feladat, van haladás. De ebben a pillanatban senki nem beszél arról, hogy olyan jellegű áttörés lehetne, hogy például a hagyományos számítógépekkel alig megoldható feladatokat belátható időn belül a kijövő esetleg még butácska, de már korrektül működő kvantumszámítógépekkel oldanánk meg.

Most ott tartunk, hogy nagyon pontatlanul működő játék-kvantumszámítógépeink vannak.

Tudjuk, hogy ezek a kis atomi szerkezeti elemek, a kubitek, nagyon zajérzékenyek. A világ legfinomabb szerkezetei, és ha például egy hasonlóan finom szerkezet a közelükbe jut, akkor már mindketten elvesztik a tervezett működésüket. Tudjuk, hogy a zaj egy alapvető ellenség, és alig kiküszöbölhető. Mostanában azt várják a fejlesztők, hogy találjunk olyan feladatot, ami nem biztos, hogy hasznos lesz, sőt, de olyan, amiről tudjuk, hogy ha meg akarnánk oldani egy közönséges számítógéppel, akkor a világ végéig se végezne vele. Viszont ezeken a kis buta pontatlan kvantumszámítógép-játékszereken be tudjuk bizonyítani, hogy véges idő alatt meg tudjuk oldani őket.

Van már ötlet, hogy milyen hasznos feladatokról is lehetne szó?

Ezek optimalizációs feladatok. Foglalkoznak vele fizikusok és teljesen elszállt, absztrakt tehetségű matematikusok is, hogy miként lehet elméleti üzemanyagot szolgáltatni a fejlesztőknek. De hiába én adtam az első hazai interjút erről húsz évvel ezelőtt, és írtam elméleti tankönyvemben róla, már ennek Magyarországon is specialistái vannak. Szóval ezt a kérdést, hogy hol tart most a kvantumszámítógép, sajnos már nem nekem kell feltenni.

Térjünk kicsit vissza a kvantumfizikához konkrétan. Ha erről beszélünk, a legtöbb embernek általában Schrödinger macskája jut eszébe, és talán az az alapfeltevés, amit ez illusztrál, tehát hogy egy atom lehet egyszerre két helyen egészen addig, amíg meg nem figyeljük. Ezt hogy képzelje el az átlagember?

Az átlagembernek ebben az a legnagyobb misztérium, hogy az atomi és annál kisebb részecskék nincsenek egy élesen meghatározott helyen, hanem mindig valami bizonytalanság van abban, hogy hol vannak. A fotonról már sok-sok évvel ezelőtt be tudták bizonyítani ezt, aztán úgy gondolták, hogy ha már lúd, legyen kövér, és nézzük meg, tud-e egyszerre két helyen lenni.

Az elektronoknál ezt bőven bizonyították már a húszas évek végén, aztán a fotonoknál úgyszintén, innen ugrottak tovább. Pedig sokáig úgy gondolták még maguk a kvantumelmélet sorozatosan Nobel-díjas felfedezői is, hogy két elmélet van, egyik a makrovilágra, másik az atomi világra. Aztán fokozatosan kiderült, hogy ez a rettenetesen bonyolult, absztrakt kvantumelmélet nemcsak az atomot alkotó részekre igaz, hanem egy egész atomra is. Aztán egy molekulára, aztán egyre nagyobb objektumokra. Ezeket kísérletileg kicsit nehéz volt követni, mert egyre élesebb kísérleti technikát igényelt, hogy ki lehessen mutatni: a kvantumelmélet érvényes egy nagy-nagy molekulára is.

Ez még mindig elméletet jelentett vagy már kísérleti bizonyítást is?

Nagyon-nagyon lassú a kísérleti fejlődés. Viszont az elméleti oldalról ma már egyre inkább meg vagyunk róla győződve, hogy határ a csillagos ég. Húsz éve Zeilinger kísérlete bizonyította be, hogy nagy fullerén molekulák is ugyanazt tudják, amit az elektronokról bebizonyították már a húszas években. Zeilinger ma az Osztrák Tudományos Akadémia elnöke, a rekordot most is a Bécsi Egyetem tartja egy 2000 atomból álló óriásmolekulával. Nincs két külön elmélet a világban, a newtoni igazából része kell, hogy legyen egy sokkal általánosabbnak, és ez az általánosabb a kvantumelmélet. Ekkor elkezdődhetett egy töprengés azon, hogy igen, de mi történik, hogy ha a kvantumelmélet az összes misztériumával tényleg igaz lenne egy kockacukorra, vagy egy biliárdgolyóra, vagy ránk. És tulajdonképpen ezzel már Schrödinger is foglalkozott, de ő maga is, azt hiszem, mondta, hogy mintha csak viccelt volna.

