Mechanika kwantowa: wyniki zależą od obserwacji, ale czy obserwator musi być człowiekiem?

Jedną z najbardziej zagmatwanych koncepcji, jakie wyłoniły się z tygla fizyki na początku XX wieku, jest idea, że obiekty kwantowe mogą istnieć w wielu stanach równocześnie. Dla przykładu, cząstka może znajdować się jednocześnie w wielu miejscach. Matematyka i wyniki eksperymentów były co do tego zgodne. Wydawało się, że jedynym sposobem na przejście cząstki z „superpozycji” stanów do stanu pojedynczego jest zaobserwowanie jej przez kogoś lub coś, co spowoduje „kolaps” takiej superpozycji. Ta dziwaczna sytuacja zrodziła pytania o to, czym jest obserwacja, a nawet obserwator. Czy obserwator jedynie stwierdza wynik kolapsu, czy też go wywołuje? Czy w ogóle dochodzi do kolapsu? Czy obserwatorem może być pojedynczy foton, czy musi to być świadoma istota ludzka?

Ostatnie z tych pytań zostało wyeksponowane w 1961 roku przez węgierskiego fizyka Eugene’a Wignera, który wymyślił eksperyment myślowy z udziałem siebie i wyimaginowanego przyjaciela. Przyjaciel znajduje się w całkowicie odizolowanym laboratorium, prowadząc obserwacje układu kwantowego znajdującego się w superpozycji dwóch stanów: na przykład takiego, który wywołuje błysk światła, i takiego, który go nie wywołuje. Wigner jest na zewnątrz i obserwuje całe laboratorium. Jeśli nie ma interakcji między laboratorium a światem zewnętrznym, całe laboratorium ewoluuje zgodnie z zasadami fizyki kwantowej, a eksperyment przedstawia sprzeczność między obserwacjami Wignera a obserwacjami jego przyjaciela. Przyjaciel prawdopodobnie dostrzeże rzeczywisty wynik (błysk lub brak błysku), ale Wigner musi traktować przyjaciela i laboratorium jako znajdujące się w superpozycji stanów: jeden, w którym powstaje błysk i przyjaciel go widzi, a drugi, w którym nie ma błysku i przyjaciel nie widzi niczego. (Stan przyjaciela nie różni się od stanu kota Schrödingera, który w tym samym czasie jest zarówno martwy, jak i żywy).

Finalnie Wigner pyta przyjaciela, co widział, a cały układ rzekomo kolapsuje do jednego lub drugiego stanu. Do tego momentu „przyjaciel, zanim odpowiedział, był w stanie zawieszenia” – napisał Wigner, wytykając absurd. Tak narodził się paradoks.

W ciągu ostatniej dekady fizycy zaproponowali i przeprowadzili ograniczone wersje tego eksperymentu. Oczywiście nie mogą oni zrealizować go w sposób przewidziany przez Wignera, ponieważ istot ludzkich nie da się umieścić w superpozycji. Naukowcy przetestowali jednak ten pomysł, zastępując przyjaciela Wignera fotonami – cząstkami światła. Zasadniczo „obserwacja” to interakcja środowiska lub jakiegoś zewnętrznego układu z układem obserwowanym. Jedną z prostych obserwacji jest interakcja pojedynczego fotonu z układem. Interakcja ta wprowadza foton w superpozycję stanów, dzięki czemu przenosi on informacje o obserwowanym układzie. Eksperymenty te dowiodły, że paradoks Wignera jest realny i aby go rozwiązać, fizycy być może będą musieli porzucić niektóre ze swoich drogocennych przekonań dotyczących obiektywnej rzeczywistości. Jednakże pojedyncze fotony są niewątpliwie gorsze od obserwatorów ludzkich.

