artykuł w formacie PDF (450 kb)

23N I E Z B Ę D N I K I N T E L I G E N T A POL I T Y K A NR 39 (2573), 30 WRZEŚNIA 2006

F I Z Y K A M I Ę D Z Y T E O R I Ą A D O Ś W I A D C Z E N I E M

Fizyk na tropie kotaO praktycznych korzyściach wynikających z teorii kwantowej, o strzelaniu z fotonowej dubeltówki

z prof. Czesławem Radzewiczem , fizykiem, szefem jedynego w Polsce zespołu, który para się doświadczalną informatyką kwantową,

rozmawia Karol Jałochowski

W swym najsłynniejszym eks-perymencie Erwin Schrödin-ger (1887–1961), austriac-ki współtwórca mechaniki

kwantowej (czyli teorii fizycznej odnoszą-cej się do zjawisk zachodzących w świecie bardzo małych obiektów, których nie spo-sób opisać poprawnie za pomocą mecha-niki klasycznej), zamknął kota w pudełku wraz z trucizną uwalnianą przez rozpad

atomu pierwiastka promieniotwórczego. Ale ponieważ atom ten zgodnie z prawa-mi fizyki kwantowej znajdował się w sta-nie, który był mieszaniną stanu przed roz-padem i po rozpadzie, nieszczęsny ssak, aż do chwili otwarcia pudełka był zarazem żywy i martwy.

Eksperyment oczywiście miał charak-ter czysto myślowy. Żaden kot nie ucier-piał, ale udręczeni zostali fizycy. Mecha-

nika kwantowa, której kot Schrödinge-ra stał się symbolem, przez dziesiątki lat doprowadzała do szewskiej pasji zarówno jej twórców, jak ich następców, wymaga-ła bowiem (i wciąż wymaga) zawieszenia zdroworozsądkowych zasad poznania rze-czywistości. Irytowała aż do chwili, gdy zgodnie z hasłem judoków „ustąp, aby zwyciężyć”, uczeni zaczęli wykorzysty-wać jej zadziwiające własności.

24 N I E Z B Ę D N I K I N T E L I G E N T A POL I T Y K A NR 39 (2573), 30 WRZEŚNIA 2006 25N I E Z B Ę D N I K I N T E L I G E N T A POL I T Y K A NR 39 (2573), 30 WRZEŚNIA 2006

F I Z Y K A M I Ę D Z Y T E O R I Ą A D O Ś W I A D C Z E N I E M R O Z M O W A Z C Z E S Ł A W E M R A D Z E W I C Z E M

KAROL JAŁOCHOWSKI: – Żałuję, że miałem kiedyś cokolwiek wspól-nego z teorią kwantową – mawiał ponoć Schrödinger. Wszystko przez tego paradoksalnego kota?CZESŁAW RADZEWICZ: – Schrödinger nie był jedynym uczonym,

który miał kłopoty z wynikami własnej pracy. Starszym przy-kładem jest Max Planck, który ułożył pierwszą cegiełkę w bu-dynku mechaniki kwantowej i który do śmierci nie mógł się pogodzić z tym, że jest tak, jak mówiła nowa teoria. Owszem, wypisał bardzo eleganckie i, co ważniejsze, poprawne równanie promieniowania ciała doskonale czarnego (jedna z kluczowych zagadek nauki przełomu XIX i XX w., niewytłumaczalna me-todami fizyki klasycznej – red.), po czym przez kolejnych kil-kadziesiąt lat szukał lepszego wyjaśnienia. Takiego, które by bardziej pasowało do jego wyobrażenia na temat rzeczywisto-ści. Bezskutecznie zresztą.

