Šons Kerols domā, ka mēs visi esam uz vairākām pasaulēm


Sešdesmitajos gados fiziķis Ričards Feinmans rakstīja: “Es domāju, ka varu droši teikt, ka neviens nesaprot kvantu mehāniku.” Mūsdienās situācija nav mainījusies. Protams, fiziķi izmantot kvantu mehānika. Viņi izmantoja teoriju, lai paredzētu tādu jaunu daļiņu kā Higsa bozons esamību, un tagad viņi izmanto tās noteikumus, lai izveidotu tādas tehnoloģijas kā kvantu datori. Bet, ja jūs jautātu fiziķiem, ko vienādojumi patiesībā saka par realitāti? Viņi nevarētu galīgi atbildēt.

“Fizikiem ir tendence izturēties pret kvantu mehāniku kā bez prāta robotu, uz kuru viņi paļaujas, veicot noteiktus uzdevumus, nevis kā par mīļoto ģimenes locekli, kas viņiem rūp personīgā līmenī,” raksta Šons Kerols savas jaunās grāmatas prologā. Kaut kas dziļi slēpts, kas šodien publicējas. Kaltehas fiziķis domā, ka viņa kolēģi pārāk ilgi ir aizkavējuši domāt par kvantu mehānikas patieso nozīmi.

Foto: Penguin House

Autors ir fiziķis Šons Kerols Kaut kas dziļi slēpts: kvantu pasaules un kosmosa laika rašanās. Pērciet vietnē Amazon.

||||

Jo īpaši Carroll iebilst pret vispārpieņemto pieeju kvantu mehānikai, kas formāli tiek dēvēta par Kopenhāgenas interpretāciju un neoficiāli – “slēgties un aprēķināt”. Tā vietā viņš atbalsta piecu desmit gadu vecu ideju, kas pazīstama kā Daudzas pasaules, kuru pirmo reizi ierosināja fiziķis. Hjū Everets. Tas apraksta Visumu kā mainīgu skaitļu kopumu, ko sauc par viļņu funkciju un kas attīstās pēc viena vienādojuma. Saskaņā ar Daudzām pasaulēm, Visums nepārtraukti sadalās jaunos zaros, lai ražotu vairākas versijas par sevi. Kerols domā, ka līdz šim Daudzas pasaules ir vienkāršākais iespējamais kvantu mehānikas skaidrojums. WIRED uzdeva viņam virkni jautājumu ar patiesību par realitātes būtību, un viņš to uzlika par pienākumu. Intervija ir saīsināta un skaidrības labad rediģēta.

Kas ir realitāte?

Carroll: Labākā atbilde, ko mēs varam sniegt, ir tā, ka realitāte ir vektors Hellerta telpā. Šis ir tehniskais veids, kā pateikt, ka realitāti raksturo viena kvantu mehāniskā viļņa funkcija.

Labi, tas ir abstrakts. Lūdzu, to konceptualizēt?

Mēs redzam galdus un krēslus, kā arī cilvēkus un planētas, kas pārvietojas telpas laikā. Kvantu mehānika saka, ka nav tādu lietu kā galdi un krēsli – ir tikai kaut kas, ko mēs saucam par viļņu funkciju.

Mūsu klasiskais pasaules apraksts ir augstāks, aptuvens veids, kā runāt par viļņu funkciju. Fiziku un filozofu uzdevums ir parādīt, kā, ja mēs dzīvojam pasaulē, kas ir tikai viļņu funkcija, kāpēc gan izskatās, ka tur ir cilvēki un planētas, galdi un krēsli? Mums nav skaidras vienprātības.

Tātad, parunāsim par Daudzām pasaulēm. Kas tas ir?

Kvantu mehānika saka, ka elektrons var atrasties visu iespējamo atrašanās vietu superpozīcijā. Nav tādas lietas kā elektronu pozīcija. Bet, novērojot elektronu, jūs to redzat vienā vietā. Šī ir galvenā kvantu mehānikas noslēpums. Tā apraksts, kad neviens nemeklē, atšķiras no redzētā.

Daudzas pasaules saka: kāpēc gan mēs neizturamies tikai pret jums, novērotāju, kā pret savu kvantu mehānisko sistēmu? Jūs esat izgatavots arī no kvantu mehāniskām daļiņām. Kas notiek, kad jūs, novērotājs, meklējat elektronu? Elektrons sākas daudzu iespējamo vietu superpozīcijā. Kad jūs skatāties, jūs pārvērsties par jūsu un elektronu kombinētu sistēmu superpozīcijā. Superpozīcija sastāv no tā, ka elektrons atrodas šeit un jūs to redzat šeit, kā arī elektrons, kas atrodas tur, un jūs redzat to tur, un tā tālāk. Hjū Evereta spīdošais solis bija pateikt, ka superpozīcijas dažādās daļas patiešām pastāv. Viņi vienkārši atrodas atsevišķās, savstarpēji nesaistītās pasaulēs.

Saka, ka jūs uzsist monētu. Galvas, jūs saņemat miljonu dolāru – astes, tu mirsti. Daudzas pasaules saka, ka, tiklīdz jūs pagriežat monētu, abas pasaules pastāv?

Pasaule sazarojas, kad veicat kvantu mērījumu, nevis apvelciet monētu. Bet, ņemot vērā jūsu jautājumu, jā. Kad makroskopiskais novērotājs ir sapinušies ar mikroskopisko kvantu sistēmu superpozīcijā, pasaule sazarojas.