Aby zrozumieć pełne implikacje koncepcji Wignera, naukowcy wymyślili obserwatora, który jest znacznie bliższy jego oryginalnemu przyjacielowi, choć sam pomysł graniczy z fantastyką naukową. Howard M. Wiseman, dyrektor Center for Quantum Dynamics na Griffith University w Brisbane w Australii, oraz jego koledzy wyobrażają sobie futurystycznego „przyjaciela”, który byłby sztuczną inteligencją zdolną do myślenia podobnego do ludzkiego. Sztuczna inteligencja miałaby powstać w komputerze kwantowym. Ponieważ obliczenia, które byłyby źródłem myśli takiej SI, mają charakter kwantowo-mechaniczny, SI znajdowałaby się w superpozycji różnych myśli jednocześnie (na przykład „widziałem błysk” i „nie widziałem błysku”). Taka sztuczna inteligencja jeszcze nie istnieje, ale naukowcy uważają, że jest ona prawdopodobna. Nawet jeśli w przyszłości nie uda się przeprowadzić tego eksperymentu, samo rozważanie takiego obserwatora pokazuje, które elementy obiektywnej rzeczywistości są zagrożone, i, chcąc rozwiązać paradoks Wignera, być może będą musiały zostać porzucone.

Renato Renner, szef grupy badawczej zajmującej się kwantową teorią informacji w ETH Zurich, który również pracował nad paradoksem przyjaciela Wignera, jest entuzjastycznie nastawiony do takiego wykorzystania kwantowo-mechanicznej SI. „Oczywiście nie możemy przeprowadzić eksperymentu przyjaciela Wignera z prawdziwymi ludźmi – mówi. – Z kolei jeśli wybierzemy drugą skrajność i przeprowadzimy eksperymenty z pojedynczymi [fotonami], wyniki nie będą już tak przekonujące. [Wiseman i jego zespół] próbowali znaleźć właściwy kompromis. I myślę, że wykonali bardzo dobrą robotę”.

Oczywiście możliwe jest, że myśli sztucznej inteligencji nigdy nie zastąpią obserwacji dokonanych przez człowieka, i wtedy paradoks Wignera nadal będzie nas prześladował. Ale jeśli zgodzimy się, że taką sztuczną inteligencję można by stworzyć, to szczegółowy opis sposobu przeprowadzenia eksperymentu pomoże ujawnić coś fundamentalnego na temat Wszechświata. Wyjaśni, w jaki sposób możemy określić, kto lub co naprawdę może być obserwatorem i czy obserwacja prowadzi do kolapsu superpozycji. Może nawet implikować, że wyniki pomiarów są względne dla poszczególnych obserwatorów – i że nie istnieje absolutna prawda o świecie, w którym żyjemy.

Proponowany eksperyment Wignera z przyjacielem SI jest sposobem na przetestowanie niektórych fundamentalnych aspektów rzeczywistości, które mogą, ale nie muszą być prawdziwe. Pomysł został opracowany przez Wisemana, jego kolegę z Griffith University Erica Cavalcanti, i Eleanor Rieffel, która kieruje Quantum Artificial Intelligence Laboratory w NASA Ames Research Center w Kalifornii. Twierdzenie zawiera zestaw założeń dotyczących rzeczywistości fizycznej, z których wszystkie wydają się niezwykle wiarygodne.

Pierwsze: mamy swobodę wyboru ustawień naszych urządzeń pomiarowych. Drugie: cała fizyka jest lokalna, co oznacza, że interwencja w jednej części czasoprzestrzeni nie może wpłynąć na nic w innej części czasoprzestrzeni szybciej niż z prędkością światła. Trzecie: obserwowane zdarzenia mają charakter absolutny, czyli że wynik pomiaru jest prawdziwy dla wszystkich ludzkich obserwatorów, nawet jeśli nie każdy może go poznać. Innymi słowy, jeśli rzucisz kwantową monetą i uzyskasz jeden z dwóch możliwych wyników – na przykład orła – to ten wynik jest taki sam dla wszystkich obserwatorów; ta sama moneta nie może upaść reszką do góry dla jakiegoś innego obserwatora.

