Τι σημαίνει η Θεωρία Πολλών Κόσμων στη Φυσική

Η ερμηνεία πολλών κόσμων (MWI) είναι μια θεωρία μέσα κβαντική φυσική αποσκοπούσε να εξηγήσει το γεγονός ότι το σύμπαν περιέχει μερικά μη-ντετερμινιστικά γεγονότα, αλλά η ίδια η θεωρία προτίθεται να είναι πλήρως ντετερμινιστική. Σε αυτήν την ερμηνεία, κάθε φορά που λαμβάνει χώρα ένα "τυχαίο" γεγονός, το σύμπαν χωρίζει τις διάφορες διαθέσιμες επιλογές. Κάθε ξεχωριστή έκδοση του σύμπαντος περιέχει διαφορετικό αποτέλεσμα αυτού του γεγονότος. Αντί ενός συνεχούς χρονικού πλαισίου, το σύμπαν υπό την ερμηνεία πολλών κόσμων μοιάζει περισσότερο με μια σειρά κλάδων που χωρίζουν ένα άκρο δέντρου.

Για παράδειγμα, η κβαντική θεωρία υποδεικνύει την πιθανότητα ότι ένα μεμονωμένο άτομο ενός ραδιενεργού στοιχείου θα αποσύνθεση, αλλά δεν υπάρχει τρόπος να πούμε με ακρίβεια πότε (εντός αυτών των σειρών πιθανοτήτων) η αποσύνθεση θα πάρει θέση. Εάν είχατε ένα σωρό άτομα ραδιενεργών στοιχείων που έχουν 50% πιθανότητα να αποσυντεθούν μέσα σε μία ώρα, τότε σε μία ώρα το 50% αυτών των ατόμων θα αποσυντεθεί. Αλλά η θεωρία δεν λέει τίποτα με ακρίβεια για το πότε ένα δεδομένο άτομο θα εξασθενίσει.

Σύμφωνα με την παραδοσιακή κβαντική θεωρία (η ερμηνεία της Κοπεγχάγης), μέχρι να γίνει η μέτρηση για ένα δεδομένο άτομο, δεν υπάρχει τρόπος να πει κανείς αν θα έχει υποστεί φθορά ή όχι. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με την κβαντική φυσική, πρέπει να αντιμετωπίζετε τα ατομά, αν είναι σε υπερβολή των κρατών - και τα δύο αποσυντίθενται και δεν αποσυντίθενται. Αυτό κορυφώνεται με το διάσημο Η γάτα του Schroedinger σκέψης, που δείχνει τις λογικές αντιφάσεις στην προσπάθεια να εφαρμοστεί κυριολεκτικά η κυματομορφή του Schroedinger.

Η ερμηνεία πολλών κόσμων παίρνει αυτό το αποτέλεσμα και το εφαρμόζει κυριολεκτικά, η μορφή του Everett Postulate:

Everett Postulate
Όλα τα απομονωμένα συστήματα εξελίσσονται σύμφωνα με την εξίσωση Schroedinger

Εάν η κβαντική θεωρία υποδεικνύει ότι το άτομο είναι τόσο αποσυντεθειμένο και όχι φθορές, τότε οι πολλοί κόσμοι η ερμηνεία καταλήγει στο συμπέρασμα ότι πρέπει να υπάρχουν δύο σύμπαντα: ένα στο οποίο το σωματίδιο αποσυντέθηκε και ένα στο εσωτερικό που δεν το έπραξε. Το σύμπαν επομένως κλαδεύει κάθε φορά που συμβαίνει ένα κβαντικό συμβάν, δημιουργώντας έναν άπειρο αριθμό κβαντικών συμπαντων.

Στην πραγματικότητα, ο αξιωματούχος Everett υπονοεί ότι ολόκληρο το σύμπαν (που είναι ένα μεμονωμένο απομονωμένο σύστημα) υπάρχει συνεχώς σε μια υπερβολή πολλαπλών καταστάσεων. Δεν υπάρχει σημείο στο οποίο η κυματομορφή να καταρρέει ποτέ μέσα στο σύμπαν, γιατί αυτό θα σήμαινε ότι κάποιο τμήμα του σύμπαντος δεν ακολουθεί την κυματομορφή του Schroedinger.