Schrödinger, który wspaniale zasłużył się dla mechaniki kwantowej, w pewnym momencie zauważył, że teoria, którą rozwijał razem z wieloma innymi uczonymi, prowadzi do rozmaitych paradoksów. Przykładem może być wspomniany przez pana kot, który jest równocześnie i żywy, i martwy. Co wcale nie znaczy, że to jest chory kot, który za chwilę wyzionie ducha. I to Schrödingera bardzo gry-zło. Starał się z tym paradoksem upo-rać, ale tak na dobrą sprawę do dzisiaj nie mamy dobrego obrazu tej sytuacji. Pojawiają się bardzo egzotyczne poję-cia, na przykład – używając żargonu fizyków – kolaps funkcji falowej. Ale tak naprawdę nikt nie wie, co to zna-czy. To bardzo typowy dla ludzi spo-sób postępowania – kiedy czegoś nie rozumiemy, przynajmniej nadajmy temu nazwę.

Nazwane, a zatem oswojone?Chodzi prawdopodobnie o poczucie

bezpieczeństwa. Bo nie wiadomo, co oznacza kolaps funkcji falowej. To jest arcyważny problem w przypadku ko-ta Schrödingera. W którym momen-cie dowiadujemy się, jaki jest wynik pomiaru? Kiedy to następuje – czy w chwili włączenia aparatu pomiaro-wego, czy w momencie, gdy przeczy-tamy wynik pomiaru? Nie jest wcale oczywiste, czy procedura wymaga udziału świadomości. Być może, gdy-by nie było istoty świadomej, to ten wynik byłby inny albo by nie istniał. To są pytania raczej filozoficzne.

My, fizycy doświadczalni, jeżeli bierzemy się za pomiar, staramy się zazwyczaj dotrwać do jego końca i odczytać wynik. Co nie zawsze jest łatwe, bo niektóre doświadczenia są bardzo długotrwałe.

Krążą plotki, że koty Schrödingera są po-woływane do życia w laboratoriach…Tak, ale są to nieco inne byty. Para-

doks kota Schrödingera jest oparty na tym, że z jednej strony mamy bardzo

mały układ fizyczny opisywany przez mechanikę kwantową, a z drugiej mamy układ niezwykle duży – kota. Potrafimy dziś budować analogi kota Schrödingera dla małych układów fizycznych. Przykładem jest umieszczony w specjalnej pułapce jon, który znajduje się jednocześnie w dwóch miejscach. I do-póki nie dokonamy pomiaru, nie wiemy, gdzie on rzeczywiście jest. Przy czym, niestety, ta analogia jest ułomna, bo mamy do czynienia z układem, dla którego potrafimy napisać równanie ruchu, rozwiązać je i zaraz otrzymamy wynik.

Kwantowa mechanika bardzo źle stosuje się do układów du-żych. W zasadzie można powiedzieć, że gdybyśmy byli sprawni matematycznie, to moglibyśmy napisać równanie kwantowo-mechaniczne opisujące ewolucję w czasie tego stołu, przy któ-rym siedzimy. Tyle tylko, że zabrakłoby papieru na świecie, żeby to równanie wypisać i nie wiadomo, jak je rozwiązać.

Powstał więc pomysł, by robić doświadczenia z kotami Schrödingera na coraz większych układach. Podąża w tym kierunku wielu badaczy w nadziei, że kiedyś może uda się wreszcie wyznaczyć granicę między światem kwantowym a klasycznym.

Ważne to?Ja nie wiem, czy to jest ważne z praktycznego punktu wi-

dzenia. Przypuszczam, że nie. Natomiast nie zawsze to, co się opłaca, jest najważniejsze; może to jest równie ważne jak budowanie komputera kwantowego, na który jest wyraźnie zapotrzebowanie. Gdyby armii rosyjskiej zaproponować takie urządzenie, zapłaciłaby każde pieniądze, bo jest ważne zasto-

PROF. CZESŁAW RADZE-WICZ (53 l.) – fizyk doświadczalny zajmujący się optyką nieliniową i kwantową, femtochemią oraz fizy-ką laserowych źródeł promieniowania. Ab-solwent Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszaw-sk iego, z k tór ym jest z wiązany zawodowo od blisko 30 lat (pracuje także w Instytucie Che-mii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk). Współ-założyciel i koordynator Środowiskowego Centrum Laserowego w Wa r s z aw i e , k tó re promuje stosowanie metod ul t rasz ybk iej spektroskopii do badań d y namik i p ro ce s ów w cząsteczkach. Współ-twórca i członek rady naukowej Krajowego Laborator ium Fiz yk i Atomowej, Molekular-nej i Optycznej w To-r un iu – ko ns o rc jum 10 polskich ośrodków naukow ych, k tórego celem jest prowadze-nie doświadczalnych badań z zakresu fizyki atomowej, molekular-nej i optycznej na świa-towym poziomie.



sowanie – łamanie kodów. Kot Schrödingera zapewne nie zna-lazłby wielu nabywców.

