I flere tolkninger av kvantemekanikk, som Everetts, kan universet beskrives
Forskere har imidlertid ikke bevist at disse tolkningene er riktige. De har også alvorlige mangler som de ikke har fått generell anerkjennelse på.
kvanteproblem
Kvantemekanikk beskriver oppførselen til bittesmåpartikler. Hovedpoenget er at det rett og slett ikke er noen sikkerhet om hvilke resultater som kan oppnås som følge av observasjoner. For eksempel, i henhold til tolkningen av teorien, eksisterer elektroner samtidig i flere tilstander. Så, når noen gjør en måling, "velger" elektronet en av disse tilstandene.
Det er problemet:"poenget med fysikk" er å forutsi hvordan objekter i universet vil oppføre seg. Hvis en person kaster en ball til noen andre, kan du bruke kunnskap om fysikk (som Newtons klassiske lover) for å forutsi hvor den vil gå. Men hvis du "slipper" et elektron, vil du ikke kunne finne ut nøyaktig hvor det vil ende opp.
Konseptet med multiverset. Foto: en.freepik.com
Kvantemekanikk har imidlertid ett verktøyfor spådommer: Schrödinger-ligning. Den tildeler en bølgefunksjon til hver partikkel og beskriver hvordan den endrer seg over tid. I standardbildet av kvantemekanikk representerer det en sky av sannsynlighet. Den beskriver på sin side hvor partikkelen kan observeres. Der bølgefunksjonen har høye verdier er det stor sannsynlighet, og der den har lave verdier er det liten sannsynlighet.
Bølgefunksjonen (eller tilstandsvektor) beskrivertilstanden til et kvantemekanisk system. Hvis du vet det, kan du få den mest komplette informasjonen om systemet, som er grunnleggende oppnåelig i mikrokosmos. For eksempel kan det brukes til å beregne alle de målbare fysiske egenskapene til et system, sannsynligheten for at det vil være på et bestemt sted i rommet, og dets utvikling over tid. Bølgefunksjonen kan finnes ved å løse Schrödinger-bølgeligningen.
Dette standardbildet kolliderer imidlertidmed et problem når forskere faktisk tar målinger. Når de ikke ser, utvikler bølgefunksjonen seg av seg selv i henhold til Schrödinger-ligningen. Men når forskere gjør en måling, "kollapser denne partikkelen", forsvinner i hovedsak, og partikkelen dukker opp på et av de mulige stedene.
Kvantetolkning
Hvordan kan to eksistere i kvanteverdenen?helt annet sett med regler for oppførselen til bølgefunksjonen? I standardbildet følger bølgefunksjonen Schrödinger-ligningen når den ikke blir observert, og kollapser ellers umiddelbart. Dette er merkelig, men vanlig for kvantefysikk.
Konseptet med multiverset. Foto: maxpixel.net
I motsetning til noen tolkninger av kvantemekanikk "transformerer" bølgefunksjonen fra et enkelt matematisk verktøy til et reelt eksisterende objekt. For eksempel tolkningen av mange verdener (også kjent som Everett-tolkningen) og pilotbølgeteorien.
Hvordan virker det?
Everetts tolkning, også kjent sommulti-verdens tolkning(MMI) antar eksistensen, på en eller annen måtemening, "parallelle universer". I hver av dem fungerer de samme naturlovene og er preget av de samme verdenskonstantene. Imidlertid er de i forskjellige stater.
I følge fysiker Mikhail Korobko er det slik det ervirker. Hvis et kvantesystem blir viklet inn i hele verden rundt seg, blir de forskjellige delene av bølgefunksjonen fullstendig isolert fra hverandre, uten å «kollapse». Det er som om de er i forskjellige verdener. Dette er hvordan hovedideen til tolkningen av mange verdener fungerer, ifølge hvilken hele universet er beskrevet av en enkelt bølgefunksjon.
Samtidig oppstår forskjellige "verdener" hvertider når "kollaps" oppstår - samspillet mellom systemet og omgivelsene. I dette tilfellet er en verden delt inn i flere, i samsvar med grenene til bølgefunksjonen, og de samhandler ikke lenger.
Konseptet med multiverset. Foto: maxpixel.net
I denne tolkningen er det ikke noe som hetermål. Det er ingen spesiell prosess eller «triks» som får bølgefunksjonen til å forsvinne. I stedet blir hver partikkel i universet tildelt sin egen bølgefunksjon, og hver enkelt fortsetter ganske enkelt å utvikle seg i det uendelige i henhold til Schrödinger-ligningen.
Når partikler samhandler, deres bølgeformerfunksjoner "overlapper" i kort tid. I kvantemekanikk, så snart dette skjer, er partiklene for alltid knyttet: én bølgefunksjon beskriver begge partiklene samtidig i prosessen med kvantesammenfiltring. Generelt sett blir hver partikkel i universet viklet inn i hverandre, noe som resulterer i en enkelt universell bølgefunksjon som beskriver hele kosmos "i et slag."
Hvordan kvantemultiverset fungerer
Men selv om det er en universell bølgefunksjoner, er tilfeldighet fortsatt nøkkelen til kvantemekanikk, forklarer Paul Sutter, en forskningsprofessor i astrofysikk ved SUNY Stony Brook University, til Live Science. For å forklare dette, i henhold til begge tolkningene, deler bølgefunksjonen seg hver gang en kvanteinteraksjon oppstår, og i hvert duplikatunivers oppfører elektronet seg forskjellig. Denne prosessen skaper kvantemultiverset.
Konseptet med multiverset. Foto: en.freepik.com
I hovedsak er hver interaksjon på et eller annet nivåer kvante, finnes det parallelle universer, som hver inneholder konsekvensene av mulige alternative valg som en person kan ta gjennom hele livet. I hovedsak er en person konstant "delt" akkurat i dette øyeblikket, og fragmenteres i mange kopier med hvert valg, hver bevegelse og hver handling.
"Splitting" av en person
Kompleksiteten til kvantemultiverset er detdet er ufattelig stort. Tross alt er det ikke bare bevisste beslutninger som fører til "splittelse", men også hver kvanteinteraksjon. Selv ved å lese denne artikkelen utløser du «fragmenteringen» av utallige universer som er helt identiske bortsett fra de små, ubetydelige kvantedetaljene som skjer inne i en smarttelefon eller bærbar datamaskin. Det er mye.
Hovedspørsmålet til kvantemultiverset
Problemet er at folk oppfatterbevisstheten som helhet, og det tar tid for hjernen å integrere alle sensoriske data i den bevisste oppfatningen av verden. Men hvis en person hele tiden er "splittet", hvordan kan vi opprettholde en konsistent historie om vår egen identitet?
Dessuten, ingen av disse fysiske teorieneforklarer ikke hvordan denne separasjonen av universer faktisk skjer. Det er ukjent hvor raskt dette skjer og hvorfor folk ikke kan observere det. Det forblir også et åpent spørsmål hvordan folk rekonstruerer sannsynlighetene for kvantemekanikk med alle disse splittende universene – med andre ord, hvordan universer «vet» hvilken splitting som skal produseres med hver kvanteinteraksjon. I fremtiden vil kanskje forskere kunne svare på dette og andre spørsmål.
Les mer:
Se det kraftigste vulkanutbruddet på Jupiters måne
En ny type kvanteforviklinger har blitt oppdaget: fotoner "husker" strukturen til atomer
Solens metallisitet viste seg å være høyere enn det ble antatt: det astrofysikere lærte
På omslaget: konseptet med multiverset, foto: maxpixel.net