Mając takie założenia, badacze przyjęli pogląd Wignera na ludzką świadomość. Wigner w swoich rozważaniach argumentował, że świadomość musi być postrzegana inaczej niż wszystko inne. Aby podkreślić ten punkt w swoim eksperymencie myślowym, prosi nas o traktowanie atomu jako „przyjaciela” w laboratorium. Kiedy atom wchodzi w interakcję z cząstką lub dokonuje jej pomiaru, cały układ znajduje się w superpozycji stanów. W jednym z nich cząstka emituje błysk, a atom pochłania światło i wchodzi w stan o wyższej energii, w drugim zaś cząstka nie emituje błysku, a atom pozostaje w stanie podstawowym. Tylko wtedy, gdy Wigner sprawdza laboratorium, atom przechodzi w któryś ze stanów.

Nie jest to wcale trudne do zaakceptowania. Atom rzeczywiście może pozostawać w superpozycji stanów, pod warunkiem, że jest odizolowany. Ale jeśli przyjaciel jest człowiekiem, to perspektywa Wignera znajdującego się poza laboratorium i perspektywa przyjaciela przebywającego w jego wnętrzu są ze sobą sprzeczne. Z pewnością przyjaciel wie, czy nastąpił błysk, nawet jeśli Wigner jeszcze go nie dostrzegł. „Wynika z tego, że istota mająca świadomość musi odgrywać inną rolę w mechanice kwantowej niż nieożywione urządzenie pomiarowe” – napisał Wigner. Ale czy jego argument ma sens? Czy ludzki obserwator zasadniczo różni się od, powiedzmy, atomu działającego jako obserwator?

Wiseman, Cavalcanti i Rieffel poradzili sobie z tą kwestią, dodając czwarte założenie, które nazwali założeniem o przyjazności. Zgodnie z nim, jeśli sztuczna inteligencja wykazuje zdolności na poziomie ludzkim, jej myśli są tak samo realne jak myśli człowieka. Założenie o przyjazności wyraźnie określa, czym może być obserwator: „to układ, który byłby tak inteligentny, jak my” – mówi Cavalcanti.

Po wielu debatach zespół zdecydował się używać terminu „inteligencja”, a nie „świadomość”. Podczas dyskusji Cavalcanti argumentował, że inteligencja jest czymś, co można określić ilościowo. „Nie ma żadnego możliwego testu, który pozwoliłby ustalić, czy ktoś jest świadomy; dotyczy to nawet człowieka, nie mówiąc już o komputerze” – mówi. Dlatego też, gdyby zbudowano sztuczną inteligencję na poziomie ludzkim, nie byłoby jasne, czy jest ona świadoma, ani też nie byłoby możliwe, aby temu zaprzeczyć. „Ale znacznie trudniej [byłoby] zanegować jej inteligencję” – mówi Cavalcanti.

Po szczegółowym przedstawieniu wszystkich powyższych założeń naukowcy udowodnili, że gdyby ich wersja eksperymentu Wignera z przyjacielem została precyzyjnie przeprowadzona z użyciem sztucznej inteligencji w komputerze kwantowym, doprowadziłoby to do sprzeczności. Oznaczałoby to, że co najmniej jedno z założeń musi być błędne. Fizycy musieliby zrezygnować z jednego ze swoich pielęgnowanych poglądów na rzeczywistość.