Elegancja doświadczeniaMyśl Schrödingera wyprzedziła eksperyment. Kto dziś dostarcza więcej bodźców do badań nad fizyką kwantową – teoretycy czy doświadczalnicy? Na początku XX w., kiedy powstawała teoria kwantowa,

sprawa była jasna. Mieliśmy wyniki doświadczeń sprawdzo-nych, wielokrotnie powtórzonych, których nie sposób było wyjaśnić za pomocą istniejących teorii fizycznych. Sytuacja była wyraźnie asymetryczna. Doświadczenie wyraźnie wy-przedzało modele teoretyczne. Teoretycy musieli wziąć się do roboty. W tej chwili sytuacja jest chyba bardziej symetryczna. Czasami szala przechyla się wręcz na stronę teoretyków.

Przykład. Spora grupa niezwykle inteligentnych ludzi już od dziesiątków lat zajmuje się teorią strun (która opisuje funda-mentalne zasady funkcjonowania Wszechświata, każąc myśleć o jego podstawowych cegiełkach, cząstkach elementarnych, jak o swoistych tonach wydawanych przez niezwykle małe jedno-wymiarowe obiekty zwane superstrunami – red.). Szanse jej sprawdzenia doświadczalnego są praktycznie równe zeru. Uczeni tworzą przepiękne, bardzo wyrafinowane matematycz-nie twory, których być może nigdy nie uda się zweryfikować.

W bardziej przyziemnych dziedzinach fizyki jest remis. Choć bilans zapewne ulegnie zmianie. To efekt, który ma niewiele wspólnego z filozofią nauki. Większość ludzi na Ziemi mieszka w bardzo biednych rejonach. W Indiach czy Chinach, które mają spore tradycje edukacji uniwersyteckiej, mieszka wielu inteligentnych ludzi, którzy chcieliby zajmować się fizyką. Tych krajów nie stać jednak na budowę laboratoriów i uczeni zwracają się ku teorii.

Przyrost liczby teoretyków i wyrafinowanych teorii jest funkcją przyrostu liczby ludności i ubożenia globu?Dokładnie tak. A rodzaj harmonii między doświadczalną

i teoretyczną metodą prowadzenia badań jest potrzebny. Każda z nich pozostawiona sama sobie będzie się degenerowała. Teore-tycy będą dryfowali w kierunku matematyki, a doświadczalnicy w kierunku inżynierii. A tylko oddziaływanie między jednymi i drugimi tworzy nową jakość. Tak się składa, że część doświad-czalna jest droga. To zabawa dla bogatych społeczeństw.

Wspomnianą teorię strun rozumie tylko kilka – a i to informacja niepotwierdzona – osób na Ziemi…[śmiech] Ja do nich nie należę.…i twierdzą one, że jest to wyjątkowo piękna teoria. Zwykło się uważać, że teoretyków motywuje do pracy zmysł estetyczny. Co w takim razie – oprócz solidnego budżetu – napędza fizyka doświadczalnego?To jest dobre pytanie... co jest motorem... Jeden z czynni-

ków ma charakter sportowy. Proszę sobie wyobrazić, że są na świecie dwa lub trzy laboratoria, które zajmują się podobnym zagadnieniem. W naturalny sposób pojawi się konkurencja między nimi, zresztą bardzo pożądana. Z drugiej strony dla mnie najważniejsza jest jednak pewna elegancja eksperymentu. Chciałbym robić doświadczenia, które są proste i ważne. To mi się nie bardzo udaje, oczywiście.

Skąd ta oczywistość?Bo to jest strasznie trudne. Trzeba pewnej dozy talentu.

