Το Κβαντικό μου Άλμα

Απέδωσα την πρώτη μου συνέντευξη με τον Chris Fuchs. Ο Fuchs είναι φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης της Βοστώνης και ο κορυφαίος υποστηρικτής του QBism, μιας από τις νεότερες και πιο αμφιλεγόμενες ερμηνείες της κβαντικής θεωρίας. Είναι κάπως έτσι:Η κβαντική μηχανική, η θεωρία που χρησιμοποιούν οι φυσικοί για να προβλέψουν τη συμπεριφορά στοιχειωδών σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια και τα φωτόνια που συνθέτουν την ύλη και το φως, δεν αφορά στην πραγματικότητα τα σωματίδια, αλλά μάλλον τις πιστεύω σχετικά με αυτούς από όποιον χρησιμοποιεί τη θεωρία. Και αν το χρησιμοποιούν πολλά άτομα ταυτόχρονα; Τότε ο QBism λέει ότι ο καθένας από αυτούς έχει δικαίωμα όχι μόνο στις δικές του πεποιθήσεις, αλλά και στα δικά του γεγονότα .

Ήταν Αύγουστος του 2020 και ο Φουξ και εγώ μιλούσαμε στο Zoom. Ήταν ξαπλωμένος σε μια γεμισμένη πολυθρόνα, με σπορ γυαλιά με σύρμα και μακριά μαλλιά από πανδημία. Είχε επιμείνει να εκπαιδευτώ για το QBism πριν μιλήσω μαζί μου και μου είχε στείλει 17 συνδέσμους σε άρθρα, συνεντεύξεις και βίντεο. Τώρα με εξυπηρέτησε με μια ιστορία της καριέρας του γεμάτη ανέκδοτο, όταν ξεκαθάρισα την ερώτηση που με βασάνιζε όλο αυτό το διάστημα, η οποία ήταν ουσιαστικά, "Πώς στο διάολο θα μπορούσε να είναι σωστό;"

Ο Φουξ, όπως κι εγώ, είναι στα 50 του και έχει ένα αγορίστικο στρογγυλεμένο πρόσωπο. Η γκάφα μου φάνηκε αμέσως στον τρόπο που το πρόσωπο έλιωνε μπροστά στα μάτια μου, σαν κερί κάτω από τη ζέστη. Σε μια στιγμή μεταμορφώθηκε από αρχιτέκτονας σε λέκτορα, έβαλε μια φωτογραφία μιας περίπλοκης εργαστηριακής εγκατάστασης και άρχισε να με ψιθυρίζει γι' αυτό. «Δύο τύποι που μπαίνουν μέσα και ρίχνουν μια ματιά σε αυτό το πείραμα συμφωνούν με το τι κάνει το πείραμα;» ρώτησε. Η διάλεξη ολοκληρώθηκε με ένα θεώρημα σκιαγραφημένο σε έναν πίνακα. Κλοτσούσα τον εαυτό μου όλη την ώρα, όχι μόνο επειδή είχα σκοτώσει το σχέδιό μου να γνωρίσω καλύτερα τον Φουξ πριν τσακωθώ για το QBism, αλλά επειδή δεν μπορούσα να ακολουθήσω το επιχείρημά του ούτως ή άλλως, παρά το υπόβαθρό μου στη φυσική, συμπεριλαμβανομένου ενός διδακτορικού .

Στην πραγματικότητα, η εκπαίδευσή μου ήταν μέρος του προβλήματος, όπως και ο λόγος που πήγα στη φυσική εξ αρχής. Ήμουν μια δύσκολη περίπτωση στο δημοτικό σχολείο, ένα έξυπνο και περίεργο, αλλά και συναισθηματικό και παρορμητικό παιδί με ΔΕΠ-Υ με μια ζωή στο σπίτι ταραγμένη από συγκρούσεις και τη σύγχυση των ιστοριών που δεν αθροίζονται. Το να είμαι κλόουν της τάξης ήταν η μεγαλύτερη φιλοδοξία μου μέχρι που ένας δάσκαλος ανακάλυψε ότι είχα τελειώσει ένα βιβλίο μαθηματικών σε ένα Σαββατοκύριακο που υποτίθεται ότι θα διαρκούσε ένα χρόνο. Αυτό με οδήγησε στο να βρεθώ στο πίσω μέρος ενός μαθήματος άλγεβρας πανικόβλητος, καθώς ένας δάσκαλος χτυπούσε τις εξισώσεις στον πίνακα και έμεινα μπερδεμένος από τα γράμματα. Τι στο καλό είναι το x; Υπέφερα σιωπηλά μέχρι που επιτέλους ήρθε η Θεοφάνεια. Το X είναι ένας αριθμός, μόνο ένας που δεν γνωρίζετε ακόμα. Ευφορία! Επιπλέον, η αίσθηση ότι έχετε ανοίξει μια πόρτα σε ένα μέρος που περιέχει πολλές περισσότερες πόρτες που οδηγούν σε πολλές περισσότερες ιδέες πέρα ​​από το "x .» Αυτό το παλάτι των ιδεών, με τους αριθμούς και τα σύμβολά του και τα γεωμετρικά του σχήματα, έγινε σύντομα μια παιδική χαρά καθώς και ένα καταφύγιο, ένα μέρος όπου όλες οι ερωτήσεις μου "γιατί" είχαν απαντήσεις και όπου τα πράγματα είχαν νόημα με τρόπο που δεν ίσχυε για το για το υπόλοιπο της ζωής μου. Αργότερα με τράβηξε η φυσική για την υπόσχεσή της ότι το παλάτι ήταν πραγματικό και ότι κάπου μέσα του ήταν κρυμμένη μια μεγάλη εξίσωση που, όπως ο Θεός που είχα απορρίψει επειδή ήταν πολύ μαγικός, θα μπορούσε τελικά να εξηγήσει τα πάντα.

Μέχρι τη στιγμή που μίλησα με τον Φουξ, είχα λιγότερα ανοιχτά μάτια για τη φυσική (το μεταπτυχιακό σχολείο θα σας το κάνει αυτό), αλλά το παλάτι ήταν ακόμα το χαρούμενο μέρος μου. Είχα εσωτερικεύσει ένα μάθημα ότι τα συναισθήματα είναι επικίνδυνα και ανέπτυξα μια αποστροφή στη σύγκρουση και μια λαχτάρα για βεβαιότητα που μεταφραζόταν στο να κρατάω μια συγκεκριμένη απόσταση από τους ανθρώπους. Ο γάμος, για παράδειγμα, ήταν από καιρό μια γέφυρα πολύ μακριά. Και αμφέβαλα για την ικανότητά μου να αλλάξω, εν μέρει επειδή ένας κόσμος που δεν είναι τίποτα άλλο παρά σωματίδια που συμμορφώνονται με τους νόμους της φυσικής φαινόταν να κάνει την ελεύθερη βούληση μια αυταπάτη.

Ταυτόχρονα, μπορούσα να δω ότι υπήρχε ένα πρόβλημα με την ιδέα ότι η φυσική μπορεί να εξηγήσει τον κόσμο, λόγω του τρόπου με τον οποίο η κβαντική θεωρία περιγράφει τα σωματίδια με πιθανότητες και όχι ιδιότητες. Τείνουμε να πιστεύουμε ότι τα μεγέθη, τα σχήματα και οι τοποθεσίες των φυσικών αντικειμένων εξηγούνται από τις θέσεις των σωματιδίων τους. Η κβαντική θεωρία, ωστόσο, δεν αποδίδει τέτοιες ιδιότητες στα σωματίδια, αλλά τα περιγράφει με βάση τις πιθανότητες εμφανίζονται να υπάρχουν τοποθεσίες εάν και πότε παρατηρούνται . Και όμως τι σημαίνει «παρατηρούμενο» και τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας παρατήρησης για να πραγματοποιηθούν ιδιότητες από το σκοτάδι των δυνατοτήτων της κβαντικής θεωρίας και στα στερεά σχήματα που έχουν τα αντικείμενα στην καθημερινή μας εμπειρία είναι ερωτήματα που η θεωρία δεν αντιμετωπίζει. Οι φυσικοί αποκαλούν αυτό το κενό στην εξήγηση της κβαντικής θεωρίας «πρόβλημα μέτρησης».