Twierdzenie będzie można przetestować dopiero wtedy, gdy naukowcy wynajdą SI, która będzie nie tylko inteligentna, ale także możliwa do umieszczenia w superpozycji – wymóg ten wymaga zastosowania komputera kwantowego. W przeciwieństwie do klasycznego komputera, komputer kwantowy wykorzystuje bity kwantowe (kubity), które mogą istnieć w superpozycji dwóch wartości. W klasycznych obliczeniach obwód bramek logicznych zamienia niektóre bity wejściowe w bity wyjściowe, a wynik jest ostateczny. W komputerach kwantowych dane wyjściowe mogą znajdować się w superpozycji stanów, z których każdy reprezentuje jeden możliwy wynik. Dopiero gdy komputerowi kwantowemu zadasz pytanie, superpozycja możliwych wyników ulegnie zniszczeniu (zgodnie z tradycyjnymi interpretacjami mechaniki kwantowej), tworząc pojedynczy wynik.

W swoim twierdzeniu Wiseman, Cavalcanti i Rieffel zakładają, że potężna SI o inteligencji na poziomie ludzkim (na przykład potomek dzisiejszego ChatGPT) może zostać zaimplementowana wewnątrz komputera kwantowego. Nazwali tę maszynę QUALL-E, nawiązując do stworzonego przez OpenAI generatora obrazów DALL-E i filmowego robota WALL-E, a także do angielskiego słowa „quale”, które odnosi się do subiektywnego postrzegania różnych rzeczy przez człowieka. Zespół próbował stwierdzić, czy opracowanie rzeczywistego QUALL-E jest wykonalne. Był to obszar, którym zajmowała się Rieffel.

Przekształcenie futurystycznego klasycznego algorytmu sztucznej inteligencji w taki, który może działać wewnątrz komputera kwantowego, wymaga wielu kroków. Rieffel wyjaśnia, że pierwszym z nich jest wykorzystanie ugruntowanych metod, dzięki którym klasyczne obliczenia stają się odwracalne. Obliczenia odwracalne to takie, w których w obwodzie logicznym bity wejściowe generują pewne bity wyjściowe, a te bity wyjściowe, po wprowadzeniu do odwróconego obwodu logicznego, odtwarzają początkowe bity wejściowe. „Gdy mamy już odwracalny algorytm klasyczny, możemy natychmiast przekształcić go w algorytm kwantowy” – mówi Rieffel. Jeśli algorytm klasyczny jest skomplikowany, to przekształcenie go w algorytm odwracalny wiąże się ze znacznym obciążeniem obliczeniowym. Mimo to można oszacować wymaganą ogólną moc obliczeniową. Na tym etapie ujawniana jest przybliżona liczba kubitów logicznych niezbędnych do przeprowadzenia obliczeń.

Innym źródłem obciążeń obliczeniowych jest kwantowa korekcja błędów. Kubity są delikatne, a ich superpozycje mogą zostać zniszczone przez niezliczone czynniki, co prowadzi do błędów w obliczeniach. Dlatego komputery kwantowe potrzebują dodatkowych kubitów, aby śledzić gromadzące się błędy i zapewnić niezbędną nadmiarowość pozwalającą przywrócić obliczenia na właściwe tory. Ogólnie rzecz biorąc, potrzeba 1000 fizycznych kubitów, aby wykonać pracę jednego logicznego kubitu. „To spore obciążenie” – mówi Rieffel.

Jej wstępne szacunki dotyczące mocy obliczeniowej potrzebnej do stworzenia kwantowo-mechanicznej sztucznej inteligencji na poziomie ludzkim, z zastosowaniem obecnych możliwości odpornych na błędy bramek kwantowych, były przytłaczające: na myśli, które zajęłyby człowiekowi jedną sekundę, QUALL-E potrzebowałby ponad 500 lat. Oczywiste jest, że QUALL-E nie zostanie zbudowany w najbliższym czasie. „Zanim podobny eksperyment będzie mógł zostać przeprowadzony, miną dziesięciolecia i trzeba będzie wprowadzić wiele innowacji” – mówi Rieffel.

