Почему квантовая механика не работает в макромире

Физики выяснили, почему квантовая механика не работает в макромире

Австрийские физики нашли возможное объяснение тому, почему законы квантовой механики практически не влияют на жизнь объектов крупнее атомов и заряженных частиц — оказалось, что им мешает феномен «замедления» времени, порождаемый силой гравитации.

МОСКВА, 15 июн – РИА Новости. Законы квантовой механики практически не влияют на жизнь объектов крупнее атомов и заряженных частиц по той причине, что их работе на более крупных масштабах мешает феномен «замедления» времени, порождаемый силой гравитации, выяснили австрийские физики, опубликовавшие статью в журнале Nature Physics.
В соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, время течет неоднородно в присутствии гравитационных полей. Чем сильнее поле, тем медленнее будет идти время, благодаря чему в окрестностях горизонта событий черных дыр его ход почти остановится. Существование этого феномена было экспериментально подтверждено несколько раз в последние 50 лет и физики не сомневаются в том, что гравитация действительно влияет на время.
Игорь Пиковский из университета Вены (Австрия) и его коллеги задались вопросом – влияет ли это «замедление» или «ускорение» времени на то, как работают законы квантовой механике на уровне микро- и макромира.

Ученых интересовало то, почему мы не можем наблюдать феномен квантовой запутанности – взаимосвязанности квантовых состояний двух или более объектов, при котором изменение состояния одного объекта мгновенно отражается на состоянии другого – в мире обыденных предметов.
Сегодня физики объясняют отсутствие подобных «странных связей», как выражался Эйнштейн, между двумя яблоками и прочими видимыми объектами тем, что они разрушаются в результате декогеренции — взаимодействия подобных запутанных объектов с атомами молекулами и прочими проявлениями окружающей среды и необратимого нарушения квантового состояния.

Таким образом, чем крупнее объект, тем больше он будет контактировать с окружающей средой, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь.
Как показали расчеты Пиковского и его коллег, для появления декогеренции совершенно не обязательно взаимодействие с другими объектами. Оказалось, что квантовые связи начинают нарушаться сами по себе даже при очень слабых гравитационных полях, аналогичных или даже меньших по силе, чем притяжение Земли.

Это происходит по той причине, что свойства всех элементов запутанных объектов в условиях гравитационного замедления времени начинают зависеть от того, где они находятся в текущий момент времени и расстояния между ними по отношению к центру масс.
Чем больше это расстояние, тем быстрее будет расти разница во времени между ними, и тем быстрее будет распадаться квантовая связь. Как подчеркивают Пиковский и его коллеги, избежать подобного распада невозможно, так как он обусловлен не взаимодействием с окружающей средой, а присутствием гравитационного поля и внутренними процессами в самих «спутанных» объектах.

Данный феномен, как объясняют физики, объясняет то, почему поведение большинства объектов видимого для нас мира можно описать при помощи простых законов классической физики, не учитывая возможное влияние квантовых факторов, которое, как оказывается, подавляется гравитацией и связанной с ней феноменами.
Чтобы не быть голословными, Пиковский и его коллеги изложили несколько потенциальных методов для экспериментальной проверки этой гипотезы и связанных с ней расчетов. По их словам, следы влияния «замедления» времени можно будет, в частности, заметить, наблюдая за группами из большого числа запутанных атомов в условиях практически идеальной их изоляции.