Kvantová fyzika naznačuje základní limit toho, co můžeme o vesmíru vědět. Zatímco můžeme předpovídat chování kvantových objektů pomocí vlnových funkcí – matematických vzorců, které popisují jejich stavy – nový výzkum naznačuje, že vlnová funkce samotného vesmíru může být ze své podstaty nepřístupná úplnému poznání. Nejedná se pouze o technické omezení; to naznačuje, že některé aspekty reality mohou existovat mimo naši schopnost je změřit nebo jim plně porozumět.
Kvantová vlnová funkce a vesmír
Na kvantové úrovni je každá částice popsána vlnovou funkcí, která pokrývá všechny její potenciální vlastnosti. Pokud celý vesmír funguje podle kvantových pravidel, jak se mnozí fyzikové domnívají, pak by i samotný vesmírný systém měl mít vlnovou funkci. O tomto konceptu již dříve spekulovali renomovaní fyzici jako Stephen Hawking, ale definice této univerzální vlnové funkce zůstala v nedohlednu.
Nepřístupnost univerzálních znalostí
Vědci Eddie Keming Chen a Roderich Tumulka matematicky dokázali, že úplná znalost vlnové funkce vesmíru je s největší pravděpodobností nemožná. Zjistili, že i při dokonalých měřeních je naše schopnost přesně určit kvantový stav vesmíru zásadně omezená.
„Vlnová funkce vesmíru je jako vesmírná záhada, kterou se fyzika sama snaží zachovat,“ vysvětluje Chen. “Můžeme vědět neuvěřitelné množství o tom, jak se vesmír chová, ale stále zůstáváme zásadně nejisté, v jakém kvantovém stavu je.”
Jejich přístup se zaměřil na to, zda pozorování může pomoci vybrat správnou vlnovou funkci z věrohodného rozsahu možností. Použitím kvantové statistické mechaniky a uznáním obrovského množství parametrů potřebných k definování univerzální vlnové funkce dospěli k závěru, že přesná definice není možná.
Důsledky pro kosmologii a kvantovou teorii
Tento objev nemusí nutně vyvracet kvantovou teorii, ale zdůrazňuje její inherentní omezení, když se zvětší na velikost prostoru. J. B. Munchak z Kalifornské univerzity v Irvine poznamenává, že podobná omezení existují v Einsteinově teorii obecné relativity a gravitace. Sheldon Goldstein z Rutgers University dodává, že neschopnost vybrat jedinou „správnou“ univerzální vlnovou funkci nemusí být kritická, protože více vlnových funkcí může v dalších výpočtech přinést podobné výsledky.
Filosofické aspekty a budoucí výzkum
Studie slouží jako varování před přílišným spoléháním se na přísné experimentální testování ve vědě. Některé reality mohou existovat mimo naši schopnost měřit, jak zdůrazňuje Tumulka: „Určité věci tam ve skutečnosti existují, ale nemůžeme je měřit.“
Vědci plánují aplikovat své poznatky na menší, ale složité systémy a prozkoumat techniky, jako je „stínová tomografie“, k určení kvantových stavů. Emily Adlam z Chapman University naznačuje, že tato práce posiluje interpretace kvantové mechaniky, které zdůrazňují spíše závislost na pozorovateli než jedinou objektivní realitu.
Tento výzkum nakonec odhaluje pokornou pravdu: vesmír může obsahovat základní tajemství, která navždy zůstanou mimo naše chápání. To nesnižuje sílu fyziky, ale připomíná nám, že honba za poznáním není o poznání všeho, ale o pochopení hranic toho, co lze poznat.
