Опыт Юнга может перевернуть наше представление о реальности
Традиционный эксперимент в области физики может скрывать в себе знания о природе реальности, о которых мы и не догадывались. Классический опыт Юнга, известный также как «эксперимент на двух щелях», в свое время стал доказательством волновой теории света. Но на самом деле он бросает вызов одному из самых известных и изученных предположений квантовой механики.
Василий Макаров
Суть эксперимента заключается в том, что на непрозрачный экран-ширму с двумя параллельными прорезями, позади которого установлен другой, проекционный экран, направляют пучок света. Особенность прорезей заключается в том, что их ширина приблизительно равна длине волны излучаемого света. Логично было бы предположить, что фотоны должны проходить сквозь щели, создавая две параллельные полосы света на заднем экране. Но вместо этого свет распространяется в виде полос, в которых чередуются участки света и темноты, то есть свет ведет себя как волна. Это явление называется «интерференция», и именно его демонстрация Томасом Юнгом стала доказательством справедливости волновой теории. Переосмысление этого эксперимента могло бы объединить квантовую механику с другой опорой теоретической физики, общей теорией относительности Энштейна, — вызов, который до сих пор остается неразрешимым на практике.
0 РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Для того, чтобы вычислить вероятность появления фотона в том или ином месте на экране, физики используют принцип под названием «правило Борна». Тем не менее, для этого нет никаких причин — эксперимент всегда проходит одинаково, но никто не знает почему. Некоторые энтузиасты пытались объяснить этот феномен из интерпретации квантово-механической теории о «множественных мирах», в которой предполагается, что все возможные состояния квантовой системы могут существовать в параллельных вселенных, но эти попытки ни к чему не привели.
Это обстоятельство позволяет использовать правило Борна как доказательство наличия в квантовой теории нестыковок. Для того, чтобы объединить квантовую механику, которая оперирует Вселенной в узких временных масштабах, и общую теорию относительности, которая работает с огромными промежутками времени, одна из теорий должна уступить дорогу. Если же правило Борна неверно, то это будет первый шаг к изучению квантовой гравитации. «Если правило Борна будет нарушено, что будет нарушена и фундаментальная аксиома квантовой механики, и мы узнаем, где следует искать ответ на теории о квантовой гравитации», говорит Джеймс Куотч из Института науки и техники в Испании.
Эффект наблюдателя: как кот Шредингера оказался и жив, и мертв
Эффект наблюдателя — это теория, что наблюдение за явлением изменяет свойства этого явления.
Рассматривая любой объект в мире вокруг нас, мы знаем, что этот объект остается одним и тем же — независимо от того, где, когда и как мы на него смотрим. Заявление о том, что время и способ, которым мы смотрим на предмет, меняют внешний вид или свойства предмета, звучит абсурдно в повседневной жизни. Но не для науки.
Эффект наблюдателя хорошо известен в квантовой механике: в зависимости от присутствия или отсутствия наблюдателя, электроны ведут себя двояко — как частицы или как волны. Проявления эффекта можно найти и в других областях, таких как социология, психология, лингвистика и компьютерные науки. Тем не менее, самые известные случаи относятся именно к физике. В других науках феномен менее изучен.
То, как наблюдатель влияет на ситуацию, важно не только для фундаментальных исследований, но для практического применения: например, в ситуационном менеджменте при учете влияния каждой конкретной ситуации на всю систему. Или в психологии, а также в любой деятельности, где важна связь между процессом наблюдения и наблюдателем.
Но иногда эффект наблюдателя — это просто следствие некорректного применения измерительных приборов или ошибок исследователя. Он исчезает, если использовать более эффективные инструменты или изменить методы наблюдения.
Эффект наблюдателя в квантовой физике
В квантовой механике «наблюдателем» является измерительный прибор, который фиксирует явление. Самые известные примеры «эффекта наблюдателя» в физике — мысленный эксперимент с котом Шредингера и опыт с двумя щелями Томаса Юнга.
Эксперимент с двумя щелями
Опыт с двумя щелями был проведен английским ученым Томасом Юнгом (Thomas Young) впервые в 1803 году. Он продемонстрировал его как подтверждение, что свет — это волна, а не поток частиц (корпускул). Впоследствии эксперимент Юнга повторяли другие ученые с разными объектами: электронами, отдельными фотонами и молекулами. Сейчас опыт Юнга — классическое доказательство того, что свет и материя в целом могут проявлять характеристики как волны, так и частицы.
