În mai multe interpretări ale mecanicii cuantice, precum cea a lui Everett, universul poate fi descris
Cu toate acestea, oamenii de știință nu au dovedit că aceste interpretări sunt corecte. De asemenea, au deficiențe grave din cauza cărora nu au primit recunoaștere generală.
problema cuantică
Mecanica cuantică descrie comportamentul lui minusculparticule. Principalul său punct este că pur și simplu nu există nicio certitudine cu privire la rezultatele care pot fi obținute ca urmare a observațiilor. De exemplu, conform interpretării teoriei, electronii există simultan în mai multe stări. Apoi, când cineva face o măsurătoare, electronul „selectează” una dintre aceste stări.
Aceasta este problema:„scopul fizicii” este de a prezice cum se vor comporta obiectele din univers. Dacă o persoană aruncă o minge altcuiva, puteți folosi cunoștințele de fizică (cum ar fi legile clasice ale lui Newton) pentru a prezice unde va ajunge. Dar dacă „scăpați” un electron, nu veți putea afla exact unde va ajunge.
Conceptul de multivers. Foto: en.freepik.com
Cu toate acestea, mecanica cuantică are un singur instrumentpentru predicții: ecuația Schrödinger. Acesta atribuie o funcție de undă fiecărei particule și descrie modul în care aceasta se schimbă în timp. În imaginea standard a mecanicii cuantice, aceasta reprezintă un nor de probabilități. Acesta, la rândul său, descrie unde poate fi observată particula. Acolo unde funcția de undă are valori mari, există o probabilitate mare, iar acolo unde are valori scăzute, există o probabilitate mică.
Funcția de undă (sau vectorul de stare) descriestarea unui sistem mecanic cuantic. Dacă o știți, puteți obține cele mai complete informații despre sistem, care sunt în mod fundamental realizabile în microcosmos. De exemplu, poate fi folosit pentru a calcula toate caracteristicile fizice măsurabile ale unui sistem, probabilitatea ca acesta să se afle într-un anumit loc din spațiu și evoluția lui în timp. Funcția de undă poate fi găsită prin rezolvarea ecuației de undă Schrödinger.
Cu toate acestea, această imagine standard se ciocneștecu o problemă când oamenii de știință realizează măsurători. Când nu se uită, funcția de undă evoluează singură conform ecuației Schrödinger. Dar atunci când oamenii de știință fac o măsurătoare, această particulă „se prăbușește”, în esență dispărând, iar particula apare într-unul dintre locurile posibile.
Interpretarea cuantică
Cum pot exista doi în lumea cuantică?set complet diferit de reguli pentru comportamentul funcției de undă? În imaginea standard, funcția de undă se supune ecuației Schrödinger atunci când nu este observată și se prăbușește imediat în caz contrar. Acest lucru este ciudat, dar obișnuit pentru fizica cuantică.
Conceptul de multivers. Foto: maxpixel.net
Spre deosebire de unele interpretări ale cuanticeimecanica „transformă” funcția de undă dintr-un simplu instrument matematic într-un obiect real existent. De exemplu, interpretarea multor lumi (cunoscută și sub numele de interpretarea Everett) și teoria valului pilot.
Cum funcționează?
Interpretarea lui Everett, cunoscută și cainterpretare multi-lume(MMI) presupune existența, într-un felsens, „universuri paralele”. În fiecare dintre ele operează aceleași legi ale naturii și sunt caracterizate de aceleași constante ale lumii. Cu toate acestea, ele se află în stări diferite.
Potrivit fizicianului Mikhail Korobko, așa estelucrări. Dacă un sistem cuantic se încurcă cu întreaga lume din jurul său, diferitele părți ale funcției de undă devin complet izolate unele de altele, fără „colaps”. Parcă se află în lumi diferite. Așa funcționează ideea principală a interpretării mai multor lumi, conform căreia întregul Univers este descris printr-o singură funcție de undă.
În același timp, apar fiecare „lumi” diferitemomente în care are loc „colapsul” – interacțiunea sistemului cu mediul său. În acest caz, o lume este împărțită în mai multe, în conformitate cu ramurile funcției de undă și nu mai interacționează.
Conceptul de multivers. Foto: maxpixel.net
În această interpretare nu există așa cevamăsurare. Nu există un proces special sau un „truc” care să facă funcția de undă să dispară. În schimb, fiecărei particule din Univers i se atribuie propria sa funcție de undă și fiecare pur și simplu continuă să evolueze la infinit, conform ecuației Schrödinger.
Când particulele interacționează, formele lor de undăfuncțiile „se suprapun” pentru o perioadă scurtă de timp. În mecanica cuantică, odată ce se întâmplă acest lucru, particulele sunt pentru totdeauna legate: o funcție de undă descrie ambele particule simultan în procesul de încurcare cuantică. În general, fiecare particulă din Univers se încurcă cu oricare alta, rezultând o singură funcție de undă universală care descrie întregul cosmos „dintr-o lovitură”.
Cum funcționează multiversul cuantic
Dar chiar dacă există un val universalFuncții, aleatorietatea este încă cheia mecanicii cuantice, explică Paul Sutter, profesor de cercetare de astrofizică la Universitatea SUNY Stony Brook, pentru Live Science. Pentru a explica acest lucru, conform ambelor interpretări, funcția de undă se împarte de fiecare dată când are loc o interacțiune cuantică și, în fiecare Univers duplicat, electronul se comportă diferit. Acest proces creează multiversul cuantic.
Conceptul de multivers. Foto: en.freepik.com
În esență, fiecare interacțiune este la un anumit niveleste cuantică, există universuri paralele, fiecare conținând consecințele posibilelor alegeri alternative pe care o persoană le-ar putea face de-a lungul vieții. În esență, o persoană este în mod constant „despărțită” chiar în acest moment, fragmentându-se în multe copii cu fiecare alegere, fiecare mișcare și fiecare acțiune.
„Despărțirea” unei persoane
Complexitatea multiversului cuantic este aceeaeste inimaginabil de imens. La urma urmei, nu numai deciziile conștiente duc la „despărțire”, ci și orice interacțiune cuantică. Chiar și citind acest articol, declanșați „fragmentarea” nenumăratelor universuri care sunt absolut identice, cu excepția detaliilor cuantice minuscule și nesemnificative care se petrec în interiorul unui smartphone sau laptop. Asta e mult.
Principala întrebare a multiversului cuantic
Problema este că oamenii percepconștiinței în ansamblu și creierului îi ia timp să integreze toate datele senzoriale în percepția conștientă a lumii. Dar dacă o persoană este în mod constant „despărțită”, cum putem menține o istorie consistentă a propriei noastre identități?
Mai mult, nici una dintre aceste teorii fizicenu explică cum se produce de fapt această separare a universurilor. Nu se știe cât de repede se întâmplă acest lucru și de ce oamenii nu îl pot observa. De asemenea, rămâne o întrebare deschisă cum reconstituie oamenii probabilitățile mecanicii cuantice cu toate aceste universuri de scindare - cu alte cuvinte, cum universurile „știu” ce divizare să producă cu fiecare interacțiune cuantică. În viitor, poate că oamenii de știință vor putea răspunde la aceasta și la alte întrebări.
Citeste mai mult:
Vedeți cea mai puternică erupție vulcanică de pe luna lui Jupiter
A fost descoperit un nou tip de intricare cuantică: fotonii „își amintesc” de structura atomilor
Metalicitatea Soarelui s-a dovedit a fi mai mare decât se credea: ceea ce au aflat astrofizicienii
Pe copertă: conceptul multiversului, foto: maxpixel.net