I flere fortolkninger af kvantemekanikken, som Everetts, kan universet beskrives
Forskere har dog ikke bevist, at disse fortolkninger er korrekte. De har også alvorlige mangler, som de ikke har fået generel anerkendelse af.
kvanteproblem
Kvantemekanik beskriver opførsel af bittesmåpartikler. Dens hovedpointe er, at der simpelthen ikke er sikkerhed for, hvilke resultater der kan opnås som følge af observationer. For eksempel, ifølge fortolkningen af teorien, eksisterer elektroner samtidigt i flere tilstande. Så, når nogen foretager en måling, "vælger" elektronen en af disse tilstande.
Det er problemet:"pointen med fysik" er at forudsige, hvordan objekter i universet vil opføre sig. Hvis en person kaster en bold til en anden, kan du bruge viden om fysik (såsom Newtons klassiske love) til at forudsige, hvor den vil gå. Men hvis du "taber" en elektron, vil du ikke være i stand til at finde ud af, præcis hvor den ender.
Begrebet multiverset. Foto: en.freepik.com
Kvantemekanikken har dog ét værktøjtil forudsigelser: Schrödinger-ligning. Den tildeler en bølgefunktion til hver partikel og beskriver, hvordan den ændrer sig over tid. I standardbilledet af kvantemekanik repræsenterer det en sky af sandsynlighed. Det beskriver til gengæld, hvor partiklen kan observeres. Hvor bølgefunktionen har høje værdier, er der stor sandsynlighed, og hvor den har lave værdier, er der en lille sandsynlighed.
Bølgefunktionen (eller tilstandsvektor) beskrivertilstand af et kvantemekanisk system. Hvis du kender det, kan du få den mest komplette information om systemet, som grundlæggende er opnåeligt i mikrokosmos. For eksempel kan det bruges til at beregne alle de målbare fysiske egenskaber ved et system, sandsynligheden for, at det vil være et bestemt sted i rummet, og dets udvikling over tid. Bølgefunktionen kan findes ved at løse Schrödinger-bølgeligningen.
Dette standardbillede kolliderer dogmed et problem, når videnskabsmænd rent faktisk foretager målinger. Når de ikke kigger, udvikler bølgefunktionen sig af sig selv ifølge Schrödinger-ligningen. Men når videnskabsmænd foretager en måling, "kollapser denne partikel", forsvinder i det væsentlige, og partiklen dukker op et af de mulige steder.
Kvantefortolkning
Hvordan kan der eksistere to i kvanteverdenen?helt anderledes regelsæt for bølgefunktionens opførsel? I standardbilledet adlyder bølgefunktionen Schrödinger-ligningen, når den ikke observeres, og kollapser ellers straks. Dette er mærkeligt, men sædvanligt for kvantefysik.
Begrebet multiverset. Foto: maxpixel.net
I modsætning til nogle fortolkninger af kvantemekanik "transformerer" bølgefunktionen fra et simpelt matematisk værktøj til et reelt eksisterende objekt. For eksempel fortolkningen af mange verdener (også kendt som Everett-fortolkningen) og pilotbølgeteorien.
Hvordan virker det?
Everetts fortolkning, også kendt sommulti-verdens fortolkning(MMI) antager eksistensen på en eller anden mådeforstand, "parallelle universer". I hver af dem virker de samme naturlove og er karakteriseret ved de samme verdenskonstanter. Men de er i forskellige stater.
Ifølge fysikeren Mikhail Korobko er det sådan, det erarbejder. Hvis et kvantesystem bliver viklet ind i hele verden omkring det, bliver de forskellige dele af bølgefunktionen fuldstændig isoleret fra hinanden, uden at "sammenbrud". Det er, som om de er i forskellige verdener. Sådan fungerer hovedideen i fortolkningen af mange verdener, ifølge hvilken hele universet er beskrevet af en enkelt bølgefunktion.
Samtidig opstår der hver især forskellige "verdener".tidspunkter, hvor "sammenbrud" opstår - systemets interaktion med dets omgivelser. I dette tilfælde er en verden opdelt i flere i overensstemmelse med bølgefunktionens grene, og de interagerer ikke længere.
Begrebet multiverset. Foto: maxpixel.net
I denne fortolkning er der ikke noget, der heddermåling. Der er ingen speciel proces eller "trick", der får bølgefunktionen til at forsvinde. I stedet tildeles hver partikel i universet sin egen bølgefunktion, og hver enkelt fortsætter simpelthen med at udvikle sig i det uendelige ifølge Schrödinger-ligningen.
Når partikler interagerer, deres bølgeformerfunktioner "overlapper" i kort tid. I kvantemekanikken, når dette sker, er partiklerne for evigt forbundet: En bølgefunktion beskriver begge partikler samtidigt i processen med kvantesammenfiltring. Generelt bliver hver partikel i universet viklet ind i hinanden, hvilket resulterer i en enkelt universel bølgefunktion, der beskriver hele kosmos "i ét hug."
Hvordan kvantemultiverset fungerer
Men selv om der er en universel bølgefunktioner, er tilfældighed stadig nøglen til kvantemekanik, forklarer Paul Sutter, en forskningsprofessor i astrofysik ved SUNY Stony Brook University, til Live Science. For at forklare dette splittes bølgefunktionen ifølge begge fortolkninger, hver gang der opstår en kvanteinteraktion, og i hvert duplikatunivers opfører elektronen sig forskelligt. Denne proces skaber kvantemultiverset.
Begrebet multiverset. Foto: en.freepik.com
I det væsentlige er enhver interaktion på et eller andet niveauer kvante, er der parallelle universer, som hver indeholder konsekvenserne af mulige alternative valg, som en person kunne træffe gennem hele sit liv. I bund og grund er en person konstant "splittet" i dette øjeblik og fragmenteres i mange kopier med hvert valg, hver bevægelse og hver handling.
"Opsplitning" af en person
Kompleksiteten af kvantemultiverset er detdet er ufatteligt stort. Det er trods alt ikke kun bevidste beslutninger, der fører til "spaltning", men også enhver kvanteinteraktion. Selv ved at læse denne artikel udløser du "fragmenteringen" af utallige universer, der er helt identiske bortset fra de små, ubetydelige kvantedetaljer, der sker inde i en smartphone eller bærbar computer. Det er en del.
Kvantemultiversets hovedspørgsmål
Problemet er, at folk opfatterbevidstheden som helhed, og det tager tid for hjernen at integrere alle sansedata i den bevidste opfattelse af verden. Men hvis en person konstant er "splittet", hvordan kan vi opretholde en konsekvent historie om vores egen identitet?
Desuden ingen af disse fysiske teorierforklarer ikke, hvordan denne adskillelse af universer faktisk opstår. Det er ukendt, hvor hurtigt dette sker, og hvorfor folk ikke kan observere det. Det forbliver også et åbent spørgsmål, hvordan mennesker rekonstruerer sandsynligheden for kvantemekanik med alle disse splittende universer – med andre ord, hvordan universer "ved", hvilken opdeling der skal produceres med hver kvanteinteraktion. I fremtiden vil forskerne måske være i stand til at besvare dette og andre spørgsmål.
Læs mere:
Se det kraftigste vulkanudbrud på Jupiters måne
En ny form for kvantesammenfiltring er blevet opdaget: fotoner "husker" atomernes struktur
Solens metallicitet viste sig at være højere, end man troede: hvad astrofysikere lærte
På omslaget: konceptet om multiverset, foto: maxpixel.net