Как действует «эффект наблюдателя» в эксперименте Юнга: если наблюдателя нет, то электроны, проходя сразу через две щели, ведут себя как волны. Когда наблюдатель возникает и пытается определить, через какую именно из щелей пролетели электроны, то они начинают вести себя как частицы (Фото: futurita.ru )
Вопрос, как электрон «узнает», что за ним наблюдают, и почему изменяет свое «поведение», кажется одним из самых трудных для понимания в квантовой механике.
Кирилл Половников, кандидат физико-математических наук, популяризатор науки:
«Квантовые частицы (электроны, атомы или молекулы) настолько малы, что любые измерительные приборы неизбежно оказывают на них влияние. И это не техническая проблема, а принципиальная — природа так устроена, что мы никак не можем устранить это влияние. Самим фактом измерения мы меняем состояние квантового объекта.
Чтобы пронаблюдать электрон, мы вынуждены его «подсветить», т.е. направить на него поток фотонов — частиц света. Это самое малое воздействие, которому мы можем подвергнуть частицу. Фотоны взаимодействуют с ним и неизбежно изменяют его характеристики. Причем это изменение будет тем больше, чем точнее наше измерение, т.е. чем сильнее было наше воздействие. Именно поэтому после наблюдения электроны начинают вести себя иначе».
Ученые института Вейцмана (Weizmann Institute of Science), повторяя эксперимент, обнаружили: если они меняют параметры прибора-наблюдателя, заставляя его «видеть» больше или меньше электронов, то меняется и поведение этих электронов. В микромире любая попытка наблюдения или измерения меняет всю квантовую систему.
Мысленный эксперимент с котом Шредингера
Мысленный эксперимент с котом предложил в 1935 году австрийский физик-теоретик Эрвин Шредингер. Очень упрощенно он звучит так: в стальном ящике заперта кошка — вместе со смертельным механизмом, который активируется при распаде радиоактивного атома внутри него. Если атом распадется в течение часа, механизм сработает и кошка умрет. Но есть 50%-ная вероятность, что через час атом не распадется, и тогда кошка останется жива.
Кот Шредингера в закрытом ящике в ожидании своей участи (Фото: dreamstime.com)
Мы узнаем, жива кошка или нет, только тогда, когда откроем ящик. До этого момента кошка, также как и радиоактивный атом, существует сразу в обоих состояниях: она и жива и мертва одновременно. С бытовой точки зрения звучит парадоксально, но в квантовой механике это обычное явление, когда физическая система находится одновременно в нескольких квантовых состояниях.
Такие состояния называются суперпозицией: в отсутствии наблюдателя кошка, сидящая в ящике, находится в суперпозиции состояния-1 «жива» и состояния-2 «мертва». Точно также как электрон из двухщелевого эксперимента, описанного выше, может проходить сразу через обе щели. Но если наблюдатель вмешается, т.е. физически воздействует на систему, то и кот, и электрон перейдут в какое-то одно состояние. Таким образом, на микроуровне сам факт измерения «заставляет» объект выбрать конкретное состояние.
Эффект наблюдателя в психологии
Одним из самых первых проявлений эффекта наблюдателя в социальной психологии считается эксперимент на фабрике Western Electric в США. Группа ученых во главе с психологом Джорджем Элтоном Мэйо (George Elton Mayo) меняла условия труда на фабрике, пытаясь понять, какие именно из них оказывают наибольшее влияние на производительность. Эксперимент проводился в несколько этапов и длился в общей сложности 8 лет.
Даже в тех случаях, когда условия труда были тяжелыми и непривычными, рабочие фабрики сохранили производительность, а в некоторых случаях даже стали работать эффективнее. Исследователи пришли к выводу, что на поведение рабочих положительно повлияло присутствие наблюдателей и понимание, что они участвуют в важном эксперименте. Иными словами, люди изменяли свое поведение, потому что за ними наблюдали. Это феномен был позже назван «эффектом Хоторна» (Hawthorne effect).
У исследователей пока нет о нем единого мнения. Они до сих пор задаются, вопросами, при каких условиях он возникает и какого размаха может достичь. В 2013 году ученые рассмотрели 19 исследований с данными о феномене. Они указали, что, хотя проявления эффекта Хоторна действительно существуют, собранных материалов недостаточно, чтобы сделать однозначные выводы.
