Sciencemag.cz
Doporučujeme
Možná tedy nepředvídatelnost kvantových jevů, o které jsme mluvili dříve, je argumentem pro to, že příčiny těchto jevů se prostě nenacházejí výhradně v minulosti?
…problém rozlišení minulosti a budoucnosti se zdá stále nevyřešený. Je s ním spojená zajímavá příhoda, která se odehrála před několika desítkami let, během výzkumu teorie elektromagnetismu.
V klasické verzi této teorie vytváří elektrický náboj kolem sebe elektromagnetické pole. Ale když náboj držíme v ruce a pohybujeme s ním, tak pozorovatel, který se nachází ve velké vzdálenosti, zaznamená změnu pole až po nějaké době, protože porucha se bude šířit rychlostí světla. To objevil právě James Maxwell. Znamená to více méně to, že když zkoumáme hodnoty elektromagnetického pole v nějakém místě, získáme informace nikoli o současných polohách nábojů, ale o jejich poloze v m i n u l o s t i. Podobě když se díváme na světlo vzdálených hvězd, pozorujeme jejich minulost, nikoliv přítomnost, protože světlo z hvězdy mohlo do našich očí letět až stovky milionů let. „V tuto chvíli“ tyto hvězdy už ani nemusí existovat.
Tato zdánlivě prostá skutečnost však v sobě má cosi zneklidňujícího. Rovnice, které popisují zákony elektromagnetismu, fungují stejným způsobem směrem dopředu i dozadu v čase. To znamená, že žádný elektromagnetický jev by neměl o d l i š o v a t minulost od budoucnosti. A když je tomu tak, proč tedy vidíme světlo hvězd, které k nám letí z temné minulosti, ale ne z budoucnosti? Kupodivu se to nedá objasnit výhradně na poli teorie elektromagnetismu!
Touto zdánlivě absurdní otázkou se zabývali dva vynikající fyzikové: Richard Feynman a jeho školitel John Wheeler, kteří věnovali nemalé úsilí rozvinutí teorie, v níž se porucha magnetického pole šíří nejen kupředu, ale také d o z a d u v čase (jako první se tímto problémem zabýval další nobelista a spolutvůrce kvantové teorie Paul Dirac). Možná nejpřekvapivějším výsledkem jejich uvažování bylo to, že důsledky takto modifikované teorie se v zásadě n i č ím nelišily od ortodoxní varianty teorie elektromagnetismu, v níž světlo vždy letí v čase kupředu. Nepodařilo se objevit žádné pozorovatelné důsledky této zdánlivě spektakulární hypotézy, že fundamentální působení by se mohlo šířit nejen dopředu, ale také zpátky v čase. Pravidlo, že příčina jevů se nachází vždy v minulosti, a nikoliv v budoucnosti, možná není zas tak samozřejmé.
O podobné koncepci se už mnoho let uvažuje ve vztahu ke kvantovým jevům. Událost, která by měla svou příčinu v budoucnosti, by se nám jevila jako naprosto spontánní a nepředvídatelná. Představme si například, že k nám náhle přijde někdo z budoucnosti. Stephen Hawking už jednou pořádal party, na kterou pozval hosty z budoucnosti. Ovšem pokud vím, nikdo nepřišel. Ale kdyby se k nám přesto někdo z budoucnosti dostal, bylo by možné tuto návštěvu nějak předpovědět? Určitě ne. Taková návštěva by pro nás byla značně překvapivá. Neboť „předvídatelnost“ znamená možnost tvořit řadu příčina-následek, ve které příčina přichází nejdřív a následek později.
Náhlé zjevení příchozího z budoucnosti by vypadalo, jako by se objevil zničehonic. Zcela spontánně a nepředvídatelně. Možná tedy nepředvídatelnost kvantových jevů, o které jsme mluvili dříve, je argumentem pro to, že příčiny těchto jevů se prostě nenacházejí výhradně v minulosti? Možná, že příčinu toho, jestli se jednotlivý foton odrazí od skleněné destičky nebo jí projde, je třeba hledat v budoucnosti této události? Například v okamžiku detekce, který teprve přijde? Existuje skupina celkem seriózních fyziků, kteří o něčem takovém vážně uvažují.
A musím se přiznat, že mně osobně se taková představa zdá dost přitažlivá, možná proto, že neznám žádné důvody, proč by příčiny jevů musely být vždy před nimi, a ne po nich. Jedno z univerzálních pravidel, které praví, že příčina musí být nejdřív a následek potom, zvaný zákon kauzality, stojí na dost vratkých základech. A když se nad tím zamyslíme, tak lze tyto základy těžko určit. Šílené hypotézy, které kladou následek před příčinu, mají jednu zásadní vadu: není známo, jak ověřit jejich pravdivost. Protože podobně jako v případě působení elektromagnetismu z nich obvykle neplynou žádné nové předpovědi.
Ukazuje se, ký div, že kvantová teorie modifikovaná tak, že by příčina mohla být částečně v budoucnosti, se v zásadě nijak neliší od standardní varianty této teorie. Takže to tedy vypadá, že zavedením pravidla příčinnosti do fyziky se mění překvapivě málo. Teorie, podle níž se příčiny jevů nacházejí částečně v budoucnosti, dokonale popisuje to, co pozorujeme.
Znamená to, že skutečnost je přece jen palindromem a směr plynutí času je jen iluze? Kobyla má malý bok?
Tento text je úryvkem z knihy:
Andrzej Dragan: Kvantechismus aneb Klec na lidi
Argo a Dokořán 2021
Podrobnosti o knize na stránkách vydavatele
U mne v pokoji ano, světlo se šíří prostorem.
Ale světlo hvězd bez časoprostoru popisovat nelze.
Film v kině končí, hrdina zahynul, diváci pláčou, ale v časoprostoru promítací kabiny promítač ukládá film do krabice celý!!!
A někteří diváci by si chtěli film pustit pozpátku :-):-) 🙂
Proč přesně tuto otázku nezodpovídá štěrbinový experiment s kvantovou gumou? (Double slit experiment with quantum eraser)