Dużo pracy.

Czynnik prostoty jest zatem ważny, ale zależny od dziedzi-ny badań. Jeżeli ktoś zajmuje się cząstkami elementarnymi, jest skazany na olbrzymie międzynarodowe urządzenia. Ale w innych naukach, takich, w których pracuje się w zespołach trzy- lub pięcioosobowych, można wykonać ładne doświadcze-nie, właśnie – ładne doświadczenie – takie, które coś pokaże, będzie istotne i przy którym nie zarobię się na śmierć.

Tak, jednak elegancja jest czynnikiem motywującym. Być może wspólnym dla wszystkich, którzy tworzą coś nowego, nieistotne, czy to są stroje, czy teorie naukowe.

Przyjemność eksperymentuPo zaplanowaniu eksperymentu fizyk doświadczalny przystępuje do żmudnego, nawet wieloletniego procesu przygotowania apa-ratury, następujących po nim testów, poprawek, by potem otrzy-mać nie namacalny wynik, ale ciągi liczb, które należy dopiero poddać interpretacji. Czy w natłoku przyziemnych czynności – fizycznych, w pejoratywnym tego słowa znaczeniu – badacz traci zapał? [bardzo głębokie westchnięcie] To jest dość trudne pytanie.

Chyba nie potrafię na nie odpowiedzieć w niczyim innym imieniu niż tylko w swoim. Nie ukrywam, że często strona techniczna doświadczenia jest dla mnie bardziej intrygująca i pasjonująca niż interpretacja wyników. Odkryłem ten fakt z pewnym smutkiem jako młody początkujący badacz. Długo nie chciałem się z nim pogodzić, uważając, że jest to pewna ułomność. Bo przecież jeśli już pracuję w tym zawodzie, to powinienem zajmować się tym, co jest najważniejsze, co jest istotą fizyki, czyli rozwijaniem nowych koncepcji i podbojem nieznanych terytoriów. Ale po okresie kłopotów jakoś się ze sobą pogodziłem.

Od pewnego czasu prowokuję kolegów stwierdzeniem, że nieważne, co wyjdzie, ważne, żebyśmy zrobili piękne do-świadczenie – na dobrym poziomie technicznym, poprawne; w którym użyjemy dobrych metod, a przy okazji skonstruuje-my kawałek unikatowej aparatury. To się spotyka z różnymi reakcjami. Dlatego lubię pracować w zespołach, w których są ludzie przedkładający interpretację wyników nad samo doświadczenie.

Bywa, że pierwotne zamierzenie ulega rozmyciu?Czy tracimy z pola widzenia pytanie o cel badań? Czasami

tak.Przygotowanie większego doświadczenia trwa dość dłu-

go. Szczególnie kiedy brakuje środków finansowych. Często w trakcie przygotowań pojawiają się nowe pomysły i trzeba zejść z zaplanowanej ścieżki. Może się też okazać, że ktoś nas już wyprzedził. Oczywiście, możemy powtórzyć jego doświad-czenie i zweryfikować rezultat, ale to już nie jest to samo. To już nie jest ta sama przyjemność.

A prawdziwej przyjemności dostarcza eksperyment, jak już wspomnieliśmy…...ładny.Ładny, czyli jaki?Proszę mi pozwolić na dygresję. Kilka lat temu kilku wy-

działom fizyki rozmaitych polskich uczelni i placówkom PAN udało się stworzyć Krajowe Laboratorium Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej, zakotwiczone przy Uniwersytecie im. Mikołaja Kopernika. Zamiast rywalizować o ograniczone środki finansowe, stworzyliśmy konsorcjum.



Mam w Toruniu własny kącik – laboratorium optyki kwan-towej czy też szerzej – informatyki kwantowej. Ale to jeszcze by było za mało. Muszę panu powiedzieć, że ja jeszcze mam w życiu szczęście. Otóż udało mi się trafić na kilku młodych wybitnych ludzi, którzy robią tam doświadczenia. Doświad-czenia bardzo fajne.