Μια σειρά από ερμηνείες της κβαντικής θεωρίας προσφέρουν μια ποικιλία από ιστορίες που υποτίθεται ότι λύνουν το πρόβλημα μέτρησης, αλλά δεν έμεινα ικανοποιημένος με καμία από αυτές. Η ιστορία του QBism είναι η πιο πρόσφατη σε μια παράδοση που αρνείται ότι η κβαντική θεωρία περιγράφει άμεσα την πραγματικότητα και ωστόσο, για να ακούσουμε τον Φουξ να την λέει, εξακολουθεί να προσφέρει τη δυνατότητα να κατανοήσουμε τι είναι πραγματικά η «πραγματικότητα». «Ο κόσμος δεν αποτελείται από έξι γεύσεις κουάρκ», είχε γράψει. "Είναι ένας κόσμος στον οποίο ακόμη και τα όνειρα και οι φιλοδοξίες έχουν ουσία."

Αυτού του είδους η θλίψη σήκωσε μια κόκκινη σημαία στο υλιστικό μυαλό μου, όπως και η συνήθεια του Φουξ να λέει ότι η αντίληψη του QBism για την κβαντική μηχανική «κάνει τη ζωή να αξίζει τη ζωή». Ωστόσο, ήταν σαφές ότι το QBism άξιζε να ληφθεί σοβαρά υπόψη, όπως είχε γίνει με μια σειρά από πρόσφατες εργασίες φυσικής, συμπεριλαμβανομένου ενός στο Nature Physics με τίτλο «Τα γεγονότα είναι σχετικά». Έτσι, όσο ενοχλητικό κι αν βρήκα τέτοιες ιδέες, ήμουν αποφασισμένος να πάρω την καλή πλευρά του Fuchs και να μάθω πώς να σκέφτομαι σαν QBist ο ίδιος.

Λίγες εβδομάδες μετά τη συζήτησή μου με τον Φουξ, ψηλά σε μια πέτρινη κορυφή Adirondack, με την καρδιά μου να χτυπά δυνατά από νεύρα, έπεσα στο ένα γόνατο, κοίταξα το φακιδωμένο πρόσωπο της κοπέλας μου Μαρτίνα και της ζήτησα να με παντρευτεί. Λίγες μέρες αργότερα, μοιράστηκα την ιστορία μέσω email με τον Fuchs. Όχι κάτι που έκανα συνήθως, αλλά μου είχε στείλει φωτογραφίες από τον γάμο του, 25 χρόνια πριν, στο Ghost Ranch στο Νέο Μεξικό, πρώην σπίτι της ζωγράφου Georgia O'Keeffe. Είχε ερωτευτεί την Κική σε μια εβδομάδα και, κυριευμένος από συγκίνηση, είχε προτείνει έξι μήνες αργότερα με μια μπάντα πούρων για ένα δαχτυλίδι, παρά την υπόσχεση στον εαυτό του ότι θα περίμενε τουλάχιστον ένα χρόνο. Παρατήρησα την αντίθεση με τη δική μου πρόταση, που έγινε μετά από 30 χρόνια εργένικης ζωής που μου πήρε να συνηθίσω την ιδέα, τα δύο και πλέον χρόνια ραντεβού που ήταν ο κανόνας μου και μια εξαντλητική πεζοπορία 4 μιλίων στο βουνό για καλό μέτρο.

Είχα συνέλθει από την πρώτη μας συνέντευξη μιλώντας στον Fuchs για δεύτερη φορά και επικεντρώνοντας την προσοχή μου στο να τον γνωρίσω προσωπικά. Μόλις βεβαιώθηκε ότι το ενδιαφέρον μου για το QBism ήταν γνήσιο, άρχισε να με κατακλύζει με email, συνδέσμους και λίστες ανάγνωσης, συμπεριλαμβανομένων τεσσάρων βιβλίων από και για τον William James, του οποίου η φιλοσοφία ήταν προφανώς σημαντική. Στο μάθημα αλληλογραφίας μου στο QBism ήρθαν κάθε είδους προσωπικά ανέκδοτα και φωτογραφίες:με 20άρηδες Φουξ με μαγιό σε μια παραλία, με τον καπνιστή της αυλής του και τα αστραφτερά κρέατα που είχε φτιάξει με αυτό, με περήφανα να κρατά ψηλά ένα γιγάντιο ζιζάνιο είχε τραβήξει από την αυλή του. «Δεν έχω εσωτερικό φίλτρο», μου είπε. Ωστόσο, δεν ήταν όλος ο κατακλυσμός φιλικός. Ο Φουξ διάβασε ένα άρθρο που είχα γράψει για το New York Times Magazine και αντιτάχθηκε στο να χαρακτηρίσω τις απόψεις των ατομικών φυσικών Niels Bohr και Werner Heisenberg ως «αντιρεαλιστές». Ανέφερε αυτή τη λέξη ως «αυτή την καταραμένη λανθασμένη ονομασία» και είπε ότι το σχόλιό μου που αποκαλούσε αυτές τις απόψεις «αδιέξοδο» δεν είχε «καμία σχέση με την ιστορική καταγραφή».

Σκέφτηκα ότι τα σχόλιά μου ήταν τσιμπημένα γιατί αν το QBism είναι το μωρό του Fuchs, το πιο κοντινό πράγμα στον παππού του είναι ο Bohr. Ο Μπορ κέρδισε το βραβείο Νόμπελ φυσικής το 1922 για την επινόηση ενός μοντέλου ατόμων στο οποίο τα ηλεκτρόνια περιορίζονται σε μία από ένα διακριτό σύνολο τροχιών γύρω από τον πυρήνα του ατόμου, μια ιδέα που αψηφούσε τόσο τους νόμους της φυσικής εκείνης της εποχής όσο και την κοινή λογική. , αφού απαιτούσε τα ηλεκτρόνια να μεταπηδούν μεταξύ τροχιών αλλά να μην γίνουν ποτέ μεταξύ τροχιών. Ωστόσο, το μοντέλο αντιπροσώπευε παρατηρούμενα φαινόμενα όπως τα χρώματα του φωτός που εκπέμπεται και απορροφάται από το αέριο υδρογόνο, και το 1925 ο Heisenberg συνέλαβε την κβαντική θεωρία καταλήγοντας σε εξισώσεις που προέβλεπαν όχι μόνο τα αποτελέσματα του Bohr, αλλά και άλλα ατομικά φαινόμενα. Το περίεργο ήταν ότι το έργο του Χάιζενμπεργκ ήταν καθαρός μαθηματικός χειρισμός. οι εξισώσεις του αναφέρονταν μόνο σε παρατηρήσιμα μεγέθη όπως οι φωτεινές συχνότητες και απέφευγε οποιαδήποτε περιγραφή της συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί αυτές οι συχνότητες ήταν αυτές που ήταν.

Εν τω μεταξύ, ο Erwin Schrödinger ανέπτυξε τη δική του εκδοχή της θεωρίας ότι, αντιμετωπίζοντας τα ηλεκτρόνια ως κύματα, ήλπιζε ότι θα αποκάλυπτε τη λειτουργία μέσα στο μαύρο κουτί που είχε φτιάξει ο Heisenberg. Αλλά το μαθηματικό αντικείμενο που ο Schrödinger ονόμασε κυματική συνάρτηση, που τώρα συχνά ονομάζεται κβαντική κατάσταση, δεν περιέγραφε τα φυσικά κύματα με τον τρόπο που ήλπιζε. Αντίθετα, έγινε η τυπική συσκευή που χρησιμοποιούν οι φυσικοί για να συνοψίσουν τις πιθανότητες της θεωρίας. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν, του οποίου η πεποίθηση ότι η φυσική μπορεί και πρέπει να περιγράψει τις εσωτερικές λειτουργίες του κόσμου με ενέπνεε πάντα, θεώρησε ότι η θεωρία ήταν απλώς ελλιπής. Αλλά ο Bohr και ο Heisenberg υποστήριξαν ότι το μάθημα αυτών των εξελίξεων ήταν ότι η φυσική περιγράφει κάτι άλλο. «Οι νόμοι της φύσης που διατυπώνουμε μαθηματικά στην κβαντική θεωρία δεν ασχολούνται πλέον με τα ίδια τα σωματίδια», έγραψε ο Heisenberg, «αλλά με τη γνώση μας των στοιχειωδών σωματιδίων.»

«Γνώση» σήμαινε τις πληροφορίες που κωδικοποιήθηκαν στην κβαντική κατάσταση. για παράδειγμα, η πιθανότητα ένα δεδομένο άτομο να εμφανιστεί σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία όταν παρατηρηθεί. Ο Bohr πρότεινε μια εξήγηση για το γιατί η φυσική πρέπει να δώσει τον απολογισμό της για την πραγματικότητα από μια τέτοια αφαίρεση. «Δεν πρέπει ποτέ να ξεχνάμε», έγραψε, «ότι εμείς οι ίδιοι είμαστε και ηθοποιοί και θεατές στο δράμα της ύπαρξης».