Rieffel i jej współpracownicy są jednak optymistami. Wiseman czerpie inspirację z faktu, że w ciągu 150 lat od wynalezienia przez Charlesa Babbage’a maszyny analitycznej, uważanej przez wielu za pierwszy komputer, klasyczne bramki zaszły bardzo daleko. „Jeśli komputery kwantowe będą rozwijać się w takim samym tempie przez odpowiednio długi czas, [to] w pewnym momencie okaże się to prawdopodobne – mówi Wiseman. – Zasadniczo nie widzę powodu, dla którego nie można by tego zrobić, niemniej jest to znacznie trudniejsze, niż początkowo sądziłem”.

Renner jest również nastawiony optymistycznie. „Mamy do czynienia z czymś, co da się zrobić za pomocą techniki, w przeciwieństwie do umieszczania prawdziwych ludzi w superpozycji” – mówi. Rieffel uważa, że najpierw można by stworzyć mniejsze, ale wciąż złożone wersje QUALL-E, które nie muszą mieć inteligencji na poziomie ludzkim. „Być może wystarczy inteligencja nicienia lub czegoś podobnego – mówi. – Istnieje wiele ekscytujących możliwości zawartych między pojedynczym fotonem a eksperymentem, który zasugerowaliśmy”.

Załóżmy, że pewnego dnia QUALL-E powstanie. Kiedy do tego dojdzie, w eksperymencie typu przyjaciel Wignera QUALL-E będzie odgrywał rolę Charliego, który siedzi pomiędzy dwoma obserwatorami – Alicją i Bobem. Charlie i jego laboratorium są kwantowo-mechanicznie odizolowane. Wszyscy trzej obserwatorzy muszą znajdować się tak daleko od siebie, aby żaden z nich nie mógł wpłynąć na wyniki pomiarów dokonanych przez pozostałych dwóch.

Eksperyment rozpoczyna się od źródła kubitów. W tym scenariuszu kubit może znajdować się w pewnej superpozycji wartości +1 i -1. Pomiar kubitu wymaga określenia czegoś, co nazywa się bazą – możemy wyobrazić sobie, że jest to pewien kierunek. Użycie różnych baz pomiarowych może dać różne wyniki. Dla przykładu, pomiar tysięcy podobnie przygotowanych kubitów w kierunku „pionowym” może dać taką samą liczbę wyników +1 i -1, ale w przypadku pomiarów w bazie, która jest ustawiona pod pewnym kątem do pionu, może się okazać, że częściej obserwujemy +1 niż -1.

Eksperymentator rozpoczyna doświadczenie od pobrania dwóch kubitów, które są opisane przez pojedynczy stan kwantowy – w taki sposób, że pomiary stanu kwantowego każdego kubitu w tej samej bazie są zawsze doskonale skorelowane – i wysyła po jednym do Boba i Charliego. Bob mierzy swój kubit, wybierając losowo jedną z dwóch baz, z kolei Charlie zawsze mierzy kubit w tej samej bazie. W międzyczasie Alicja rzuca monetą. Jeśli wypadnie orzeł, nie dokonuje pomiaru, ale pyta Charliego o jego wynik i traktuje go tak, jakby był wynikiem jej własnego pomiaru.

Jeśli jednak wypadnie reszka, Alicja odwraca wszystko, co Charlie zrobił w swoim laboratorium. Może to zrobić, ponieważ Charlie jest w pełni odizolowanym układem kwantowym, którego obliczenia są odwracalne. To odwrócenie powoduje również wymazanie pamięci Charliego o tym, że kiedykolwiek dokonał pomiaru – czynność, która byłaby niemożliwa w przypadku obserwatora będącego człowiekiem. Jednak cofnięcie obserwacji i wymazanie pamięci obserwatora o niej jest jedynym sposobem na przywrócenie systemu do warunków początkowych, a tym samym odzyskanie kubitu Charliego w jego pierwotnym, niemierzonym stanie.

