Thí Nghiệm Chứng Minh Hiện Thực Là Chủ Quan, Có Thể Tồn Tại Nhiều Thực Tại Cùng Lúc.

Đầu tiên tôi sẽ định nghĩa lại để các bạn dễ hiểu :

• Hiện thực khách quan : là các sự việc, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hàng ngày không liên quan đến người quan sát. Ví dụ : một vụ tai nạn xe hơi sẽ luôn xảy ra cho dù có hay không một ai đó chứng kiến hay mặt trăng sẽ luôn ở trên trời bất kể bạn có ngước đầu lên nhìn nó hay không.
• Hiện thực chủ quan : là các sự việc, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hàng ngày liên quan mật thiết đến người trực tiếp quan sát. Ví dụ : Mặt trăng có thể không tồn tại khi tôi không nhìn lên trời.

1/ Thí nghiệm "người bạn của Wigner" :

Đây là một phiên bản "update" của thí nghiệm con mèo Schrodinger khá hại não mà tôi đã từng đề cập, các bạn nên đọc nó trước khi tiếp tục theo dõi bài viết :

Noron!

noron.vn

Năm 1961, nhà vật lý học Eugene Wigner đề xuất một thí nghiệm tưởng tưởng.

Trong phòng thí nghiệm có một người bạn của Wigner, tôi giả sử tên ông ta là Jack, Jack sẽ tung một đồng xu lượng tử - nằm trong sự chồng chập của 2 trạng thái "sấp và ngửa". Nghĩa là trước khi đo đạc thì đồng xu sẽ ở trạng thái "vừa sấp vừa ngửa", kết quả chỉ hiển thị "sấp hay ngửa" khi Jack kết thúc quá trình đo (1)

Vì sự đo đạc của Jack sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả, nên ta có thể coi Jack và đồng xu đang vướng víu lượng tử với nhau (2)

Sau đó Wigner ở bên ngoài phòng thí nghiệm quan sát, nhưng không được phép biết kết quả đo của Jack.

Và nghịch lý đã xảy ra :

(1) Đồng xu lượng tử đang chồng chập giữa trạng thái sấp và ngửa nên tỉ lệ của kết quả đo sẽ là 50% sấp - 50% ngửa.

(2) Jack lại vướng víu lượng tử với đồng xu nên bản thân Wigner sẽ thấy "cả căn phòng thí nghiệm chứa Jack và đồng xu" cũng là một hệ thống đang chồng chập.

Wigner's friend - Wikipedia

en.wikipedia.org

*đọc thêm về thí nghiệm này trên wiki

Tức là khi Wigner chưa hỏi Jack về kết quả của nghí nghiệm thì hiện thực sẽ bị chia làm 2 khả năng : 50% Jack thấy đồng xu nằm sấp - 50% Jack thấy đồng xu nằm ngửa. Hai khả năng này đồng thời cùng xảy ra một lúc.

Nên lưu ý một chút rằng thực tại của đồng xu sẽ không được xác định khi nó chưa được quan sát. Tức là lúc này thực tại của nó không khách quan cũng không chủ quan. ( không như đồng xu trong thực tế chỉ tồn tại thực tại khách quan sấp hoặc ngửa cho dù ai quan sát đi chăng nữa )

Hay nói cách khác, đối với cảm nhận của Wigner thì ông đang đối diện với 2 vũ trụ song song cùng tồn tại, hành động sau đó của ông - bước vào phòng thí nghiệm để hỏi kết quả của Jack sẽ quyết định ông "đi đến" vũ trụ nào trong 2 vũ trụ kia.



Từ đó dẫn đến một câu hỏi sâu sắc về thực tại : Có phải hiện thực chúng ta cảm nhận là chủ quan? [1]

2/ Cơ học lượng tử "ngầm" ủng hộ giả thuyết vũ trụ song song.

Thí nghiệm của Wigner đã cho chúng ta thấy rằng, có thể tồn tại 2 hay nhiều hiện thực song song với nhau, điều chúng ta nhìn thấy chưa nhất định là hiện trạng duy nhất. Tương tự như việc ở vũ trụ này bạn đang đọc bài viết của tôi, nhưng ở vũ trụ khác thì không.

Bản chất của vấn đề chính là ở tính chất chồng chập của các hạt ở mức độ hạ nguyên tử. Ngày nay chúng ta chỉ biết đến hiện tượng này chứ chưa có lời giải đáp thỏa đáng lí do tại sao ở thế giới vi mô các hạt lại "hành xử" kì lạ như vậy.

Một qubit trong máy tính lượng tử có thể vừa là 0 vừa là 1 cùng lúc. Hay vũ trụ mà qubit hiển thị trạng thái 0 đang "giao thoa" với vũ trụ hiển thị trạng thái 1 gây ra hiện tượng chồng chập này?

Và chính những khám phá của cơ học lượng tử trong thời gian gần đây ngày càng khiến chúng ta phải hoài nghi về thực tại. Nếu giải đáp được bí ẩn này, có lẽ viễn cảnh con người "du hành" giữa các thế giới song song có thể không còn là điều viễn tưởng.

[1]

Bổ sung : Trong một bài báo được xuất bản gần đây trên tạp chí Science Advances ,các nhà khoa học đã cho thấy rằng, trong thế giới vi mô nơi mà các nguyên tử và hạt bị chi phối bởi các quy tắc kỳ lạ của cơ học lượng tử, hai nhà quan sát khác nhau sẽ có những kết quả đo khác nhau. Nói cách khác, theo lý thuyết tốt nhất của chúng ta về các khối xây dựng của tự nhiên, sự thật có thể mang tính chủ quan.

nghiên cứu này được thực nghiệm theo thí nghiệm tưởng tượng của Wigner.

Mình xin dịch trích đoạn kết luận trong thực nghiệm này :

Wigner, lập luận rằng sự bất đồng của kết quả đo với người bạn giả định của anh ta là do những người quan sát có ý thức ở trong trạng thái chồng chất. ( đoạn này tác giả phân tích vì chính wigner đã từng không tin vào thí nghiệm của mình, về sau khoa học chứng minh ông không sai )

Tuy nhiên, sự thiếu khách quan được tiết lộ bởi bài kiểm tra Bell-Wigner không nảy sinh trong ý thức của bất kỳ ai, mà là giữa các sự kiện được ghi lại. Bởi vì lý thuyết lượng tử không phân biệt giữa thông tin được ghi trong một hệ thống kính hiển vi (như bộ nhớ quang tử của chúng ta) và trong hệ thống vĩ mô, nên các kết luận đều giống nhau cho cả hai: Các kết quả đo được xung đột, bất kể kích thước hay độ phức tạp của người quan sát ghi lại chúng.

Việc thực hiện thí nghiệm với các nhà quan sát phức tạp hơn sẽ không nhất thiết dẫn đến những hiểu biết mới về vấn đề cụ thể của sự độc lập của người quan sát trong lý thuyết lượng tử. Tuy nhiên, nó sẽ cho thấy rằng các lý thuyết của cơ học lượng tử vẫn giữ ở quy mô lớn hơn, loại trừ các mô hình thay thế (sụp đổ).

Nguồn : Trường Vũ dịch thuật và tổng hợp theo livescience.com

Objective Reality Doesn't Exist, Quantum Experiment Shows | Live Science

www.livescience.com