Но эксперимент на фабрике помог психологу Мэйо сформулировать свою доктрину человеческих отношений. Один из главных ее принципов — важность сотрудничества между руководством и работниками. Мейо полагал, что межличностные отношения напрямую влияют на процесс производства и производительность. Сейчас доктрину человеческих отношений преподают в качестве учебной дисциплины в бизнес-школах и школах менеджмента.
Эффект наблюдателя в социологии
Гораздо менее приятное проявление эффекта наблюдателя — это «паноптикум» или, в современной трактовке, «общество наблюдения» (surveillance society).
В XVIII веке английский философ Иеремия Бентам предложил утопическое сооружение «паноптикум» (с греч. — «всевидящий»), предназначенное для исправления нарушителей — по сути проект идеальной тюрьмы. По его замыслу, заключенные находятся в круглом здании в полностью прозрачных камерах. При этом они не могут видеть охранников и не знают, наблюдают за ними или нет. Ощущение постоянного контроля создается за счет полной открытости и башни надсмотрщика, расположенной точно в центре круга. Бентам был уверен: если человек думает, что за ним постоянно наблюдают, он меняет свое поведение в лучшую сторону.
Проект идеальной тюрьмы Бентама был воплощен во множестве тюрем Старого и Нового Света. На фото тюрьма Пресидио-Модело, Куба (Фото: flickr.com)
Современные исследования не полностью подтверждают идею Бентама: например, компании, установившие на рабочих местах устройства для контроля сотрудников, замечают впоследствии резкий рост текучки кадров, а не улучшение рабочего климата. А студенты, уверенные, что их посты и чаты мониторят сотрудники учебных заведений, меняют при общении в соцсетях стиль письма и круг обсуждаемых тем.
Технологические составляющие «общества наблюдения»: программы лояльности в розничной торговле, cookies на сайтах, национальные схемы идентификации, плановые медицинские осмотры и т.д., не вызывают у большинства резкой негативной реакции. Но их влияние на поведение людей недостаточно изучено, чтобы говорить о позитивном эффекте, в который верил Бентам.
Эффект наблюдателя в работе с данными
Еще одно интересное проявление феномена — так называемый вторичный эффект наблюдателя.
Когда разные исследователи отбирают и обрабатывают данные, каждый из них использует свои собственные методы. Но даже относительно безобидные различия на этапе отбора могут привести к разным результатам анализа одних и тех же данных. Такой эффект создают сами исследователи — прямо или косвенно. Например, в банке данных сведения за один период были ошибочно включены в другой и опубликованы в открытом доступе, а исследователь не обратил на это внимание или не перепроверил информацию по другим источникам. Похожим образом разные программы, которые используют один и тот же метод анализа, могут давать небольшие, но значимые отклонения.
При сборе и анализе данных ученые предлагают непременно принимать по внимание этот эффект: даже при небольших отклонениях в результатах последствия могут быть значительными
Эффект наблюдателя в лингвистике
В социолингвистике термин «парадокс наблюдателя» (observer’s paradox) был введен лингвистом Уильямом Лабовым (William Labov). Он заметил, что носители языка, общаясь с учеными-лингвистами и зная, что их речь будет использоваться в исследованиях, неосознанно искажают ее: начинают разговаривать формально и неестественно. Но именно естественная неискаженная речь нужна исследователю. Таким образом, **наблюдатель влияет на полученные данные: если бы он не присутствовал, говорящий использовал бы обычный народный язык.
Чтобы свести искажения к минимуму и обойти «парадокс наблюдателя», ученые используют особые приемы: например, наблюдают скрыто или называют носителям языка ложные цели исследования.
Критика эффекта наблюдателя
Влияние наблюдателя на результаты экспериментов до сих пор вызывает споры. Ученые критикуют и сам термин «наблюдатель» (ведь речь не всегда идет о человеке-наблюдателе, часто «наблюдатель» — это инструмент или прибор), и понятие «воздействие», под которым иногда подразумевается чуть ли не телепатическое влияние. Так, почему эксперимент с двумя щелями не доказывает, что эффект наблюдателя существует.
Кирилл Половников:
«Австрийские физики провели двухщелевой эксперимент с молекулярным соединением фуллереном. Молекула фуллерена имеет ту же двойственную природу, что и электрон. И чтобы ее проявить, фуллерену не потребовалось присутствия «наблюдателя». Изначально молекулы фуллерена вели себя как волны, проявляя только одну из своих характеристик. А потом их начали понемногу нагревать и они начинали вести себя уже как частицы. Это происходит потому, что нагретые молекулы начинают испускать инфракрасное излучение, по которому в принципе оказывается возможным определить, через какую именно щель пролетела та или иная эта молекула. Получается, что переход от волновых свойств к корпускулярным не требует присутствия наблюдателя.