Ważnym warunkiem jest brak komunikacji między Charliem a Alicją w sytuacji, gdy ona wyrzuci reszkę. Naukowcy podkreślają, że ponieważ Charlie jest agentem SI zdolnym do myślenia na poziomie ludzkim, eksperyment można przeprowadzić tylko wtedy, gdy, jak mówi Wiseman, „Charlie zgodzi się w nim uczestniczyć. Wie, że coś zrobi, a potem potencjalnie ta akcja zostanie cofnięta.” Odwrócenie pomiaru i odzyskanie oryginalnego kubitu ma kluczowe znaczenie dla następnego kroku Alicji: obserwuje ona kubit Charliego na innej podstawie niż ta, której użył Charlie.

Alicja, Charlie i Bob powtarzają ten proces wiele razy. Końcowy rezultat jest taki, że pomiary Boba zawsze reprezentują jego własne obserwacje, ale wyniki Alicji są czasami jej własnymi pomiarami (jeśli wyrzuci reszkę), a czasami Charliego (jeśli wyrzuci orła). Dlatego jej skumulowane wyniki stanowią losową mieszankę pomiarów wykonanych przez zewnętrznego obserwatora i pomiarów wykonanych przez obserwatora w superpozycji kwantowej. Ta mieszanka pozwala naukowcom sprawdzić, czy dwa rodzaje obserwatorów widzą różne rzeczy. Po zakończeniu prób Alicja i Bob porównują swoje wyniki. Wiseman, Cavalcanti i Rieffel wyprowadzili równanie pozwalające obliczyć wielkość korelacji między wynikami Alicji i Boba – zasadniczo jest to pomiar tego, jak często są one zgodne.

Obliczenie wielkości korelacji jest trudne; polega na określeniu, jakiej wartości wyniku można oczekiwać dla każdej podstawy pomiaru na podstawie całego zestawu pomiarów, a następnie wprowadzeniu tych wartości do równania. Pod koniec procesu równanie wskaże liczbę. Jeśli liczba ta przekroczy pewien próg, nierówność nie będzie spełniona, wskazując na istnienie problemu. Konkretnie, niespełnienie nierówności oznacza, że zestaw założeń dotyczących rzeczywistości fizycznej, które badacze umieścili w swoim twierdzeniu, nie może być spełniony jednocześnie. Co najmniej jedno z nich musi być błędne.

Z powodu sposobu, w jaki naukowcy sformułowali swoje twierdzenie, takiego wyniku spodziewa się większość fizyków. „Jestem przekonany, że gdyby taki eksperyment został przeprowadzony, nierówności nie zostałyby spełnione” – mówi Jeffery Bub, filozof fizyki i emerytowany profesor na University of Maryland w College Park.

Jeśli tak, fizycy musieliby porzucić najmniej przez siebie lubiane założenie dotyczące rzeczywistości fizycznej. Nie byłoby to łatwe – bo wszystkie założenia uważane są za trafne. Pomysł, że fizycy mogą swobodnie wybierać ustawienia pomiarowe, koncepcja Wszechświata, który jest lokalny i przestrzega praw Alberta Einsteina, oraz oczekiwanie, że wynik dokonanego pomiaru jest prawdziwy dla wszystkich obserwatorów, wydają się na pierwszy rzut oka święte. „Myślę, że większość fizyków, gdyby się nad tym zastanowiła, chciałaby zachować wszystkie te założenia” – mówi Wiseman. Uważa on, że większa liczba fizyków może jednak zrezygnować z założenia o przyjazności – pomysłu, iż „inteligencja maszynowa może naprawdę myśleć”.

