![Modul surya yang mengorbit menangkap mahkota halus Matahari dengan detail yang menakjubkan [Video]](https://scitechdaily.com/images/ESA-Solar-Orbiter-scaled.jpg)
Fisikawan teoretis telah mengusulkan solusi baru untuk masalah ini Paradoks kucing SchrödingerHal ini memungkinkan teori mekanika kuantum dan relativitas Einstein hidup dalam harmoni yang lebih baik.
Hukum yang aneh Fisika kuantum Diasumsikan bahwa objek fisik dapat berada dalam berbagai keadaan, seperti berada di dua tempat sekaligus atau memiliki kecepatan berbeda secara bersamaan. Menurut teori ini, sistem tetap berada dalam “superposisi” sampai berinteraksi dengan alat pengukur, dan hanya memperoleh nilai tertentu sebagai hasil pengukuran. Perubahan mendadak dalam keadaan sistem ini disebut keruntuhan.
Fisikawan Erwin Schrödinger merangkum teori ini pada tahun 1935 dengan paradoks kucingnya yang terkenal – menggunakan metafora seekor kucing di dalam kotak tertutup yang mati dan hidup hingga kotak tersebut dibuka, sehingga meruntuhkan kondisi kucing tersebut dan mengungkap nasibnya.
Namun, menerapkan aturan-aturan ini pada skenario dunia nyata menghadapi tantangan, dan di sinilah paradoks sesungguhnya muncul. Meskipun hukum kuantum berlaku di dunia partikel elementer, objek yang lebih besar berperilaku sesuai fisika klasik seperti yang diprediksi oleh teori Einstein. Teori relativitas umum, dan tidak pernah diamati dalam superposisi negara bagian. Mendeskripsikan seluruh alam semesta menggunakan prinsip-prinsip kuantum menimbulkan rintangan yang lebih besar lagi, karena alam semesta tampak cukup klasik dan tidak memiliki pengamat eksternal yang dapat berfungsi sebagai alat pengukur keadaannya.
“Pertanyaannya adalah, bisakah alam semesta, yang tidak memiliki lingkungan sekitar, dapat eksis dalam superposisi seperti itu?” Penulis utama Matteo CarlisoFisikawan teoretis di Universitas Trieste di Italia mengatakan kepada Live Science melalui email. “Pengamatan mengatakan tidak: semuanya berjalan sesuai prediksi klasik relativitas umum. Jadi, apa yang mematahkan superposisi seperti itu?”
Terkait: Quantum yin-yang menunjukkan dua foton terjerat secara real time
Untuk menjawab pertanyaan ini, Carleso dan rekan-rekannya mengusulkan modifikasi persamaan Schrödinger, yang mengatur bagaimana semua negara bagian, termasuk negara-negara superposisi, berevolusi seiring waktu.
“Modifikasi khusus pada persamaan Schrödinger dapat memecahkan masalah ini,” kata Carleso. Secara khusus, tim menambahkan istilah-istilah ke persamaan yang menjelaskan bagaimana sistem berinteraksi dengan dirinya sendiri, serta menambahkan beberapa istilah spesifik lainnya. Hal ini pada gilirannya menyebabkan runtuhnya superposisi.
“Efek seperti itu akan semakin kuat jika sistemnya semakin besar,” tambah Carleso.
Yang penting, modifikasi ini berdampak kecil pada sistem kuantum mikroskopis, seperti atom dan molekul, tetapi memungkinkan sistem yang lebih besar – seperti alam semesta itu sendiri – runtuh pada interval yang berulang, memberinya nilai spesifik yang sesuai dengan pengamatan kita terhadap alam semesta. Tim menggambarkan persamaan Schrödinger yang dimodifikasi pada bulan Februari di jurnal Jurnal Fisika Energi Tinggi.
Hapus kucing dari disinfektan
Dalam versi fisika kuantum yang dimodifikasi, para peneliti menghilangkan perbedaan antara objek terukur dan alat ukur. Sebaliknya, mereka mengusulkan agar keadaan setiap sistem mengalami keruntuhan spontan secara berkala, menyebabkannya memperoleh nilai tertentu untuk beberapa atributnya.
Untuk sistem yang besar, keruntuhan spontan sering terjadi, menjadikannya tampilan klasik. Objek-objek subatom yang berinteraksi dengan sistem-sistem ini menjadi bagian darinya, menyebabkan keruntuhan statusnya dengan cepat dan perolehan koordinat seperti pengukuran tertentu.
“Tanpa adanya tindakan dari entitas eksternal, sistem apa pun secara otomatis menjadi (atau runtuh) dalam kondisi tertentu,” kata Carleso.
Model baru ini mungkin menjelaskan mengapa kita… Waktu senggang Geometri tidak ada dalam superposisi keadaan dan diatur oleh persamaan klasik teori relativitas Einstein.
“Model kami menggambarkan alam semesta kuantum yang akhirnya runtuh dan secara efektif menjadi klasik,” kata Carleso. “Kami telah menunjukkan bahwa model keruntuhan spontan dapat menjelaskan kemunculan alam semesta klasik dari superposisi kuantum alam semesta, di mana masing-masing alam semesta memiliki geometri ruang-waktu yang berbeda.”
Meskipun teori ini mungkin menjelaskan mengapa alam semesta tampaknya diatur oleh hukum fisika klasik, teori ini tidak membuat prediksi baru tentang proses fisik berskala besar.
Namun, ia membuat prediksi tentang bagaimana atom dan molekul akan berperilaku, meskipun dengan sedikit penyimpangan dari mekanika kuantum klasik.
Akibatnya, menguji model kuantitatif yang dimodifikasi tidak akan semudah itu. Pekerjaan di masa depan akan bertujuan untuk mengembangkan tes semacam itu.
“Bersama dengan kolaborator eksperimental, kami mencoba menguji efek modifikasi keruntuhan atau mendapatkan batasan pada parameternya. Ini setara dengan menguji batasan teori kuantum.”
“Penggemar bir. Sarjana budaya pop yang setia. Ninja kopi. Penggemar zombie jahat. Penyelenggara.”
More Stories
Modul surya yang mengorbit menangkap mahkota halus Matahari dengan detail yang menakjubkan [Video]
Starliner Boeing yang telah lama ditunggu-tunggu siap untuk uji terbang pertamanya ke Stasiun Luar Angkasa Internasional
Starlink – Kepala ganda Starliner? SpaceX dan Boeing Starliner menargetkan pada hari Senin