Классический эксперимент с двумя щелями, через которые свет падает на экран, создавая интерференционную картину, может стать проверочным для правила Борна, которым пользуются специалисты по квантовой теории. Такую идею выдвинул Джеймс Кауч (James Quach) из Барселонского института науки и технологии в Испании. Он опубликовал работу на Arxiv.org, а подробности сообщает New Scientist.
Правило Борна позволяет вычислить вероятность, с которой частица окажется в каком-то определенном месте. Хотя правило работает во всех ситуациях, для которых его применяют, но никто не знает почему. Нет его фундаментальных оснований. И это делает правило Борна хорошим способом испытать квантовую механику на прочность. Возможно, чтобы объединить квантовую механику, которая описывает реальность на уровне мгновений, и теорию относительности, которая описывает большие масштабы времени, одна их теорий должна уйти. Если найти ситуацию, в которой нарушено правило Борна, это откроет путь к квантовой гравитации.
Кауч взял идею Ричарда Фейнмана, который предлагал вычислить вероятность, с которой частица достигнет какого-то места на экране, учитывая на все возможные пути, которыми она сможет пойти от источника до экрана, даже самый странный путь — как сказал Коуч, «к примеру, путь до Луны и обратно». Какой путь ни возьми, а частица окажется в определенном положении, но есть несколько странных путей, которые могут изменить вероятность так, что мы сможем это заметить.
Допустим, есть три пути, которыми фотон может пойти через щель кроме очевидных двух. Правило Борна вычисляет вероятность, рассматривая взаимодействие между парой путей, а не между всеми тремя путями одновременно.
Кауч показал, что если вы рассчитываете взаимодействие между тремя путями, вероятность будет отличаться от того, что предсказывает правило Борна.
Он предложил, что в опыте с двумя щелями, частица может пойти по третьему пути — странному зигзагу, в котором частицы летят через левую щель к правой щели, а затем стремятся к экрану. Если этот третий путь взаимодействует с двумя более прямыми путями, результат опыта должен отличаться от того, что предполагает правило Борна.
Если случай нарушения правила Борна будет обнаружен, это откроет дверь к более фундаментальному пониманию реальности.