Ale jeśli maszyny mogą myśleć, a nierówność nie będzie spełniona, to coś musi być nie w porządku gdzie indziej. Zwolennicy różnych teorii kwantowych lub ich interpretacji jako źródło niespełnienia nierówności będą wskazywać różne założenia. Przykładem może być mechanika opracowana przez fizyka Davida Bohma. Zgodnie z tą teorią, za naszym codziennym doświadczaniem świata kryje się ukryta, nielokalna rzeczywistość, dzięki której wydarzenia zachodzące w jednym miejscu mogą natychmiast wpływać na wydarzenia w innym, niezależnie od odległości między nimi. Zwolennicy tej koncepcji porzuciliby założenie o lokalności, które jest zgodne z prawami Einsteina. W tym scenariuszu wszystko we Wszechświecie wpływa jednocześnie na wszystko inne, chociaż ten efekt może być słaby. Wszechświat ma już w sobie niewielką ilość nielokalności wynikającą z mechaniki kwantowej, choć cecha ta nadal jest zgodna z poglądem Einsteina. Jeśli wziąć pod uwagę, że ta niewielka nielokalność leży u podstaw komunikacji kwantowej i kryptografii kwantowej, trudno wyobrazić sobie skutki głęboko nielokalnego Wszechświata.

Istnieją również tzw. modele obiektywnego kolapsu, zgodnie z którymi dochodzi do losowego samoistnego kolapsu superpozycji stanów, a urządzenia pomiarowe odkrywają ten fakt. Teoretycy kolapsu „porzuciliby pomysł, że komputer kwantowy może symulować człowieka, lub założenie przyjazności” – mówi Renner. Uważaliby oni, że komputer kwantowy, mający wystarczającą liczbę kubitów, aby całkowicie skompensować wszelkie błędy pojawiające się w obliczeniach, powinien chronić superpozycję w nieskończoność, tak że nigdy nie doszłoby do kolapsu. A jeśli do niego nie dojdzie, nie będzie czego obserwować.

Inni fizycy, którzy mogą zrezygnować z założenia przyjazności, to ci, którzy wyznają standardową kopenhaską interpretację mechaniki kwantowej. Zgodnie z tym poglądem każdy pomiar wymaga hipotetycznego „cięcia Heisenberga” – fikcyjnego separatora, który oddziela układ kwantowy od klasycznej aparatury dokonującej jego pomiarów. Zwolennicy tej interpretacji „zaprzeczyliby założeniu, że uniwersalny komputer kwantowy byłby kiedykolwiek ważnym agentem, ponieważ komputer ten pozostaje w superpozycji, a zatem znajduje się po kwantowej stronie cięcia Heisenberga” – wyjaśnia Renner. „Jest po prostu po niewłaściwej stronie cięcia, by być obserwatorem”. Tacy fizycy twierdzą, że myśli sztucznej inteligencji zbudowanej wewnątrz komputera kwantowego nie są substytutem myśli ludzkich. Do pewnego stopnia Bub przychyla się do tego poglądu. „W kontekście takiego eksperymentu odrzuciłbym założenie o przyjazności” – mówi.

Istnieje bardziej radykalne alternatywne rozwiązanie: porzucenie założenia o absolutności obserwowanych zdarzeń. Odejście od tego założenia oznacza, że obserwacje tego samego zdarzenia prowadzą do różnych wyników w zależności od tego, kto dokonuje pomiaru (czy obserwatorem jest świadomy człowiek, sztuczna inteligencja, czy foton). Jest to stanowisko, które pasuje do hipotezy wielu światów (sformułowanej przez fizyka Hugh Everetta, zgodnie z którą superpozycje nigdy nie ulegają prawdziwemu zniszczeniu – gdy dokonywany jest pomiar, realizowany jest każdy możliwy stan, który manifestuje się w innym świecie). Zwolennicy tej koncepcji kwestionowaliby absolutność obserwowanych zdarzeń, ponieważ w ich hipotezie myśli lub obserwacje są absolutne w poszczególnych światach, ale nie we wszystkich.

