A kvantummechanika többféle értelmezése szerint, mint például Everett-féle, az univerzum leírható
A tudósok azonban nem bizonyították, hogy ezek az értelmezések helyesek. Komoly hiányosságaik is vannak, amelyek miatt nem kaptak általános elismerést.
kvantum probléma
A kvantummechanika az apró viselkedését írja lerészecskék. Ennek lényege, hogy egyszerűen nincs bizonyosság arról, hogy milyen eredményeket lehet elérni a megfigyelések eredményeként. Például az elmélet értelmezése szerint az elektronok egyidejűleg több állapotban léteznek. Aztán amikor valaki mérést végez, az elektron „kiválaszt” egyet ezen állapotok közül.
Ez a probléma:„a fizika lényege” az, hogy megjósolja, hogyan fognak viselkedni a világegyetem objektumai. Ha valaki másnak dob egy labdát, a fizika ismeretei (például a klasszikus Newton-törvények) segítségével megjósolhatja, hová fog eljutni. De ha „leejtesz” egy elektront, nem fogod tudni megtudni, hogy pontosan hol fog végezni.
A multiverzum fogalma. Fotó: en.freepik.com
A kvantummechanikának azonban van egy eszközeelőrejelzésekhez: Schrödinger-egyenlet. Minden részecskéhez hozzárendel egy hullámfüggvényt, és leírja, hogyan változik az idő múlásával. A kvantummechanika szabványos képében a valószínűségek felhőjét képviseli. Azt viszont leírja, hogy hol figyelhető meg a részecske. Ahol a hullámfüggvénynek nagyok az értékei, ott nagy a valószínűsége, ahol alacsonyak, ott kicsi a valószínűsége.
A hullámfüggvény (vagy állapotvektor) leírjakvantummechanikai rendszer állapota. Ha ismeri, akkor a legteljesebb információhoz juthat a rendszerről, ami alapvetően a mikrokozmoszban elérhető. Használható például egy rendszer összes mérhető fizikai jellemzőjének kiszámítására, annak valószínűségére, hogy a rendszer egy bizonyos helyen lesz a térben, valamint annak időbeli alakulását. A hullámfüggvényt a Schrödinger hullámegyenlet megoldásával találhatjuk meg.
Ez a standard kép azonban ütközikprobléma, amikor a tudósok ténylegesen méréseket végeznek. Amikor nem néznek, a hullámfüggvény a Schrödinger-egyenlet szerint magától fejlődik. De amikor a tudósok mérést végeznek, ez a részecske „összeomlik”, lényegében eltűnik, és a részecske megjelenik az egyik lehetséges helyen.
Kvantumértelmezés
Hogyan létezhet kettő a kvantumvilágban?teljesen más szabályrendszer a hullámfüggvény viselkedésére? A szabványos képen a hullámfüggvény engedelmeskedik a Schrödinger-egyenletnek, ha nem figyelik meg, és különben azonnal összeomlik. Ez furcsa, de a kvantumfizikában megszokott.
A multiverzum fogalma. Fotó: maxpixel.net
Ellentétben a kvantum egyes értelmezésévela mechanika a hullámfüggvényt egyszerű matematikai eszközből valós, létező tárggyá „átalakítja”. Például a sok világ értelmezése (más néven Everett-értelmezés) és a pilothullám-elmélet.
Hogyan működik?
Everett értelmezése, más néventöbb világ értelmezése(MMI) valamilyen módon feltételezi a létezéstértelem, „párhuzamos univerzumok”. Mindegyikben ugyanazok a természeti törvények működnek, és ugyanazok a világállandók jellemzik őket. Ezek azonban különböző állapotúak.
Mihail Korobko fizikus szerint ez így vanművek. Ha egy kvantumrendszer belegabalyodik a körülötte lévő egész világba, a hullámfüggvény különböző részei teljesen elszigetelődnek egymástól, „összeomlás” nélkül. Mintha különböző világokban lennének. Így működik a sokvilág-értelmezés fő gondolata, amely szerint az egész Univerzumot egyetlen hullámfüggvény írja le.
