Multiverse = wiele światów, powiedzmy fizycy

Wieloświatowa interpretacja mechaniki kwantowej zakłada istnienie wszystkich możliwych alternatywnych historii wszechświata. W każdym momencie wszechświat dzieli się na wiele istnień, w których faktycznie zachodzi każdy możliwy wynik każdego procesu kwantowego.

Więc w tym wszechświecie siedzisz przed komputerem i czytasz tę historię, w innym czytasz inną historię, w jeszcze innym masz zamiar przejechać przez ciężarówkę. W wielu w ogóle nie istniejesz.

Oznacza to, że istnieje nieskończona liczba wszechświatów, a przynajmniej bardzo duża ich liczba.

To dziwne, ale jest to niewielka cena, jak mówią fizycy kwantowi, za zdrowy rozsądek, jaki interpretacja wielu światów wnosi do szalonego pojęcia mechaniki kwantowej. Powodem, dla którego wielu fizyków uwielbia ideę wielu światów, jest to, że wyjaśnia ona wszystkie dziwne paradoksy mechaniki kwantowej.

Na przykład paradoks kota Schrodingera – uwięzionego w pudełku, w którym proces kwantowy mógł go zabić lub nie – polega na tym, że obserwator może stwierdzić, czy kot jest żywy, czy martwy, tylko otwierając pudełko.

Ale zanim to nastąpi, proces kwantowy, który może go zabić lub nie, znajduje się w superpozycji stanów, więc kot też musi być w superpozycji: żywy i martwy w tym samym czasie.

To wyraźnie dziwne, ale w interpretacji wielu światów paradoks znika: kot umiera w jednym wszechświecie, a żyje w innym.

Odłóżmy na chwilę wiele interpretacji światów i spójrzmy na inny dziwny pomysł we współczesnej fizyce. To jest idea, że ​​nasz wszechświat narodził się wraz z dużą, prawdopodobnie nieskończoną liczbą innych wszechświatów. Więc nasz kosmos jest tylko jednym małym kącikiem znacznie większego wieloświata.

Dziś Leonard Susskind z Uniwersytetu Stanforda w Palo Alto i Raphael Bousso z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wysunęli ideę, że wieloświat i interpretacja mechaniki kwantowej wieloświatów są formalnie równoważne.

Ale jest zastrzeżenie. Równoważność obowiązuje tylko wtedy, gdy zarówno mechanika kwantowa, jak i wieloświat przybierają specjalne formy.

Najpierw weźmy mechanikę kwantową. Susskind i Bousso proponują, że możliwe jest dokładne zweryfikowanie przewidywań mechaniki kwantowej.

Kiedyś taki pomysł byłby herezją. Ale teoretycznie można by to zrobić, gdyby obserwator mógł przeprowadzić nieskończoną liczbę eksperymentów i obserwować ich wynik.

Ale to niemożliwe, prawda? Nikt nie może przeprowadzić nieskończonej liczby eksperymentów. Względność nakłada na to ważne praktyczne ograniczenie, ponieważ niektóre eksperymenty wykraczałyby poza horyzont przyczynowy innych. A to oznaczałoby, że nie można ich wszystkich obserwować.

Ale Susskind i Bousso twierdzą, że istnieje specjalne sformułowanie wszechświata, w którym jest to możliwe. Jest to znane jako supersymetryczny multiwers ze znikającą stałą kosmologiczną.

Jeśli wszechświat przybierze tę formę, to możliwe jest przeprowadzenie nieskończonej liczby eksperymentów w ramach wzajemnego horyzontu przyczynowego.

A teraz kluczowy punkt: dokładnie to dzieje się w interpretacji wielu światów. W każdym momencie w horyzoncie przyczynowym ma miejsce nieskończona (lub bardzo duża) liczba eksperymentów. Jako obserwatorzy jesteśmy w stanie zobaczyć wynik każdego z tych eksperymentów, ale w rzeczywistości śledzimy tylko jeden.

Bousso i Susskind twierdzą, że skoro interpretacja wielu światów jest możliwa tylko w ich supersymetrycznym wieloświecie, muszą być one równoważne. Twierdzimy, że globalny wieloświat jest reprezentacją wielu światów w jednej geometrii.

Nazywają ten nowy pomysł wieloświatową interpretacją mechaniki kwantowej.

To jest coś, nad czym warto się chwilę zastanowić. Bousso i Susskind to dwaj czołowi światowi teoretycy strun (Susskind jest uznawany za ojca tej dziedziny), więc ich pomysły mają nienaganny rodowód.

Ale to, czego brakuje tej idei, to sprawdzalna prognoza, która pomogłaby fizykom odróżnić ją eksperymentalnie od innych teorii wszechświata. A bez tego kluczowego elementu wieloświatowa interpretacja mechaniki kwantowej to niewiele więcej niż filozofia.

To może nie martwić zbyt wielu fizyków, ponieważ niewiele innych interpretacji mechaniki kwantowej również ma testowalne przewidywania (dlatego nazywa się je interpretacjami).

Jednak to, co ma to nowe podejście, to satysfakcjonująca prostota – to schludne i eleganckie, że wiele światów i wieloświat są równoważne. William z Ockham z pewnością byłby zadowolony i bez wątpienia wielu współczesnych fizyków również.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1105.3796 : Wieloświatowa interpretacja mechaniki kwantowej

ukryć