Η άποψη του Bohr ήταν ότι οι παρατηρήσεις μας αλλάζουν και σε κάποιο βαθμό δημιουργούν τον κόσμο που παρατηρούμε, μια ιδέα που υποστηρίζεται από τον τρόπο που η κβαντική θεωρία υπονοεί ότι ο παρατηρητής ενός αντικειμένου και το ίδιο το αντικείμενο αναγκαστικά μπλέκονται, για να χρησιμοποιήσω τη λέξη του Schrödinger. Αυτό που παρατηρείται δεν είναι το αντικείμενο αυτό καθεαυτό, αλλά αντίθετα ένα είδος συναρμογής του αντικειμένου, του παρατηρητή και όλων των επιλογών που γίνονται στη μέθοδο παρατήρησης. Ο Bohr ονόμασε αυτούς τους συνδυασμούς - πράγματα όπως τα χρώματα του φωτός που εκπέμπεται και απορροφάται από το υδρογόνο - «φαινόμενα» και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κβαντική θεωρία μας λέει ότι η φυσική, αντί να περιγράφει τον κόσμο όπως είναι, πρέπει να περιγράφει τέτοια φαινόμενα ή, όπως το έθεσε επίσης, την «ανθρώπινη εμπειρία» του κόσμου.

Πολλές φαινομενικά παράδοξες συμπεριφορές υποατομικών σωματιδίων, όπως αυτές που εμφανίζονται σε μια κλασική περίπτωση κβαντικής ανεξήγητης, που ονομάζεται πείραμα διπλής σχισμής, μπορούν να απομυθοποιηθούν με αυτήν την προοπτική. Στη διπλή σχισμή, σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια εκτοξεύονται σε μια οθόνη με δύο τρύπες και το μυστήριο είναι πώς μερικές φορές παρουσιάζουν φαινόμενα παρεμβολής σαν να ήταν απλωμένα κύματα και όμως σε άλλες περιπτώσεις λειτουργούν σαν σημειακά σωματίδια . Μέχρι σήμερα, υπάρχουν φυσικοί που υποστηρίζουν ότι ο Αϊνστάιν είχε δίκιο, ότι η κβαντική θεωρία είναι ημιτελής και ότι οι λεγόμενες «κρυφές μεταβλητές»—που σημαίνει ότι οι ιδιότητες των σωματιδίων δεν εμφανίζονται στην κβαντομηχανική—είναι απαραίτητες για να εξηγηθεί αυτή η συμπεριφορά.

Αλλά ο Bohr πίστευε ότι οι φαινομενικές αντιφάσεις των κβαντικών φαινομένων προκύπτουν από προσπάθειες να απεικονιστεί ο κόσμος όπως είναι εκτός από την παρατήρηση, όταν αυτό είναι κάτι που απλά δεν μπορούμε να κάνουμε . Το συμπέρασμα ήταν ότι έννοιες όπως «σωματίδιο», «κύμα» και «που σχίζει» ένα ηλεκτρόνιο που περνάει δεν είναι πραγματικότητες, αλλά αυτό που ο Bohr ονόμασε «αφαιρέσεις»:ιδέες που επινοήθηκαν για να περιγράψουν φαινόμενα με όρους παρατηρητή και παρατηρούνται όταν αυτή η διάκριση στην πραγματικότητα δεν υπάρχει. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ηλεκτρόνιο δεν είναι ούτε σωματίδιο ούτε κύμα. είναι απλώς αυτό που είναι, ή μάλλον αυτό που κάνει όταν αλληλεπιδρούμε μαζί του. Και παρά το πόσο ανόητο ακούγεται:Απλώς δεν υπάρχει κανένα γεγονός της οποίας σχισμή πέρασε ένα ηλεκτρόνιο εκτός αν παρατηρήθηκε αυτή η διέλευση.

Τέτοια ήταν η ριζική επανασχεδιασμός της φυσικής από τον Μπορ. Και όμως, υποστηρίζει ο Fuchs, ο Bohr δεν ήταν αρκετά ριζοσπαστικός.

QBukis», στο Fuchs-speak, είναι εβδομαδιαίες συναντήσεις που έχει ο Fuchs με την ερευνητική του ομάδα, σήμερα στο Zoom. Παρακολούθησα το πρώτο μου μέρος τον Οκτώβριο του 2020. Ο Φουξ ήταν ξαπλωμένος στην καρέκλα του, με το πανδημικό χτένισμά του τώρα δύο μήνες περισσότερο από ό,τι τον είχα δει για τελευταία φορά. Κατά τη διάρκεια της περιόδου των τυχαίων κοροϊδιών με τις οποίες ξεκινούν πάντα οι QBukis, ο Fuchs έφερε ένα αγαπημένο τραγούδι των Wings, το "Let Me Roll It" και το έπαιξε για το γκρουπ. Καθώς η συζήτηση υποχώρησε, ο Fuchs ζήτησε από τον Jacques Pienaar, έναν νεαρό μεταδιδάκτορα που εργαζόταν μαζί του από τη Βραζιλία, να αναλάβει και να διευθύνει μια συζήτηση σχετικά με μια πρόσφατη εργασία από μια ομάδα φυσικών που υποστηρίζουν μια αντίπαλη ερμηνεία του QBism. Το κεντρικό ερώτημα ήταν πώς να αντιμετωπίσετε τον φίλο του Wigner.

Όλοι έχουν ακούσει για τη γάτα του Schrödinger, το σκεπτικό πείραμα στο οποίο μια γάτα είναι κλειδωμένη σε ένα κουτί με μια κβαντική συσκευή που έχει 50-50 πιθανότητες να απελευθερώσει ένα δηλητηριώδες αέριο. Το σημείο σύγχυσης είναι ότι η κβαντική κατάσταση της κβαντικής θεωρίας χαρακτηρίζει τη γάτα ως υπέρθεση των δύο πιθανών αποτελεσμάτων:νεκρή ή ζωντανή. Ενώ η λαϊκή κουλτούρα έχει πολλά χιλιόμετρα από το να φαντάζεται τι σημαίνει για τη γάτα να είναι Σε μια τέτοια υπέρθεση, η θεωρία στην πραγματικότητα δεν μιλάει για αυτό το ερώτημα και ο Bohr θα μας υπενθυμίσει ότι αυτό συμβαίνει επειδή η φυσική πρέπει να περιορίζεται στην περιγραφή της ανθρώπινης εμπειρίας, σε αυτήν την περίπτωση αυτό που βλέπει ο παρατηρητής όταν ανοίγει το κουτί και κοιτάζει. Ο Schrödinger δημοσίευσε αυτό το σενάριο το 1935. Παραδόξως, χρειάστηκε ένα τέταρτο του αιώνα και ένας άλλος βραβευμένος με Νόμπελ για να ρωτήσει αυτό που εκ των υστέρων φαίνεται σαν μια προφανής ερώτηση:Εάν η φυσική αφορά την ανθρώπινη εμπειρία, γιατί να μην βάλετε ένα άτομο στο κουτί;

Αυτό έκανε ο Ούγγρος φυσικός Eugene Wigner, αποκαλώντας το φανταστικό άτομο «φίλο» του. Όντας φίλος, ο Wigner έσβησε το δηλητήριο για μια συσκευή με φως, το οποίο μπορούμε να φανταστούμε ότι ανάβει είτε κόκκινο είτε πράσινο. Το αποτέλεσμα της ανάλυσης του Wigner είναι ότι ο φίλος στο κουτί βλέπει, για παράδειγμα, πράσινο και πιστεύει ότι η κβαντική κατάσταση πρέπει να αντικατοπτρίζει αυτό το αποτέλεσμα, ενώ ο Wigner, στην ίδια θέση με τον παρατηρητή της γάτας του Schrödinger, πιστεύει ότι η κατάσταση είναι 50- 50 υπέρθεση των δύο χρωμάτων. Η κατάσταση του Wigner είναι ανάλογη με αυτή στο πείραμα της διπλής σχισμής και δείχνει, με τον συλλογισμό του στυλ Bohr, ότι δεν υπάρχει κανένα γεγονός σχετικά με το χρώμα του φωτός. Το συμπέρασμα είναι ότι, ενώ ο φίλος του Wigner ξέρει το πράσινο φως είναι γεγονός, Wigner, με την ίδια δικαιολογία, γνωρίζει δεν είναι. Αυτό το αποτέλεσμα υπογραμμίζει ένα ανησυχητικό κενό στον ισχυρισμό του Bohr και του Heisenberg ότι η κβαντική θεωρία αφορά την ανθρώπινη γνώση και εμπειρία, δηλαδή τις απαντήσεις στα ερωτήματα:Ποιος η γνώση? Και ποιων εμπειρία;