Inkább gondolatkísérlet volt, mint komoly elmélet.

Gondolatkísérlet igen, amiről ő nem gondolta, hogy bárkit is megrendít majd.

Mohos Márton / 24.hu

Valószínűleg abból adódik a népszerűsége, hogy végre van benne egy mindenki által is megfogható szereplő, a macska.

Van, de ennek a jelentősége csak évtizedekkel később derült ki. Korábban ez egy paradoxon volt, ami nagyon érdekes, de nem volt semmi relevanciája arra, hogy mi hogy fejlesztjük, hogy alkalmazzuk a kvantummechanikát. Akkor azonban, amikor kiderült, hogy

nemcsak a mikrovilág elmélete a kvantummechanika, hanem nagyon nagy valószínűséggel a nagy, akár csillagászati méretű objektumokra és dinamikákra is érvényes,

előkerült a Schrödinger-féle paradoxon. Ő ezt drámaibban fogalmazta meg: nem tudni, hogy a macska az élő vagy halott. Mi ezt egy kicsit leegyszerűsítettük ahhoz, hogy egy fizikus is tudja kutatni, ne kelljen papot hívni a macskához vagy pszichológust a fizikushoz. A fizikai megfelelője az, hogy vegyünk egy nagyobb tárgyat, egy biliárdgolyót, és helyezzük a kvantummechanika érvényessége alá. Tekintsük meg azt az esetet, amikor neki is van egy hullámfüggvénye, akkor neki sincs már többet hajszálpontosan meghatározható helye, és horribile dictu, tételezzük fel, hogy olyan is van, hogy ő itt is van és ott is van egyszerre. Ez egy felhívás keringőre.

Ha valaki azt mondja, hogy a kvantummechanika érvényes az ilyen nagy testekre is, akkor kinyílik az újabb kérdések tárháza, amiket lehet, és szerintem érdemes is megválaszolni. És igazából ez az, amivel én magam is elkezdtem foglalkozni nagyon-nagyon korán, aztán egész pályám alatt. Szerencsére nem csak ezzel, mert akkor nem ülnék itt, hiszen annyira extrémnek számított, hogy az én időmben ezzel nem lehetett volna se állást kapni, se doktorit írni, se kutatási státuszt szerezni vele. Annak ellenére viszont, hogy nemcsak ezzel foglalkoztam, mindennek köze volt hozzá, de ezt nem kellett tudnia senkinek: minden elméleti kutatásom, ami sikeresnek mondható, erre fűzhető fel.

A legutóbbi kutatási témája a gravitációhoz kapcsolódik. A gravitáció a kvantumfizikának, a részecskefizikának és magának a sztenderd modellnek is ilyen mostoha része. Mi a baj vele?

Az, hogy sehova nem illeszthető be. Itt is ez a helyzet. A kvantummechanika logikailag egy tökéletes konstrukció. Tökéletesen alkalmazható. Soha egyetlenegy kísérlet nem mondott ellent neki, és ahol elég pontosan tudtunk mérni, ott minden bizonyította is.

Mondhatnánk, hogy nincs itt semmi látnivaló.

De két dolog miatt mégis van. Az egyik az, hogy ha logikailag zárt elméletet akarunk létrehozni, akkor egy furcsa, de mégis ártalmatlan zárókövet kell a kvantummechanikára rakni. Ezt mindmáig legnagyobb matematikusunk, Neumann János tette meg a húszas évek végén: kénytelen volt a zárókövet úgy rárakni, hogy abban az ember a maga percepciójával, megfigyelésével szerepet kellett, hogy kapjon. Ez a kvantummechanika jól ismert történetének egyik misztériuma: az, hogy az elektron itt van és ott, vagy hogy a macska él és hal, mindaddig van úgy, ameddig valaki rá nem néz. És valóban, a Neumann-féle szigorú elválások esetén valami ilyesmit muszáj zárókőként rárakni. Az igazság az, hogy ez egyáltalán nem befolyásolja a kvantummechanika igazolhatóságát. De piszkálja a csőrét fizikusnak, filozófusnak, teológusnak, metafizikusnak, lassan egy évszázada.