Ugyanakkor különböző „világok” keletkeznekamikor az „összeomlás” bekövetkezik – a rendszer kölcsönhatása a környezetével. Ebben az esetben egy világ több részre oszlik, a hullámfüggvény ágainak megfelelően, és ezek már nem hatnak egymásra.
A multiverzum fogalma. Fotó: maxpixel.net
Ebben az értelmezésben nincs olyan, hogymérés. Nincs olyan különleges folyamat vagy „trükk”, amely eltüntetné a hullámfüggvényt. Ehelyett az Univerzum minden részecskéje saját hullámfüggvényt kap, és mindegyik egyszerűen a végtelenségig fejlődik a Schrödinger-egyenlet szerint.
Amikor a részecskék kölcsönhatásba lépnek, hullámformáika funkciók rövid ideig „átfednek”. A kvantummechanikában, ha ez megtörténik, a részecskék örökre összekapcsolódnak: egy hullámfüggvény egyszerre írja le mindkét részecskét a kvantumösszefonódás folyamatában. Általánosságban elmondható, hogy az Univerzumban minden részecske összegabalyodik minden másikkal, ami egyetlen univerzális hullámfüggvényt eredményez, amely „egy csapásra” írja le az egész kozmoszt.
Hogyan működik a kvantummultiverzum
De még ha van is univerzális hullámA véletlenszerűség továbbra is kulcsfontosságú a kvantummechanikában – magyarázza Paul Sutter, a SUNY Stony Brook Egyetem asztrofizika kutatóprofesszora a Live Science-nek. Ennek magyarázataként mindkét értelmezés szerint a hullámfüggvény kettéválik minden alkalommal, amikor kvantumkölcsönhatás lép fel, és minden duplikált Univerzumban az elektron eltérően viselkedik. Ez a folyamat hozza létre a kvantummultiverzumot.
A multiverzum fogalma. Fotó: en.freepik.com
Lényegében minden interakció valamilyen szinten történikkvantum, léteznek párhuzamos univerzumok, amelyek mindegyike tartalmazza azoknak a lehetséges alternatív választásoknak a következményeit, amelyeket az ember élete során meghozhat. Lényegében az ember ebben a pillanatban állandóan „hasadt”, minden választással, minden mozdulattal és cselekvéssel sok másolatra töredezett.
Egy személy "hasadása".
A kvantummultiverzum összetettsége azelképzelhetetlenül hatalmas. Hiszen nem csak a tudatos döntések vezetnek „hasadáshoz”, hanem minden kvantumkölcsönhatás is. Már ha elolvassa ezt a cikket, elindítja a számtalan univerzum „feltöredezését”, amelyek teljesen azonosak, kivéve az okostelefonon vagy laptopon belüli apró, jelentéktelen kvantumrészleteket. Az sok.
A kvantummultiverzum fő kérdése
A probléma az, hogy az emberek érzékelika tudat egészét, és időbe telik, amíg az agy minden szenzoros adatot integrál a világ tudatos észlelésébe. De ha egy személy folyamatosan „hasadt”, hogyan tarthatjuk fenn saját identitásunk következetes történetét?
Ráadásul ezeknek a fizikai elméleteknek egyike semnem magyarázza meg, hogyan történik valójában az univerzumok szétválása. Nem ismert, hogy ez milyen gyorsan történik, és miért nem tudják az emberek megfigyelni. Nyitott kérdés marad az is, hogy az emberek hogyan rekonstruálják a kvantummechanika valószínűségeit mindezekkel a hasadó univerzumokkal – más szóval, hogyan „tudják” az univerzumok, hogy az egyes kvantumkölcsönhatások során melyik hasadást kell előidézni. A jövőben talán a tudósok választ tudnak adni erre és más kérdésekre.
Olvass tovább:
Tekintse meg a legerősebb vulkánkitörést a Jupiter holdján
Újfajta kvantumösszefonódást fedeztek fel: a fotonok "emlékeznek" az atomok szerkezetére
A Nap fémessége nagyobbnak bizonyult, mint gondolták: amit az asztrofizikusok megtanultak
A borítón: a multiverzum fogalma, fotó: maxpixel.net