Útroby detektoru XENONnT. Kredit: XENON Collaboration.

Interpretace kvantové mechaniky jsou jako druhy zmrzliny. Je jich spousta, všechny vypadají lákavě, když je splácáte, mohli byste se poblinkat a obvykle si nějakou iracionálně oblíbíte, aniž byste pro to měli nějaký hmatatelný důvod. Autor tohoto textu rád mlsá vanilkovou zmrzlinu a Everettovu mnohasvětovou interpretaci, někomu jinému zase vyhovuje jahodová a teorie kvantového kolapsu.

Proces spontánního kvantového kolapsu. Kredit: XENON Collaboration.

V zásadě jde o to, co je to vlnová funkce a proč zkolabuje, když se pokusíme změřit kvantový systém. Například v mnohasvětové interpretaci při kvantovém měření nedochází ke kolapsu vlnové funkce, ale realita se rozdělí na téměř identické vesmíry, které se liší pouze hodnotou naměřené veličiny.

Podle teorií spontánního kvantového kolapsu (objective-collapse theory nebo spontaneous collapse model), které stojí přímo proti mnohasvětové teorii, není kvantový kolaps pouhou iluzí při pozorování, ale reálný fyzikální proces, Na této představě jsou založené konkrétní teorie jako model CSL (Continuous spontaneous localization) nebo model Diósi–Penrose (DP). Obě tyto teorie přitom předpovídají jako zvláštní projev spontánního kolapsu kvantových stavů velmi slabé rentgenové záření.

Gran Sasso. Kredit: raboe001, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Shodou okolností je to skvělá příležitost pro XENONnT, vysoce citlivý detektor lovců temné hmoty. Experiment se nachází hluboko pod zemí v italských laboratořích Laboratori Nazionali del Gran Sasso, kde ho před kosmickým zářením chrání více než kilometr skály. Obří nádrž naplněná kapalným xenonem funguje jako extrémně citlivé ucho naslouchající nejtišším „šepotům“ vesmíru, jako by měla být temná hmota, ale i další fyzikální částice.

Pokud by spontánní kvantový kolaps skutečně existoval podle předpovědí CSL modelu či Diósiho–Penroseova model, měl by XENONnT zaznamenat nepatrný nadbytek rentgenového záření. Nakonec to dopadlo stejně, jako když XENONnT hledá temnou hmotu. Nenašli vůbec nic. Ani rentgenový škyt.

Je to sice těžký úder, jak ale optimisticky hecuje Ingrid Fadelliová na platformě Phys.org, absence úspěchu ve fyzice může být vlastně taky úspěch, i když o něco méně sladký. Výsledky výzkumu týmu XENON Collaboration alespoň stanovily nové, přísnější limity pro oba modely, CSL i modelu Diósi–Penrose. Pokud kvantová realita kolabuje podle některé z teorií kvantového kolapsu, musí to být mnohem slabší, vzácnější nebo úplně jiné, než tyto teorie v současnosti předpokládají.

,

Video: Angelo Bassi | Spontaneous Wave Function Collapse Models

Video: 2020 Journey of XENONnT detector

Literatura Phys.org 7. 5. 2026. Physical Review Letters 136: 120201.

Literatura

Phys.org 7. 5. 2026.

Physical Review Letters 136: 120201.