Mármint maga az emberi tényező?

Igen, az, hogy egy alapvetően objektív fizikai elméletet képtelen volt egy Neumann János is megfogalmazni anélkül, hogy ne kelljen hivatkoznia a szubjektumra. Az elektront, a macskát vagy a biliárdgolyót megfigyelő szubjektumra. Mondom, ez egy logikailag szükségesnek látszó feltevés, ami nehezen helyettesíthető valami más, nem ilyen, szubjektumot előhívó feltevéssel. Neumann ezt látta a legkézenfekvőbbnek, de ez semmiben nem befolyásolja az objektív alkalmazhatóságot. Csak egyszerűen logikailag nagyon nehéz lenne lezárni az elméletet úgy, hogy ha ezt levenném a tetejéről. Kepler még, azt hiszem, hivatkozott a maga törvényeinél esztétikai meg teológiai magyarázatokra, de ez fokozatosan kikopott a modern tudományból. A szubjektumnak semmilyen szerepe nincs abban, hogy a fizikai világ viselkedését leíró elméletet hogyan kell megfogalmazni.

Ha jól értem, ez már csak ahhoz kellett, hogy összekösse a kvantummechanikát azzal, amit mi látunk és érzékelünk?

Igen, hogy kísérletileg ellenőrizhető jóslatai legyenek a kvantummechanikának. Mi egy makroszkopikus, kísérleti világban élünk, nekünk tényleg az kell, hogy tetszőleges pontossággal megismerhető időpontokat tudjunk hozzárendelni fizikai jelenségekhez is, hogy a dolgoknak pályája legyen, biztosak legyünk, hogy igen, ez a mutató most a nulláról kimozdult az ötre. A kapcsolat a mikrovilág saját törvényei és a mi makrovilágunk között Neumann szerint úgy létesülhet, hogy valaki ránéz, megméri.

Mi megfoghatót csak a newtoni értelemben tudunk elképzelni, hogy itt van vagy ott van, él vagy hal, hideg vagy meleg.

Ez az egyik nyitott kérdés, és lehet, hogy kisebbségben vagyok a tudósok között, de szerintem ennek semmi relevanciája nincs a kvantummechanika alkalmazhatósága szempontjából. Én nyugodtan alszom emiatt.

Van egy másik dolog, ami miatt viszont nem aludhat senki nyugodtan, és ez az, hogy a gravitáció a kvantumelmélettel is összeférhetetlen. Ebből született az az ötlet: lehet, hogy a kvantumelméletet a gravitáció miatt meg kell változtatni, és fordítva. Ez egy fantasztikus, ígéretes dolog, ami azt jelentené, hogy ebből a konfliktusból, hogy a gravitáció összeegyeztethetetlen a kvantumelmélettel, egy új felfedezés fog kijönni. Az ötlet az az, hogy az elmélet Neumann-féle szubjektív részét helyettesíteni lehet valamilyen hagyományos objektív mechanizmussal, tehát a két legyet egyszerre le tudjuk csapni, a gravitáció és a kvantumelmélet összeférhetetlensége azonnal megoldódhat. Ebben az irányban indultam el.

Hol tart most az elmélethez tartozó kutatás?

Ennek a koncepciónak jó harminc évvel ezelőtt megalkottam egy ideiglenes elméletét. Nagyon-nagyon ideiglenes dologról van szó, lehet tudni róla, hogy van benne egy csomó baromság, ami nem maradhat benne egy végleges elméletben. De a tudomány így működik: ha az ember jó irányba indul el, akkor, ha egy tökéletlen koncepciót sikerül megfogalmaznia, megvizsgálnia, az már haladást jelent. Én egy olyan, egyenletekben megfogalmazott modellt írtam le, ami egyszerre megpróbálná megoldani a gravitáció és a kvantumosság összeillesztését, de legfőképpen ezt a Neumann-féle misztikus hivatkozást a szubjektumra tudná eliminálni, és helyettesíteni egy fizikai folyamattal. Ezt az elméletet az enyémhez képest pár évvel később az a Roger Penrose is megfogalmazta, aki már akkor világhírű volt, egyébként azért, amiért ötven évvel később a Nobel-díjat kapta, és aminek nincs köze ehhez.