Η εργασία "Τα γεγονότα είναι σχετικά" στο Nature Physics , που γράφτηκε από τον φυσικό Caslav Brukner, εστιάζει σε μια παραλλαγή του φίλου του Wigner και υποστηρίζει ότι η ικανότητα της κβαντικής θεωρίας για αντιφάσεις είναι αρκετά βαθιά ώστε να υπονοεί ότι τα γεγονότα είναι όντως σχετικά με τον παρατηρητή, όπως ο χώρος και ο χρόνος βρέθηκε από τον Αϊνστάιν. Αυτό είναι ένα πιο παράξενο συμπέρασμα από ό,τι φαίνεται να περίμεναν ακόμη και οι Bohr και Heisenberg, αλλά κατά κάποιο τρόπο δεν είναι καινούργιο. Η ερμηνεία πολλών κόσμων της κβαντικής θεωρίας, για παράδειγμα, ισχυρίζεται ότι κάθε πιθανό αποτέλεσμα κάθε φυσικής αλληλεπίδρασης συμβαίνει, ότι το σύμπαν διασπάται συνεχώς για να δεχτεί όλα τα προκύπτοντα αντιφατικά γεγονότα και ότι στην περίπτωση του φίλου του Wigner και η συσκευή με το φως και ο φίλος χωρίζονται στα δύο και μετά προχωρούν σε ξεχωριστές ζωές με διαφορετικά γεγονότα (κόκκινο έναντι πράσινου) σε διακριτούς κλάδους ενός τεράστιου και συνεχώς αναπτυσσόμενου πολυσύμπαντος.

Οι QBists πανηγύρισαν το χαρτί των αντιπάλων τους. Ο Marcus Appleby, ένας μακροχρόνιος συνεργάτης του Fuchs, ξαπλωμένος σε έναν καναπέ στο Σίδνεϊ, το δήλωσε «ασυνάρτητο». Ο Blake Stacey, ένας φυσικός, όπως ο Fuchs, στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης της Βοστώνης, απογοητεύτηκε από την υπόθεση της εφημερίδας ότι δύο φυσικοί μπορούν να επικοινωνήσουν τέλεια σχετικά με τα πειραματικά αποτελέσματα.

Ακούγοντας τους QBists να εκσπλαχνίζουν αυτό που διαφορετικά θα μου φαινόταν βατό χαρτί με έκανε να νιώσω σαν να συνέβη σε έναν πιο προηγμένο πολιτισμό, ίσως εξωγήινων, για τους οποίους οι προϋποθέσεις που οι περισσότεροι φυσικοί θεωρούν δεδομένες θεωρούνται απαρχαιωμένες και αφελείς. Ήταν ο Φουξ που παρέδωσε το πραξικόπημα του QBist. Οι συγγραφείς, είπε, "δεν ανησυχούν καν για το τι σημαίνει η πιθανότητα."

Καθώς αποσυνδεόμουν από τη συνάντηση, αυτό το σχόλιο μου έκανε εντύπωση ότι αποτυπώνει την καθοριστική παρατήρηση του QBism:Η κβαντομηχανική περιγράφει τα πάντα με πιθανότητες, επομένως το τι σημαίνει «πιθανότητα» είναι κεντρικό σε αυτό που αφορά η θεωρία. Το πρόβλημα είναι ότι οι φιλόσοφοι και οι μαθηματικοί το συζητούν πολύ πριν από την κβαντική θεωρία και, όπως είπε ο Μπέρτραντ Ράσελ, «κανείς δεν έχει την παραμικρή ιδέα τι σημαίνει».

Οι πιθανότητες, όπως η αγάπη, η ομορφιά και το καλό γούστο, αντιστέκονται στον αντικειμενικό ορισμό. Αυτό είναι εύκολο να το δούμε σε καταστάσεις όπως η ρίψη νομίσματος, όπου οι νόμοι του Νεύτωνα μας διαβεβαιώνουν ότι δεν υπάρχει πραγματική τυχαιότητα και ότι ένα άτομο οπλισμένο με μια βιντεοκάμερα και έναν κατάλληλα προγραμματισμένο υπολογιστή θα μπορούσε ενδεχομένως να προβλέψει το αποτέλεσμα πολύ πιο ικανά από έναν πιο περιστασιακό παρατηρητή που αποδίδει 50 τοις εκατό πιθανότητα σε κεφαλές. Αλλά ακόμη και στην κβαντική περίπτωση, όπου η απροσδιοριστία είναι εγγενής, δεν υπάρχει διαφυγή του γεγονότος ότι οι πιθανότητες που αναθέτει ένα άτομο είναι σε κάποιο βαθμό υποκειμενικές, ανάλογα με την εμπειρία, τις γνώσεις, τις προτιμήσεις και ακόμη και την προσωπικότητά του - πάντα υπάρχει αυτός ο τύπος που πιστεύει ότι ξέρει περισσότερα από όσα ξέρει.

Η βασική αρχή του QBism είναι ότι οι πιθανότητες είναι εντελώς υποκειμενικές, οι προσωπικές πεποιθήσεις οποιουδήποτε τις εκχωρεί, που περιορίζονται μόνο από τους κανόνες της θεωρίας πιθανοτήτων, όπως αυτός που λέει ότι το καθένα πρέπει να αποτιμάται μεταξύ μηδέν και ενός. Αυτή η ερμηνεία των πιθανοτήτων ονομάζεται "προσωπική Bayesian". Το "Q" στο QBism σημαίνει κβαντικό και το "Β" για το Bayesian (ή τουλάχιστον το έκανε έως ότου ο Fuchs εγκατέλειψε αυτή τη σύνδεση και έκανε το QBism τη δική του επωνυμία, όπως το KFC). Όπως και ο γάμος του Φουξ, ξεκίνησε στα μέσα της δεκαετίας του 1990 όταν ήταν μεταπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού στο Αλμπουκέρκη, όπου σπούδαζε κάτω από τον φυσικό Carlton Caves και ήταν αποφασισμένος να φτάσει στο βάθος της κβαντικής θεωρίας. Ήταν ο Caves και ιδιαίτερα ο μεταδιδακτορικός του Ruediger Schack που κέρδισε τον Fuchs στην προσωπολατρική Bayesian προοπτική και το QBism προέκυψε από μια συνεργασία μεταξύ των τριών.

Η περιγραφή του QBism για το νόημα της κβαντικής θεωρίας προκύπτει από το βασικό δόγμα της. Εάν η κβαντική κατάσταση ενός ατόμου, για παράδειγμα, θεωρείται ότι περιγράφει το άτομο , στη συνέχεια η κβαντική θεωρία, η οποία είναι βασικά μια δέσμη κανόνων για το πώς εξελίσσονται οι καταστάσεις, ισοδυναμεί με ένα σύστημα για την πρόβλεψη του τι μπορεί να κάνει το άτομο. Αλλά με τις πιθανότητες να ερμηνεύονται ως πεποιθήσεις, η κβαντική κατάσταση γίνεται επίσης πεποιθήσεις, και ολόκληρη η θεωρία μεταμορφώνεται σε ένα εντελώς άλλο ζώο. Στη συνέχεια, η κατάσταση του ατόμου περιγράφει τον χρήστη της θεωρίας , συγκεκριμένα τις πεποιθήσεις τους για το τι μπορεί να βιώσουν ανιχνεύοντας το άτομο. Και οι κανόνες της θεωρίας διέπουν στη συνέχεια αυτές τις πεποιθήσεις, ενημερώνοντας τον χρήστη για το πώς να τις βελτιστοποιήσει. Ο Fuchs αποκαλεί την κβαντική θεωρία "νόμο της σκέψης" και "ένα σύστημα για τη λήψη καλύτερων αποφάσεων υπό το φως του κόσμου στον οποίο βρίσκεστε."

Αυτή η άποψη επιλύει τις αντιφάσεις του φίλου του Wigner. Οι καταστάσεις του Wigner και του φίλου του διαφέρουν επειδή αντιπροσωπεύουν διαφορετικές πεποιθήσεις χρηστών σχετικά με τις δυνητικά διαφορετικές μελλοντικές τους εμπειρίες. QED.