Прежде чем пытаться ввести в физику наблюдателя и объявить, что он как-то влияет на результаты экспериментов, нужно обязательно указать, каким образом он осуществляет это влияние. Если наблюдатель будет сидеть в соседней комнате и просто думать «через какую щель пролетела частица?», мысленно представлять себе полет этой частицы или даже медитировать на нее, то на поведение частицы это не повлияет никак. А вот если наш наблюдатель попытается измерить ее состояния при помощи какого-то прибора, то есть окажет на нее хоть и малое, но реальное физическое воздействие, то частица будет вести себя иначе».
Эффект влияния экспериментатора на изучаемое явление (например, на поведение человека на рабочем месте) подтверждается научными данными. Но исследований пока недостаточно, чтобы сделать точные выводы о причинах и объеме этого влияния. Вполне возможно, что как и в случае с плацебо и ноцебо, эффект наблюдателя — это не однородный феномен, а несколько взаимосвязанных явлений.
Одна частица на двух путях: новый вид классического эксперимента
Эксперимент с двумя щелями — самый известный и, вероятно, самый важный эксперимент в квантовой физике: отдельные частицы выстреливаются в стену с двумя отверстиями, за которыми детектор измеряет, куда попадают частицы.
Эксперимент показывает, что частицы движутся не по строго определенной траектории, как известно из классических объектов, а по нескольким траекториям одновременно: каждая отдельная частица проходит и через левое, и через правое отверстие.
Однако обычно это можно доказать, только проведя эксперимент повторно и оценив результаты обнаружения многих частиц в конце. В Венском техническом университете исследователи разработали новый вариант такого эксперимента с двусторонней интерференцией, который может исправить этот недостаток: один нейтрон измеряется в определенном месте, и благодаря сложной измерительной установке это единственное измерение уже доказывает, что частица двигалась по двум разным дорогам одновременно.
Можно даже определить соотношение, в котором нейтрон распределялся между двумя путями. Таким образом, явление квантовой суперпозиции можно доказать, не прибегая к статистическим аргументам.
Эксперимент с двумя щелями
«В классическом эксперименте с двумя щелями за двойной щелью создается интерференционная картина», — объясняет Стефан Спонар из Венского технического университета.
«Частицы движутся как волна через оба отверстия одновременно, и две частичные волны затем интерферируют друг с другом. В некоторых местах они усиливают друг друга, в других местах они нейтрализуют друг друга».
Вероятность измерения частицы за двойной щелью в очень конкретном месте зависит от этой интерференционной картины: там, где квантовая волна усиливается, вероятность измерения частицы высока.
Там, где квантовая волна компенсируется, вероятность мала. Конечно, это распределение волн нельзя увидеть, глядя на одну частицу. Только когда эксперимент повторяется много раз, волновая картина становится все более узнаваемой точка за точкой и частица за частицей.
«Таким образом, поведение отдельных частиц объясняется на основе результатов, которые становятся видимыми только в результате статистического исследования множества частиц. Конечно, это не совсем удовлетворительно. Поэтому мы рассмотрели, как можно доказать явление двусторонней интерференции на основе обнаружения одной частицы».
Вращение нейтрона
Это стало возможным с помощью нейтронов в источнике нейтронов ILL в Гренобле: нейтроны направляются на кристалл, который расщепляет квантовую волну нейтрона на две парциальные волны, что очень похоже на классический эксперимент с двумя щелями. Две парциальные нейтронные волны движутся по двум разным путям и снова рекомбинируются. Они смешиваются и затем измеряются.
Но кроме того, используется еще одно свойство нейтрона: его спин — угловой момент частицы. На него могут влиять магнитные поля, тогда угловой момент нейтрона указывает в другом направлении.
Если спин нейтрона вращается только по одному из двух путей, то впоследствии можно определить, по какому пути он пошел. Однако тогда интерференционная картина также исчезает вследствие дополнительности в квантовой механике.
«Поэтому мы немного поворачиваем спин нейтрона», — объясняет Хартмут Леммель, первый автор текущей публикации. «Тогда остается интерференционная картина, потому что вы можете получить очень мало информации о пути. Чтобы по-прежнему получать точную информацию о пути, это «слабое» измерение повторяется много раз в обычных экспериментах. Однако тогда получается только статистическое утверждение обо всем ансамбле нейтронов и мало что может сказать о каждом отдельном нейтроне».