Jedno z nich było dość zabawne. Chcieliśmy pokazać, że ko-rzystanie z praw fizyki kwantowej może coś istotnego wnieść do przesyłania informacji. Zbudowaliśmy źródło emitujące pary (dwójki) fotonów. Powstają one w dziwnym stanie, który nazywamy splątanym. Informację kodowaliśmy za pomocą stanu polaryzacji światła. Umawialiśmy się, że – na przykład – foton spolaryzowany pionowo jest jedynką, a poziomo – ze-rem. I pytaliśmy, czy za pośrednictwem par splątanych, takich szczególnych stanów kwantowych, możemy przesyłać więcej informacji, czy też nie. Chce pan zgadywać?

Nie śmiem.Odpowiedź brzmi: trzy. Jesteśmy w stanie przysyłać trzy razy

więcej informacji w parach, które mają splątanie, niż w parach, które go nie mają. I to jest odpowiedź doświadczalna. Choć nie do końca to właśnie nam wyszło – otrzymaliśmy 2,8. Ale i tak jest to eleganckie, małe doświadczenie. Jestem bardzo z niego zadowolony.

Filozoficzny ciężar splątaniaJohn Bell, amerykański informatyk kwantowy, wyjaśniał zja-wisko splątania kwantowego na przykładzie kolegi po fachu Reinholda Bertlmanna, który zasłynął tym, iż nosił skarpetki nie do pary. I kiedy zza rogu budynku wyłaniała się noga Bertlmanna w różowej skarpetce, wiadomo już było, że druga skarpetka z pewnością różowa nie jest. Analogia do pańskich fotonów trafna?Bardzo. Bo czego dotyczy rzecz? Mianowicie tego, że kiedy

mamy obiekt złożony z więcej niż jednej cząstki, na przykład dwa fotony, to czasami może być tak... jak to dobrze ująć... pomyślmy przez chwilę...

Fizycy mówią na ogół o korelacjach kwantowych. I analogia do skarpetek jest o tyle dobra, że są one skorelowane – bo jeśli jedna jest różowa, to wiadomo, że druga już taka nie będzie. W tym przypadku to jest antykorelacja, ale to bez znaczenia, bo to też korelacja, tyle że ujemna.

Może inny przykład – wyobraźmy sobie, że mamy dubeltów-kę, która się nie do końca udała, bo kule poruszają się po torach ustawionych pod pewnym kątem w stosunku do siebie. I jest tylko jeden spust, czyli zawsze strzelamy dwoma pociskami równocześnie. Poczyńmy jeszcze założenie, że kule mają różne kolory – biały i czerwony. Otóż splątanie to jest taka sytuacja, w której naciskamy spust, ale nie wiemy, która kula jest czer-wona, a która biała, a potem dwóch obserwatorów zbiera kule i okazuje się, że kiedy jeden podnosi z ziemi jedną i jest ona czerwona, wiadomo, że druga kula z pewnością jest biała. Ale zanim się tego nie dowiedzą, kule są i takie, i takie – łaciate. Nigdy nie wiadomo, jakiego koloru jest pojedyncza kula. Skar-petki są w sumie podobne...

Własność ta ma rozległe implikacje filozoficzne. Tak głębo-kie, że aż trudne do streszczenia. To również kolejny przykład na to, że ludzie nie zawsze chętnie godzą się z postępem w na-uce. I tak Albert Einstein nie potrafił pogodzić się z faktem, iż układy fizyczne mogą występować w stanach splątanych. Nie-

stety, nigdy nie udało mu się zaproponować innego, lepszego wyjaśnienia.

W powszechnym rozumieniu konsekwencją splątania jest moż-liwość przesłania informacji w sposób natychmiastowy – nawet z jednego krańca galaktyki na drugi.Ale co znaczy przekazywanie informacji? To trzeba zdefinio-

wać. Załóżmy, że jestem jedną z osób, które zbierają kule z na-szej specjalnej dubeltówki. Znalazłem czerwoną i w tej chwili wiem, że na drugim końcu galaktyki musi być biała. Wiem natychmiast. To jest ten paradoks – bo przecież wiadomo ską-dinąd (mówi o tym szczególna teoria względności), że nic nie może przemieszczać się szybciej niż światło. Tyle tylko, że jeżeli ja wiem, jak działa układ, to nie ma mowy o przekazywaniu informacji. Byłem na to wcześniej przygotowany, dlatego że znam zasadę działania dubeltówki.