Είναι σχεδόν πολύ εύκολο, ο τρόπος με τον οποίο το QBism καταργεί τα κβαντικά αινίγματα. Και χρειάστηκε λίγος χρόνος για να βυθιστούν οι επιπτώσεις του.

Μια μέρα, στα βάθη ενός πανδημικού χειμώνα που πέρασα μέσα σε ένα σπίτι στο δάσος με τον νέο μου αρραβωνιαστικό, κοίταξα έξω από το παράθυρο και είδα έναν ποντίκι να χοροπηδάει στο χιόνι. Συνειδητοποίησα, σοκαρισμένος, ότι οι QBists θα έλεγαν ότι αυτό που αποκαλούσα τσιμπούκι δεν ήταν στην πραγματικότητα κάτι στον κόσμο, και ότι αυτό ήταν το κλειδί για τη λύση τους στο πρόβλημα των μετρήσεων. Μια «παρατήρηση», λέει ο QBism, είναι απλώς μια ανθρώπινη εμπειρία, όπως αυτή που κοιτούσα έξω από το παράθυρο. Όσο για το πώς τέτοιες παρατηρήσεις κάνουν γεγονότα όπως η θέση του ποντικιού και άλλες ιδιότητες να προκύπτουν από το κβαντικό σκοτάδι, ο QBism λέει ότι αυτές οι ιδιότητες δεν αντικειμενικά γεγονότα αλλά μάλλον πεποιθήσεις που έχω συλλάβει για να εξηγήσουν την εμπειρία μου—παρόμοια με τις «αφαιρέσεις» του Bohr αλλά τώρα προσωπικές για μένα. Ξαφνικά κατάλαβα γιατί στον QBism δεν υπάρχει διάκριση μεταξύ του άυλου κβαντικού κόσμου και του συγκεκριμένου καθημερινού κόσμου:Τα πάντα στον καθημερινό μου κόσμο, από το πηδάωμα του ποντικιού μέχρι το iPhone μου, έχουν τον ίδιο διάφανο χαρακτήρα με μια κβαντική κατάσταση, όλα αποτελούν μέρος του ένας μεγάλος ιστός πεποιθήσεων που υφαίνει το μυαλό μου για να εξηγήσει τις εμπειρίες μου.

Ο φιλοσοφικός ήρωας του Φουξ, Γουίλιαμ Τζέιμς, είχε πει τόσα πολλά αρκετές δεκαετίες πριν από την κβαντομηχανική ως μέρος μιας θεωρίας γνώσης που ονομάζεται πραγματισμός. Αυτός και άλλοι πραγματιστές, στον απόηχο του Δαρβίνου, του Εμφυλίου Πολέμου και του πολλαπλασιασμού των επιστημονικών θεωριών τον 19ο αιώνα, των οποίων οι αντιλήψεις για την πραγματικότητα δεν ήταν απαραιτήτως μπερδεμένες, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι ιδέες, οι θεωρίες και οι πεποιθήσεις μας δεν θα μπορούσαν ενδεχομένως να αντικατοπτρίζουν μια υποκείμενη πραγματικότητα, ενώ ταυτόχρονα δεν αμφισβητεί την ύπαρξη μιας τέτοιας πραγματικότητας. Αντίθετα, υποστήριξαν ότι οι ιδέες μας προέρχονται από τις εμπειρίες μας, ότι είναι εργαλεία που κατασκευάζουμε για να περιηγηθούμε στον κόσμο και ότι η αλήθεια τους μπορεί να κριθεί μόνο από το πόσο καλά το κάνουν. Καθώς διάβαζα τις αναφορές που είχε δώσει ο Φουξ, βρήκα τον εαυτό μου με συμπάθεια σε αυτά τα επιχειρήματα, ακόμα κι αν η εμπειρία ήταν μερικές φορές οδυνηρή. Για τον Τζέιμς, ήμουν ένας «τρυφερός ορθολογιστής», του οποίου τα όνειρα να βρει το θεμέλιο της πραγματικότητας στο παλάτι των ιδεών ήταν η «διεστραμμένη αφηρημένη λατρεία».

Ωχ.

Ωστόσο, αν η κβαντική θεωρία είναι, όπως λέει ο QBism, τα πάντα σχετικά με τις πεποιθήσεις, αυτό αφήνει μια απαίσια μεγάλη τρύπα στη φυσική εκεί που ήταν η πραγματικότητα. Ο Αϊνστάιν αισθάνθηκε το ίδιο για την άποψη του Μπορ για την κβαντική θεωρία, γι' αυτό κάποτε ρώτησε έναν συνάδελφό του αν πίστευε πραγματικά ότι το φεγγάρι δεν είναι εκεί αν κανείς δεν το παρατηρεί. «Φυσικά @#$%&! θα παρέμενε αν δεν υπήρχε κανείς, αλλά η λέξη «φεγγάρι» και η πρόταση στην οποία είναι ενσωματωμένη θα έπαυαν να έχουν νόημα», έγραψε ο Φουξ σε απάντηση στην ερώτηση σε ένα συνέδριο φυσικής το 2021. «Η πραγματικότητα δεν χρειάζεται να έχει σχήμα πρότασης. και τείνω να πιστεύω ότι η κβαντική θεωρία δείχνει ότι δεν είναι.»

Αυτός ήταν ο τρόπος του Φουξ να πει για το φεγγάρι αυτό που είχα συνειδητοποιήσει για το ποντίκι. Θα αποκαλούσε είτε «δέσμη προσδοκιών», ακριβώς όπως είχε ένα ποτήρι κρασί σε ένα QBuki, λέγοντας:«Αν είναι ένα ποτήρι κρασιού, τότε θα πρέπει να σπάσει αν το ρίξω. Εάν είναι ένα ποτήρι κρασιού, τότε θα πρέπει να περιέχει υγρό», και ούτω καθεξής. Αλλά όσο για οποιοδήποτε αντικείμενο ή πραγματικότητα μπορεί να υπάρχει «πίσω» η εμπειρία μας από το φεγγάρι ή τον ποντικίσιο, θα μπορούσαμε κάλλιστα να το ονομάσουμε @#$%&! γιατί δεν έχουμε λόγια για πράγματα πίσω, πέρα ​​ή με οποιονδήποτε άλλο τρόπο έξω από την εμπειρία μας. Το βασικό δόγμα του QBism υπονοεί ότι η κβαντική θεωρία περιγράφει την πραγματικότητα που κατασκευάζουμε στο μυαλό μας—αυτή του τιτμικού και του φεγγαριού—και όχι κάποια αντικειμενική κατάσταση πραγμάτων στον κόσμο. Ο James και ο Bohr υποστήριξαν ότι αυτή η πραγματικότητα προέρχεται από τις εμπειρίες μας. Και ο φίλος του Wigner δείχνει, όπως το έθεσε μια εφημερίδα της QBist, ότι αυτή η «πραγματικότητα διαφέρει από τον έναν πράκτορα στον άλλο». Μερικές φορές οι QBists συνοψίζουν όλα αυτά λέγοντας ότι δεν υπάρχει μια «άποψη του Θεού» της πραγματικότητας.

Όσο και αν εκτίμησα την αποτελεσματικότητα με την οποία η QBism απέρριψε το πρόβλημα της μέτρησης, εξακολουθούσα να αγωνίζομαι με αυτό. Σίγουρα φαίνεται να υπάρχουν αντικειμενικά γεγονότα στον φυσικό κόσμο. Υπάρχει το γεγονός ότι αν αφήσω το φορητό υπολογιστή μου στο γραφείο μου το βράδυ, θα είναι ακόμα εκεί το πρωί. Υπάρχει το γεγονός ότι αν καλέσω τη Μαρτίνα στο γραφείο μου, θα επιβεβαιώσει την τοποθεσία του. Για να μην αναφέρουμε όλα τα γεγονότα σχετικά με την ύλη, το φως και τον κόσμο γενικότερα που οι φυσικοί προσβλέπουν στην κβαντική θεωρία για να εξηγήσουν, από τον περιοδικό πίνακα μέχρι το μπλε χρώμα ενός καθαρού ουρανού. Εάν ο QBism είχε δίκιο και αυτό που εγώ και όλοι οι άλλοι αποκαλούμε φυσικός κόσμος αντιστοιχεί μόνο σε υποκειμενικές πεποιθήσεις, πώς εξηγούμε τέτοια γεγονότα;

Ήταν Παρασκευή απόγευμα του Μαρτίου, και αυτή τη φορά υπήρχαν 12 άτομα στην κλήση του QBuki Zoom εκτός από εμένα:ο Φουξ, με γκρι κουκούλα και η συνηθισμένη του καρέκλα, οι συνεργάτες του στην QBist και μερικοί «QBissels»—άνθρωποι σαν εμένα που ήμουν ιντριγκάρεται από το QBism αλλά δεν έχει πειστεί ακόμη. Τα εισερχόμενα του Fuchs είχαν γεμίσει τόσο πολύ με email από εμένα που προσπαθούσαν να κατανοήσουν την εξήγηση του QBism για τα φυσικά γεγονότα που τελικά μου πρότεινε να τρέξω ο ίδιος ένα QBuki και να υποβάλω τις ερωτήσεις μου στην ομάδα.

