Физики только что бросили гранату. Возможно, мнимые числа вовсе не нужны.
Исследователи из Дюссельдорфского университета Генриха Хайне и Немецкого центра аэрокосмических исследований (DLR) вернулись к математическим основам реальности. Их результаты показывают, что для описания квантового мира нам на самом деле не требуются комплексные числа. Достаточно обычных действительных чисел.
Квантовой механике не нужна мнимая ось для своей работы.
Речь идет о самых странных явлениях. Атомы и частицы ведут себя вопреки здравому смыслу. Они проявляют волновые свойства, проникают сквозь барьеры и связываются на расстоянии. Основатели теории — Планк, Бор, Гейзенберг, Шрёдингер — создали концептуальный каркас для объяснения всего этого. И эта модель сработала. Блестящим образом.
Но она опиралась на комплексные числа.
Сумма действительной и мнимой частей. Эта структура обрабатывает амплитуду и фазу, рассчитывает эволюцию систем и предсказывает результаты экспериментов. Долгое время эта математика казалась незаменимой.
Или нам так казалось.
Проблема постулатов
Эта дискуссия существует давно. Являются ли комплексные числа фундаментальными свойствами природы или лишь удобным инструментом для вычислений?
В 2021 году одно исследование утверждало, что они фундаментальны. Эксперименты подтвердили это. Дело закрыто? Или нет?
Дагмар Брусс и Педро Барриос Хита рассмотрели вопрос пристальнее. В частности, они сфокусировались на постулатах, описывающих составные системы. Старая модель использовала специфический постулат о том, как системы объединяются. По их мнению, он был слишком ограничительным.
Заменив этот постулат на более физически обоснованный, авторы полностью изменили перспективу. Они обнаружили класс теорий, использующий исключительно действительные числа. Только действительные числа.
И вот самый важный момент.
Разницу не заметить. Эксперименты дадут абсолютно те же результаты. Предсказания идентичны.
Дагмар Брусс выражается просто: «В рамках этой модели мнимые числа… не являются фундаментально необходимыми».
Тогда зачем их использовать? Традиция? Удобство? Привычка?
Кто знает.
Новая статья, опубликованная в Physical Review Letters, оставляет дверь открытой. Возможно, мы сможем убрать мнимую часть и сохранить физику. Может быть, математика просто станет проще.
Или, возможно, это все лишь разные шляпы для одной головы 🎩
Работа стоит на твердых основаниях. Ссылка на источник надежна (Хита, Трушечкин и др., 18 июня 2026 г.).
Переходим ли мы обратно к действительным числам — теперь это наш выбор. А не закон природы.
