Fizycy właśnie rzucili granat. Być może liczby urojone w ogóle nie są potrzebne.
Naukowcy z Uniwersytetu Heinricha Heinego w Düsseldorfie i Niemieckiego Centrum Badań Kosmicznych (DLR) powrócili do matematycznych podstaw rzeczywistości. Ich wyniki pokazują, że tak naprawdę nie potrzebujemy liczb zespolonych, aby opisać świat kwantowy. Wystarczą zwykłe liczby rzeczywiste.
Mechanika kwantowa nie potrzebuje wyimaginowanej osi do działania.
Mówimy o najdziwniejszych zjawiskach. Atomy i cząstki zachowują się wbrew zdrowemu rozsądkowi. Wykazują właściwości falowe, przenikają bariery i komunikują się na odległość. Twórcy teorii – Planck, Bohr, Heisenberg, Schrödinger – stworzyli ramy pojęciowe, aby to wszystko wyjaśnić. I ten model się sprawdził. W genialny sposób.
Ale opierał się na liczbach zespolonych.
Suma części rzeczywistej i urojonej. Struktura ta przetwarza amplitudę i fazę, oblicza ewolucję systemów i przewiduje wyniki eksperymentów. Przez długi czas ta matematyka wydawała się niezbędna.
A przynajmniej tak nam się wydawało.
Problem postulatów
Ta debata toczy się już od dłuższego czasu. Czy liczby zespolone są podstawową właściwością przyrody, czy tylko wygodnym narzędziem do obliczeń?
W 2021 r. w jednym badaniu stwierdzono, że mają one fundamentalne znaczenie. Eksperymenty to potwierdziły. Sprawa zamknięta? Albo nie?
Dagmar Brousse i Pedro Barrios Hita przyjrzeli się bliżej zagadnieniu. W szczególności skupiono się na postulatach opisujących systemy złożone. Stary model wykorzystywał specyficzny postulat dotyczący sposobu łączenia systemów. Ich zdaniem było ono zbyt restrykcyjne.
Zastępując ten postulat postulatem bardziej fizycznym, autorzy całkowicie zmienili perspektywę. Odkryli klasę teorii wykorzystujących wyłącznie liczby rzeczywiste. Tylko liczby rzeczywiste.
I tu jest najważniejszy punkt.
Nie zauważysz różnicy. Eksperymenty dadzą absolutnie takie same wyniki. Przewidywania są identyczne.
Dagmar Brousse ujmuje to prosto: „W tym modelu liczby urojone… nie są zasadniczo konieczne”.
W takim razie po co z nich korzystać? Tradycja? Wygoda? Nawyk?
Kto wie.
Nowy artykuł opublikowany w Physical Review Letters pozostawia drzwi otwarte. Być może uda nam się usunąć część urojoną i zachować fizykę. Może matematyka stanie się po prostu łatwiejsza.
A może to po prostu różne kapelusze na tę samą głowę 🎩
Praca oparta na solidnych podstawach. Odniesienie do źródła jest wiarygodne (Hita, Trushechkin i in., 18.06.2026).
To, czy wrócimy do liczb rzeczywistych, zależy teraz od nas. Nie jest to prawo natury.