Αγωνιζόμουν με τη διχοτόμηση του πώς τα μικρά πράγματα, όπως τα ηλεκτρόνια στη διπλή σχισμή, συμπεριφέρονται με τρόπους που αψηφούν την περιγραφή ως προς το ότι έχουν ιδιότητες—δηλαδή γεγονότα για αυτά που είναι ανεξάρτητα από το πώς παρατηρούνται—ενώ είναι μεγάλα. πράγματα όπως τα ποτήρια κρασιού είναι περιγράψιμο με όρους γεγονότων, όπως το μέγεθος και το σχήμα. Η ιδέα της κοινής λογικής ότι τα γεγονότα για ένα πράγμα μειώνονται σε αυτά των μερών του πρέπει με κάποιο τρόπο να καταρρεύσει. Αλλά ακόμα…

«Πρέπει πραγματικά να απορρίψουμε την ιδέα ότι η δέσμη των προσδοκιών που είναι το ποτήρι του κρασιού μπορεί να προκύψει ή τουλάχιστον σχετίζεται στενά με τη δέσμη προσδοκιών των ατόμων που αποτελούν το ποτήρι;» Ρώτησα.

«Πολύ συχνά, Μπομπ», απάντησε ο Φουξ, μοιάζοντας σαν δάσκαλος του οποίου η υπομονή δοκιμάζεται από έναν αργό μαθητή, «αισθάνεσαι ότι εξακολουθείς να υποτιμάς τα μικρά παιδιά ως πιο βασικά πράγματα και τα μεγαλύτερα παιδιά ως περισσότερα παράγωγα πράγματα.»

«Ο λόγος που σκέφτομαι τα άτομα ως πιο θεμελιώδη από το γυαλί», εξήγησα, «είναι ότι είναι πιθανώς πιο απλά, σωστά;»

Αυτό προκάλεσε ένα μπαράζ αντικρούσεων από την ομάδα. Τα απλά φαινομενικά μεμονωμένα χρώματα που περιλαμβάνουν το λευκό φως, επεσήμανε κάποιος, απαιτούν τη φιλοσοφικά πολύπλοκη έννοια του άπειρου για τον ορισμό τους. Ακόμη και τα στοιχειώδη σωματίδια είναι, σύμφωνα με την κβαντική θεωρία, «απείρως περίπλοκα», είπε ένας άλλος.

Πριν προλάβω να εκτιμήσω τη ζημιά που προκλήθηκε στο θέμα μου, ο Φουξ άλλαξε θέμα.

«Ο Μπομπ συχνά αναδεικνύει τη σταθερότητα του κόσμου», είπε, αναφερόμενος στα είδη αξιόπιστων κανονικοτήτων που ήθελα να εξηγήσω, από τον τρόπο που ο φορητός μου υπολογιστής μένει τη νύχτα μέχρι την επαναληψιμότητα των επιστημονικών πειραμάτων. Ο Φουξ ανέφερε τις ταινίες του Χόλιγουντ που είχε δει στις οποίες μια ευτυχισμένη οικογένεια σε ένα αυτοκίνητο χτυπιέται από ένα φορτηγό. Έφερε το επιχείρημα του φιλόσοφου του 18ου αιώνα Ντέιβιντ Χιουμ ότι όσες φορές κι αν έχει ανατείλει ο ήλιος στο παρελθόν, δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι θα γίνει στο μέλλον.

«Ο ήλιος πάντα ανατέλλει, μέχρι που δεν το κάνει», είπε. "Μπορείτε να βασίζεστε στην οικογενειακή σταθερότητα μέχρι να μην μπορείτε."

Χόλιγουντ; Ατυχήματα αυτοκινήτων; Δεν είδα την άποψη του. Αλλά και πάλι, πριν προλάβω να απαντήσω, ο φυσικός, QBissel και η σύζυγος του Pienaar, Gabriela Barreto Lemos, φώναξαν για να πουν ότι έκανε πολύ ζέστη εκεί που βρίσκονταν στο Ρίο, ότι ο κλιματισμός τους δούλευε μέχρι που δεν λειτουργούσε και ότι πρόσφατα το πρόσεξε. πώς όλα αλλάζουν συνεχώς.

«Είναι καταπληκτικό», είπε, «γιατί όταν ξεκινάς να το κάνεις αυτό, όλος σου ο κόσμος είναι σαν, Boosh! », μιμήθηκε μια έκρηξη με τα χέρια της. «Όλα φαίνονται εξαιρετικά σταθερά, και τότε συνειδητοποιείς ότι δεν είναι γαμημένα σταθερά. δεν είμαι σταθερός. Δεν είσαι σταθερός. Ο υπολογιστής μου σίγουρα δεν είναι σταθερός. Ο κλιματισμός δεν είναι σταθερός. Τίποτα δεν είναι."

"Το αγαπώ!" φώναξε ο Φουξ.

Το ίδιο και όλοι οι άλλοι. Μια σειρά από μαρτυρίες για την εγγενή αστάθεια του κόσμου ακολούθησε τόσο από τους QBists όσο και από τους QBissels. Ο Βουδισμός και ο Άλφρεντ Νορθ Γουάιτχεντ αναφέρθηκαν ως υποστήριξη. Ήμουν αποπροσανατολισμένη, αλλά και συμπαθητική. Τα πράγματα με τη Μαρτίνα είχαν γίνει πιο τεταμένα. Η συμβίωση μέσα από μια πανδημία είχε κάνει τον φόρο της. Είχα αρχίσει να αναρωτιέμαι αν ο γάμος είχε νόημα. Η Γκάμπι έχει δίκιο. Τίποτα δεν είναι σταθερό.

Ήταν πέντε η ώρα, περίπου την ώρα που ο Φουξ άρχιζε συνήθως να κάνει θορύβους για το επικείμενο κοκτέιλ του. Θα μπορούσα να είχα χρησιμοποιήσει ένα μόνος μου. Αλλά οι QBists ήταν σε μια σειρά και ένιωσα ότι ο Fuchs ήθελε να με τελειώσει.

«Ποια ήταν η επόμενη ερώτησή σου, Μπομπ», είπε.

Πήρα μια ανάσα και οδήγησα τη συζήτηση στο υδρογόνο, το πιο απλό από τα στοιχεία, και αυτό του οποίου οι συχνότητες αντιμετώπιζαν οι Μπορ και Χάιζενμπεργκ στην εποχή μας. Είπα ότι ήθελα να καταλάβω γιατί, αν αυτές οι συχνότητες δεν είναι αντικειμενικά δεδομένα για τον κόσμο, συμφωνούμε όλοι για το τι είναι.

«Υπάρχει κάτι που πρέπει να εξηγηθεί εκεί», είπα, «γιατί τι σημαίνει να είσαι υποκειμενικός; Σημαίνει ότι διαφορετικοί άνθρωποι μπορούν να έχουν διαφορετικές απόψεις, σωστά;»

«Το χάνω σιγά σιγά», απάντησε ο Φουξ. «Ίσως αυτός είναι ο λόγος που δεν σου απάντησα ποτέ σε email. Συμφωνούμε όταν συμφωνούμε και όχι όταν δεν συμφωνούμε. Δεν μπορώ να φανταστώ ότι υπάρχει κάποια προϋπόθεση στο σύμπαν που λέει ότι πρέπει να συμφωνήσουμε για οτιδήποτε, οτιδήποτε."

«Τότε η απάντηση είναι ακριβώς έξω από το QBism», είπα. «Είναι εκτός πεδίου εφαρμογής. Ωραία.»

Κάποιες αντιρρήσεις μου απάντησαν, αλλά ο Φουξ και εγώ μείναμε έξω από αυτό. Στη συνέχεια, ο Φουξ ολοκλήρωσε τη συνάντηση.

«Μπομπ, έκανες σκέψεις», είπε.

Αυτό που ένιωθα σαν να ήμουν με είχε χτυπήσει.