Реверс вращения
Ситуация меняется, если после слияния двух нейтронных парциальных волн другое магнитное поле используется для того, чтобы снова повернуть спин.
Методом проб и ошибок определяется угол поворота, необходимый для поворота спина наложенного состояния обратно в исходное направление. Сила этого вращения является мерой того, насколько сильно нейтрон присутствовал на каждом пути.
Если бы он пошел только по тому пути, по которому вращался спин, полный угол поворота был бы необходим, чтобы повернуть его обратно. Если бы он пошел только по другому пути, то вообще не было бы необходимости в обратном вращении. В эксперименте, проведенном с помощью специального асимметричного светоделителя, было показано, что нейтроны присутствуют на одну треть в одном пути и на две трети в другом.
С помощью подробных расчетов команда ученых смогла показать: здесь не просто определяется среднее значение по совокупности всех измеренных нейтронов, но утверждение применимо к каждому отдельному нейтрону.
Требуется много нейтронов, чтобы определить оптимальный угол поворота, но как только он установлен, определяемое по нему наличие пути применяется к каждому отдельному обнаруженному нейтрону.
«Результаты наших измерений подтверждают классическую квантовую теорию», — говорит Стефан Спонар. «Новинка в том, что не нужно прибегать к неудовлетворительным статистическим аргументам: при измерении одной частицы наш эксперимент показывает, что она должна идти двумя путями одновременно, и однозначно определяет соответствующие пропорции». Это исключает альтернативные интерпретации квантовой механики, пытающиеся объяснить эксперимент с двумя щелями с локализованными частицами.
Существование «неклассических» траекторий подтвердили в эксперименте с тремя щелями
Международная группа физиков экспериментально подтвердила, что при прохождении фотона через три щели вклад в получаемую в результате интерференционную картину дают и невозможные с точки зрения классической физики траектории. Это открытие подтвердило некорректность широко распространенного наивного понимания принципа квантовой суперпозиции и, возможно, позволит усилить существующие схемы работы квантовых компьютеров. Работа опубликована в журнале Nature Communications. С ее текстом можно ознакомиться также на сайте препринтов arxiv.org.
Группа экспериментаторов, возглавляемая известным физиком Робертом Бойдом (который, в частности, был первым, кто осуществил «замедление света» при комнатной температуре), придумала и реализовала схему, демонстрирующую вклад так называемых «неклассических» траекторий в картину, получаемую при интерференции фотонов на трех щелях.
Интерференция на двух щелях — это классический эксперимент, демонстрирующий волновые свойства света. Впервые он был осуществлен в самом начале XIX века Томасом Юнгом и стал одной из главных причин отказа от доминирующей тогда корпускулярной теории света.
В начале XX века, однако, было выяснено, что свет все же состоит из частиц, получивших название фотонов, но эти частицы загадочным образом обладают и волновыми свойствами. Возникла концепция корпускулярно-волнового дуализма, которая была распространена также и на частицы материи. В частности, наличие волновых свойств было обнаружено у электронов, а позднее и у атомов и молекул.
В квантовой механике — новом разделе физики, возникшем в результате этих открытий, — возникновение интерферометрической картины в эксперименте с двумя щелями играет одну из центральных ролей. Так, Ричард Фейнман в своих «Фейнмановских лекциях по физике» пишет, что это явление, «которое невозможно, совершенно, абсолютно невозможно объяснить классическим образом. В этом явлении таится самая суть квантовой механики».
Эксперимент с двумя щелями демонстрирует одно из центральных понятий квантовой физики — квантовую суперпозицию. Принцип квантовой суперпозиции утверждает, что если некий квантовый объект (например, фотон или электрон) может находиться в некоем состоянии 1 и в некоем состоянии 2, то он может находиться и в состоянии, которое является в некотором смысле частично и состоянием 1, и состоянием 2. Это состояние и называется суперпозицией состояний 1 и 2. В случае с щелями частица может пройти через одну щель, а может через другую, но если обе щели открыты, то частица проходит через обе и оказывается в состоянии суперпозиции «частицы, прошедшей через щель 1» и «частицы, прошедшей через щель 2».
