Što teorija mnogih svjetova znači u fizici

Interpretacija mnogih svjetova (MWI) teorija je unutar kvantna fizika namjeravao objasniti činjenicu da svemir sadrži neke nedeterminističke događaje, ali sama teorija namjerava biti u potpunosti determinirana. U ovoj interpretaciji, svaki put kada se dogodi "slučajni" događaj, svemir se dijeli između različitih dostupnih opcija. Svaka zasebna inačica svemira sadrži različit ishod tog događaja. Umjesto jedne kontinuirane vremenske trake, svemir pod interpretacijom mnogih svjetova više liči na niz grana koje se odvajaju od drveća.

Na primjer, kvantna teorija ukazuje na vjerojatnost da će pojedinačni atom radioaktivnog elementa propadanje, ali ne postoji način da se precizno utvrdi kada (unutar tih raspona vjerojatnosti) koji će se raspad dogoditi mjesto. Ako biste imali gomilu atoma radioaktivnih elemenata koji imaju 50% šanse da propadnu u roku jednog sata, tada bi za sat vremena 50% tih atoma propadlo. Ali teorija ne govori ništa precizno o tome kada će neki atom propasti.

Prema tradicionalnoj kvantnoj teoriji (interpretacija iz Kopenhagena), sve dok se ne napravi mjerenje za određeni atom, ne postoji način da se kaže hoće li propadati ili ne. U stvari, prema kvantnoj fizici, trebate tretirati atome ako su u superpoziciji stanja - i propadaju a ne propadaju. To kulminira u poznatom

Tumačenje mnogih svjetova uzima taj rezultat i primjenjuje ga doslovno, oblik Everettovog postulata:

Everett postulat
Svi izolirani sustavi razvijaju se prema Schroedingerovoj jednadžbi

Ako kvantna teorija ukazuje da je atom raspadnut i ne propada, tada postoje mnogi svjetovi interpretacija zaključuje da moraju postojati dva svemira: onaj u kojem je čestica propadala i jedan unutra što nije. Svemir se, dakle, grana svaki put kada se dogodi kvantni događaj, stvarajući beskonačan broj kvantnih svemira.

Zapravo, Everettov postulat podrazumijeva da čitav svemir (kao jedan izolirani sustav) kontinuirano postoji u superpoziciji više stanja. Nema smisla gdje se valna funkcija ikad urušava u svemiru, jer bi to značilo da neki dio svemira ne slijedi Schroedingerovu valnu funkciju.

tumačenje mnogih svjetova stvorio je Hugh Everett III 1956. godine u svom doktorskom radu, Teorija funkcije univerzalnog vala. Kasnije je populariziran naporima fizičara Bryce DeWitta. Posljednjih godina David najpopularniji je rad Davida Deutscha, koji je koncepte iz interpretacije mnogih svjetova primijenio kao dio svoje teorijske potpore kvantna računala.

Iako se svi fizičari ne slažu s interpretacijom mnogih svjetova, postojala su neformalna, nenaučna istraživanja koja su podržala tu ideju da je to jedno od dominantnih tumačenja u koje vjeruju fizičari, vjerojatno rangirano iza kopenhaške interpretacije i dekoherencije. (Vidjeti uvođenje ovog Max Tegmark papira za jedan primjer. Michael Nielsen napisao je blog iz 2004. godine (na web stranici koja više ne postoji) koja ukazuje - sa strahom - da tumačenje mnogih svjetova ne prihvaćaju samo mnogi fizičari, već da ih je bilo i najviše snažno nevoljen interpretacija kvantne fizike. Protivnici se ne slažu samo s tim, načelno im aktivno prigovaraju.) To je vrlo kontroverzan pristup, a većina fizičara koji rade Čini se da u kvantnoj fizici vjeruje da trošenje vremena ispitujući (u suštini nespojivo) tumačenje kvantne fizike predstavlja gubitak vrijeme.

Tumačenje mnogih svjetova ima i nekoliko drugih imena, premda je rad Bryce DeWitt u 1960-im i 1970-ima učinio ime "mnogih svjetova" popularnijim. Neki drugi nazivi za teoriju su formulacija relativnog stanja ili teorija univerzalne valne funkcije.

Nefizičari će ponekad upotrijebiti šire pojmove multiverzuma, megaverta ili paralelnih svemira kad govore o tumačenju mnogih svjetova. Te teorije obično uključuju klase fizičkih pojmova koji pokrivaju više od samo vrste "paralelnih svemira" predviđenih interpretacijom mnogih svjetova.

U znanstvenoj fantastici takvi paralelni svemiri postavili su temelj mnogim velikima priče, ali činjenica je da nijedna od ovih nema jaku osnovu u znanstvenoj činjenici za jednu vrlo dobru razlog:

Tumačenje mnogih svjetova nikako ne dopušta komunikaciju između paralelnih svemira koje predlaže.

Svemiri, jednom podijeljeni, potpuno se razlikuju jedan od drugog. Opet su autori znanstvene fantastike bili vrlo kreativni u iznalaženju načina za to, ali ja ne znaju za solidan znanstveni rad koji bi pokazao kako paralelni svemiri mogu komunicirati sa svakim druge.

Uredio Anne Marie Helmenstine