Вопрос о том, как из множества решений уравнения Шредингера возникает привычный классический мир, остается одной из самых интригующих загадок квантовой механики.

Студентам объясняют, как решать уравнение и получать волновую функцию, остается неясным, как эта функция «схлопывается» в единственное наблюдаемое состояние. Этот процесс, лежащий в основе перехода от квантового мира к классическому, исследуется учеными с момента появления квантовой теории.

Работа команды исследователей из Испании проливает свет на эту проблему. Ученые из Автономного университета Барселоны провели численные симуляции, которые показали, что на макроскопических масштабах свойства классического мира могут естественным образом возникать из квантовой системы.

Квантовая механика описывает поведение отдельных частиц, например, электронов или фотонов, на основе волновых функций. Эти функции могут находиться в суперпозиции состояний, что приводит к странным явлениям, вроде знаменитого парадокса кота Шредингера, который может быть одновременно живым и мертвым до момента измерения. Однако, как подчеркивают ученые, в больших масштабах квантовые эффекты, например, интерференция, исчезают, что и приводит к появлению привычной нам картины мира.

«Квантовая физика противоречит нашему классическому опыту на уровне поведения отдельных частиц, — объясняет ведущий автор исследования Филипп Штрасберг. — Однако при переходе к крупным объектам, которые мы можем воспринимать, квантовые эффекты исчезают, и мир становится классическим».