В 2012 году в работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, авторы обратили внимание, что принцип суперпозиции в этом случае зачастую понимают и даже объясняют в учебниках неправильно. Обычно говорят, что состояние частицы после прохождения двух щелей представляет собой суперпозицию ее состояний после прохождения каждой из щелей при закрытой другой щели, однако это не совсем так. Когда открыты обе щели, каждая из них оказывает влияние на другую и частица, вообще говоря, теперь проходит каждую из щелей не так, как проходила бы ее, если бы другая щель была закрыта. И хотя отличие невелико и его сложно измерить в эксперименте, оно может играть роль, если рассматриваются слабые эффекты. Кроме того, как оказалось, влияние щелей друг на друга можно усилить.
Влияние одной щели на другую на квантовом языке проще объяснять через одно из альтернативных описаний квантовой физики, разработанное тем же Ричардом Фейнманом. Согласно его подходу, известному как «интегралы по траекториям», при перемещении частицы из одной точки в другую она проходит сразу по всем возможным траекториям, соединяющим эти точки, но каждая траектория имеет свой «вес». Наибольший вклад дают траектории, близкие к тем, которые предсказывает классическая физика, — именно поэтому квантовые законы в пределе сводятся к классическим. Но и другие траектории тоже важны.
Среди этих траекторий могут быть и такие, которые совершенно невозможны классически. Они, скажем, могут содержать участки, на которых частица движется в обратную сторону. В случае эксперимента с щелями это, например, траектории, которые сначала входят в одну щель, затем проходят через другую, а затем выходят через третью. Именно такие странные траектории и объясняют влияние одной щели на другую, потому что только они отсутствуют, когда одна из щелей закрыта.
Чтобы доказать наличие «неклассических» траекторий, Роберт Бойд с коллегами предложили усилить их влияние за счет возбуждения так называемых приповерхностных плазмонов. Плазмоны — это связанное состояние фотона и электрона в металле. За счет них свет оказывается как бы привязанным к поверхности металла и может эффективно распространяться вдоль нее на относительно большие расстояния. Существование плазмонов увеличивает влияние одной щели на другую и, соответственно, «вес» траекторий, идущих от одной щели к другой.
В эксперименте Бойда щели были вырезаны пучком ионов в слое золота, напыленного на прозрачное стекло. Поскольку золото хороший проводник, то в нем легко возбуждаются плазмоны.
Чтобы наблюдать влияние щелей друг на друга, экспериментаторы предложили провести следующий опыт. Сначала две щели из трех закрывают, и фотоны проходят только через одну щель. На экране в этом случае получается небольшая освещенная полоска. При этом используют источник света, ширина луча которого меньше расстояния между щелями. Поэтому когда щели открываются, то, согласно наивным представлениям, картина меняться не должна — ведь эти щели не освещаются. Однако из-за влияния щелей друг на друга существуют такие траектории, которые, войдя через освещаемую щель, выйдут из щели, которая не освещается, и создадут интерференционную картину. За счет плазмонов этот эффект усиливается, и в опыте хорошо видно изменение характера освещенности экрана. Это и доказывает существование «неклассических» траекторий.
На данный момент не совсем понятно, могут ли эти исследования иметь какое-то значение для прикладных задач. Авторы работы надеются, что с помощью усиления неклассических траекторий можно создавать более эффективные протоколы работы устройств, основанных на явлении квантовой суперпозиции и интерференции, — например, квантовых компьютеров, предназначенных для симуляции реальных квантовых систем (так называемые, квантовые симуляторы).
Кроме того, учет неклассических траекторий важен для еще одного направления в современной фундаментальной физике. Одна из главных нерешенных проблем, стоящих перед учеными, — это объединение квантовой теории с теорией гравитации. На этом пути существуют принципиальные сложности, которые, как считают многие, можно преодолеть, только видоизменив или одну из этих теорий, или сразу обе. Поэтому сейчас идут поиски возможных расхождений реальности с предсказаниями этих теорий. Одним из направлений является поиск отклонений от принципа квантовой суперпозиции. Так, в 2010 году было опубликовано исследование, авторы которого пытались найти такие отклонения в трехщелевом эксперименте. Никаких расхождений не обнаружили, но эта статья спровоцировала упоминавшуюся выше работу 2012 года. Один из ее выводов заключался как раз в том, что в эксперименте 2010 года было использовано неправильное понимание принципа квантовой суперпозиции и это внесло свою долю неучтенной ошибки в измерения. И хотя величина этой ошибки была мала, эффект, который ищут ученые, тоже может быть невелик, поэтому в таких поисках вклад неклассических траекторий следует все же учитывать.