Otázka, kdy si vesmír „všimne“, že je pozorován, zní jako sci-fi, ale leží v jádru jednoho z nejvíce znepokojujících objevů v kvantové fyzice. Experimenty vracející se k myšlenkovým experimentům fyzika Johna Wheelera na konci 70. let ukazují, že realita není pevná, dokud není změřena, a dokonce i potom naše volby o tom, jak měřit, mohou zpětně ovlivnit to, co se stalo.
Experiment s dvojitou štěrbinou: Kvantový výchozí bod
Základem těchto ohromujících zjištění je experiment s dvojitou štěrbinou. Představte si, že vystřelujete světlo dvěma úzkými otvory. Světlo se chová jako vlna a vytváří na obrazovce interferenční obrazec – střídají se pruhy světla a tmy, jako vlny vody procházející otvory. To potvrzuje vlnovou povahu světla.
Ale co se stane, když vysíláte fotony jeden po druhém? Překvapivě dokonce i jednotlivé fotony nakonec vytvoří stejný interferenční obrazec, což naznačuje, že každý foton nějakým způsobem interferuje sám se sebou. Tady to začíná být divné: jedna částice se chová jako vlna.
Pozorování všechno mění
Pokud se pokusíte určit kterou štěrbinou každý foton projde umístěním detektoru do děr, vlnové chování zmizí. Fotony se nyní chovají striktně jako částice a narážejí na stínítko v diskrétních bodech bez interferenčního vzoru. Akt pozorování způsobuje, že si foton „vybírá“ mezi vlnou nebo částicí. Nejsou to jen naše přístroje; jde o základní povahu samotného měření.
Wheeler’s Choice Delay: Retrospektivní realita
John Wheeler šel ještě dál. Zeptal se, zda by se vesmír choval stejně, kdybychom odložili rozhodnutí o pozorování, dokud foton neprojde štěrbinami. Mohou volby učiněné v současnosti ovlivnit to, co se stalo v minulosti?
Wheeler navrhl analogii využívající vzdálené světlo z kvasarů, ohýbané gravitací. Volbou, zda měřit tyto paprsky – jako vlny nebo jako částice – zdánlivě zpětně určujeme chování fotonů. Experimenty později jeho předpověď potvrdily. Dokonce i zpožděná volba způsobí, že si foton „pamatuje“, jak se rozhodneme. Z toho vyplývá, že čas není rigidní struktura a vesmír se nedostane do určitého stavu, dokud ho k tomu nepřinutíme.
Quantum Eraser: Vyhození minulosti
„Zpoždění výběru kvantové gumy“ jde ještě dále. V této verzi experiment rozhodne zda sledovat, kterou štěrbinou foton prochází poté, co foton již dopadl na stínítko. Pokud se informace zaznamená, nevytvoří se žádný interferenční obrazec. Ale pokud jsou informace zahozeny, obrázek se objeví znovu. Vesmíru je jedno, jestli jsme cestu změřili, pokud vymažeme její záznam.
Důsledky: Nad rámec zdravého rozumu
Wheeler tvrdil, že mluvit o fotonech „v letu“ nemá smysl. Existují pouze měření a pozorování; na pořadí nezáleží. Dualita vlny a částic není o tom, co jsou fotony, ale o tom, jak s nimi interagujeme.
To, co dostáváme – částice nebo vlny – je to, co dostáváme. A teprve poté, co provedeme toto měření, nám příroda ukáže, který aspekt reality ukázat.
Tyto experimenty nenaznačují, že by nás vesmír záměrně klamal; spíše demonstrují, že naše chápání reality je zásadně neúplné. Vesmír nemá žádné již existující vlastnosti, dokud je nezměříme, a naše rozhodnutí v přítomnosti mohou ovlivnit minulost. To nás nutí čelit znepokojivé možnosti, že realita není pevná entita, ale dynamická interakce mezi pozorováním a existencí.