Dlatego właśnie fizycy mówią o korelacjach, czyli o tym, że dwururka ma pewną nietypową własność. I w tym sensie nie ma przekazywania informacji z szybkością większą niż pręd-kość światła.

Informacją jest wiedza o dubeltówce?Otóż to. A przynajmniej tak sobie tłumaczymy ten para-

doks, z którym jakoś trzeba żyć. Bo jak do tej pory wierzymy, że obie teorie – mechanika kwantowa dopuszczająca istnienie tych szczególnych korelacji i teoria względności zabraniającą zbyt szybkiego przesyłania informacji – są poprawne. I trzeba szukać wyjaśnień, które pogodzą obie te teorie.

Wiemy, jak zbudować taką dwururkę?Na poziomie układów kwantowych – owszem. Właśnie

taką mamy w Toruniu. Przy czym ona nie strzela kulami, ale wysyła fotony o różnej polaryzacji. Jeśli złapiemy jeden foton i zbadamy jego stan, to wiemy, że drugi foton jest spolaryzo-wany inaczej.

Tajemnice teleportacjiLudzie mówią, że wy, fizycy, nie tylko strzelacie fotonami, ale i dokonujecie ich teleportacji. Jakoś się trzeba z tego wytłuma-czyć…W Toruniu nie mamy maszyny do teleportacji. Ale zajmują

się tym inne laboratoria w Europie i USA. Zaś samo zagadnie-nie można sformułować tak: czy potrafimy odtwarzać obiekty fizyczne? Replikować je tak, by one były identyczne – w każdym sensie – jak oryginał? I czy potrafimy to robić na odległość?

Potrafimy?Okazuje się, że tak. Że w przypadku małych układów fizycz-

nych, układów kwantowych, takich jak fotony, umiemy takie doświadczenia wykonać. Jesteśmy w stanie odtworzyć foton identyczny z tym, z którego startowaliśmy, ale w innym miej-scu, nie przesyłając go fizycznie, ale przesyłając jedynie pewną informację klasyczną o nim.

Zjawisko to jest o tyle bliskie obrazkom z „Wojen gwiezd-nych”, że nie można dokonać teleportacji – w sensie zakłada-nym przez fizyków – bez unicestwienia obiektu startowego. Po wykonaniu całej procedury oryginalny foton, pierwszy, jest niszczony. Nie wiemy, jaki jest.

Warto zatem w ogóle wspominać o teleportacji?Trzeba wyraźnie powiedzieć, że nie mówimy o przeniesieniu

fizycznym obiektu z miejsca na miejsce, odtwarzamy ten obiekt w innym miejscu, przesyłając pełną informację o nim. W tym sensie nie jest to podobne do tego, co znamy z kina.



Teleportujemy pojedynczy foton, chciałoby się więcej.Pyta pan, czy można ten efekt skalować? Na przeszkodzie

staje między innymi zjawisko zwane dekoherencją (w tym przypadku to wpływ otoczenia, który niszczy pierwotny stan, np. pary teleportowanych fotonów – red.) i niestety nie widzę szans na to, by w jakimś skończonym czasie można by telepor-tować coś więcej niż pojedyncze obiekty kwantowe. Nie ma doświadczalnych przykładów teleportacji na więcej niż jednym fotonie. Aczkolwiek same doświadczenia są bardzo imponują-ce. Bardzo fajne.