Χρειάστηκαν πολλά ακόμη QBukis, πολλά one-on-one με τους QBists, και αρκετός χρόνος για να απαλλαγώ επιτέλους από τα αυλάκια των παλιών τρόπων σκέψης μου και να συνειδητοποιήσω ότι, για έναν QBist, ένα ποτήρι κρασιού είναι όχι φτιαγμένο από άτομα. Από τη στιγμή που τα πράγματα θεωρηθούν εκ νέου ως δέσμες προσδοκιών, τα μεγάλα δεν φτιάχνονται από μικρότερες, αφού οι πεποιθήσεις δεν λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο. Τα άτομα γίνονται αντίθετα μια πτυχή των ποτηριών κρασιού και όχι των συστατικών τους, που σημαίνει μια έννοια που περικλείει ορισμένες από τις προσδοκίες μας για αυτά, όπως το πώς θα φαίνονται κάτω από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Αυτή η συνειδητοποίηση οδήγησε σε μια άλλη που ήταν ακόμη πιο εκπληκτική για μένα από τη συνάντησή μου με τον ποντίκι:ότι για έναν QBist, τα φυσικά πράγματα είναι περισσότερα παρά μόνο άτομα.

Εκτίμησα επίσης ότι το νόημα των τροχαίων ατυχημάτων του Fuchs ήταν ότι όλα τα λεγόμενα γεγονότα για τον κόσμο που αντλούμε από την παρατήρησή του είναι, αυστηρά μιλώντας, πεποιθήσεις, καθώς οι μελλοντικές εμπειρίες θα μπορούσαν να αποκαλύψουν ότι είναι ψευδή. No sensible scientist would disagree, and an irony that I was just starting to perceive about QBism was that its most radical claim is not so much that our facts and ideas are subjective in this way, but that it has identified in quantum theory a single one that is not .

But there was still one big nut I hadn’t cracked:the one that had set Fuchs off at the end of the meeting, the question of why people agree about physical facts if those facts don’t exist objectively. Sure, part of the answer is that as members of the same species, we respond to similar stimuli in similar ways; but that still begs the question of what the sources of those stimuli are, because despite Hollywood’s car crashes and Barreto Lemos’s faulty air conditioning, the world does have stable features, including the existence of my laptop, the characteristic colors of hydrogen gas, and all the other physical phenomena that people with working senses do agree about and that, at least to my way of thinking, quantum theory was originally developed to explain. I mean that’s what science is about, right? Explaining things? Finding truth?

Over the summer, I spoke to several specialists who confirmed that I was not alone in my frustration.

Jean Bricmont is a retired professor of physics at the Catholic University of Louvain in Belgium. His books include Making Sense of Quantum Mechanics and Quantum Sense and Nonsense . Bricmont wants to ask the QBists, he told me, “What is your belief about ? They’re subjective beliefs, OK, but about what;" He didn’t buy my suggestion that QBism was an improvement over Bohr because it solves Wigner’s friend. “It’s an improvement only insofar as it reveals the absurdity [of Bohr’s interpretation],” he said. “It’s pure idealism.”

Oxford philosopher Christopher Timpson has thought deeply and written much about QBism. Although he remains relatively sympathetic to it, he still considers its lack of explanation of physical facts a potential “killer blow.” “If you want, as very plausibly one should want, a thicker notion of explanation which stands independent from merely what we expect,” he said, “then the QBists can’t deliver it unless they make some clever new developments.”

I was particularly eager to hear from Carlton Caves, Fuchs’ old research advisor and collaborator, whose input had been crucial to QBism’s early development. I knew from Fuchs that he’d ultimately lost his enthusiasm for it. Γιατί; I wondered. “I look out my window and there’s an oak tree there,” Caves told me. “I expect other people to look out my window and tell me there’s an oak tree there, and there’s nothing in QBism that would suggest there’s any reason to think that that would be true.”

Caves had worked with Fuchs and Schack for more than a decade and considers them both “incredibly deep thinkers.” He called their collaboration the “first golden age” of his career. But in the end, the implications of probabilities being beliefs led to a place that was, he said, “not where I want to be.”

Ruediger Schack, the third of QBism’s co-founders, was still a believer. He’s a professor of mathematics at Royal Holloway, University of London. He has a deep voice and an economy of speech that leads Caves to call him “Mr. Terseness” to Fuchs’ “Mr. Prolixity.” When I told Schack that Timpson called QBism’s lack of explanation of physical facts a “killer blow,” his response was, in effect, an indifferent yawn. “QBism can predict that the color of ruby is red,” Schack said. And that, he said, “is all the explanation I need.”

I understood why Caves called him Mr. Terseness. But it was Schack’s equanimity above all that helped me put the final piece of the QBism puzzle in place:It convinced me that Schack’s own craving for explanation had been satisfied. To be able to predict, he was saying, is to have an explanation, not one that’s necessarily simple enough to be summed up in a few sentences, but one that resides nonetheless in all the knowledge and know-how that went into the prediction. William James and his fellow pragmatists would, I believe, have agreed. After all, if our ideas and theories don’t mirror an underlying reality, in what sense can they supply explanations? “Truth in our ideas,” James wrote, “means their power to work.”

Rationalists like me crave mechanistic explanations:A ruby is red because the electrons in its atoms move in a specific way, and anyone looking out Caves’ window will see an oak tree for similar reasons. But when atoms are considered concepts as opposed to constituents of rubies, mechanistic explanations no longer apply. It’s a “stock rationalist trick,” James wrote, to treat concepts we invent to explain phenomena we observe. We could claim, James said, that a man digests and sleeps well because he is healthy. But “healthy” is just a word coined to describe someone who digests and sleeps well, so that claim is no explanation at all. QBists believe that quantum theory validates James’ conceptions of truth and explanation because attempts at mechanistic explanations for quantum phenomena like the double-slit lead to paradoxes—such as electrons being both particles and waves.

I soon found myself applying such pragmatic thinking to day-to-day life, including my disagreements with Martina. What was the point, I thought, of all the “why” questions I was always asking her and myself. Why is it so hard to put things back the way they were? Why am I so bothered that she doesn’t? What I really needed, and what were so often right in front of me, were answers to “How?”

And yet I couldn’t feel satisfied with the notion that knowing how is as good as knowing why in physics, for the same reason that Bricmont dismisses QBism out of hand and that I once called Bohr’s ideas a dead end:It seems to imply that physics ends at human experience and can’t speak to the nature of reality beyond that.

Fuchs disagrees.

It was a steamy morning in July of 2021, in that hopeful period post-vaccines but before Delta. Fuchs was sitting in a white Adirondack chair in his backyard, crossed bare legs and Birkenstocks supporting the laptop in which he was engrossed. I’d driven to his home in Quincy, Massachusetts, from mine in upstate New York and we, abiding by long-ingrained middle-aged-guy manners, shook hands. I think he may have been a little nervous. I know I was. I’d never before had such intense interactions with someone I hadn’t even met.

He showed me around his expansive suburban backyard, a charmingly chaotic sprawl of patios, herbs and vegetables growing in pots, fabricated flowers and giant insects made of metal and wood, and the tools and hardware for innumerable partially finished projects, all surrounding a large slate blue house. A big tan and white dog named John Archibald barked nonstop at me until he settled down. Kiki made muffins. And for the next two days Fuchs and I hung out in his yard and house and engaged in the kind of long, free-flowing conversation that you can’t have on Zoom.

After our initial tour, Fuchs recounted how he came to physics. He’d already told me about growing up “pretty poor” in the small Texas town, Cuero, and about a childhood that involved at least as much conflict and confusion as mine. Now he explained how he’d found refuge in science fiction, including Isaac Asimov’s books and Star Trek on TV. He’d dreamed of living the life of Captain Kirk, flying to the stars and exploring strange new worlds. That led him to the physics section of the library, where he went to learn how to make that happen.

“It was like porn for me,” he said about the books he took home. The equations went over his head, but he understood enough to discover the disappointing truth that Einstein’s theory of relativity, and its prohibition on faster-than-light travel, made his Star Trek dream impossible. “The laws of physics aren’t going to allow it,” he recalled telling his best friend. “So they’ve got to be wrong.”

Fuchs explained he was inspired by the scientific writings of physicist John Archibald Wheeler, a professor at the University of Texas at Austin. Once, while attending the American Legion’s Boys State program in Austin, Fuchs snuck off to meet Wheeler. The professor was out of town, but his secretary let him take a sampling of his papers, including one on an idea called “law without law,” which was that the laws of physics are not hard and fast but rather only approximations that arise from quantum randomness, similar to how order emerges from chaos in Darwin’s theory. It was an idea that offered Fuchs hope that his dream was not dead. As the other John Archibald lolled in the grass nearby, Fuchs stopped at this point in his story. A surge of emotion made it hard for him to speak. “I was like Whoa! ” he said. “I’ve got to understand quantum mechanics!”

