Фізики пропонують причинну структуру для розв'язання проблеми квантового спостерігача

У науковому середовищі тривають значні теоретичні зусилля, спрямовані на усунення концептуальних викликів квантової механіки, зокрема ролі спостерігача у фундаментальних рівняннях. Ця нова парадигма, що еволюціонувала з робіт 2024 року, прагне виключити суб'єкт спостереження з основних квантових рівнянь шляхом перебудови реальності на засадах причинності.

Центральною проблемою, яку намагаються вирішити, є «колапс хвильової функції» згідно з Копенгагенською інтерпретацією, що виникає під час вимірювання і ставить під сумнів межу між спостерігачем та спостережуваним об'єктом. Цей підхід, що інтегрує ідеї з Інтерпретації Послідовних Історій та Реляційної Квантової Механіки, іноді називають «Теорією Квантового Балансу» або використовує концепцію «причинних бульбашок». Теоретична робота Ормонда та Барретта, зокрема «Теорія Каузального Балансу», постулює, що реальність виникає з мережі фундаментальних причинних взаємозв'язків, а не з акту спостереження, де детермінізм діє через структуру взаємодій.

Ключові фігури у цьому теоретичному розвитку включають докторанта Інституту Периметра у Ватерлоо, Канада, доктора Ніка Ормонда, та професора Джонатана Барретта з Оксфордського університету. Доктор Ормонд, який раніше розробляв цю теорію під час свого докторату в Оксфорді разом із професором Барреттом, планує представити свої дослідження у жовтні 2025 року на ювілейній конференції з квантової механіки в Інституті Периметра. Професор Барретт, який також є членом Квантової Групи в Оксфорді та запрошеним науковим співробітником в Інституті Периметра, раніше досліджував причинний вплив у квантовій теорії, розробляючи формалізм для квантового причинного моделювання.

Крім того, Ясаман Язді бере участь у дискусіях, розглядаючи фундаментальні питання в рамках Теорії Каузальних Множин на конференції «Квантова Гравітація 2025», яка відбудеться у Парк Юніверсіті, Пенсильванія, США, з 21 по 25 липня 2025 року. Язді, яка наразі є постдокторантом в Інституті перспективних досліджень у Дубліні, досліджує застосування Теорії Каузальних Множин до космологічних питань, включаючи флуктуації космологічної сталої.

Пропонована причинна структура забезпечує математичну основу для інтерпретації відомих квантових явищ, пояснюючи послідовні історії без колапсу. Сильною стороною цієї моделі є пропонування контекстно-залежного вирішення парадоксів, таких як «Друг Вігнера», де факти стають відносними до конкретних причинних мереж. Проте, як зазначається у матеріалах, ця структура наразі не має нових, експериментально перевірених передбачень, які б чітко відрізняли її від стандартних інтерпретацій квантової механіки. Успіх теорії критично залежить від майбутньої експериментальної верифікації.

Цей напрямок також має особливе значення для об'єднання квантової механіки з Загальною Теорією Відносності, потенційно прокладаючи шлях до «Теорії Всього» через спільну причинність. Критики, однак, висловлюють думку, що заміна «спостереження» на «причинні бульбашки» може бути лише семантичним зсувом. Історичний контекст включає сучасні альтернативи, такі як Багатосвітова Інтерпретація та Квантовий Байєсіанізм, які цей новий напрямок прагне або замінити, або інтегрувати.