Mohos Márton / 24.hu

Igen, ő a fekete lyukakkal kapcsolatban lett Nobel-díjas.

Igen. Szóval, Penrose is ilyesmin törte a fejét, és előjött egy nagyon hasonló koncepcióval, kicsit máshogy alapozta meg, de az egyenlete azonos volt az én egyenletemmel. Nem sokan figyeltek rám, mondjuk rá sem, mert az egészet lehetetlen volt kísérletileg ellenőrizni, olyan kicsi effektusról volt szó. Vagy harminc évig lehetetlen volt bármit kezdeni vele. Aztán eltelt ez a harminc év, és egyrészt az elmélet eleganciája más versengő elméletekhez képest, másrészt a koncepció érdekessége egyre több ember figyelmét ráirányította. Meg hát Penrose maga is járta a világot ezzel az elméletével elég kitartóan. És amikor a kísérleti fizikusok technikája elég kifinomult lett, egy kölcsönös motiváció keletkezett. Nyugodtan mondhatom, hogy a nagyon fejlett kvantumtechnológiáknak az egyik motiváló tényezőjévé is vált a mi elméletünk, amit ezek után az én nevemet Penrose elé rakva, az időbeli sorrend miatt, Diósi-Penrose elméletnek hívnak. Nem én kezdtem elnevezni kettőnkről, megvártam, amíg az irodalomban mások ezt megteszik, de most már én is így hívom. Tehát kísérleti ellenőrizhetőség közelébe került az elmélet.

Milyen technológiáról beszélünk a kísérleteknél? Leegyszerűsítve el lehet magyarázni, hogy mivel tudunk ilyesmit mérni?

Ha az elektronokra igaz, hogy lehetnek itt is meg ott is, akkor azt kéne megnézni, hogy ez makroszkopikus testekre is igaz-e. A mi elméletünk arról szól, hogy minél nagyobb egy test, annál kevésbé stabil az itt-és-ott szuperpozíciója. A Penrose-zal közös elméletünk azt mutatja, hogy minél nagyobb tömegű valami, annál inkább ellenére van Schrödinger macskás szituációja, és mégis inkább úgy dönt, hogy vagy itt van, vagy ott van.

Ez megmagyarázná azt, hogy mi mit látunk.

Pontosan. A makrovilágban a kvantummechanika fokozatosan módosul úgy, hogy ezek a furcsa állapotok, ha meg is jelennek, azonnal eltűnnek.

Van elképzelés arra, hogy mikor van ez a bizonyos váltás?

Az a bizonyos egyenlet, ami közös Penrose-zal, pont ezt mondja meg: hogy mekkora tömegnél mekkora sebességgel kell eltűnnie ennek az állapotnak. Hogy ez az eltűnés tényleg megtörténik-e, azt kéne kísérletileg ellenőrizni, tegyük fel, egy akkora szemcsével, ami már nem atomi méretű, de nagyon kicsi. A kísérleti technológiák arra szolgálnak, hogy ilyen szemcséket megpróbáljunk teljesen zajmentes környezetben vizsgálni.

Vákuumot jelent ez a teljesen zajmentes környezet?

Nem csak vákuumot, de ultrahideg hőmérsékletet is. Egy bizonyos típusú kísérletnél tudjuk, hogy nanokelvinre kellene lehűteni a környezetet. De vannak más kísérletek, ahol nem kell ennyire alacsony hőmérséklet. Úgy kell elképzelni, hogy ha egy kósza gázmolekula, akár egyetlenegy arra jár, akkor már nem hiteles a kísérlet. Vagy egyetlenegy nem is látható fényű, hanem infravörös foton arra jár. Vagy a vizsgált szemcse kínjában egyetlenegy molekulát vagy atomot elveszít, mert a felszínén nem kötődött rendesen. A zaj alatt ilyen kvantumos méretű effektusokat kell értenünk, ezektől kell megszabadulni, vagy valahogy kizárni őket.

A gravitációval kapcsolatban mit sikerült kutatni?