Wedle niektórych interpretacji fizyki kwantowej, nawet jeśli istnieje tylko jeden świat, wyniki pomiarów mogą nie być obiektywnym faktem dla wszystkich, lecz zależeć od obserwatora. Renner, jako jeden z wielu, nie odrzuca koncepcji, że wynik kwantowego rzutu monetą może być jednocześnie reszką dla jednego obserwatora, a orłem dla innego. „Prawdopodobnie będziemy musieli zrezygnować z absolutności obserwowanych zdarzeń, które to założenie, moim zdaniem, ma naprawdę niewielkie uzasadnienie w fizyce”– mówi. Jako przykład wskazuje teorie względności Einsteina. Kiedy mierzysz prędkość obiektu, jest ona wyznaczona w twoim układzie odniesienia. Ktoś w innym układzie odniesienia musi przeprowadzić dobrze zdefiniowaną transformację matematyczną, określoną przez zasady teorii względności, aby określić prędkość tego samego obiektu w jego układzie.

Na razie nie ma jednak żadnych reguł, które pozwalałyby dokonywać transformacji od jednego obserwatora do drugiego w świecie kwantowym. „Obecnie kompletnie nie wiemy, jak taka reguła powinna wyglądać” – mówi Renner i dodaje, że do tej pory naukowcy raczej unikali myślenia o obserwatorze. „Dopiero teraz ludzie zaczynają zadawać to pytanie, nic więc dziwnego, że nie ma jeszcze na nie odpowiedzi”. Choć dla niektórych fizyków idea ta może wydawać się rozsądna, dla większości ludzi jest to dość radykalna zmiana w sposobie postrzegania świata. Jeśli wyniki pomiarów są względne dla obserwatorów, podważa to całą metodologię naukową, która bazuje na obiektywności wyników eksperymentów. Fizycy musieliby znaleźć sposób na transformację między kwantowymi układami odniesienia, analogiczną do transformacji klasycznych układów odniesienia.

Gdyby jednak nierówność została spełniona, wynik eksperymentu byłby jeszcze bardziej uderzający. Wiseman uważa, że chociaż istnieje bardzo mała szansa, aby tak się stało, nie możemy jednak tego wykluczyć. „Gdybyśmy spróbowali przeprowadzić taki eksperyment i uzyskalibyśmy wynik, w którym nierówność zostałaby spełniona, byłoby to zdecydowanie najbardziej interesujące – mówi. – Coś absolutnie wielkiego”. Oznaczałoby to, że prawa fizyki są zupełnie inne, niż do tej pory sądzono. Wynik ten byłby jeszcze większym wstrząsem niż rezygnacja z jednego z założeń twierdzenia.

Bez względu na wszystko, jeśli eksperyment z przyjacielem Wignera kiedykolwiek dojdzie do skutku, jego implikacje będą miały ogromne znaczenie. Właśnie dlatego naukowcy są żywo zainteresowani tym pomysłem, mimo że sztuczna inteligencja i technika obliczeniowa potrzebne do jego przeprowadzenia to jeszcze bardzo odległa przyszłość. „Nie zmienia to faktu, że nadal uważam go za poważną propozycję – a nie [tylko] marzenie ściętej głowy – mówi Wiseman. – Mam nadzieję, że nawet po mojej śmierci eksperymentatorzy będą mieć motywację, aby podjąć próby jego zrealizowania”.

Jeśli naukowcy z kolejnych pokoleń dokonają tego wyczynu, prawdopodobnie zrozumieją głębiej naturę rzeczywistości kwantowej, która do tej pory wymykała się najtęższym umysłom. Może się okazać, że status obserwacji eksperymentalnych zmieni się tak, jak wiele innych rzeczy w fizyce – spadnie z wyróżnionej pozycji na coś, co nie jest czymś szczególnym. Przewrót kopernikański pokazał nam, że Ziemia nie stanowi centrum Układu Słonecznego. Kosmolodzy wiedzą teraz, że nasza Galaktyka nie znajduje się w żadnym bardziej wyróżniającym się miejscu niż 100 mld innych galaktyk. W podobny sposób może się okazać, że obserwowane wydarzenia nie muszą mieć obiektywnego statusu. Wszystko może być względne aż do najmniejszej skali.