Wiara w naturę rzeczyUciążliwa bywa ta fizyka kwantowa…Kiedy powstała, to oczywiście było wielkie odkrycie, wiel-

kie osiągnięcie ludzkości, ale okazała się teorią bardzo trudną. Ludzie testowali ją niezliczoną liczbę razy w najróżniejszych doświadczeniach i wydaje się, że trzyma się kupy. Równocze-śnie, ponieważ jest probabilistyczna (proponuje opis świata w kategoriach prawdopodobieństw, a nie jednoznacznych

wartości – red.), nie pozostaje w zgodzie z naszym sposobem myślenia, bo my wolimy myśleć w sposób deterministyczny. Jeżeli stanie się A, to konsekwencją będzie B, a jeśli stanie się B, to jego konsekwencją będzie C. W mechanice kwantowej myślenie liniowe nie działa w ogóle. Jeśli stanie się A, to jego wynikiem może być z pewnym prawdopodobieństwem i B, i C. Nie ma prostego wynikania.

I to fizykom, również mnie, bardzo utrudnia życie. Trzeba przestawiać się na nieoczywisty sposób myślenia. Szukając analogii do życia codziennego powiem, że nie czuję się natu-ralnie pływając. Zawsze towarzyszy mi podświadomy strach, że się mogę utopić. Podobnie jest z myśleniem w kategoriach mechaniki kwantowej.

Większość uczonych szarpała się z pytaniem, dlaczego świat jest zrobiony tak, że nie potrafimy go rozumieć i przewidywać intuicyjnie. Aż w połowie XX w. Richard Feynman, amery-kański fizyk, wpadł na pomysł, że zamiast się czymś martwić, trzeba to wykorzystać.

Można zlecić doktorantowi rozpisanie i rozwiązanie równań opisujących ewolucję czasową układu kwantowego, ale można też wykorzystać ten układ do realizacji jakiejś operacji matema-tycznej – w szczególności do wykonania rachunków na temat tego, jak sam się będzie zachowywał. Kilkadziesiąt lat temu był to luźny koncept, którego nikt nie podchwycił – aż do lat osiemdziesiątych.

Zamiast walczyć z teorią, zaczynamy ją wykorzystywać. Moim zdaniem to niebywale głęboka zmiana w podejściu do fizyki kwantowej. Dotyczy bardziej psychologii ludzkiej niż samej nauki.

Zwycięża pragmatyzm?Ja myślę, że to jest piękne, iż naukowcy się przełamali i po-

wiedzieli: dlaczego mamy się tym martwić, skoro to jest samo w sobie takie fajne? Weźmy to i coś z tym zróbmy.

Czy to przypadkiem nie jest kompromis z naturą? Ślizganie się po powierzchni rzeczywistości?Pytanie jest trudniejsze i brzmi, czy jest cokolwiek poza ma-

terią. Bo jeżeli jest tylko materia, to pańskie obawy są bezza-sadne. Nie może być żadnych obliczeń innych niż te, które są dozwolone przez układy fizyczne. Nie da się nic innego zrobić. Jeżeli przyjmiemy założenie, że jest tylko materia, to będzie oznaczać, że nie ma lepszych rachunków niż te dokonywane przez układy kwantowe. A jeśli dopuścimy, że jest coś innego niż materia, to wtedy wątpliwość jest zasadna. Czy możemy na wyższym poziomie abstrakcji podchodzić do obliczeń? Oto jest pytanie!

A jakie założenia czyni doświadczalnik?[głębokie westchnięcie, dym z papierosa] Zwykłem mawiać,

że – jak każdy – musi w coś wierzyć. Ja wierzę, że wszystko, czym dysponujemy, to materia. Takie jest moje głębokie prze-konanie już od kilkudziesięciu lat.

Niestety, na pytanie o materię nie ma odpowiedzi doświad-czalnej. W tym, co robię zawodowo, staram się ograniczać do stawiania pytań, na które powinny istnieć tego typu odpowie-dzi. I to chyba jakoś rozprzestrzenia się na cały światopogląd, który koncentruje się wokół stwierdzenia, że jeśli czegoś nie da się sprawdzić doświadczalnie, to pewnie to coś nie istnieje. Albo też pytanie zostało źle postawione...

Ech, nie jestem filozofem, bardzo mnie pan wymęczył tymi pytaniami o naturę rzeczy! [śmiech]

R O Z M A W I A Ł K A R O L J A Ł O C H O W S K I

artykuł w formacie PDF (450 kb)

Documents

Transcript of artykuł w formacie PDF (450 kb)