Az én elméletem összekapcsolja a gravitációt és azt, hogy ezeket a misztikus Schrödinger macska állapotokat a természet magából kivágja. Minél nagyobb a tömeg, annál kevésbé engedi meg, hogy létrejöjjön az ilyen állapot, amely egy elektronra és egy makromolekulára biztosan létezik. Mi ezt a gravitáció meghívásával dolgoztuk bele az elméletbe, de tudni kell, hogy ez nem megoldás még arra, hogy a kvantummechanikát és a gravitációt össze tudjuk illeszteni. Ez csak egy utat jelölhetne ki, hogy merrefelé kell elindulni.

Az a kísérletünk, amit nemrég publikáltunk, nagyon közvetett. Ugyanis a legjobb elmélet, ami lehet, hogy pont a miénk, mindenképpen jósol mellékhatást: nagyon-nagyon gyenge fotonsugárzást. És ez a gyenge sugárzás kiszámolható, hogy mekkora, ha érvényes az a koncepció, ahogy mi gondoljuk. Hogy

a gravitáció miatt a tömeg növekedésével ezek a Schrödinger macskája típusú állapotok lebomlanak.

A macskáról eldől, hogy él vagy hal, és onnantól kezdve elérkeztünk a mi konzervatív világunkhoz. Ezt a gyenge elektromágneses sugárzást mi kiszámoltuk – függ attól, hogy az elméletnek van egy szabad paramétere, ami lehet akkora, mint egy atommag mérete, lehet akár akkora, mint egy atom, és lehet a kettő között. Ez egy paraméter. És ez ad játékteret. Az a mérés, amit mi végrehajtottunk, az ezt a paramétertartományt határolja be egyik oldalról. Ki van zárva, hogy az atommag mérete legyen a paraméter, valamivel maradhat az atomi méret alatt, de az alá nagyon nem mehet. Ezt zártuk ki, mert nagyon kevés fotont detektáltunk.

Ez a kevés foton nem azt mutatja, hogy az elmélettel valami hiba van, hanem egy pontosítást jelent.

Ez azt jelenti, hogy az elméletnek egy paramétertartománya beszűkült. Elképzelhető, hogy egy következő kísérlet úgy beszűkíti, hogy az elméletet ezen formájában ki lehet dobni, de egyelőre ott tartunk, hogy ebben a paraméterezett formában még túlél. Annyit érdemes hozzátenni, hogy a maga nemében a technológiát tekintve ez egy csúcskísérlet, mert megint zajmentesen csinálták – most nem kvantumos okokból kellett zajmentesen végrehajtani a kísérletet, hanem a jósolt elektromágneses sugárzásos fotonszám annyira alacsony, hogy a kozmikus háttérsugárzást teljesen ki kellett zárni. Erre megvannak a módszerek, van, aki dél-afrikai aranybányába vonul le, az olasz tudománypolitika viszont bő harminc éve úgy döntött, hogy a Gran Sasso alatti sztrádaalagút felénél kialakít három óriási csarnokot részecskefizikusok számára, itt alacsony a háttérsugárzás, a mi kísérletünk is itt történt. Két hónap alatt hetvenezer fotont jósolt a Penrose-féle verzió egyébként, mi csak 576-ot találtunk.

És mi a következő lépés akkor? Most mi jön, hogy az elméletet megpróbálják igazolni?

A következő lépés, amire én várnék, hogy beérjenek azok a direkt kísérletek, amelyek egy-egy ilyen icipici szemcsét annyira zajmentes, adott esetben alacsony hőmérsékletű, más esetben rendkívül alacsony elektromágneses zajhátterű laborban próbálnak meg itt-és-ott típusú szuperponált helyzetbe kényszeríteni. Akkor megnézzük, hogy vajon megmarad-e abban, tűri-e, vagy az az effektus, amit mi a gravitáció bevonásával kiszámolunk, elkezdi gyilkolni ezt a szuperponált állapotot.

Ajánlott videó

Ha kommentelni, beszélgetni, vitatkozni szeretnél, vagy csak megosztanád a véleményedet másokkal, a 24.hu Facebook-oldalán teheted meg. Ha bővebben olvasnál az okokról, itt találsz válaszokat.

A cikkhez ide kattintva szólhatsz hozzá.
24-logo

Engedélyezi, hogy a 24.hu értesítéseket
küldjön Önnek a kiemelt hírekről?
Az értesítések bármikor kikapcsolhatók
a böngésző beállításaiban.