V několika interpretacích kvantové mechaniky, jako je Everettův, lze vesmír popsat
Vědci však neprokázali, že tyto interpretace jsou správné. Mají také vážné nedostatky, kvůli kterým se jim nedostalo všeobecného uznání.
kvantový problém
Kvantová mechanika popisuje chování maličkýchčástice. Jeho hlavním bodem je, že jednoduše neexistuje žádná jistota o tom, jaké výsledky lze získat jako výsledek pozorování. Například podle výkladu teorie existují elektrony současně v několika stavech. Když pak někdo provede měření, elektron „vybere“ jeden z těchto stavů.
To je problém:„Smyslem fyziky“ je předpovídat, jak se budou objekty ve vesmíru chovat. Pokud někdo hodí míč někomu jinému, můžete pomocí znalostí fyziky (jako jsou klasické Newtonovy zákony) předpovědět, kam to půjde. Pokud ale elektron „upustíte“, nebudete schopni přesně zjistit, kde skončí.
Koncept multivesmíru. Foto: en.freepik.com
Kvantová mechanika však má jeden nástrojpro předpovědi: Schrödingerova rovnice. Každé částici přiřadí vlnovou funkci a popisuje, jak se mění v čase. Ve standardním obrázku kvantové mechaniky představuje oblak pravděpodobnosti. To zase popisuje, kde lze částici pozorovat. Tam, kde má vlnová funkce vysoké hodnoty, je vysoká pravděpodobnost, a kde má nízké hodnoty, je pravděpodobnost malá.
Popisuje vlnová funkce (nebo stavový vektor).stav kvantově mechanického systému. Pokud to znáte, můžete získat nejúplnější informace o systému, které jsou v zásadě dosažitelné v mikrokosmu. Lze jej použít například k výpočtu všech měřitelných fyzikálních charakteristik systému, pravděpodobnosti, že se bude nacházet na určitém místě ve vesmíru, a jeho vývoje v čase. Vlnovou funkci lze nalézt řešením Schrödingerovy vlnové rovnice.
Tento standardní obrázek je však v rozporus problémem, když vědci skutečně provádějí měření. Když se nedívají, vlnová funkce se vyvíjí sama podle Schrödingerovy rovnice. Ale když vědci provedou měření, tato částice se „zhroutí“, v podstatě zmizí a částice se objeví na jednom z možných míst.
Kvantová interpretace
Jak mohou existovat dva v kvantovém světě?úplně jiný soubor pravidel pro chování vlnové funkce? Na standardním obrázku se vlnová funkce řídí Schrödingerovou rovnicí, když není pozorována, a jinak se okamžitě zhroutí. To je zvláštní, ale pro kvantovou fyziku obvyklé.
Koncept multivesmíru. Foto: maxpixel.net
Na rozdíl od některých výkladů kvantmechanika „transformuje“ vlnovou funkci z jednoduchého matematického nástroje na reálně existující objekt. Například interpretace mnoha světů (známá také jako Everettova interpretace) a teorie pilotních vln.
Jak to funguje?
Everettova interpretace, známá také jakomultisvětový výklad(MMI) nějakým způsobem předpokládá existencismyslu, „paralelní vesmíry“. V každém z nich působí stejné přírodní zákony a vyznačují se stejnými světovými konstantami. Jsou však v různých státech.
Podle fyzika Michaila Korobka to tak jefunguje. Pokud se kvantový systém zaplete s celým světem kolem něj, různé části vlnové funkce se od sebe zcela izolují, aniž by se „zhroutily“. Jako by byli v různých světech. Takto funguje hlavní myšlenka interpretace mnoha světů, podle které je celý vesmír popsán jedinou vlnovou funkcí.
Zároveň každý vzniká jiný „svět“.časy, kdy nastane „kolaps“ – interakce systému s jeho prostředím. V tomto případě je jeden svět rozdělen na několik, v souladu s větvemi vlnové funkce, a ty již neinteragují.
Koncept multivesmíru. Foto: maxpixel.net
V této interpretaci neexistuje nic takového jakoměření. Neexistuje žádný speciální proces nebo „trik“, který způsobí, že funkce vlny zmizí. Místo toho je každé částici ve Vesmíru přiřazena vlastní vlnová funkce a každá se jednoduše dál vyvíjí donekonečna podle Schrödingerovy rovnice.
Když částice interagují, jejich průběhyfunkce se na krátkou dobu „překrývají“. V kvantové mechanice, jakmile k tomu dojde, částice jsou navždy spojeny: jedna vlnová funkce popisuje obě částice současně v procesu kvantového provázání. Obecně platí, že každá částice ve vesmíru se zaplete do každé jiné, což má za následek jedinou univerzální vlnovou funkci, která „jedním šmahem“ popisuje celý vesmír.
Jak funguje kvantový multivesmír
Ale i když existuje univerzální vlnaNáhodnost je pro kvantovou mechaniku stále klíčová, vysvětluje Paul Sutter, profesor astrofyziky na SUNY Stony Brook University, pro Live Science. Abychom to vysvětlili, podle obou interpretací se vlnová funkce rozdělí pokaždé, když dojde ke kvantové interakci, a v každém duplicitním vesmíru se elektron chová jinak. Tento proces vytváří kvantový multivesmír.
Koncept multivesmíru. Foto: en.freepik.com
V podstatě každá interakce je na nějaké úrovnije kvantová, existují paralelní vesmíry, z nichž každý obsahuje důsledky možných alternativních voleb, které by člověk mohl během svého života učinit. V podstatě je člověk právě v tuto chvíli neustále „rozdělován“, fragmentuje se do mnoha kopií s každou volbou, každým pohybem a každou akcí.
"Rozštěpení" člověka
Složitost kvantového multivesmíru spočívá v tomje nepředstavitelně obrovská. Koneckonců k „rozdělení“ nevedou pouze vědomá rozhodnutí, ale také každá kvantová interakce. I přečtením tohoto článku spouštíte „fragmentaci“ bezpočtu vesmírů, které jsou naprosto identické, s výjimkou drobných, bezvýznamných kvantových detailů, které se odehrávají uvnitř smartphonu nebo notebooku. To je hodně.
Hlavní otázka kvantového multivesmíru
Problém je v tom, že lidé vnímajívědomí jako celek a mozku nějakou dobu trvá, než integruje všechna smyslová data do vědomého vnímání světa. Ale pokud je člověk neustále „rozdělený“, jak můžeme udržovat konzistentní historii naší vlastní identity?
Navíc žádná z těchto fyzikálních teoriínevysvětluje, jak k tomuto oddělení vesmírů vlastně dochází. Není známo, jak rychle se to stane a proč to lidé nemohou pozorovat. Zůstává také otevřenou otázkou, jak lidé rekonstruují pravděpodobnosti kvantové mechaniky se všemi těmito rozdělujícími se vesmíry – jinými slovy, jak vesmíry „vědí“, které štěpení vytvořit při každé kvantové interakci. Na tuto a další otázky snad vědci v budoucnu dokážou odpovědět.
Přečtěte si více:
Podívejte se na nejsilnější sopečnou erupci na Jupiterově měsíci
Byl objeven nový druh kvantového zapletení: fotony si „pamatují“ strukturu atomů
Metalicita Slunce se ukázala být vyšší, než se předpokládalo: to, co se naučili astrofyzici
Na obálce: koncept multivesmíru, foto: maxpixel.net