ο πολλές ερμηνείες στον κόσμο δημιουργήθηκε από τον Hugh Everett III το 1956 στην διδακτορική του διατριβή, Η Θεωρία της Λειτουργίας Παγκοσμίου Κύματος. Αργότερα έγινε γνωστός από τις προσπάθειες του φυσικού Bryce DeWitt. Τα τελευταία χρόνια, μερικές από τις πιο δημοφιλείς εργασίες ήταν ο David Deutsch, ο οποίος έχει εφαρμόσει τις έννοιες από την ερμηνεία πολλών κόσμων ως μέρος της θεωρητικής του υποστήριξης κβαντικούς υπολογιστές.

Αν και δεν συμφωνούν όλοι οι φυσικοί με την ερμηνεία πολλών κόσμων, υπήρξαν άτυπες, μη επιστημονικές δημοσκοπήσεις που υποστήριξαν την ιδέα ότι είναι μια από τις κυριότερες ερμηνείες που πιστεύουν οι φυσικοί, πιθανόν κατάταξη ακριβώς πίσω από την ερμηνεία και την αποκάλυψη της Κοπεγχάγης. (Βλέπω την εισαγωγή αυτού του χαρτιού Max Tegmark για ένα παράδειγμα. Ο Michael Nielsen έγραψε μια δημοσίευση στο blog του 2004 (σε έναν ιστότοπο που δεν υπάρχει πια) που δείχνει - ότι η ερμηνεία πολλών κόσμων δεν είναι αποδεκτή μόνο από πολλούς φυσικούς, αλλά ότι ήταν και η μεγαλύτερη δυνατά Αντιπαθής κβαντική φυσική ερμηνεία. Οι αντίπαλοι δεν διαφωνούν μόνο με αυτό, αλλά αντιτίθενται ενεργά σε αυτήν κατ 'αρχήν.) Πρόκειται για μια πολύ αμφιλεγόμενη προσέγγιση και οι περισσότεροι φυσικοί που εργάζονται στην κβαντική φυσική φαίνεται να πιστεύουν ότι ο χρόνος που δαπανάται για την αμφισβήτηση των (ουσιαστικά αβέβαιων) ερμηνειών της κβαντικής φυσικής είναι σπατάλη χρόνος.

Η ερμηνεία πολλών κόσμων έχει πολλά άλλα ονόματα, αν και η δουλειά στη δεκαετία του 1960 και του 1970 από τον Bryce DeWitt έχει κάνει το όνομα "πολλά κόσμοι" πιο δημοφιλές. Ορισμένα άλλα ονόματα για τη θεωρία είναι η σχετική κρατική διατύπωση ή η θεωρία της παγκόσμιας κύμα λειτουργίας.

Οι μη φυσικοί θα χρησιμοποιούν μερικές φορές τους ευρύτερους όρους των multiverse, των megaverse ή των παράλληλων συμπάντων όταν μιλάνε για την ερμηνεία πολλών κόσμων. Αυτές οι θεωρίες συνήθως περιλαμβάνουν κατηγορίες φυσικών εννοιών που καλύπτουν κάτι περισσότερο από τους τύπους των "παράλληλων κόσμων" που προβλέπονται από την ερμηνεία πολλών κόσμων.

Στη επιστημονική φαντασία, τέτοιου είδους παράλληλα σύμπαντα έδωσαν τα θεμέλια για έναν αριθμό μεγάλων ιστορίες, αλλά το γεγονός είναι ότι κανένα από αυτά δεν έχει ισχυρή βάση σε επιστημονικό γεγονός για ένα πολύ καλό λόγος:

Η ερμηνεία πολλών κόσμων δεν επιτρέπει, με κανένα τρόπο, την επικοινωνία μεταξύ των παράλληλων κόσμων που προτείνει.

Τα σύμπαν, μόλις χωρίστηκαν, είναι εντελώς διαφορετικά μεταξύ τους. Και πάλι, οι συγγραφείς της επιστημονικής φαντασίας ήταν πολύ δημιουργικοί για να βρουν τρόπους γύρω από αυτό, αλλά εγώ δεν γνωρίζουμε καθόλου αξιόπιστο επιστημονικό έργο που έδειξε πως τα παράλληλα σύμπαντα μπορούσαν να επικοινωνούν με το καθένα άλλα.

Επεξεργάστηκε από Η Άννα Μαρίμεντσεν