Fuchs did his bachelor’s in physics at UT, with Wheeler as his research advisor. He also earned a bachelor’s in mathematics. “It from bit” was another Wheelerism. It expressed his belief that an electron, as Fuchs put it, “is nothing more than our information about it.” Inspired by that idea, Fuchs found his way to Caves and Schack on a mission to understand quantum mechanics in information terms.

While I’d gone into physics seeking something solid to believe in, Fuchs went with precisely the opposite orientation:with hopes of showing that the laws of physics aren’t solid. Years later, it seemed that he’d succeeded too well. QBism’s core tenet that probabilities are personal beliefs had led to the conclusion that every part of quantum theory, from quantum states to the lab equipment used to measure them, had the metaphysical status of subjective beliefs, with no apparent foundation in objective reality.

“So where do you go with that?” Fuchs said. “You would think, well, you can’t go anywhere now. Everything is subjective.”

The sound of blue jays jeering came from some nearby trees.

“And then you think on it for a few years,” Fuchs continued, “and then you go, Oh! Ωχ! Quantum probabilities aren’t freewheeling. They’re all tied together!”

This was the insight that led to QBism’s most profound claim:that there is one thing in quantum mechanics that is not subjective, that everyone should agree to. It’s not really a thing but a rule, a new mathematical rule that constrains a person’s choices beyond the restrictions of standard probability theory. To a QBist, this new rule constitutes the essential content of quantum mechanics, and signals what the theory can tell us about the nature of reality, even beyond human experience. The rule’s most crucial feature is that it is “normative,” meaning that it tells the theory’s user how to think rather than how the world behaves. Fuchs’ compares it to the Ten Commandments. One can disregard it, but “something bad is likely to happen as a result.” “Bad” meaning that your computer, nuclear reactor, MRI machine, or any other application of the theory simply won’t work.

We were now in Fuchs’ living room, him on his sofa, bare feet on the coffee table, and me in a chair nearby. I asked him what the normative character of quantum theory’s new rule says about nature’s doings. That their probabilities “can’t be quantified,” he said, that “there’s no number that will shoehorn a potential event.”

I was reminded of something I’d read before. “Nature and its parts do what they want,” Fuchs had written, “and we as free-willed agents do what we can get away with.”

Fuchs sounded a lot like James, who speculated that “experience as a whole is self-containing and leans on nothing,” meaning that no deeper layer of reality explains our experiences, because the experiences themselves comprise the ultimate reality. James called his vision a “pluriverse,” a place in which no thing was more fundamental than any other, where mental phenomena like dreams and ambitions are as real and substantive as anything else, and where, he wrote, “being comes in local spots and patches which add themselves or stay away at random, independently of the rest.” James’ pluriverse was the furthest thing imaginable from what he called the “block universe,” one that amounted to a giant machine, built from fundamental ingredients and governed by immutable laws. The pluriverse was a wilder and more heterogeneous place, one that was forever unfinished as its motley cast of constituents pushed, pulled, and clashed with each other in a never-ending process of construction, each driven by its own unknowable inner nature, each free from the reins of any top-down laws at all.

This is Fuchs’ understanding of the world, too. “I think the chair that I have my feet on has as much of an inner life as I do,” he’d said in one QBuki.

Our conversation circled back to Wigner’s friend. Fuchs compared the scenario to one of those Escher drawings, of say a staircase, which displays in two dimensions a situation that can’t exist in three. In the analogy, Wigner’s and his friend’s contradicting facts are like two sections of the staircase:They can peaceably co-exist so long as we don’t try to interpret them as aspects of a single block universe.

I was finally appreciating how quantum theory could substantiate the pluriverse idea. How James’ “experiences” and Bohr’s “phenomena” could be one and the same. How quantum theory’s mysterious acts of “observation” could correspond to James’ “facts in the making.” And how it might be that there are no variables hidden in Heisenberg’s black box, because reality is simply the phenomena, the experiences, out of which that box was built—and more generally that there may not be any deeper reality hidden in the palace of ideas because it too is derived from experiences and not the other way around.

And I could see why Fuchs kept saying that quantum theory makes life worth living. “The world stands really malleable,” wrote James, “waiting to receive its final touches at our hands. Like the kingdom of heaven, it suffers human violence willingly. Man engenders truths upon it.”

It’s that malleability that gives Fuchs hope, because to him it means that the laws of physics only summarize the experiences humans have had so far, do not limit those we may have in the future, and are even, to some extent, shaped by human activity. “One day we will get to the stars, in the sense of Star Trek ,” he said from his sofa. “How’s that going to happen? I don’t know … But if you buy the ideas of James … then you’ve bought into a hope that it can happen.”

Hope, yes, but as to going further, Fuchs unfortunately is “stuck.” He told me this a couple of weeks earlier in a one-on-one Zoom call, while wearing a “Life is Crap” T-shirt illustrated with a cartoon bird pooping on a sad face. I’d run my fifth and final QBuki a few days before and he’d written me an email saying he felt sorry for me, because of how exhausted I looked by the end. He suggested we talk to try and iron things out.

His tone was completely different than I’d ever heard before. He spoke to me as if were colleagues rather than like an oracle, speaking down from above. He confessed that the QBism project was stuck and explained why he’d snapped at me in the QBuki a few days before. “You got my ire because you, poor fellow, made the poor choice of word ‘repeatability,’ ” he said. Repeatability just meant the ability of scientists to repeat experiments. What was wrong with using that word? “Well,” he said, “I’m trying to construct a philosophy where nothing is repeatable, where the world is fresh in every moment.”

Trying to construct . I suddenly realized how much of QBism is a product of Fuchs’ desire and how much its future depends on faith. Fuchs went on to tell me a story he’d written a long time ago which, although he’s an atheist, recounted a conversation between Adam and God. Adam wishes for a world like Fuchs wants to believe in. And God grants his wish by making the world conform to quantum theory, such that it grows unbound by laws as James envisioned, and yet where science can progress by finding normative rules to navigate it, including potentially to the stars. “Faith uses a logic altogether different from reason’s logic,” James wrote. “Reason claims certainty and finality for her conclusions. Faith is satisfied if hers seem probable and practically wise.”

Fuchs said he abides by the chain of thinking of James’ faith ladder:

“It would be well if it were true …”

“It might be true …”

“It ought to be true …”

“It shall be true,” goes the last step:Act as if it is and it will be.

Fuchs and his QBists are now looking for ways to flesh out fuzzy philosophical ideas like “experience,” to translate them into mathematical language, and to show in detail how quantum mechanics follows from them, which is to say to explain why that particular theory is the optimal “law of thought” to survive and thrive in the pluriverse. How to go about that is not at all clear.

“I think there is a better story to be told,” Fuchs said across the coffee table, “but we don’t know how to do it yet.”

We talked for a long time about the challenges of abandoning a God’s-eye view when thinking through situations like Wigner’s friend. What, after all, is “the” situation if all that is real are Wigner’s and his friend’s individual experiences? I said I couldn’t see how to think that way. “It’s a struggle for me too,” Fuchs said. “You’re asking tough questions. You really are a member of the group.”

Maybe he was being polite. But I believed him— even if I wasn’t quite ready to take the leap of faith that a true QBist needs to make.

A week after I left Fuchs, on a vast green lawn overlooking the Hudson River and the Catskill Mountains beyond, Martina and I stood under an arch of white flowers and exchanged vows in front of our families and friends. Although I had a lot of things on my mind in the preceding days, one was how to think more like a QBist.

I chuckled at an irony. I’d started off hoping to understand QBism’s way of reconciling the familiar everyday world with the foreign quantum one and ended up open to the idea that we’re all living in the quantum world. How much my new outlook came from Fuchs versus my love for Martina was impossible to know—my thoughts and feelings were too entangled to separate. But it seemed right, as QBism claims, that the everyday and quantum worlds are one and the same. That uncertainty is unavoidable and unquantifiable. That people can have different realities but must live in the same universe. That we are more than just atoms. That our choices are our own. And that our futures are not limited by our pasts.

It ought to be true …

Bob Henderson is a writer based in upstate New York who earned a Ph.D. in theoretical physics, and has previously made his living as a photojournalist, electrical engineer, financial quantitative analyst, and derivatives trader.